Построение геологической карты с горизонтальным

Залеганием пород.

Задание 1.Изучите и кратко законспектируйте правила построения геологической карты с горизонтальным залеганием слоёв. Пример построения геологической карты показан на рисунке 7.

Задание 2.Скопируйте на миллиметровую бумагу рисунок 9 и постройте геологическую карту в масштабе 1:25000 используя данные, полученные при бурении скважины 1.

Результаты бурения скважины 1 (абсолютная высота устья 924 м)

Горизонтальное залегание слоев характеризуется общим горизон­тальным или близким к нему расположением поверхности наслое­ния на большом пространстве. Иногда в процессе осадконакопления образующиеся слои в некоторых участках приобретают неболь­шой наклон. Такие залегающие горизонтально или местами с небольшим (не более 1-2°) наклоном породы покрывают огромные территории европейской части России, Западной Сибири и других областей.

При горизонтальном залегании абсолютные высоты какой-либо определенной поверхности наслоения приблизительно одинаковы. Это может быть установлено следующими способами. При нане­сении на топографические карты (с рельефом, изображенным с помощью горизонталей) выходов на дневную поверхность слоев или слоистых толщ границы между последними совмещаются с одноименными горизонталями или проходят между ними в соот­ветствии с абсолютной высотой наносимой на карту границы (т. е. совпадают с одной из промежуточных горизонталей). Так как при горизонтальном залегании каждый нижележащий слой является более древним, чем перекрывающий, то при расчлененном релье­фе на водоразделах наблюдаются наиболее молодые породы (из обнаженных на данном участке), а в пониженных участках (в долинах) располагаются более древние отложения. При выровнен­ном рельефе и горизонтальном залегании один и тот же слой может слагать большие пространства поверхности Земли.

Рассмотрим пример построения геологической карты с гори­зонтальным залеганием пород. В распоряжении геолога для изу­чения участка имеется топографическая карта масштаба 1:25 000 с сечением рельефа горизонталями через 10 м. В наиболее высокой точке участка, для которого составляется карта, пробурена сква­жина, вскрывшая следующий разрез горных пород (см. рис. 6).

Слой 1.Четвертичные, породы – суглинки, супесь. Интервал керна от 0 до 2 м.

Слой 2.Верхний неоген – рыхлые галечники с прослоями крупнозернистых песков. Интервал керна от 2 до 37 м.

Слой 3.Нижний неоген – слоистые светлые кварцевые пески. Интервал керна от 37 до 52 м.

Слой 4.Верхний палеоген – бурые тонкослоистые глины. Интервал керна от 52 до 67 м.

Слой 5.Средний палеоген – серые слоистые песчанистые мергели, которые под­стилаются крупнозернистыми песками с обломками темно-серых известняков; пески лежат на размытой поверхности верхнемеловых известняков. Интервал керна от 67 до 87 м.

Слой 6.Верхний мел – темно-серые пористые грубослоистые известняки. Интервал керна от 87 до 115 м.

Находим абсолютные отметки каждого из стратиграфических подразделений. Для этого из абсолютной высоты устья скважины, равной в нашем примере 132 м, вычтем значение глубины до по­дошвы стратиграфических подразделений, установленных по керну скважины. Абсолютная отметка подошвы верхнего неогена соста­вит 132-37=95 м. Так же определяем абсолютные отметки подошв нижнего неогена (80 м), верхнего палеогена (65 м) и среднего палеогена (45 м). Кроме перечисленных пород на участке развиты аллювиальные отложения мощностью до 10 м, указанные на геологической карте.

Вычислив абсолютные отметки подошвы каждого из стратигра­фических подразделений, нанесем границы на топографическую карту, воспользовавшись для определения положения границ высотными отметками проведенных на карте горизонталей. Грани­цы слоев пород будут совпадать с соответствующими по высоте горизонталями. Промежуточные горизонтали следует наносить путем интерполяции. Границы между стратиграфическими подраз­делениями на карте согласные; проводим их сплошными тонкими черными линиями. Исключение составляет граница несогласного налегания пород среднего палеогена на верхнемеловые известняки. Нанесем на карту штриховые условные обозначения, расставим индексы и раскрасим соответствующими цветами (рис. 7).

Рис. 9 Макет учебной геологической карты с горизонтально залегающими породами.

ЛАБОРАТОРНОЕ ЗАНЯТИЕ 11

Типы тектонических нарушений.

Горный компас.

Задание 1.Зарисуйте в тетради и подпишите элементы слоя и элементы залегания слоя (рис. 10), элементы складки (рис. 11), типы складок (рис. 12-14), элементы разрывного нарушения (рис. 15), типы разрывных нарушений (рис. 15-17).

Задание 2.Изучите и кратко законспектируйте устройство горного компаса и правила замера элементов залегания слоя. Зарисуйте в тетрадь рисунки

I

II

Рис. 10 Элементы слоя и элементы залегания слоя:I – различные виды мощности слоя: а-а – истинная, б-б, в-в – видимая, г-г, д-д – неполная; II – элементы залегания слоя: а-б, а₁-б₁, а₂-б₂ – линия простирания слоя, в-г – линия падения слоя; α и α’ – угол падения слоя.

Рис. 11 Элементы складки.

I

а б

Рис. 12 Типы складок:I – по расположению слоёв: а – антиклинальная, б – синклинальная; II – по положению осевой поверхности и падению крыльев; III – по углу при вершине и степени сжатия крыльев; IV – по соотношению высоты с шириной.

