Трацевская Е.Ю. Общая геология (Практическое руководство по выполнению лабораторных работ)

Рисунок 1 − Штриховые условные знаки

11

4 Какие принципы лежат в основе составления геологических карт? 5 В чем отличия подразделений стратиграфической и геохронологи-

ческой шкал?

6 Что на картах обозначают цветовыми знаками? Приведите приме-

ры.

7 Что на картах обозначают буквенными и цифровыми индексами? Приведите примеры.

Лабораторная работа 1

«Условные обозначения на картах и разрезах»

Цель: ознакомиться с различными типами геологических карт и условными обозначениями, используемыми при их построении.

Материалы и оборудование:

стратиграфическая шкала;

тетрадь, ручка, линейка;

цветные карандаши.

Ход работы

Дать ответы на нижеприведенные вопросы и выполнить следующие упражнения.

1.1Геологическая история Земли в геохронологической шкале разделена на пять эр (групп). Как они называются? Какими индексами обозначаются? Расположите индексы эр в хронологическом порядке.

1.2Палеозойская эра в геохронологической шкале разделена на шесть периодов. Расположите эти периоды в стратиграфической последовательности.

1.3Мезозойская эра в геохронологической шкале разделена на три периода. Расположите эти периоды в стратиграфической последовательности.

1.4Кайнозойская эра в геохронологической шкале разделена на три периода. Расположите эти периоды в стратиграфической последовательности.

1.5Пользуясь таблицей 1, расположите геологические периоды данного варианта (таблица 5) в хронологическом порядке и напишите их условные буквенные обозначения. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв?

12

Таблица 5 − Варианты заданий

Вариант

Геологические периоды

1Карбон, неоген, девон, палеоген

2Пермь, палеоген, триас, неоген

3Мел, палеоген, девон, карбон

4Девон, юра, мел, силур

5Пермь, кембрий, триас ордовик

6Карбон, триас, Пермь, неоген

7Юра, девон, мел, карбон

8Ордовик, силур юра, кембрий

9Силур, юра, триас ордовик

10Девон, палеоген, мел, кембрий

11Палеоген, девон, неоген, силур

12Мел, неоген, карбон, палеоген

13Триас, ордовик, юра, Пермь

14Силур, кембрий, триас ордовик

15Ордовик, мел, силур, юра

16Пермь, кембрий, девон, карбон

17Палеоген, триас, неоген, четвертичный

18Карбон, триас, силур, пермь

19Четвертичный, юра, мел, триас

20Триас, четвертичный, неоген, мел

21Каменноугольный, пермский, кембрий, ордовик

22Триас, силур, юра, девон

23Девон, палеоген, карбон, меловой

24Юра, ордовик, триас, силур

25Каменноугольный, юрский, пермский, четвертичный

26Силур, ордовик, юра, кембрий

27Девон, неоген, карбон, четвертичный

28Палеоген, пермь, триас, неоген

29Ордовик, мел, девон, силур

30Четвертичный, палеоген, девон, неоген

Пример. Перечислены геологические периоды: неогеновый, пермский, каменноугольный, четвертичный. Ответ: каменноугольный − С, пермский − Р, неогеновый − N, четвертичный − Q. Стратиграфический перерыв наблюдается между неогеном N и пермью Р. Отсутствуют породы триасового Т, юрского J, мелового К и палеогенового Р возрастов.

1.6 Назовите обозначенные в таблице 6 геологические периоды, расположив их в хронологическом порядке. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв?

Пример. Перечислены индексы: S, D, J, O. Ответ: ордовикский − О, силурийский − S, девонский − D, юрский − J. Стратиграфический перерыв наблюдается между девоном D и юрой J; отсутствуют отложения каменноугольного − С , пермского − Р и триасового − Т возрастов.

