Методика описание геологических обнажений

Для выяснения природы наблюдаемых в ходе маршрута объектов рекомендуется наиболее распространенные приемы полевых геолого-геоморфологических исследований: описание обнажений, сбор и обработка образцов горных пород и окаменелостей, работа с горным компасом, наблюдения за современными рельефообразующими процессами.

Обнажением в геологии именуется любой выход горных пород на поверхность в долине реки, в обрыве озера или водохранилища, в овраге, карьере и т.д. Обнажения подразделяются на естественные и искусственные. При описании обнажений и выработок можно руководствоваться следующей схемой:

1. Порядковый номер.

2. Адрес, привязка к маршруту, сторонам горизонта, топокарте.

3. Определение общей мощности обнажения и количества слоев, отбор образцов.

4. В описании каждого слоя указывается:

- название породы

- цвет

- минералогический состав

- структурные особенности (гранулометрия)

- текстурные особенности (характер слоистости и др).

- наличие неорганических (минеральных) включений

- органические (ископаемые) остатки

- характер перехода между слоями

- условия залегания слоев

- мощность (толщина)

- осыпь (мощность, состав)

- возраст, условия образования.

5. Зарисовка и фотографирование обнажения.

Привязка обнажения на местности производится с указанием порядкового номера обнажения, его географического положения (местонахождения). Описываются геоморфологические элементы (склон, вершина оврага, уступ коренного берега и др.), относительная высота. Местонахождение обнажения определяется по карте и указывается письменно относительно крупных ориентиров. Например: обнажение №1 расположено в обрыве правого берега Дона в 1 км ниже хутора Подгорский. Затем производится выделение слоев, четко различающихся между собой.

Приступая к этой работе, необходимо тщательно расчистить и осмотреть разрез, наметить литологические границы обнажающихся пород. Обнажения рыхлых пород удобнее описывать, начиная снизу, что позволяет лучше сохранять зачистки. В каждом слое указываются следующие признаки:

Название породы приводится в соответствии с общепринятой классификацией (песок, глина, известняк, мел, мергель, суглинок и т.д.). В случае затруднения в определении названия породы следует показать образец специалистам.

Цвет породы определяется минералогией, влажностью, степенью вы-ветрелости. В природе редко встречаются чистые тона, поэтому цвет породы указывается двойным наименованием, например, светло-серый. Обычно кварцевые частицы, каолин, поваренная соль белого цвета, гидроксиды железа - ржавого, бурого или красного цвета, марганец и битумы черного.

Минералогический состав визуально определяется у песков, песчаников, труднее у суглинков и глин. При помощи лупы можно установить кварцевые, кварцево-глауконитовые, кварцево-полевошпатовые, железистые и другие пески или песчаники. Определение минералогии глин обычно производится лабораторными методами.

Структурные особенности определяются совокупностью признаков горной породы, обусловленных степенью кристалличности, размерами и формой минеральных зерен и их агрегатов. Выделяются следующие фракции обломочных пород:

1. Псефитовая (более 2 мм) - крупнообломочные

а) скатанные (гравий 2 мм-1см, галька 1-10 см, валуны более 10 см)

б) неокатанные (дресва 2 мм-1 см, щебень 1-10 см, глыбы (более 10 см)

2. Псаммитовая (от 2 мм до 0,1 мм) - среднеобломочные.

3. Алевритовая (от 0,1 до 0,01мм) - мелкообломочная, пылеватая.

4. Пелитовая (менее 0,01мм) - глинистая.

Под гранулометрией понимают размер частиц. Следует различать: гру-бообломочный материал с размером частиц более 2 мм (гравий, галька, щебень); песчаные частицы размером от 2-х до 0,1 мм; пылеватые от 0,1 до 0,01 мм и глинистые с размером частиц менее 0,01 мм.

Текстурные особенности определяются совокупностью признаков строения горной породы, обусловленных ориентировкой и относительным расположением и распределением составных частей породы. В целом текстура определяет способ заполнения породой пространства. При характеристике текстурных особенностей осадочных горных пород описывают:

1) слоистость,

2) пористость,

3) рыхлость или сцементированность,

4) плитчатость (формы, размер),

5) трещиноватость.

