Часть 2. Геологические карты, колонки, профили

ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА

Геологическая карта представляет собой графическое изображение на плоскости в определенном масштабе и определенных условных обозначениях геологического строения того или иного участка земной поверхности.

В зависимости от масштаба геологические карты делятся на обзорные (масштаб 1: 1 000 000 и мельче), мелкомасштабные (1: 1 000 000, 1: 500 000), среднемасштабные 91: 200 000, 1: 100 000) и крупномасштабные или детальные (1: 50 000 и крупнее).

Типы геологических карт:

1. Общие, на которых показано распространение выходящих на поверхность Земли горных пород разного происхождения состава и возраста.

2. Специальные: литологические, на которых показано распространение на поверхности пород различного состава; карты полезных ископаемых; четвертичных отложе ний и др.

На обзорных геологических картах цветом показан возраст осадочных горных пород, выходящих на поверхность. Для обозначения возраста осадочных пород существует общепринятая цветовая шкала (табл. 6).

Таблица 6 – Цветовые обозначения на геологической карте

Группа	Система	Цвет	Индекс
Кайнозойская	Четвертичная	Желтовато-серый	Q
Неогеновая	Желтый	N
Палеогеновая	Теплый желтый, до оранжевого	P
Мезозойская	Меловая	Зеленый	K
Юрская	Синий	J
Триасовая	Фиолетовый	T
Палеозойская	Пермская	Кирпично-красный	P
Каменноугольная	Серый	C
Девонская	Коричневый	D
Силурийская	Болотно-зеленый	S
Ордовикская	Серовато-зеленый	O
Кембрийская	Сине-зеленый	C
Протерозойская		Розовый	PR
Архейская		Красный	AR

Установленным цветом системы пользуются при изображении отделов и других более мелких стратиграфических подразделений, придерживаясь правила, по которому более молодые слои той или иной системы окрашиваются в более светлые оттенки того же цвета по сравнению с древними.

Горные породы докембрийского возраста (преимущественно метаморфические) закрашиваются различными оттенками розового цвета.

Магматические горные породы изображаются не по возрастному, а по генетическому и петрографическому признакам. Эффузивные и интрузивные породы закрашиваются разным цветом. В свою очередь, различие цвета интрузивных пород свидетельствует о различии их состава: кислые породы закрашиваются красным цветом, основные – сине-зеленым, ультраосновные – темно-фиолетовым, щелочные – ярко-оранжевым цветом. Возраст магматических пород показывается буквенными индексами.

В дополнение к цвету имеются цифровые и буквенные индексы, которые облегчают чтение геологических карт.

В случае показа на геологической карте литологического состава пород последний изображается при помощи штриховых условных обозначений, которые наносятся на цветной фон соответствующего возраста.

Особым условным знаком – обычно красными линиями – показываются разрывные нарушения.

Наиболее существенная условность – снятие четвертичных отложений с геологических карт, так как они обладают малой мощностью, пестротой состава и затрудняют чтение геологической структуры коренных пород.

Однако четвертичные отложения снимаются не повсеместно. Они оставляются: 1) по долинам рек, что придает карте рельефность; 2) в местах геологически слабо изученных, когда неизвестен возраст подстилающих пород; 3) там, где мощность четвертичных отложений велика, что свидетельствует о прогибании данной территории в четвертичное время.

Для того чтобы составить представление о геологическом строении и истории развития того или иного участка земной коры, необходимо определить условия залегания слоев горных пород, т.е. выявить, лежат ли слои изображенные на карте, горизонтально, наклонно или смяты в складки. При этом следует иметь ввиду, что нельзя правильно прочесть геологическую структуру, не учитывая рельефа, так как геологическая карта является двухмерным плоскостным изображением трехмерных геологических структур земной коры.

Определить залегание слоев горных пород можно по различным признакам.

Признаки горизонтального залегания пластов на геологических картах.

