Составление геологического профиля и описание истории геологического развития территории

Цель задания состоит в составлении и оформлении геологических профилей по крупномасштабным геологическим картам и описании геологической истории. Такие профили дают наглядное представление о связи рель­ефа с геологическим строением земной коры и широко используются в научных и практических целях в геологии и в физической географии.

В процессе выполнения задания студенты должны освоить содержание геологической карты, построить гипсометрический профиль и нанести на него геологиче­ское строение по данным карты и описаний буровых скважин, заложенных на линии профиля.

При выполнении задания используются учебные топо­графические и геологические карты масштаба 1: 10000 или 1: 25000, описание скважин.

Порядок выполнения задания

1. Составить гипсометрический профиль. Гипсомет­рический профиль строится по одной из линий, нанесенных на топографическую карту. Он вычерчивается карандашом на листе миллиметровой бумаги, размер которого должен подбираться в соответствии с предполагаемой высотой про­филя в принятых для его составления масштабах и с объе­мом легенды, помещаемой под профилем.

Работу необходимо начинать с выбора горизонтального и вертикального масштаба.

Горизонтальный масштаб обычно берется такой же, как на карте. В этом случае длина листа миллиметровки должна быть немного больше, чем длина линии профиля.

Затем выбирают масштаб вертикальный. Предва­рительно надо распланировать лист миллиметровки, отведя на нем место для заголовка (вверху), для легенды (внизу) и для самого профиля (в середине листа). Вертикальный масштаб определяется тем пространством, которое отведено для профиля. При подборе вертикального масштаба, кроме размера этого участка по вертикали, принимают во внимание амплитуду колебаний относительных высот на линии профиля и глубину скважин. Вертикальный масштаб должен быть крупнее горизонтального для того, чтобы отдельные формы рельефа были лучше выражены, но это преувеличение допустимо лишь в определенных пределах. На профилях горной территории преувеличение вертикального масштаба над горизонтальным всегда делается меньше, чем на профилях равнинной мест­ности. Выбранный масштаб должен быть удобным в рабо­те. Таковыми являются масштабы кратные десяти (1: 250, 1: 500, 1: 1000, 1: 2500 и т.д.). После выбора вертикального масштаба на миллиметровой бумаге в месте, отведенном для профиля, про­водят две перпендикулярных друг другу линии — ось ор­динат и ось абсцисс.

На оси ординат делают сантиметровые отметки, слева от которых подписывают абсолютные высоты (в принятом вертикальном масштабе), начиная с отметки, лежащей несколько ниже забоя самой глубокой скважины, и заканчивая отметкой, лежащей несколько выше самой высокой точ­ки на линии профиля. Над осью ординат, которую мож­но именовать шкалой высот, делается надпись в сокращен­ном виде, указывающая, какая здесь отложена величина и в каких единицах.

На оси абсцисс, которую называют основанием профи­ля, откладываются расстояния между горизонталями, именуемые заложениями. Заложения горизонталей на линии про­филя измеряются на карте циркулем-измерителем или линей­кой, а затем отклады­ваются на основании профиля в принятом горизонтальном масштабе. Если горизонтальный масштаб решено взять таким же, как на карте, то миллиметровку прикладывают длинной стороной к линии профиля и перено­сят на ее край все горизонтали, пересекаемые профилем.

Кроме горизонталей на основание профиля перено­сят местоположения обрывов, с указанием абсолютной отметки их бровки и подошвы, а также береговых линий морей, озер, водохранилищ и рек, с указанием абсолютной отметки уреза воды и глубины до дна этих водоемов, если эти сведения имеются на карте.

Закончив подготовительную работу, следует присту­пить к построению самого гипсометрического профиля.

Для этого из каждой метки на основании профиля, соответствующей той или иной горизонтали, бровке и подошве обрыва, берегу реки и т.д., мысленно проводят перпендикуляр до высоты, соответствующей абсолютной отметке горизонтали, и на этом уровне ставят на миллимет­ровке точку. Полученные таким образом точки соединяются затем плавной кривой линией, учитывающей особенности пластики рельефа.

2. Нанести на гипсометрический профиль гео­логическое строение по данным геологической карты и буровых скважин.

На построенный гипсометрический профиль следует нанести по данным карты местоположения скважин и границы разновозрастных пластов горных пород, выходящих на дневную поверхность.

Устья скважин должны быть показаны жирными точка­ми, над которыми подписывают их порядковые номера. Гра­ницы пластов на линии профиля отмечают черточками, между которыми подписывают геологические индек­сы, соответствующие тем или иным слоям.

