Стратиграфическая колонка к геологической карте № 1
Г. 1ПРПИ-19
Лекция 14. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ, ИХ СОДЕРЖАНИЕ
И ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
1. Геологические карты и разрезы.
2. Содержание геологической карты.
3. Стратиграфическая колонка
4. Геологические разрезы
Геологические карты и разрезы
Геологическая карта вместе с геологическим разрезом являются наиболее информативными и наглядными, а потому наиболее распространенными видами геологической графики. Геологическая карта представляет собой изображение на топографической (географической) основе геологических объектов, выходящих на земную поверхность. Геологический разрез дополняет и уточняет геологическую карту, давая наглядное представление об изменении геологического строения с глубиной. Достаточно отметить, что геологический разрез, как и стратиграфическая колонка, в обязательном порядке размещается на листах Государственной геологической карты. В тоже время, геологические разрезы имеют самостоятельное значение, их можно использовать и без геологических карт.
Геологический разрез является выполненной в масштабе графической моделью вертикального среза земной коры, на которой показаны геологические объекты, расположенные в плоскости разреза или спроецированные на нее. Если карта представляет собой проекцию геологических объектов на горизонтальную плоскость, то геологический разрез показывает положение геологических объектов в вертикальной плоскости и позволяет «заглянуть» внутрь земной коры, проследить изменения геологического строения с глубиной и, следовательно, существенно дополняет геологическую карту.
|
|
|
На геологических картах и разрезах отображаются формы тел горных пород, их мощности, характер залегания и взаимоотношения горных пород различного возраста, происхождения и состава, наносятся разрывные нарушения, может быть показан состав горных пород. Как следствие, на геологических разрезах видна последовательность залегания горных пород, наглядно изображены тектонические структуры, выраженные в изгибах слоев, морфологии разрывов и смещениях слоев по ним, показаны угловые несогласия, изменения мощностей, выклинивания слоев и т.д.
Высокая информативность геологических карт и разрезов в сочетании с наглядностью делает их незаменимым инструментом геологического анализа и позволяет составить достаточно полное представление о последовательности формирования горных пород, этапах тектонических движений и магматической деятельности, сделать выводы о возможной локализации полезных ископаемых.
|
|
|
Геологические разрезы часто используют как геологическую основу при решении производственных задач, например, при поисковых и разведочных работах для оконтуривания рудных залежей на глубине и подсчете запасов полезных ископаемых, отработке месторождений, при гидрогеологических исследованиях, инженерно- геологических изысканиях и т.д. В этих случаях кроме информации собственно геологического характера, на разрезы принято выносить вспомогательные данные; например, на них показываются скважины, горные выработки, отображается информация по составу и происхождению горных пород, полезным ископаемым, геохимии, геофизики и пр.
2. Содержание геологической карты.
Геологическая карта представляет собой графическое изображение на топографической карте распространения и условий залегания тел горных пород на земной поверхности или на глубине, разделенных по возрасту и составу. В соответствии с этим определением на геологической карте должны быть показаны горные породы разного возраста, в том числе – четвертичные. Однако, учитывая то, что четвертичные отложения, в особенности голоценовые (современные), пользуются практически повсеместным распространением на поверхности Земли, их на картах не отображают, а показывают более древние породы, за исключением нескольких особо оговоренных случаев. Четвертичные отложения изображаются в долинах рек, в зонах морских побережий, областях развития горно-ледникового оледенения, в кайнозойских впадинах, в случаях невозможности достоверного изображения дочетвертичных образований. Вследствие этого, геологическая карта полностью или в значительной степени является картой дочетвертичных образований. При необходимости показа покрова четвертичных образований составляется специальная карта четвертичных отложений.
|
|
|
Объекты геологической карты. На геологической карте показываются поля распространения горных пород различного возраста, состава и генезиса, их взаимоотношения, характер залегания, разрывные нарушения и другие элементы тектоники, а также некоторые дополнительные данные, уточняющие содержание геологических объектов и геологической карты в целом. В зависимости от формы и размера геологические объекты могут иметь площадное, линейное или точечно-знаковое картографическое отображение. Площадные объекты являются основными на геологической карте и образованы двумя группами – стратифицированными и нестратифицированными горными породами.