13

Таблица 6 − Варианты заданий

	Вариант	Индексы	Вариант	Индексы	Вари-	Индексы
					ант
	1	D, J, O, S	11	J, Q, T, N	21	D, C, N, S
	2	P, N, T, Q	12	J, D, K, P	22	Q, T, N, P
	3	C, P, D, K	13	N, T, P, J	23	C, O, T, P
	4	K, Q, T, J	14	J, O, S, T	24	K, Q, J, T
	5	P, P, Q, N	15	T, P, N, C	25	T, D, K, J
	6	D, Є, K, S	16	D, J, C, K	26	P, K, C, N
	7	T, P, S, D	17	O, T, C, P	27	C, D, Є, P
	8	T, D, C, P	18	K, D, Q, J	28	J, Q, K, T
	9	C, S, P. O	19	S, D, C, Q	29	D, P, O. S
	10	P, K, C, J	20	P, Є, S, O	30	T, K, Q, J

1.7В таблице 7 приведены условные обозначения (индексы) состава

ивозраста магматических горных пород. Прочитайте их наименование и абсолютный возраст. Какая из пород образовалась раньше? При ответе используйте таблицу 4.

Пример. Даны индексы: ξD1 и τD3. Ответ: нижнедевонские сиениты (ξD1) образовались раньше верхнедевонских трахитов (τD3).

Таблица 7 − Варианты заданий

Вариант	Индексы	Вариант	Индексы	Вариант	Индексы
1	γD2; β'J1	11	εξJ3; τD1	21	εξЄ2; βC1
2	λT2;δN2	12	τξT1; λS2	22	γJ3; λs2
3	σO1; τD2	13	βD3; νC1	23	υP2; τO1
4	βK1; ξK2	14	σD1; τT2	24	αD2; γPR2
5	γAR; αO1	15	βC3; νC1	25	β'C3; βJ2
6	νC1; βK2	16	γO3; β'C3	26	ξЄ1; εT3
7	ξC3; βJ2	17	αO2; δS1	27	ξS2; νP2
8	ξS2; λ'K1	18	σP2; λ'T3	28	τAR2; ξЄ1
9	αP2; εξP1	19	δT1; ξT3	29	αK2; τT1
10	νN1; λO2	20	λP1; τK	30	ξD3; βO2

1.8 Приведены условные обозначения (индексы) условий образования и возраста четвертичных отложений (таблица 8). Как называются эти отложения? Какая из пород образовалась раньше? При ответе рекомендуется пользоваться таблицей 3.

Пример. Даны индексы: edQ1 и lQ4. Ответ: нижнечетвертичные элю- виально-делювиальные отложения (edQ1) образовались раньше современных озерных (lQ4).

14

Таблица 8 − Варианты заданий

Вариант	Индексы	Вариант	Индексы	Вариант	Индексы
1	pdQ1; dQ2	11	fQ3; vQ2	21	aQ4; gQ1
2	dQ2; aQ3	12	eQ1; dQ2	22	mQ3; tQ4
3	tQ4; eQ4	13	fQ2; bQ4	23	fQ3; vQ3
4	eQ1; dpQ2	14	tQ4; alQ3	24	dQ1; pQ2
5	aQ4; gQ3	15	eQ1; bQ3	25	aQ3; fQ1
6	fQ3; eQ1	16	gQ4; mQ2	26	gQ2; mQ1
7	aQ3; vQ4	17	vQ1; dQ1	27	tQ4; glQ2
8	bQ2; dQ4	18	tQ4; aQ3	28	alQ3; bQ4
9	tQ4; lQ3	19	mQ1; aQ4	29	fQ3; gQ2
10	pQ4; mQ1	20	fQ3; mQ2	30	vQ2; dQ2

1.9Как показывают возраст, происхождение и литологический состав четвертичных отложений на карте четвертичных отложений? Приведите примеры.

1.10Как показывают возраст и литологический состав горных пород на геологических картах дочетвертичных отложений? Приведите примеры.