После того, как показано геологическое строение зем­ной поверхности по данным геологической карты, на про­филь наносят сведения о внутреннем строении земной коры с помощью описания разрезов геологических скважин. Из точек, соответствующих устьям сква­жин, проводят отвесные прямые линии до отметки забоя, заканчивающиеся небольшими горизонтальными черточками, фиксирующими концы скважин. Затем на каждую из этих ли­ний переносят границы слоев. Данные об абсолютных отмет­ках кровли и подошвы каждого слоя берут при этом из описания скважин. Против каждого слоя, т.е. между кровлей и подошвой, подписывают соответствующий ему ин­декс.

После того, как эта работа будет закончена для всех скважин, надо провести границы слоев между ними, отра­жая в необходимых случаях неровности кровли и подошвы, выклинивание и выходы на поверхность земли. Местополо­жение границ слоев между скважинами точно неизве­стно. Поэтому они рисуются здесь, исходя из данных бли­жайших скважин и теоретических знаний составителя про­филя о закономерностях залегания горных пород в земной коре.

Границы слоев следует проводить, начиная с кров­ли самого древнего слоя, вскрытого сква­жинами, последовательно переходя затем к проведению верх­них границ все более и более молодых стратиграфических подразделений. При этом необходимо пользоваться легендой геологической карты, где все они располагаются в хроноло­гической последовательности.

Предположительные границы слоев необходимо рисовать не сплошной линией, а пунктиром, показывая тем самым, что положение их на­несено на профиль недостаточно точно или условно.

3. Окончательно оформить профиль. При окончатель­ном оформлении профиля пласты горных пород покрывают фо­новой раскраской установленных оттенков в соответствии с их возрастом и генезисом (см. табл. 6), условными знаками отражают литологический состав отложений (прил. 1). Профиль должен сопровож­даться легендой, в которой подробно раскрывается значение всех условных обозначений. Кроме того, на него наносится специальное геоморфологическое содержание и целый ряд надписей, фиксирующих положение тех или иных форм рельефа, что помогает его изучению и использованию в практических целях.

Под профилем надо сде­лать легенду, состоящую из двух основных ча­стей: стратиграфической и литологической. В некоторых слу­чаях может быть и третья часть, содержащая прочие услов­ные обозначения (места поворота профиля, выходы грунтовых вод, номера скважин, границы слоев и т.д.).

Стратиграфическая часть легенды раскрывает возраст и генезис горных пород, отображаемый цветовым фоном. Она переносится на профиль с геологической карты и должна находиться в соответствии с ней. Все стратиграфические подразделения должны располагаться в легенде в порядке их возраста: от молодых к древним. Слева от каждого ус­ловного знака проставляется индекс, а справа - раскрывает­ся его содержание.

Литологическая часть легенды должна состоять из штри­ховых условных обозначений и пояснений к ним. Располагать условные знаки в этой части легенды следует в зависимости от литологического состава горных пород.

После того, как легенда помещена под профилем и выбраны цвета для каждого условного знака, присту­пают к раскраске слоев на профиле в соответствии с леген­дой. Эту работу надо проводить последовательно, слой за слоем, начиная с самых древних отложений. Раскраску нижнего слоя следует постепенно сводить на нет ниже забоев самых глубоких скважин, вскрывших его. Перед раскраской индексы, подписанные вблизи скважин, стираются. В пределах каж­дого слоя оставляют лишь один индекс, который помеша­ют в кружок, оставляя его свободным от окраски. Услов­ные знаки скважин и их номера сохраняются.

Индексы маломощных слоев подписываются за их пределами, но с исполь­зованием черточек-указателей, благодаря которым можно уз­нать, к какому слою они относятся.

Литологический состав горных пород наносится на профиль после раскраски с помощью штриховых обозначений.

После раскраски, нанесения штриховки и всех индексов, профиль следует проанализировать, раскрывая генезис отдельных элементов и форм рельефа. Это осуществляется с помощью соответствующих под­писей, которые делаются над формами рельефа выше линии профиля.

После проделанной работы профиль подписывается. При этом линия профиля, шкала высот, границы слоев, скважины, индексы, штриховые условные обозначения и все подписи и заголовки закрепляются тушью. Над профилем пишется заголовок:

Геологический профиль через долину реки... по линии...

Под заголовком указывают принятые при составлении профиля горизонтальный и вертикальный масштабы. В леген­де надписывают заголовки: над стратиграфической частью — Возраст и генезис отложений; над литологической — Литология, над остальными условными знаками пишут — Прочие обозначения. Внизу справа указывается фамилия составителя, а также фамилия преподавателя, проверившего профиль.