1. Пласты, лежащие горизонтально, широко распространены на поверхности, образуя на карте крупные пятна неправильных очертаний.

2. Наиболее молодые отложения слагают междуречные пространства, а более древние выходят полосами, тянущимися вдоль долин рек.

3. Реки, вследствие углубления долин от истоков к устью, последовательно врезаются в слои все более и более древние.

Признаки наклонного залегания пластов на геологических картах.

1. В случае нерасчлененного или слабо расчлененного рельефа и при значительной мощности пластов на геологической карте будет наблюдаться серия полос (с более или менее параллельными границами) последовательно сменяющих друг друга пород. При этом при движении в сторону падения пласты более древние будут сменяться все более и более молодыми.

2. Реки, текущие в сторону наклона пластов, берут свое начало в более древних пластах и последовательно спускаются на пласты все более молодые.

Слои, стоящие на головах (вертикально), на геологической карте изобразятся в виде сменяющих друг друга параллельных полос, тянущихся по простиранию пластов. При плоском рельефе местности ширина полос будет соответствовать мощности каждого пласта.

Признаки складчатого залегания пластов на геологических картах.

1. Своеобразный характер рисунка: выходы пород различного возраста располагаются полосами, соответствующими направлению осей складок. Все плосы симметрично повторяются относительно центральной непарной полосы, соответствующей оси складки.

2. Существует различие в расположении слоев между антиклинальной и синклинальной складками. Если вдоль оси складки выходит полоса соответствующая самому древнему слою, а на крыльях она сменяется пластами все более молодыми, мы имеем дело с антиклинальной складкой. В синклинальной складке картина будет обратной.

3. Нет согласованности между выходами пластов различного возраста и направлением речных долин: реки переходят с одного пласта на другой без учета их возрастной последовательности.

Геологическая карта дает возможность судить о наличии стратиграфических и угловых несогласий. Первые проявляются в выпадении из разреза отдельных слоев при геометрически согласном залегании разновозрастных толщ.

Угловые несогласия проявляются в том, что на карте границы слоев пересекаются и одна серия слоев как бы срезает другую.

При наличии разрывных нарушений геологическая карта еще больше усложняется. Разрывные нарушения обнаруживаются:

1) смещением выхода одновозрастных слоев вдоль определенных (чаще прямых) линий;

2) удвоением (повторением) выхода серий пластов или выпадением, пластов, нормально существующих в данном районе;

3) соприкосновением по определенным линиям разновозрастных толщ, выведенных на один гипсометрический уровень

Лабораторная работа №8

Описание геологической карты

Пользуясь геологической картой дать характеристику геологическому строению территории. Для этого необходимо указать:

1) возраст, происхождение и литологический состав горных пород, изображенных на карте;

2) особенности залегания горных пород (по приведенным выше признакам);

3) соотношение друг с другом осадочных, метаморфических, магматических литологических комплексов, наличие угловых и стратиграфических несогласий;

4) наличие разрывных нарушений, их направление и распространение на описываемой территории.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое геологическая карта? Что на ней изображено?

2. Типы геологических карт по масштабу, особенностям изображения.

3. Важнейшие условности геологических карт.

4. Какие условные обозначения используются на геологических картах?

5. Как дать характеристику геологического строения территории по геологической карте?

 

Стратиграфические колонки

Стратиграфическая колонка – чертеж, специальными условными знаками в принятом масштабе изображающий последовательность напластований горных пород в нормальном стратиграфическом разрезе и характер контактов между смежными стратиграфическими подразделениями. Обычно на стратиграфических колонках помещаются названия (или индексы) стратиграфических подразделений, их геологический возраст, мощность, литологическая и палеонтологическая характеристики.

Стратиграфические колонки позволяют получить информацию о геологической истории данной территории, что находит отражение во взаимоотношении слоев, их мощности и других параметрах.