15

Тема 2 СКЛАДЧАТЫЕ НАРУШЕНИЯ

1 Построение геологической колонки по данным бурения

2 Построение геологического разреза по данным бурения

3 Построение разрезов складчатых дислокаций с горизонтальной поверхностью рельефа

4 Построение разрезов складчатых дислокаций с негоризонтальной поверхностью рельефа

Основные понятия по теме

Осадочные горные породы, как правило, залегают в форме более или менее правильно выраженных слоев. Слой это подразделение осадочных отложений, ограниченное снизу и сверху ясной поверхностью, т.е. поверхностью напластования. Поверхность напластования или плоскость наслоения это уплотненная поверхность слоя, отделяющая его от вышележащего слоя. Верхняя часть слоя именуется кровлей, нижняя подошвой. Расстояние от кровли до подошвы слоя называется его мощностью. Осадочные породы зачастую встречаются в форме горизонтальных слоев. Но залегание их может быть нарушено, они могут быть наклонены более или менее круто, или изогнуты, или разорваны. Подобные смятия и разрывы, т.е. изменения в первоначальном залегании слоистых толщ, называются тектоническими нарушениями или тектоническими дислокациями.

Наклонно залегающие слои на геологической карте изображаются в виде ряда полос различной ширины, представляющих собой выходы слоев на земную поверхность и сменяющих друг друга в возрастающей последовательности по падению или восстанию. Ширин этих полос зависит от мощности и угла падения слоев, а также от рельефа местности. При нормальном наклонном залегании слои падают в сторону расположения более молодых отложений, при опрокинутом наоборот. На рисунке 2 приведена блок-диаграмма моноклинально залегающих слоев. Необходимо обращать внимание на то, чтобы древние отложения не налегали на молодые, что при нормальном залегании пород исключено.

16

Рисунок 2 – Блок-диаграмма моноклинально залегающих слоев

Изгибы слоев горных пород называются складками. Складка представляет собой, таким образом, изгиб слоя, который может иметь любое положение в пространстве. Изгиб слоя может быть направлен вниз, вверх и в любую другую сторону. Все складчатые формы делятся по расположению в них слоев горных пород на две группы: антиклинальных и синклинальных складок.

Антиклинальная складка характеризуется тем, что какую бы она ни имела форму, ее ядро всегда будет слагаться относительно более древними слоями, чем крылья. Синклинальная складка имеет в ядре относительно более молодые породы, чем на крыльях. Антиклинальные складки на геологической карте узнаются по симметричному расположению полос сравнительно более молодых пород по отношению к центральному более древнему непарному участку ядру складки (рисунок 3). В синклинальных складках в плане, наоборот, центральный непарный участок (ядро складки) сложен относительно более молодыми породами, нежели полосы симметрично и последовательно располагающихся по отношению к нему более древних пород (рисунок 3).

Рисунок 3 − Блок-диаграмма синклинальной и антиклинальной скла-

док

17

Для точной характеристики геологической структуры необходимо иметь представление о залегании слоев, т.е. о положении их в пространстве относительно стран света и горизонтальной поверхности Земли. При геологической съемке элементы залегания слоя замеряются горным компасом (рисунок 4). Горный компас монтируется на прямоугольной пластинке (1), имеющей длину 9-11 см и ширину 7-8 см. Он состоит из магнитной стрелки (5) и большого лимба (круга), разделенного на 360° (2), необходимых для замеров азимутов, а также из клинометра (3) и полулимба (8) для замеров угла падения слоя. Градуировка большого лимба произведена против часовой стрелки. Он устанавливается таким образом, чтобы линия, соединяющая север и юг, была параллельна длинной стороне пластинки компаса. В центре лимба в пластинку ввертывается игла, на которую насажена магнитная стрелка. Чтобы стрелка могла свободно вращаться, в нее вмонтирована втулка из твердого минерала (агата или рубина) в медной оправе; в эту втулку упирается игла. Хорошо намагниченная и правильно отрегулированная стрелка быстро успокаивается и принимает горизонтальное неподвижное положение, обращаясь северным концом, который, покрыт черной или синей краской, к северному магнитному полюсу. Под стрелкой на иглу надевается просторное кольцо, укрепленное на конце рычага – арретира (7), которым можно поднимать магнитную стрелку с иглы и закреплять ее в «нерабочем» положении, прижимая к стеклу компаса для того, чтобы конец иглы не изнашивался.

