Составление геологических карт и разрезов

Горизонтальное залегание осадочных горных пород

Формы залегания горных пород

При горизонтальном залегании слоев поверхности наслоения приблизительно параллельны друг другу и горизонтальны. Идеальные горизонтальные поверхности наслоения в земной коре встречаются очень редко. Уже в процессе осадконакопления образующиеся слои приобретают некоторый наклон. К горизонтальному залеганию слоев условно относят такое залегание, когда углы наклона слоев не превышают 1°.

Горизонтальное залегание отложений типично для верхних частей осадочной оболочки Земли. Четвертичные и в меньшей степени неогеновые образования во многих регионах лежат горизонтально. Горизонтальное залегание свойственно также более древним породам, слагающим осадочный чехол платформ. В крупных структурах платформенного чехла наклоны слоев настолько малы, что на большей его части породы залегают практически горизонтально.

 

3.1.1. Изображение горизонтально залегающих слоев на геологической карте и измерение мощности слоя

 

При горизонтальном залегании слоя кровля, как и подошва, должна иметь одинаковые высотные отметки. Отсюда следует, что границы между слоями, нанесенные на топографическую карту (основу), будут располагаться параллельно горизонталям рельефа или совпадать с ними. При горизонтальном залегании слой, располагающийся гипсометрически выше другого, имеет более молодой возраст. Ширина выхода слоя на поверхности зависит от мощности слоя и рельефа. При одном и том же рельефе у слоя с большей мощностью выход на поверхность будет шире. При одинаковой мощности слоя и пологом рельефе ширина его выхода будет больше, чем при крутом рельефе. Если рельеф представляет собой вертикальный обрыв, то ширина выхода слоя на карте практически превращается в линию. Отсюда следует, что при изображении горизонтально залегающих слоев на карте в пределах участков с более крутым рельефом ширина выхода слоев будет сокращаться, с более пологим – расширяться.

На карте без горизонталей рельефа слои изображаются в виде линий, повторяющих очертания рельефа. При слабой расчлененности рельефа эрозионной сетью горизонтально залегающие слои будут выглядеть на карте либо как сплошное поле, либо как широкие полосы; при значительной расчлененности рельефа слои будут иметь вид полос, вытянутых вдоль склонов долин, при этом более молодые слои будут залегать на высоких элементах рельефа, а вниз по течению будут обнажаться все более древние слои.

Измерение мощности горизонтального слоя на местности производится несколькими способами.

1. С помощью анероида. Разница в отметках у подошвы h₁ и кровли h₂ слоя даст его истинную мощность m = h₁ – h₂ (рис.7 а).

2. С помощью угломера (клиномер на компасе). Измерив угол склона р и высчитав расстояние а по склону от подошвы до кровли слоя (шагами, рулеткой, веревкой) определяют истинную мощность:

m = a sin b (рис.7 б).

3. По геологической карте, на которой рельеф изображен с помощью горизонталей, истинную мощность слоя легко определить, зная сечение горизонталей (см. рис.7 в).

4. При помощи геофизических методов. Эти способы применяют для установления положения поверхностей, залегающих на значительных глубинах.

5. По данным бурения скважин.

Геологические карты для участков земной коры с горизонтальным залеганием отложений составляют следующим образом. Прежде всего необходимо знать стратиграфию отложений, т.е. возраст и их мощности, а также абсолютные отметки кровли или подошвы хотя бы одного стратиграфического подразделения. Затем к отметке кровли последовательно прибавляют мощность вышележащих отложений или вычитают из отметки подошвы мощность нижележащих отложений. По полученным отметкам на топооснове проводят границы выходов между стратиграфическими подразделениями. Карту с горизонтальным залеганием можно построить по данным буровых скважин. Для этого скважины наносят на топооснову, вычитают из отметки устья скважины мощности слоев, получают отметки их кровли или подошвы и по ним проводят границы между слоями.

При горизонтальном залегании слоев наиболее рациональным направлением геологического разреза будет линия, проходящая через самую высокую и самую низкую точки рельефа. Глубина разреза ниже поверхности Земли определяется конкретными данными о мощностях и залегании пород, не обнажающихся на поверхности. Сначала проводят одну или несколько линий разрезов, которые могут пересекаться. Затем выбирают горизонтальный и вертикальный масштабы. Горизонтальный масштаб разреза обычно соответствует масштабу карты. Вертикальный масштаб разреза следует принимать равным масштабу карты. Однако при небольших мощностях слоев допускается увеличение вертикального масштаба по сравнению с горизонтальным, но не более чем в 20 раз. Увеличение вертикального масштаба приводит к сильному увеличению крутизны склонов земной поверхности и появлению заметных углов наклона геологических границ.

Построение разреза осуществляется в соответствии с правилами, изложенными в главе 1.