Рис. 13 Типы складок:I – ступенчатые (коленообразные); II – сундучные (коробчатые); III –диапировые.

Рис. 14 Типы складок в плане:I – линейные; II – брахиформные (брахиантиклиналь); III – купола; IV – мульды.

Рис. 15 Элементы разрывного нарушения в сбросе и взбросе:

I – схема строения сброса: А – относительно приподнятый (лежачий) блок, Б – относительно опущенный (висячий) блок, Г-Г – сместитель, α – угол падения сместителя, а-б – истинное смещение; II – схема строения взброса: А – относительно приподнятый (висячий) блок, Б – относительно опущенный (лежачий) блок, Г-Г – сместитель, α – угол падения сместителя, а-б – истинное смещение.

Рис. 16 Схема строения горста и грабена.

Рис. 17 Сдвиги и надвиги в плане и на разрезе:

I – различные виды сдвигов: а – вертикальный, б – наклонный, в – горизонтальный, г – левый, д – правый (Н – наблюдатель, жирная линия – сместитель); II – различные виды надвигов на разрезах: а – крутой, б – пологий, в – горизонтальный.

Горный компас

При геологической съёмке элементы залегания слоя замеряются горным компасом (рис. 18). Горный компас монтируется на прямоугольной пластинке (1), имеющей длину 9-11 см и ширину 7-8 см. Он состоит из магнитной стрелки (5)и большого лимба (круга), разделенного на 360° (2),необходимых для замеров ази­мутов, а также из клинометра (3)и полулимба (8)для замеров угла падения слоя. Градуировка большого лимба произведена против часовой стрелки. Он устанавливается таким образом, чтобы линия, соединяющая север и юг, была параллельна длинной сто­роне пластинки компаса. В центре лимба в пластинку ввертыва­ется игла, на которую насажена магнитная стрелка. Чтобы стрелка могла свободно вращаться, в нее вмонтирована втулка из твердого минерала (агата или рубина) в медной оправе; в эту втулку упи­рается игла. Хорошо намагниченная и правильно отрегулирован­ная стрелка быстро успокаивается и принимает горизонтальное неподвижное положение, обращаясь северным концом, который покрыт черной или синей краской, к северному магнитному полюсу. Под стрелкой на иглу надевается просторное кольцо, укрепленное на конце рычага – арретира (7), которым можно поднимать магнитную стрелку с иглы и закреплять ее в «нерабочем» поло­жении, прижимая к стеклу компаса для того, чтобы конец иглы не изнашивался.

Рис. 18 Горный компас:

1 – пластинка; 2 – лимб; 3 – клинометр; 4 – винт, закрепляющий клинометр; 5 – стрелка; 6 – стекло, укреплённое кольцевой пружиной; 7 – арретир; 8 – полулимб.

Шкала полулимба градуируется на пластинке компаса и пред­ставляет собой половину окружности, на которой нанесены деле­ния от 0° в обе стороны до 90°, т. е. соответственно возможному изменению углов падения слоя. Начало счета делений (0°) распо­ложено против середины короткой стороны пластинки компаса, а концы (90°) – против С и Ю большого лимба. Для отсчетов углов падения служит клинометр (отвес), надетый на иглу под кольцом, поддерживающим стрелку компаса. В расширенной части отвеса прорезано окошечко, в нижнем краю которого выступает корот­кий заостренный зубец, расположенный по оси отвеса. При верти­кальном положении пластинки компаса и совмещении его длинной стороны с горизонтальной линией зубец отвеса укажет 0°; при вертикальном направлении длинной стороны компаса – 90°. Точность замера угла падения компасом, снабженным обыкновен­ным клинометром, колеблется от 1 до 3°. Закрепление отвеса про­изводится рычажком (4). Коробка лимба покрывается стеклом, укрепленным кольцевой пружиной (6).

Градуировка большого лимба против часовой стрелки и соот­ветственная перестановка стран света сделана для ускорения и упрощения производства замеров азимутов. Любое заданное направление обычным компасом определяется при совмещении се­вера лимба с северным концом магнитной стрелки. Горный же компас дает возможность непосредственно установить направление линии, с которой при измерениях совмещается длинная сторона компаса. Таким образом, здесь с линией С-Ю компаса совме­щается не меридиан, а любая другая линия, азимут которой тре­буется определить.

Допустим, что направление линии, которую мы должны опреде­лить, СЗ 300°. Измеряя азимут обыкновенным компасом, совмещаем С лимба с северным концом стрелки (рис. 19, а). Визируя на заданный предмет, видим, что определяемая линия проходит через деление СЗ 300°. Если же при замерах азимута этой линии сов­местить с ней длинную сторону компаса (деления нанесены на лимбе по ходу часовой стрелки), то северный конец стрелки пока­жет отсчет СВ 60° (рис. 19, б), что не соответствует действи­тельному азимуту. Истинное направление линии в этом случае надо вычислять. Приложим к линии того же направления длинную сторону горного компаса, лимб которого градуирован против часо­вой стрелки (рис. 19, в).В этом случае северный конец стрелки непосредственно покажет отсчет СЗ 300°, что точно соответствует заданному условию.

Рис. 19 Замеры азимута обыкновенным компасом с круглым (а) и прямоугольным (б) основаниями и горным компасом (в).

Из этого примера следует основное правило пользования горным компасом: при производстве замера азимута направляют компас северной стороной (0^о) на визируемый предмет, совмещая длинную сторону пластинки компаса (т. е. его линию С-Ю) с направле­нием измеряемой линии и непосредственно берут на лимбе отсчет по северному концу магнитной стрелки компаса.