|
|
|
К стратифицированным (дочетвертичным и четвертичным) горным породам относятся: осадочные, вулканогенно-осадочные, вулканогенные и сохранившие первичную стратификацию метаморфические породы. На карте дочетвертичные стратифицированные образования представлены подразделениями местной стратиграфической шкалы, главными из которых являются – свита, подсвита, пачка и слой. Отображенные на карте местные стратиграфические подразделения должны быть строго соотнесены с подразделениями общей (система, отдел, ярус) и региональной (горизонты – если они выделены) стратиграфических шкал. Четвертичные стратифицированные образования на геологической карте обычно бывают расчленены по возрасту с выделением подразделений общей шкалы (раздел, звено, ступень – приложение 1) и использованием (если они выделены на территории листа карты) региональных (горизонты) и местных стратиграфических подразделений (свиты), а также генезису и составу. Нестратифицированные образования геологической карты включают в себя: магматические, метаморфические, метасоматические горные породы, расчлененные на комплексы. Комплекс (петрографический комплекс) является той главной единицей петрографических подразделений, которая выделяется на геологической карте.
Линейными объектами геологической карты являются: геологические границы; разрывные нарушения; маркирующие (опорные) горизонты, изогипсы и изопахиты; не выраженные в масштабе карты дайки; жилы и жилообразные малые интрузии.
Оцифровка изогипс ведется от принятого в стране картоиздателе уровня Мирового океана, в России – от нуль-пункта Кронштадского футштока (нулевая изогипса). Значения изогипс (в метрах или километрах) могут быть отрицательные (со знаком «–») или положительные (знак «+» перед цифровым символом не приводится). Значения изопахит всегда положительные.
Изображение точечно-знаковых объектов. Отдельные трубки взрыва, астроблемы, центры вулканических извержений (действующие и потухшие), грязевые вулканы, шлаковые конусы, жерловины, маары, эпицентры крупных землетрясений отображаются специальными внемасштабными знаками. Буровые скважины, стратотипы, петротипы, опорные обнажения и пункты, для которых имеются определения абсолютного возраста пород, также изображаются внемасштабными знаками и дополнительно нумеруются в одном порядке (слева направо сверху вниз).
3. Стратиграфическая колонка.
Стратиграфическая колонка содержит информацию о стратиграфических подразделениях геологической карты: их составе, мощности, характере границ, соотношении с подразделениями общей стратиграфической шкалы. Четвертичные отложения в стратиграфической колонке не отображаются. Стратиграфическая колонка размещается слева от геологической карты или при недостатке места на отдельном листе. Стратиграфическая колонка представляет собой таблицу, выполненную в вертикальном масштабе и состоящую из ряда (восьми-девяти) вертикальных граф, включающих в себя (слева направо): общую стратиграфическую шкалу с указанием системы, отдела, яруса и региональную стратиграфическую шкалу с указанием горизонта (четыре графы для фанерозоя); индекс местного стратиграфического подразделения; литологический состав и положение находок органических остатков (в условных обозначениях) – собственно колонка; мощность картографируемых подразделений (в метрах) или интервалы мощности при ее изменчивости (если мощность точно не установлена, пишутся слова: более…, менее…); характеристика геологических подразделений (наименования и таксоны стратиграфических подразделений, краткое описание вещественного состава, перечень важнейших (руководящих) ископаемых органических остатков). В стратиграфической колонке стратоны отображаются в строгом соответствии с их возрастной последовательностью. Самые древние отложения показываются в нижней части колонки, а самые молодые – в верхней. Характер соотношений между подразделениями в разрезе изображается различными типами линий. Стратиграфические подразделения в колонке раскрашиваются и индексируются в полном соответствии с цветами и индексами геологических подразделений геологической карты. Индексы стратиграфических подразделений пишутся горизонтально в одну строку. Расшифровка индексов приводится словами, которые могут быть написаны как в горизонтальном, так и в вертикальном направлении. Литологический состав стратиграфических подразделений отображается горизонтально расположенными черными условными знаками. Для наглядности колонка с литологическим составом может быть построена по ритмостратиграфическому принципу 46 (или «устойчивости пород»). В этом случае условные знаки, которыми показан состав отложений, ограничены справа ломаной линией, подчеркивающей существующую в разрезе ритмичность, а при ее отсутствии – степень устойчивости пород к выветриванию. В последнем случае более плотным породам (конгломераты, песчаники, известняки, эффузивы) будут соответствовать карнизообразные выступы (на 6—12 мм), менее плотным породам (глинистые сланцы, туфы, глинистые известняки) – ниши, разделяющие выступы. Вертикальный масштаб колонки выбирается таким образом, чтобы ее высота не превышала размеров вертикальной рамки карты, и на ней можно было бы отобразить основные особенности внутреннего строения выделенных подразделений. Колонка строится по максимальным мощностям отложений, но если из-за большой мощности некоторых стратиграфических подразделений длина колонки резко увеличивается, то делаются пропуски («разрывы») внутри однородных в вещественном отношении интервалов разреза, изображаемые тонкой двойной (с промежутком в 2 мм) волнистой линией. Если мощность частей разреза (например, юры и мела) резко различна, то для них колонка составляется в разных масштабах, что оговаривается в примечании под разрезом. В этом случае колонка делится на две части с промежутком в 5 мм, причем «шапка» колонки приводится только для верхней части. Если в пределах листа карты располагаются две и более зоны различного геологического строения, стратиграфические колонки строятся на каждую из них. В заглавную надпись каждой колонки включается название зоны. Общая стратиграфическая шкала приводится лишь у крайней левой колонки, между колонками проводятся корреляционные линии, показывающие, как сопоставляются изображенные на колонке подразделения разных зон.
