Анализ геологических карт

В общем случае анализ («чтение») геологической карты имеет цель установить следующее:

1. Разобраться в возрастной последовательности осадочных, эффузивных толщ и стратифицированных метаморфических комплексов - что древнее, что моложе и определить их относительный геологический возраст.

2. Разобраться во взаимоотношениях этих толщ - согласное или несогласное залегание, в последнем случае указать тип несогласия - параллельное или угловое.

3. Охарактеризовать складки. Определить тип - антиклинальные, синклинальные; их количество; форму в поперечном сечении - прямые, косые, опрокинутые; с горизонтальными или наклонными осями, их простирание и направление погружения осей относительно стран света.

4. Определить форму (тип) интрузивных теп, их размеры и положение в пространстве - относительно стран света и вертикальные или наклонные, разобраться во взаимоотношениях иx с вмещающими горными породами - согласные или секущие, и какие толщивмещающих пород интрузивное тело рвет, а какие уже нет и, таким образом, установить возраст интрузий.

5. Решить дизъюнктивы, т.е. определить тип - взброс, сброс, сдвиг, какой (no странам света) блок поднят, какой опушен или сдвинут; определить амплитуду дизьюнктива и его возраст (принцип определения возраста тот же, что и для интрузивных тел).

В конечном итоге, в результате анализа геологической карты должна быть установлена временная последовательность всех геологических событии - накопления осадочных толщ, перерывов и несогласий в осадконакоплении, формирования складок, внедрения интрузий и т.д., т е восстановлена история геологического развития района.

При анализе геологических карт нужно пользоваться следующими основными правилами:

• При горизонтальном залегании стратифицированных толщ их границы на геологических картах параллелельны горизонталям рельефа. В нашем простейшем случае отсутствия на исходных картах горизонталей такие толщи узнаются по залеганию в виде пятен с одинаковыми абсолютными отметками подошв Как правило, это самые молодые толщи, перекрывающие сверху все остальные более древние породы ( толщи «Нижняя» и «Верхняя» на рис.149).

• При складчатом залегании стратифицированных толщ (в пределах одного складчатого комплекса) выходы этих толщ на карте выглядят в виде серии параллельных полос, прямолинейных в случае складок с горизонтальными осями и изогнутых, если оси складок наклонные Количество полос одной и той же толщи зависит от количества складок - если толща обнажается только в осевых частях складок количество ее полос будет равно количеству складок, если на крыльях - количество полос будет на одну больше, чем складок. Ширина полос одной и той же толщи может меняться, увеличиваясь при уменьшении угла падения пластов и уменьшаясь при увеличении этого угла

• Относительный геологический возраст толщ, какая из двух смежных толщ является более молодой, перекрывающей, а какая - более древней, подстилающей в единой складчатой структуре, определяется по одному из наиболее важных правил геологического анализа: более древние толщи обнажаютсявядрах (центральных, осевых, замковых частях) антиклинальных складок, самые молодые - в центральных замковых частях (мульдах) синклиналей. Иными словами, двигаясь or осевой зоны антиклинали к осевой зоне синклинали, мы пересекаем все более молодые толщи и наоборот.

• При согласном залегании толщ и залегании их друг на друге с параллельным несогласием их полосы па геологической карте даже при самой сложной складчатой структуре остаются параллельными друг другу и не пересекаются. При угловом несогласии более молодая толща как пятно перекрывает сверху подстилающие породы, скрывая под собой их геологические границы.

• Относительный геологический возраст интрузивных тел и дизъюнктивов, в общем случае, всегда моложе возраста вмещающих пород, которые прорываются и метаморфизуются интрузивным телом или рассекаются дизъюнктивом, и древнее возраста толщ, которые перекрывают эти интрузивные тела и дизь юнктивы.

Пользуясь этими правилами, а также помня все, что было усвоено при изучении тем «Складки и дизьюнкгивы» и«Горный компас» (раздел «Элементы залегания»), проанализируем в качестве примера исходную геологическую карту (рис 148, Б) по вышеуказанным пунктам.

1. При первом же взгляде на исходную блок-диаграмму и ее геологическую каргу (рис.149) видно, что основу геологического строения данного района составляют толщи осадочных пород - песчаников, алевролитов, аргиллитов и известняков. Полосы этих пород вытянуты в северо-западном направлении и встречаются неоднократно, что дает нам право утверждать (при условии, что мы пренебрегаем неровностями рельефа и считаем его плоским и горизонтальным), что эти толщи смяты в складки, простирающиеся (вытянутые) на северо- запад.

2. Теперь разберемся в складчатой структуре, т.е. выясним сколько здесь складок и какие из них антиклинали, а какие синклинали, а также установим возрастную последовательность осадочных толщ. По имеющимся на полосах известняков элементам залегания видно, что эти известняки смяты в антиклинальную складку. В ядре складки обнажаются (выходят на поверхность рельефа) глинистые сланцы. Следовательно, они являются самыми древним из пород, участвующих в строении этой антиклинали, а залегающие на них известняки - более молодые.

