Геологическое картирование

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

при большем значении уклона склона, чем угол падения пласта, нужно использовать формулу В.С. Милеева: M = m (cos α sin β – sin α cos β sin γ).

3. На геологических картах с горизонталями можно определить истинную мощность

пласта после определения угла наклона и вертикальной мощности и равна вертикалоной мощности, умноженной на значение косинуса угла падения: Mи = mв (cos α).

Вертикальная мощность пласта определяется на геологической карте с горизонталями следующим способом.

На карте проводят проекцию линии простирания кровли пласта, для чего соединяют прямой две точки пересечения проекции выхода кровли с одной и той же горизонталью карты. Проекцию линии простирания кровли продолжают до пересечения ею проекции выхода подошвы пласта. Путём интерполяции определяют отметку пересечения продолженной проекции выхода кровли с проекцией выхода подошвы пласта. Разность между этими отметками и будет равна вертикальной мощности изображенного на карте пласта.

4. На геологических

разрезах, построенных вкрест простирания пород, мощность наклонного слоя измеряется по перпендикуляру между подошвой и кровлей слоя с учётом масштаба разреза. Если геологический разрез построен под косым углом к простиранию пород, то для пересчёта

19

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

видимых мощностей в истинные можно использовать таблицу, либо геометрические методы.

Построение выхода пласта на поверхность на карте с топографической основой

Каждый наклонный слой представляет собой пластообразное геологическое тело,

ограниченное снизу и сверху поверхностями напластования (кровлей и подошвой). Пересечения этих поверхностей с эрозионной (дневной) поверхностью называются линиями выхода (или следами выхода) подошвы или кровли слоя на поверхность. Построить выход пласта на поверхность на карте с топографической основой можно, если на топооснове указано положение трёх точек выхода (тогда, прежде определяются элементы залегания пласта по трём точкам), либо – положение одной точки кровли или подошвы, элементы залегания и вертикальная или истинная мощность слоя. Вначале строится выход какой-либо одной поверхности (кровли либо подошвы), затем – другой.

Для изображения наклонно залегающего пласта (кровли или подошвы) на карте пользуются заложением (рис. 1.38, 1.39).

Заложением называется проекция отрезка линии падения на горизонтальную плоскость, заключённого между двумя избранными линиями простирания (или стратоизогипсами), проведенными по подошве или кровле слоя (рис. 1.38, 1.39).

Величина заложения не зависит от формы рельефа. Она может изменяться в зависимости от угла наклона слоя, величины избранного сечения между горизонтальными плоскостями, рассекающими слой, и масштаба, в котором производится построение (рис.

1.39).

Выход пласта на поверхность строится следующим образом (рис. 1.40).

В случае, когда известно положение одной точки выхода и элементы залегания пласта, сначала определяется величина заложения следующим образом (рис. 1.40 б).

На листке бумаги проводится несколько параллельных линий с высотой сечения h,

которая выбирается равной сечению горизонталей, отложенному в масштабе карты. От условной точки на нижней линии в любую сторону откладывается истинный угол падения слоя. Из точек пересечения линии падения с горизонтальными линиями опускаются перпендикуляры на нижнюю горизонтальную линию, и получается величина заложения b, равная отрезкам на этой линии, расположенным между перпендикулярами.

Затем, в точке выхода проводится линия простирания и параллельно ей в ту и другую сторону от точки через расстояние, равное величине заложения, от одного края рамки до другого проводятся линии простирания (стратоизогипсы). У края рамки подписываются высотные отметки этих линий, различающихся в сторону увеличения (по восстанию пласта) или уменьшения (по падению пласта) на величину сечения

20

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

горизонталей. Далее, находятся точки пересечений линий простирания слоя с горизонталями с одинаковыми высотными отметками, и эти точки соединяются плавной кривой.

Таким же способом строится линия выхода второй поверхности слоя, только перед этим необходимо найти точку её выхода на поверхность. Это можно определить с помощью построения вкрест простирания небольшого фрагмента топографического профиля вынесением на него одной поверхности слоя, а затем и другой, отложив либо истинную, либо вертикальную мощность слоя. Второй способ определения точки выхода второй поверхности называется «методом стратоизогипс» и заключается в следующем. В точке выхода, например,

кровли с учётом вертикальной мощности слоя определяется высотная отметка линии простирания подошвы, и точка пересечения её с одновысотной горизонталью будет точкой выхода подошвы на поверхность.