Геологические разрезы.
Геологические разрезы представляют собой вертикальные сечения верхней части земной коры от ее поверхности на ту или иную глубину. Графически они представляют собой изображения на вертикальной плоскости характера залегания горных пород, их возраста, мощности, состава, формы геологических тел, складчатых и разрывных нарушений и т. д. Другими словами, геологический разрез – это «геологическая карта» вертикальной плоскости.
При построении разреза геолог мысленно «разрезает» территорию по определенной линии, затем «убирает» одну половину, «смотрит», что видно на вертикальном срезе, и на основании «увиденного» строит геологический разрез. Геологический разрез – графическое изображение геологического строения по воображаемой плоской вертикальной поверхности, пересекающей земную кору от поверхности Земли до определенной глубины. Геологические разрезы являются неотъемлемой частью геологических карт, отражающей геологическое строение земной коры на глубине. Составление геологических разрезов позволяет не только иллюстрировать строение участка земной коры, но и изучать залегание пород, выявлять дополнительные структуры, уточнять представления о формах складчатых структур, уяснять положение разрывных нарушений на глубине.
Строятся геологические разрезы обычно вместе с картой района, который они пересекают. Геологические разрезы составляются в условных обозначениях карты по линиям через участки, наиболее важные для общей характеристики геологического строения. При построении разрезов, кроме геологической карты, привлекаются данные бурения, геофизики и некоторые другие материалы. Перед построением разреза следует самым тщательным образом проанализировать геологическую карту, стратиграфическую колонку и условные обозначения к геологической карте. Необходимо уяснить; стратиграфическую последовательность картографических подразделений (слоев горных пород), их индексацию и мощности (следует обратить внимание на слои с максимальной и минимальной мощностью); наличие, тип и возраст интрузивных образований; наличие складчатых деформаций, их морфологию (в целом), простирания; наличие стратоизогипс (если они нанесены на карту, то в условных обозначениях следует посмотреть, к кровле или подошве какого слоя они приурочены, а затем проанализировать их рисунок на карте, что позволит определить морфологию тектонических структур); наличие разрывных нарушений и определить их тип; выделить на карте участки с различным характером деформаций; установить наличие структурных этажей. Кроме того, следует оценить наличие на карте значков элементов залегания, скважин и горных выработок, установить их местоположение.
Построим геологический разрез по линии I-I на геологической карте (рис. 1), с использованием стратиграфической колонки (рис. 2) и описания буровых скважин. На основании анализа стратиграфической колонки и разреза попытаемся восстановить историю геологического развития района.
Для построения разреза принимаем горизонтальный масштаб 1:10000, вертикальный 1:1000. Пример построения разреза по линии I-I в уменьшенном масштабе приведен на рис. 3.
Строить разрез рекомендуется на миллиметровой бумаге в следующем порядке. В нижней части листа делаем три строки для характеристики скважин и указания расстояний между ними. Намечаем начало и откладываем вправо длину разреза в масштабе 1: 10000. У начала разреза строим шкалу абсолютных отметок с таким расчетом, чтобы максимальная отметка была несколько выше верхней точки рельефа, а минимальная ниже забоя самой глубокой скважины.
Геологическая карта
Рис. 1. 1 – граница стратиграфического несогласия; 2 – оползни; 3 – буровая скважина и ее номер; 4 – болото; 5 – карстовая воронка; 6 – линия разреза и ее номер.