Характер слоистости. Здесь указывается слоистость горизонтальная, косая, диагональная. Эти основные типы слоистости дают возможность судить об условиях осадконакопления. Например, горизонтальная слоистость -показатель осадконакопления в стоячих водоемах, косая характерна для дюн, барханов, а диагональная - для русел рек.

К неорганическим включениям в условиях Нижнего Поволжья относятся известняковые отложения (конкреции), сростки (друзы) гипса, марганцовые дробины и горошины, прослойки и налеты железистых соединений.

Органические остатки встречаются довольно часто в нашей области. Это раковины и ядра моллюсков и простейших, кости позвоночных, отпечатки листьев, окаменевшие деревья.

Характер перехода между слоями может быть постепенный, резкий, заметный, скрытый и т.д. Если в ходе осадконакопления был перерыв, то контакт резкий, часто отмеченный галькой и гравием. При непрерывном осадконакоплении слои могут быть постепенно (скрытно) переходить друг в друга.

Мощность слоя определяется обычной рулеткой, однако выходы на-клонозалегающих пластов определяются по формуле ac=aB*sina, где:

ас - истинная мощность,

ав - видимая мощность,

a - угол наклона слоя.

Условия залегания слоев определяется при помощи горного компаса.

Слои горных пород могут залегать горизонтально, наклонно и в виде складок. Положение пласта в пространстве определяется элементами залегания. К ним относятся: линия простирания, линия падения и угол падения.

Линия простирания горизонтально лежит в плоскости слоя. Линия падения перпендикулярна к линии простирания и направлена в сторону наклона пласта. Угол падения - угол между поверхностью пласта и горизонтальной плоскостью.

Элементы залегания определяются горным компасом, который имеет некоторые отличия от обычного компаса. Лимб оцифрован против часовой стрелки, а буквы, обозначающие восток и запад, переставлены местами. Компас укреплен на прямоугольной подставке, длинные стороны которой параллельны направлению север-юг. Горный компас снабжен отвесом для замера вертикальных углов.

Для определения линии простирания компас ставится вертикально (на ребро), вращением вокруг вертикальной оси находится нулевое показание отвеса, при этом сторона компаса показывает линию простирания. Зафиксировав карандашом или ножом на поверхности пласта, определяют азимут линии ее простирания. Для этого компас переводится в горизонтальную плоскость, длинной стороной он совмещается с линией простирания, а северный конец стрелки дает азимут.

Затем определяется угол падения и линия падения. С этой целью компас вновь ставится на пласт ребром, вращается вокруг вертикальной оси и по максимальному показанию отвеса находится угол падения, а линия падения в этом случае прочеркивается по длинной стороне компаса. Для определения азимута линии падения компас вновь переводится в горизонтальное положение. Длинная его сторона проецируется (пласт наклонен) на линию падения, при этом буква С (север) должна быть ориентирована в сторону падения пласта. При соблюдении этих условий по северному концу можно снимать отчет азимута.

В случае точного замера элементов залегания допускаемая разница между азимутом линии падения и простирания составляет 90° или 270° ±2°.

Результаты замера элементов залегания записываются следующим образом:

Азпр.270 Азпд.296°<18°

Отбор образцов производится послойно, либо из наиболее интересных в петрографическом и палеонтологическом отношении слоев. Образцы горных пород должны быть размером примерно в кулак. Палеонтологические образцы следует отбивать особо осторожно, чтобы не повредить окаменелости. Работа по отбору образцов ведется обычно при помощи геологического молотка и зубила.

Собранные образцы нумеруются, (для этого наиболее удобен лейкопластырь) и сопровождаются этикеткой из бумаги, на которой указывается номер и адрес обнажения, номер слоя, название породы, дата и фамилия исследователя.

В ходе экскурсий можно подобрать коллекцию минералов, горных пород и окаменелостей для школы, краеведческого музея, клуба туристов. Заключительным этапом работы является зарисовка или фотографирование обнажения, а также выводы в отношении возраста и условий образования пород. При описании конкретных объектов автор приводит эти сведения, они помогут участникам экскурсий разобраться в геологических событиях прошлых эпох, которые фиксируются в геологическом разрезе. (5)