2. В том случае, когда указаны только три точки выхода одной поверхности и истинная или вертикальная мощность пласта, вначале определяют элементы залегания слоя методом, описанным в предыдущем разделе. Затем достраиваются в пределах всей карты линии простирания, так как в данном случае величина заложения уже известна, а построение выхода пласта на поверхность производится далее так, как описано в первом пункте этого раздела.

1.2.4. Согласное и несогласное залегание пород

Различают два основных типа соотношения слоёв: согласное и несогласное. Согласное залегание характеризуется отсутствием перерывов в осадконакоплении.

Границы слоёв, толщ, свит или серий обычно субпараллельны друг другу. Иногда могут

быть случаи «несогласованности» границ, обусловленные первично наклонном согласном залегании пород. При согласном залегании различают: 1 – нормальное согласное залегание, когда слои расположены субгоризонтально; 2 – нарушенное согласное

залегание, когда слои лежат наклонно или смяты в складки, но стратиграфическая последовательность сохраняется; 3 – запрокинутое согласное залегание, когда слои перевёрнуты при сохраненной стратиграфической последовательности (рис. 1.41).

Несогласное залегание или несогласие выражает перерыв в осадконакоплении,

который выражается отсутствием определенных стратиграфических горизонтов и обусловлен различными (чаще тектоническими) причинами. Такое несогласие называется стратиграфическим. Поверхность, разделяющая несогласно залегающие толщи,

называется поверхностью несогласия.

21

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

несогласия обозначается двойной черной линией – сплошной и точечной, расположенной выше сплошной линии, а на мелкомасштабных – сплошной черной линией.

Типы несогласий

Стратиграфические несогласия по ряду различных признаков (по величине угла несогласия, отчетливости выражения поверхности несогласия, площади распространения,

условиям возникновения и др.) могут быть разделены на несколько видов.

1. По величине угла несогласия могут быть выделены параллельное, угловое,

азимутальное угловое и географическое несогласия.

Параллельное несогласие – такое несогласие, когда два соприкасающихся разновозрастных комплекса залегают одинаково. Оно выражается перерывом в осадконакоплении и параллельным залеганием слоёв выше и ниже поверхности несогласия (рис. 1.42 б). Легко устанавливается, если по обе стороны поверхности

несогласия состав пород разный или разновозрастные руководящие остатки ископаемой фауны и флоры, либо есть поверхности подводного размыва или наземной денудации

угла наклона, складчатость), что привело к разному углу наклона слоёв, расположенных по обе стороны поверхности несогласия (рис. 1.42 в).

Азимутальное угловое несогласие – такое несогласие, когда простирание и углы залегания двух соприкасающихся разновозрастных комплексов разные. Оно обусловлено перерывом в осадконакоплении, в промежуток которого произошло нарушение нижележащих слоёв (изменение угла наклона, складчатость), что привело к разному углу

22

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

наклона слоёв, расположенных по обе стороны поверхности несогласия. Только перерыв этот должен быть более продолжителен.

Географическим несогласием называется угловое несогласие с углом менее 1º. Такое несогласие может быть установлено только при картировании обширных территорий, когда можно проследить налегание одного горизонта на разные подстилающие стратиграфические горизонты без видимого нарушения параллельности положения поверхностей наслоения тех и других.

2. По отчетливости поверхности несогласия различают: явное несогласие (с отчётливо выраженными поверхностями несогласия) и скрытое несогласие (с неопределённым положением поверхности несогласия).

Скрытое несогласие (рис.

1.43) может быть между

одинаковыми по составу, но разными по возрасту породами. В «немых» толщах его выделит очень трудно. Оно выделяется также там, где трудно выявить и провести поверхность несогласия (например, залегание аркозовых песчаников на сильно выветрелых

для больших площадей вертикальными поднятиями, и знаменуют важные геотектонические события (например, несогласие между палеозоем и мезозоем в Средней Азии, между нижним и средним палеозоем на Урале и т.д.).

