Общие сведения о геологических картах и разрезах

Самостоятельно определить название породы и тип метаморфизма двух образцов.

При диагностике метаморфических пород следует придерживаться следующей схемы:

- определяется текстура – важнейший диагностический признак для метаморфических пород (сланцеватая, гнейсовая, массивная, волокнистая, плойчатая, полосчатая);

- устанавливается структура (гранобластовая, лепидобластовая, нематобластовая, порфиробластовая);

- определяется минеральный состав (тальк, хлорит, серпентинит, серицит, гранат, актинолит, ставролит);

- определяется название породы;

- устанавливается тип метаморфизма;

- сопоставляется с описанием разновидностей метаморфических горных пород в разделе 4.5;

- проверяется правильность определения у преподавателя.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ

Основная цель работы – научится читать и анализировать геологическую документацию, освоить методы построения простых геологических и инженерно-геологических разрезов.

Общие сведения о геологических картах и разрезах

Важнейшей и обязательной геологической документацией при вопросах строительства являются геологические карты и разрезы, которые составляются после проведения изыскательских работ. Карты составляются для больших площадей, где планируется строительство крупных объектов, разрезы строятся во всех без исключения случаях.

Геологическая карта – изображение в плане геологического строения района. На геологических картах отображается литологический состав пород, их возраст, условия залегания, дислокации.

Все карты строятся на топографической основе соответствующего масштаба.

Существует два типа геологических карт: карты четвертичных отложений и карты коренных пород.

Четвертичные отложения покрывают с поверхности большую часть земной поверхности. Карты четвертичных отложений изображают строение, возраст, генезис и состав четвертичных образований. Часто необходимо знать геологическое строение более поздних отложений (коренных пород). Для этого условно снимается четвертичный покров и строится карта коренных пород.

Карты коренных пород подразделяются на следующие виды:

- стратиграфические, которые отображают возраст пород и условия их залегания без разделения пород по литологическому составу;

- литологические – отображают вещественных состав пород и условия их залегания;

- литолого-стратиграфические – показывается как литологический состав пород, так и их возраст и способ залегания и чаще других применяются в практике геологических исследований для строительства;

- специальные – кроме геологической информации на них наносятся признаки, важные для определенных целей (строительства, водоснабжения и т.д.). Это инженерно-геологические, гидрогеологические, геоморфологические, карты полезных ископаемых и т.д.

На инженерно-геологические карты кроме геологической информации наносится информация о гидрогеологических исследованиях, о физико-механических свойствах пород, о наличие на данной территории проявлений различных эндогенных процессов и явлений.

Существует три разновидности инженерно- геологических карт:

- карты инженерно-геологических условий – содержат информацию, дающую представление о природных условиях территории для любых видов наземного строительства;

- карты инженерно-геологического районирования – на этих картах вся территория разбивается на регионы со схожими инженерно-геологическими условиями;

- карты специального назначения – строятся для конкретного типа строительства или сооружения, помимо инженерно-геологических условий территории на них отображается прогноз инженерно-геологических явлений.

Геологическая информация изображается на картах при помощи условных обозначений:

- Породы одного возраста обозначают условленными буквенными индексами и окрашивают одним цветом. Каждый период имеет свой цвет, отделы же закрашиваются оттенками принятого для периода цвета, причем темные оттенки указывают на более древний возраст. Например, юрские отложения обозначаются индексом (J) и окрашиваются в синий цвет.

- Литологический состав пород изображается штриховкой. Каждая разновидность пород имеет свое условное обозначение в виде линий, штрихов, точек, определенным образом построенных.

- Магматические породы независимо от возраста обозначаются своими цветами. Плутонические (интрузивные) – красным цветом, вулканические (эффузивные) – зеленым.

- Элементы залегания обозначаются условным знаком, имеющим вид двух взаимно-перпендикулярных коротких линий, одна из которых оканчивается стрелкой, указывающей направление падения пласта. Цифры, стоящие у знака, показывают величину угла наклона пласта.