Лабораторная работа №9

ПОСТРОЕНИЕ СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ КОЛОНОК И ИХ СОПОСТАВЛЕНИЕ

 

Порядок выполнения работы

1. Методика построения стратиграфических колонок

В основу работы по построению стратиграфических колонок положено словесное описание конкретных разрезов (обнажений, буровых скважин, карьеров и т.д.), полученное на первом этапе стратиграфических исследований при производстве различных видов полевых геологических работ.

Это описание разрезов представляет собой выявленную последовательность (снизу вверх) стратиграфических единиц (общих, региональных, местных), отличающихся друг от друга по различным признакам (палеонтологическим, литологическим, геофизическим и др.). Так, палеонтологический признак отражает появление или исчезновение в горных породах различных органических остатков. Литологический признак базируется на смене одного типа пород другим (песок-глина-известняк). Геофизические же признаки фиксируют вариации физических свойств горных пород - их плотностные, электрические, магнитные характеристики и др.

1. На основе словесного описания разрезов проводится их графическое отображение. Это отображение представляет собой вертикальную колонку определенного масштаба, которая выполняется с помощью условных знаков литологического состава, при этом породы в колонках изображаются залегающими горизонтально.

2. Оптимальные размеры колонок выбираются с учетом одномасштабности всех графически отстроенных колонок частных разрезов, а также суммарной максимальной мощности разреза. Каждому разрезу отводится одна колонка. Каждой колонке присваивается номер (арабскими цифрами) или приводится название населенного пункта (территории), где изучен конкретный разрез.

3. Каждый литотип внутри стратиграфической колонки, согласно описанию, располагается в хронологическом порядке (снизу вверх) с учетом выбранного масштаба и его мощности в разрезе. При этом соответствующий ему участок колонки заполняется типовым условным знаком (Приложение).

4. Характер взаимоотношений стратиграфических единиц (геологических тел) с подстилающими и перекрывающими подразделениями показывается линиями различной конфигурации. Согласно Стратиграфическому кодексу СССР рекомендовано границы систем и отделов показывать жирными горизонтальными линиями, границы остальных единиц - тонкими. Согласное залегание при отсутствии стратиграфического перерыва обозначается прямой горизонтальной линией. Если какие-либо единицы отделены друг от друга стратиграфическим перерывом, то граница между ними проводится в виде волнистой горизонтальной линии.

5. Внемасштабным знаком, как правило, показывают базальные горизонты: конгломераты, фосфориты, а также места находок органических остатков и вещественные особенности пород (ожелезнение, наличие зерен глауконита и т.д.).

6. Справа, напротив участка колонки каждого стратиграфического подразделения, указывается его возрастной индекс. Графическое изображение индекса имеет следующие особенности: общие стратиграфические подразделения (система, отдел, ярус, зона) обозначаются строчными латинскими буквами и специальными символами (N₁,O_2…) с арабскими или римскими цифрами. При этом системы индексируются заглавными буквами, отделы цифрами, а ярусы прописными буквами. Региональные и местные стратиграфические подразделения в индексах обозначаются курсивом их латинизированного названия (К₂ lh).

Следует иметь в виду, что возрастной индекс для участка колонки какого-либо стратиграфического подразделения ставится только один, независимо от количества литотипов в пределах этого возрастного диапазона.

2. Сопоставление стратиграфических колонок (разрезов)

После расчленения отдельных разрезов какой-либо территории на геологические тела осуществляется их сопоставление, т.е. производится прослеживание одновозрастных стратиграфических единиц от одной колонки к другой. Оно проводится по палеонтологическим, литологическим и геофизическим данным. Общие стратиграфические подразделения сопоставляются преимущественно по морской фауне планетарного распространения. Региональные подразделения коррелируются обычно по руководящей региональной фауне или на основе других признаков (литологических, геохимических, геофизических и др.). Местные стратиграфические подразделения, выделяемые на ограниченных участках земной коры, могут быть сопоставлены преимущественно по литологическим признакам с привлечением палеонтологических, геохимических и геофизических характеристик (рис.)