При движении от полосы известняков, обнажающихся на северо-восточном крыле складки, далее на северо-восток вкрест (поперек) простирания складки выходим на полосу аргиллитов. Известняки, судя по стоящему на них элементу залегания, погружаются («падают») под аргиллиты. Следовательно, последние моложе известняков

Eще дальше к северу-востоку располагается полоса песчаников. имеющих те же элементы залегания, что и известняки. Следовательно, песчаники так же. как и известняки, падают на северо-восток. Получается что они моложе аргиллитов и древнее расположенных еще северо-восточнее алевролитов, под которые они погружаются.

Далее (внимание!) - после пересечения полосы алевролитов мы снова попадаем в полосу песчаников, которые, как было только что показано, древнее алевролитов, Это свидетельствует (при отсутствии дизьюнктивов) о том, что мы пересекли осевую линию синклинальной складки, замковая часть которой сложена алевролитами, а крылья - более древними песчаниками. Это подтверждается и элементом залегания на северо-восточном крыле синклинали, свидетельствующем о том, что песчаники в этом месте падают уже на юго-запад под углом 30°. .

Таким образом, из сказанного выше следует, что рассмотренные толщи имеют, возрастную последовательность от древних к молодым: сланцы, известняки, аргиллиты, песчаники, алевролиты и смяты в две складки - антиклиналь и расположенную северо-восточнее синклиналь.

3. Теперь обратимся к северо-востоку исходной блок-диаграммы и ее геологическойкарты. Здесь на поверхности обнажаются конгломераты и глины. Они как нашлепка сверху перекрывают вышерассмотренные смятые в складки толщи, т.к. граница между песчаниками и алевролитами скрывается под подошвой конгломератов. Таким образом, конгломераты явно моложе всех вышерассмотренных толщ. В свою очередь глины, судя по стоящим на них элементам залегания, полого падают на север и северо-восток. На конгломератах элементов залегания нет, но они полукольцом окружают поле глин, их подошва параллельна подошве глин, следовательно, обе толщи залегают параллельно и конгломераты падают под глины, которые, таким образом, моложе конгломератов Это хорошо видно на блок-диаграмме.

4. Настало время определить возраст всех осадочных толш, выбрав нужный индекс из следующего набора (составленного в беспорядке!): ранний - средний ордовик – О_1-2, пермь - Р, средний девон – D₂, поздняя юра – J₃, поздний протерозой - PR₂, средний - поздний карбон (срсдне - позднекаменноугольный) – C₂;. кембрий G, ранняя юра – J₁, поздний девон – D₃. Согласно Международной Геохронологнческой Шкале (МГШ) в этом наборе индексов относительного геологического возраста самым древним является позднепротерозойский). Это и будет возраст глинистых сланцев, обнажающихся в ядре антиклинали. Далее следовательно известняки имеют кембрийский возраст, аргиллиты - ранне средне-ордовикский, песчаники - средне девонский, а алевролиты - позднедевонский. С другой стороны, сама, молодая толща глин, обнажающаяся на северо-востоке района, имеет позднеюрский возраст, а подстилающие ее конгломераты – раннеюрский.

Таким образом, в описываемом районе все осадочные толщи образуют два комплекса - нижний, смятый в складки северо-западного простирания с возрастом от позднего протерозоя до позднего девона и верхний слабодислоцированный, сложенный породами юрского возраста

2. Теперь разберемся во взаимоотношениях толщ. Вышеотмеченное залегание юрских конгломератов и глин в виде пятна - нашлепки, перекрывающего более древние смятые в складки толщи, а также прорывающую эти толщи дайку, свидетельствует об угловом несогласии между юрскими и более древними толщами.

Внутри нижнего складчатого комплекса протерозойские, кембрийские и ордовикские породы залегают между собой согласно, т.к., при заданной детальности стратиграфического расчленения всего разреза осадочных толщ в этом районе до отделов, между этими тол щами нет перерывов в осадконакоплении, а границы этих толщ на геологической карге параллельны друг другу и нигде не пересекаются и не сливаются.

А вот девонские отложения лежат на подстилающих ордовикских с параллельным несогласием. Это следует из того, что подошва девонских отложений (она же - кровля ордовикских) и подошва верхнедевонских параллельны границам более древних толщ. Следовательно, структурного (углового) несогласия между ними нет. Но из стратиграфического разреза выпадают верхнеордовикские, силурийские и нижнедевонские отложения.

