Геологические структуры

Геологические структуры наносятся на географических  картах в виде графических изображений при проектировании карьеров строительных материалов, изучении строительных свойств грунтов и других подобных работах.

В результате тектонических движений земной коры слагающие ее пласты горных пород приобретают различную ориентировку в пространстве.при проектировании карьеров строительных материалов, изучении строительных свойств грунтов и других подобных работах важно установить и нанести на карту действительное положение слоев. Для этого необходимо знать элементы залегания пластов, к которым относятся :

1) линия простирания, образованная пересечением поверхности пласта с горизонтальной плоскостью;
2) линия падения, проведения на поверхности пласта ( слоя, свиты) в сторону его погружения и перпендикулярная линии простирания;
3) угол падения, образованный горизонтальной плоскостью и поверхностью пласта ( слоя). Его величина изменяется от 0 до 90° ( смотри рисунок-1);
4) азимут простирания-угол между линией простирания и географическим меридианом данной местности;
5) азимут падения -угол между линией падения и географическим меридианом.

Рисунок-1. Измерения элементов залегания пород горным компасом:

Измерения элементов залегания пород горным компасом

а-определение угла падения а;б-определение азимута падения

Элементы залегания пластов горных пород ( простирание, падение, угол падения) замеряются с помощью горного компаса,который в отличие от обычного имеет лимб с градуировкой, нанесенной против часовой стрелки; при этом страны света ( восток и запад) переставлены.При производстве замеров любого азимута следует совместить сторону подставки компаса, параллельную линии С-Ю с направлением измеряемой линии и против северного конца магнитной стрелки прочитать готовый результат.

Для замера азимута падения компас всегда надо держать северным концом лимба в сторону падения.Компас также удобно использовать для накладки любых направлений на карте или плане.Предварительно ориентировав карту ( план), к искомой точке прикладывают компас и затем вращают его до тех пор, пока стрелка не окажется на нужном направлении.Теперь остается прочертить линию по стороне С-Ю площадки компаса.

Горный компас имеет отвес и шкалу для него на пластинке компаса.Отвес служит для измерения углов падения пласта. К замерам , выполняемым горным компасом, должны выноситься поправки на магнитное склонение места производства работ, то есть на угол между магнитным и географическими меридианами. Если на каком-либо участке сложенном ненарушенными горизонтальными слоями, вырезать куб , то по любым направлениям разреза слои будут лежать горизонтально.

Рисунок-2. Обнажение наклонно лежащей пачки пластов. По простиранию пласты кажутся горизонтальными, по падению видно истинное залегание пластов.

Обнажение наклонно лежащей пачки пластов

При наклонном залегании пластов легко убедиться , что по двум сторонам куба пласты будут лежать наклонно ( в направлении падения), по двум же другим, перпендикулярным первым ( в направлении простирания), они будут горизонтальными.Следовательно, чтобы сделать вывод об условиях залегания пластов, необходимо располагать разрезом не по простиранию, а по падению( рис-2).

Значит, чтобы определить характер напластования, необходимо всегда идти в направлении, поперечном простиранию, то есть вкрест простирания.При этом, если исследователь пойдет по направлению падения , он будет переходить от более древних пластов к более молодым ( на рис-2, направление -А) и, наоборот, идя навстречу падению ( рис-2, направление Б), он будет идти от более молодых к более древним пластам, или от верхних к нижним.

Рисунок-3. Определение истинной мощности пласта

Определение истинной мощности пласта

Определить мощность наклонно залегающих пластов сложнее, чем горизонтальных, так как в этом случае видимая мощность не является истинной и зависит от того, какой будет плоскость обнажения пласта. Здесь возможны три случая :
1) Пласты выходят на горизонтальную поверхность ( рис-3). В этом случае видимая мощность АВ, а истинная ЕВ-АВsin<AEB;
2)Слой выходит на наклонную поверхность ; направление склона совпадает с направлением падения пласта; видимая мощность СD, а истинная в таком случае GD=CDsin(<KCG-<KCD);
3) Слой выходит на наклонную поверхность; Направление падения склона противоположно направлению падения пласта .В таком случае видимая мощность ВС, а истинная BF=BCsin<BCF.

Геологическая карта

Приведенные равенства показывают зависимость между мощностью пласта, углом его падения и длиной выхода на дневную поверхность (измеряемой по линии падения). Эту зависимость можно сформулировать так: истинная мощность пласта равна видимой, умноженной на синус угла падения пласта.Таким образом , зная одни величины, можно по ним определить и другие , как непосредственно в поле, так и при камеральной обработке по карте.Знание характера нарушений пород и прежде всего угла наклона имеет огромное значение для строителя.

Известно, что горные породы, имеющие ясно выраженную слоистость, можно рассматривать как тела с различными физическими свойствами в зависимости от направления, в частности это касается их сопротивления сдвигу. Поэтому степень устойчивости склона или откоса в значительной мере определяется условиями залегания пород. Знание угла наклона пластов приобретает особенно большое значение при проведение туннеля через горные массивы в тектонически сложных областях, где могут встречаться самые разнообразные условия.

Рисунок-1. Карта ( выше линии АБ) и профиль ( ниже линии АБ) участка земной поверхности с наклонными осями складок:

Карта участка земной поверхности с наклонными осями складок

ДЕ-осевая плоскость синклинали а; ВГ -осевая плоскость антиклинали б; 1, 2, 3, 4, 5-хронологическая последовательность отложения слоев

Для того чтобы иметь правильное представление о всех формах рельефа, создаваемых складчатыми и разрывными нарушениями, необходима их точная горизонтальная проекция ( план) с указанием углов наклона крыльев складок, характера падения пластов, их мощностей, размеров трещин и так далее.

Таким планом, передающим особенности залегания и возраст горных пород , выходящих на земную поверхность , является геологическая карта ( смотри рисунок-4-верхняя часть блок-диаграммы).

В зависимости от цели исследования могут составляться различные типы карт: статиграфические с указанием хронологической последовательности слоев, литологические с показом состава пород, полезных ископаемых, гидрогеологические , инженерно-геологические, геоморфологические и другие. На геологических картах особенно мелкомасштабных , допускаются некоторые условности:

1. Четвертичные (самые молодые ) отложения могут быть не изображены ( это наиболее существенная условность).
2. На некоторых картах ( например, карта европейской части СССР в масштабе 1: 1 500 000 или 1: 2 500 000) четвертичные отложения оставлены в виде речного аллювия, протягивающегося вдоль русла крупных рек. Признано целесообразным на картах коренных пород оставлять этот вид отложений, так как полосы аллювия придают карте рельефность, указывая на те участки земной поверхности, где в настоящий момент преобладают процессы наиболее интенсивного размыва и осадкообразования.
3. Ледниковые образования при составлении карт коренных слоев рассматриваются как нанос и снимаются, однако контуры максимального распространения этих отложений показывается, например, на геологической карте в масштабе 1: 2 500 000, южная граница распространения валунов обозначена красной линией.
4. На мелкомасштабных картах изображаются морские слои, имеющие широкое распространение, но незначительную мощность ( иногда менее 10 м).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.