Графически сопоставление разрезов осуществляется путем корреляции основных стратиграфических подразделении колонок: кровля и подошва одновозрастных геологических тел соединяются линиями сопоставления. В случае, если в каком-либо разрезе некоторые стратиграфические единицы «выпадают» (выклиниваются), то линии сопоставления их подошвы и кровли сходятся в одну точку соседнего разреза, где данное подразделение отсутствует.

 

 

Рис. Сопоставление геологических разрезов по степени дислоцированности толщ, разделенных угловыми несогласиями

Оформление работы

Вся работа выполняется на миллиметровой бумаге формата А-3 и оформляется тушью либо капиллярной ручкой.

1.Строго по центру листа (в 2-3 см от верхней кромки) располагают название данной работы (СХЕМА СОПОСТАВЛЕНИЯ СТРАТИГРАФИЧЕСКИХ КОЛОНОК), выполненное заглавными буквами величиной 5-10 мм.

2. Левые 2/3 листа отводят на графическое отображение колонок и вертикального линейного масштаба, а на оставшейся 1/3 размещают условные обозначения.

3. В правом верхнем углу на расстоянии 1-1,5 см от верхней кромки листа пишут: Задание 9, причем размер шрифта не должен превышать 5-7 мм. В правом нижнем углу листа располагаются сведения об авторе работы.

4. Линейный вертикальный масштаб и графически отстроенные колонки частных разрезов размещают на бумаге слева направо в 1-1,5 см от левой кромки листа. Масштабная линейка разбивается на сантиметровые отрезки, которые обозначаются сверху вниз, в соответствии с выбранным масштабом, начиная от 0. Все цифровые подписи и деления отрезков располагаются слева от вертикальной линейки. А справа от нее, на расстоянии 3 см, помещается первая колонка и далее последовательно 2-я и 3-я. Расстояние между колонками не должно превышать 5 см, а ширина их 3 см. Верхние части колонок размещают на уровне нулевого значения вертикальной линейки.

5. Условные обозначения на схеме корреляции располагаются в 5 см правее последней колонки. Они оформляются следующим образом: на уровне верхних частей колонок располагается заголовок, который подписывается только строчными заглавными буквами с размером шрифта 5-7 мм; условные знаки располагаются в определенной последовательности: вначале наносятся литологические, а затем палеонтологические и вспомогательные. При этом следует иметь в виду, что название всех пород дается либо во множественном числе (гипсы, глины и т.д.), либо в единственном (гипс, глина и т.д.), а названия палеонтологических остатков - только во множественном (кораллы, находки белемнитов и т.д.).

6. Все условные знаки помещаются в прямоугольники размером 0,7 см х 1,5 см. Первый прямоугольник изображается в 10 мм ниже заголовка условных обозначений. Расстояние между прямоугольниками по вертикали составляет 3-5 мм. В том случае, если количество условных знаков превышает длину колонок, то они располагаются в 2 вертикальных ряда. Шрифт текстовой части условного знака выполняется курсивом размером 3 мм. Сама текстовая часть располагается справа от прямоугольника.

Варианты разрезов для построения стратиграфических колонок представлены в Приложении 1.

Контрольные вопросы и задания

1. Что такое стратиграфические колонки? Какие материалы используются для их составления?

2. По каким признакам происходит сопоставление стратиграфических колонок?

 

Геологические профили

Для более ясного суждения о характере залегания слоев на глубине геологические карты обычно сопровождаются геологическими разрезами или профилями.

Геологические профили составляются по любому заданному направлению. Линия профиля может быть как прямой, так и ломаной. Составляются геологические профили по геологическим картам, иногда дополнительно используются данные бурения, позволяющие уточнить состав и характер залегания пород на глубине.

Лабораторная работа №10