Рассуждая подобным образом, приходим к выводу, что верхнеюрские глины залегают на нижнеюрских конгломератах также с параллельным несогласием

3. Охарактеризуем складки. Выше при анализе возрастных взаимоотношений осадочных толщ было установлено, что в нижнем комплексе имеются две складки антиклинальная и расположенная северо-восточнее синклинальная. Обе складки по соотношению ширины и длины, а также учитывая их явное продолжение за пределы теологической карты, - линейные; разная ширина выходов известняков и аргилитов на крыльям антиклинали и песчаников на крыльях синклинали, а также разница в углах падения крыльев свидетельствует о том. что по форме в поперечном сечении – (это хорошо будет видно на геологических разрезах) обе складки - наклонные (косые), причем более крутопадающими являются их юго-западные крылья: замыкания границ между толщами на северо-западных частях складок свидетельствует о том, что оси этих складок наклонные и погружаются в северо-западном направлении.

Возраст складчатости определяется тем, что в нижнем складчатом комплексе в строении складок участвуют позднедевонские алевролиты. В свою очередь, складчатый комплекс прорван диоритовой интрузией средне-поздне-каменноугольного (как будет показано ниже) возраста.Следовательно, возраст складчатости -раннекаменноугольный

Юрские толши, судя по полукруглой форме в плане и небольшим углом падения крыльев, смяты в брахисинклинальную складку, ось которой (в пределах карты) погружается на северо-восток. Возраст этой складчатости –послеюрский.

4. Перейдем к анализy интрузивных комплексов. На анализируемой геологической карте показаны два интрузивных тела: одно сложено диоритами, другое - диорит-порфиритами. Диоритовое тело имеет цилиндрическую форму (это хорошо видно на блок-диаграмме) с неровными, но, в общем, вертикальными ограничениями, резко пересекающим и слоистость вмещающих пород. Следовательно, это несогласное, секущее тело – шток. Выходы тела диорит-порфиритов и на геологической карте и на вертикальной стенке блок-диаграммы имеют вид полос, также резко пересекающих слоистость вмещающих осадочных толщ. Следовательно, это плитообразнос тело – дайка.

Ниже будет показано, что диоритовый шток залегает вертикально, а дайка наклонно с падением на запад.

Диориты явно моложе складчатого комплекса. На геологической карте видно, что они прорывают смятые в складки толщи с возрастом от позднего протерозоя до среднего девона. Далее внимание! - важное рассуждение - непосредственного контакта между гранитами и верхнедевонскими алевролитами нет, но поскольку алевролиты на среднедевонских песчаниках залегают согласно и входят в состав нижнего складчатого комплекса, а диориты прорывают этот комплекс в целом, они моложе и верхнедевонских алевролитов. Таким образом мы установили нижний возрастной предел диоритового интрузива.

Верхний возрастной предел диоритов определяется тем, что их обломки встречаются в гальках юрских конгломератов, следовательно они древнее юры. и тем, что они прорываются дайкой диорит-порфирита, следовательно, они древнее и последней.

Возраст дайки диорит-порфиритов определяется тем. что она рвет диориты и, следовательно, моложе их (нижний возрастной предел), и перекрывается юрскими конгломератами и, таким образом, древнее последних (верхний возрастной предел).

Из приложенных к геологической карте возрастных индексов осталось только два: средний - поздний карбон и пермь. Следовательно, диоритовая интрузия имеет средне - позлнекамениоугольный возраст, а диорит-порфиритовая дайка – пермский.

При составлении индексов интрузивных образованийнужно (см приложение.2) для диоритового штока справа от буквы возраста проставить индекс диоритов - получится δС, соответственно, дам дайки диорит-порфирит получится индекс δπР

5. Охарактеризуем дизъюнктив. рассекающий толщи нижнею складчатого комплекса и диабазову дайку.

По отношению к простиранию складок он диагональный, наличие у него цемент залегания говорит о том, что он наклонный, падающий на юго-восток, а большой угол падения - 80^е позволяет отнести этот дизъюнктив к крутопадаюшим; направление падения дизъюнктива указывает на юго-восточный висячий бок (крыло, блок), соответственно, горные породы, непосредственно примыкающие к дизъюнкт иву с севера-запада, составляют лежачий бок Ширина антиклинальной складки в юго-восточном висячем боку больше, чем в лежачем (это лучше всего видно по границе между сланцами и известняками), следовательно, юго-восточный висячий блок поднят по плоскости дизъюнктива. Таким образом этот дизъюнктив – взброс. Амплитуда взброса составляет 170 м (см рис. 153).

Возраст взброса определяется тем, что он рассекает дайку диабаза, следовательно, он моложе дайки, для которой мы установили пермский возраст. Таким образом, дизьонктив - послепермский (нижний возрастной предел). Верхний возрастной предел для этого дизьюнктива установить нельзя т.к. неизвестны его взаимоотношения с более молодыми юрскими толщами.

<25 26 272829 30 31 >

Дата добавления: 2016-10-07; просмотров: 5179;