Рисунок 4 – Горный компас

1 – пластинка; 2 – лимб; 3 – клинометр; 4 – винт, закрепляющий клинометр; 5 - стрелка; 6 – стекло, укрепленное кольцевой пружиной; 7 – арретир; 8 – полулимб

18

Шкала полулимба градуируется на пластинке компаса и представляет собой половину окружности, на которой нанесены деления от 0° в обе стороны до 90°, т. е. соответственно возможному изменению углов падения слоя. Начало счета делений (0°) расположено против середины короткой стороны пластинки компаса, a концы (90°) — против С и Ю большого лимба. Для отсчетов углов падения служит клинометр (отвес), надетый на иглу под кольцом, поддерживающим стрелку компаса. В расширенной части отвеса; прорезано окошечко, в нижнем краю которого выступает короткий заостренный зубец, расположенный по оси отвеса. При вертикальном положении пластинки компаса и совмещении его длинной стороны с горизонтальной линией зубец отвеса укажет 0°; при вертикальном направлении длинной стороны компаса — 90°. Точность замера угла падения компасом, снабженным обыкновенным клинометром, колеблется от 1 до 3°. Закрепление отвеса производится рычажком (рисунок 4, 4). Коробка лимба покрывается стеклом, укрепленным кольцевой пружиной (6).

Градуировка большого лимба против часовой стрелки и соответственная перестановка стран света сделана для ускорения и упрощения производства замеров азимутов. Любое заданное направление обычным компасом определяется при совмещении севера лимба с северным концом магнитной стрелки. Горный же компас дает возможность непосредственно установить направление линии, с которой при измерениях совмещается длинная сторона компаса. Таким образом, здесь с линией С – Ю компаса совмещается не меридиан, а любая другая линия, азимут которой требуется определить.

Допустим, что направление линии, которую мы должны определить, СЗ 300°. Измеряя азимут обыкновенным компасом, совмещаем С лимба с северным концом стрелки (рисунок 5а). Визируя на заданный предмет, видим, что определяемая линия проходит через деление СЗ 300°. Если же при замерах азимута этой линии совместить с ней длинную сторону компаса (деления нанесены на лимбе по ходу часовой стрелки), то северный конец стрелки покажет отсчет СВ 60° (рисунок 5б), что не соответствует действительному азимуту. Истинное направление линии в этом случае надо вычислять. Приложим к линии того же направления длинную сторону горного компаса, лимб которого градуирован против часовой стрелки (рисунок 5 в). В этом случае северный конец стрелки непосредственно покажет отсчет СЗ 300°, что точно соответствует заданному условию.

19

Рисунок 5 – Замеры азимута обыкновенными компасами с круглым (а) и прямоугольным (б) основаниями и горным компасом (в)

Из этого примера следует основное правило пользования горным компасом: при производстве замера азимута направляют компас се-

верной стороной на визируемый предмет, совмещая длинную сторону пластинки компаса (т. е. его линию С – Ю) с направлением измеряемой линии и непосредственно берут на лимбе отсчет по северному концу магнитной стрелки компаса.

В соотношении слоистых толщ возможны два случая. В первом каждая вышележащая толща без каких-либо следов перерыва в накоплении осадков налегает на подстилающие породы, образуя согласное залегание слоев. Во втором случае между вышележащей и подстилающей ее толщами стратиграфическая последовательность прерывается, в результате чего появляется стратиграфическое несогласие. Перерыв в осадконакоплении может быть различным: и очень длительным, и кратковременным. Отсутствие тех или иных пород в разрезе обычно связывается с прекращением осадконакопления, вызываемого положительными движениями земной коры или подводными течениями, при которых наступают разрушение и размыв ранее сформировавшихся пород или осадки просто не отлагаются.

20