Местные несогласия не имеют широкого распространения и отражают движения и рост отдельных структур. Они образуются обычно в прогибах на локальных структурах поднятия, если поверхность осадконакопления оказывается в пределах действия волновых колебаний или выше уровня воды.

4. По условиям возникновения несогласия делятся на истинные, ложные и внутриформационные несогласия.

Истинные несогласия фиксируют перерывы в отложении осадков, вызванные вертикальными движениями земной коры (поднятиями). Они формируются в длительные отрезки времени.

К ложным несогласиям относятся различные сложные, но всегда местные размывы в сериях косослоистых пород, сопровождающиеся иногда видимыми угловыми несогласиями (краевое, рассеянное, дисгармоничное). Косая перекрещивающаяся и

диагональная слоистость возникает вследствие постоянного изменения поверхности накопления осадка и его перемыва и переотложения (рис. 1.43). Краевое несогласие

наблюдается по краям бассейна осадконакопления и заключается в последовательном утонении и выклинивании отдельных горизонтов с образованием очень слабых угловых несогласий и трансгрессивных перекрытий. Рассеянное (дисперсное) несогласие образуется при развитии складок во время накопления осадков и погружения дна бассейна. Дисгармоничное тектоническое несогласие возникает в результате процессов складкообразования, обусловленных резкими различиями пластичности смежных

23

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

стратиграфических горизонтов. Высокопластичные слои претерпевают более интенсивное смятие, чем подстилающие или перекрывающие их низкопластичные породы.

Внутриформационные несогласия включают несогласия, возникающие в результате размыва, происходящего одновременно (сингенетично) с накоплением осадков. Основная

роль при их формировании принадлежит донным течениям. Эти несогласия не отражают переломных моментов в геологической истории района, а характеризуют лишь изменения физико-географических условий в области накопления осадков (например, увеличением

скорости движения водной среды) или в зоне денудации.

Если же несогласное залегание возникло в результате тектонических перемещений одних толщ относительно других, то такое несогласие называется тектоническим.

Строение поверхностей несогласий.

Поверхности стратиграфических несогласий могут иметь различные формы. Они бывают относительно плоскими, сглаженными, сложными (с большим перепадом высот) и обусловлены характером захоронённого рельефа. При последующем осадконакоплении вначале происходило заполнение низменных участков, затем выравнивание и образование горизонтально залегающих толщ осадков. Наиболее характерны случаи прилегания и облекания.

поверхности размыва древних пород (рис. 1.44). Мощности слоёв в нижней части, несогласно залегающей толщи, меньше над повышениями древнего рельефа и больше –

над понижениями.

Критерии установления несогласий при геологическом картировании.

Несогласие может быть установлено: 1 – непосредственно прямым наблюдением в поле в обнажениях и прослежено на большие расстояния; 2 – по данным бурения или по геофизическим материалам.

О существовании несогласия и поверхности несогласия могут свидетельствовать многочисленные признаки:

1.Вымоины, карманы и выступы на поверхностях напластования.

2.Различные следы выветривания (как физического, так и химического), сохраняющиеся на поверхности несогласия или в породах, залегающих непосредственно ниже её.

3.Базальные толщи и плохо отсортированные базальные конгломераты с гальками нижележащих пород.

4.«Пустынный загар» на гальках базальных конгломератов, «окремнённая»

эрозионная поверхность, ожелезнённые поверхности и «железные шляпки», скопления фосфоритовых желваков совместно с глауконитом, пиритом и марганцовыми конкрециями.

24

vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943

5.Резкий возрастной разрыв остатков руководящей ископаемой фауны и флоры в вышележащих и нижележащих толщах (даже при одинаковом литологическом составе пород и параллельном залегании).

6.Резкие фациальные переходы (от морских осадков к континентальным осадкам или наоборот).

7.«Утыкание» границ нижележащих слоёв в одну из геологических границ вышележащего слоя или «срезание» границ нижележащих пластов подошвой вышележащего слоя.

8.Резкое различие углов падения или азимутов падения стратиграфических подразделений (слоёв, толщ и др.).

9.Резкое различие в степени метаморфизма соприкасающихся толщ, свит, серий.

10.Резкое различие в характере (степени и количестве) структурных преобразований.

Литература

25