Для специальных карт существует целая система условных знаков, обозначающих скважины, обнажения, геологические процессы, гидрогеологические особенности и т.д.

Масштабы карт зависят от назначения и детальности: карты мелкого масштаба (1: 500 000 и мельче) – обзорные, карты среднего масштаба (от 1:200 000 до 1:100 000), карты крупномасштабные или детальные (от 1:100 000 и крупнее).

Геологический разрез изображает геологическое строение района в вертикальной плоскости, определенным образом ориентированной. Наиболее правильное представление о геологическом строении дают разрезы, построенные вкрест простирания пород. Они показывают истинные углы падения (наклона) пластов и называются нормальными. Остальные направления разрезов искажают угол наклона пластов.

Масштабы геологических разрезов выбираются с точки зрения удобства их использования, наглядности. Горизонтальный масштаб разрезов обычно соответствует масштабу карты, а вертикальный масштаб почти всегда принимается в 10 и более раз крупнее горизонтального, в зависимости от того, какой мощности слои должны быть выделены.

На геологических разрезах показывают возраст, состав, мощность, условия залегания пород, гидрогеологические условия. На инженерно-геологических разрезах помимо этих данных выделяются инженерно-геологические элементы. Инженерно-геологический элемент – часть массива пород одного литологического состава и возраста с одинаковыми показателями физико-механических свойств.

Геологические разрезы строятся: 1) по геологическим картам, 2) по данным разведочных выработок, естественных и искусственных обнажений, 3) используя и геологические карты и данные буровых работ.

Разрезы, построенные по геологической карте, являются обзорными и дают лишь общее представление о строении района.

При горизонтальном залегании слоев на карте отразится только самый верхний слой в случае плоского горизонтального рельефа. При пересеченном рельефе в пониженных его частях обнажатся более древние породы, а повышенные формы рельефа будут сложены молодыми образованиями. Границы распространения пород различного возраста совпадают или параллельны горизонталями рельефа.

При моноклинальном залегании пород на геологической карте видим серию параллельных полос, возраст, которых изменяется от молодых к древним.

Антиклинальная и синклинальные складки на карту проектируются также в виде параллельных полос, но чередование возраста пород уже будет иным. У антиклинальной складки в ядре залегают более древние породы, а по сторонам попарно более молодые, у синклинальной складки в ядре - молодые породы.

При горизонтальном рельефе границы слоев прямые или плавные кривые, у небольших складок замкнутые кривые. При расчлененном рельефе границы слоев искривляются в соответствии с элементами рельефа и с падением слоев.

Таким образом, зная, как выглядят на карте слои пород при определенном залегании, можно судить о геологическом строении района.

На картах четвертичных отложений распространение пород различного возраста и генезиса связано с определенными геоморфологическими элементами. Аллювиальные отложения повторяют контуры пойм и террас, делювиальные - располагаются на слонах, пролювиальные - образуют конусы выноса у подножия склонов, элювиальные – распространены на водоразделах, гляциальные отложения приурочены к долинам молодых ледников и занимают большие площади (Русская равнина, Западносибирская низменность).

Составление геологического разреза по данным разведочных выработок заключается в последовательном соединении подошвы и кровли пластов, которые прослеживаются в выработках. Если какой-то слой в одной из скважин отсутствует, то его надо выклинивать на середине расстояния между выработками. Молодые отложения всегда должны залегать выше более древних пород. Элювиальные отложения всегда залегают на коренных породах и подстилают все остальные четвертичные отложения. Ледниковые отложения считаются более древними, чем аллювиальные и делювиальные. Чтобы установить старшинство между аллювиальными и делювиальными отложениями, надо проанализировать историю развития рельефа и геологии данного района. Если осадконакопление в долинах рек прекратилось, то делювиальные отложения будут моложе, а при интенсивных современных аллювиальных процессах моложе будут аллювиальные отложения.