Стратиграфическая колонка к геологической карте № 1
Пример построения геологического разреза по линии I-I
Далее приступаем к построению топографического профиля. От левой шкалы в горизонтальном направлении откладываем в заданном масштабе расстояния от начала разреза до его пересечения с каждой горизонталью. Точками отмечаем абсолютные отметки соответствующих горизонталей. После этого откладываем от начала разреза расстояния до каждой скважины и проводим вертикальный штрих в верхней строке. Под штрихами указываем номера скважин, а ниже - абсолютные отметки их устьев, которые дают дополнительные точки для построения профиля. Соединив все точки плавными линиями, получаем топографический профиль поверхности земли по линии I-I.
На построенный профиль наносим колонки буровых скважин. При крупном масштабе разреза ствол скважины обозначают двумя вертикальными отрезками, в остальных случаях - одним. На нижнем конце отрезка, соответствующем глубине пробуренной скважины (забою), ставим короткий поперечный штрих. Справа от штриха записываем глубину скважины.
Вдоль линии скважины размечаем границы слоев и проставляем глубину залегания каждого слоя. В интервале каждого слоя (на полосе шириной 1...2 см) условными обозначениями, взятыми из стратиграфической колонки, отмечаем карандашом состав и относительный возраст пород. Далее на топографический профиль переносим с карты точки пересечения разреза со стратиграфическими границами и карандашом справа и слева от точек отмечаем относительный возраст пород. Например, левее скважины 2 на профиле отмечаем границу между нижнекаменноугольными известняками С1 и верхнечетвертичными отложениями (Q3).
Геологический разрез по линии I-I
Рис. 3
Прежде чем проводить границы слоев на разрезе, восстановим в общих чертах историю геологического развития изучаемого участка. Рассматривая стратиграфическую колонку и колонки скважин на разрезе, видим, что наиболее древними породами, вскрытыми скважинами, являются протерозойские граниты. Между ними и залегающими выше верхнедевонскими аргиллитами имеется стратиграфический перерыв, во время которого происходило разрушение гранитов, и формировался рельеф, поверхность которого могла иметь сложную форму. Это подтверждается тем, что кровля гранитов в скважинах 1, 2, 3, 5, попавших в разрез, вскрыта на разных абсолютных отметках (48,4; 52,0; 52,8; 53,8 м). На верхнедевонских аргиллитах залегают нижнекаменноугольные известняки. Граница между ними почти горизонтальна. В послекаменноугольное время вплоть до начала четвертичного периода осадконакопления на данном участке не происходило. В нижнечетвертичное время по пониженным частям рассматриваемой территории проходил поток, частично размывший нижнекаменноугольные известняки и верхнедевонские аргиллиты. Он выработал долину реки и оставил свои отложения в виде гравелистых песков с галькой (tgQ1). В верхнечетвертичное время река частично размыла флювиогляциальные отложения (образованные в результате таяния ледников), а затем оставила свои (Q3). Позже уровень реки несколько раз менялся, в результате чего были частично размыты верхнечетвертичные осадки, затем отложены современные (aQ4).
Сделав этот анализ, на разрезе проводим возрастные границы, то есть, выделяем площади с одноименными индексами. Проще всего ограничить слой D3, сложнее оконтурить линзу Q3. В последнем случае пользуемся точками на профиле, снесенными с карты и точками на колонках скважин. Только после проведения возрастных границ проводим границы между слоями различных пород строго внутри возрастного комплекса.
После этого вычисляем абсолютные отметки уровней подземных вод как разность между абсолютной отметкой устья скважины и глубиной залегания соответствующего уровня. Если напорный уровень выше устья, то берется не разность, а сумма. Например, для скважины 1 абсолютная отметка уровня грунтовых вод равна 107,2 — 6,0 = 101,2 м, а абсолютная отметка напорного уровня равна 107,2 + 11,4 = 118,6 м. Вычисленные отметки записываем справа от линии скважины и проводим уровни грунтовых вод пунктирной, а напорных — штрихпунктир.
Контрольные вопросы:
1. Дать определение геологической карте и геологическому разрезу.
2. Что является объектами геологической карты?
3. Для чего служит стратиграфическая колонка?
4. Порядок построения геологического разреза.
ЗАДАНИЕ. Внимательно прочитать лекцию, кратко законспектировать и ответить на контрольные вопросы.
Геологическая карта Донбасса
Дата добавления: 2020-11-27; просмотров: 510; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!