Структурная геология и геологическое картирование: связь между ними и с другими геологическими дисциплинами


Структурная геология – раздел геотектоники. Она занимается изучением форм залегания горных пород, тектонических нарушений, закономерностями размещений и сочетания этих форм в земной коре. Частично она затрагивает вопросы причин и условий происхождения этих форм.

Геотектоника – отрасль геологической науки, изучающая строение и развитие земной коры. Структурная геология в этой отрасли определяется как описательная (морфологическая) тектоника.

Структурную геологию можно разделить на несколько разделов:

1) изучение отдельных элементарных структур;

2) изучение крупных структурных элементов;

3) имитация природных процессов в лабораторных условиях.

Структурные формы несут информацию для геолога-разведчика: нефть и газ часто приурочены к положительным солянокупольным структурам; жильные месторождения связаны с оруденениями и трещинами в горных породах; уголь залегает в слоистых толщах и т. д.

Основным методом структурной геологии является геологическое картирование.

Геологическое картирование (геологическая съемка, полевая геология) – комплекс исследований, предназначенных для изучения геологического строения, восстановления геологической истории района. Картирование занимается сбором геологических данных посредством геологических съемок, бурения, геофизических методов и изображением полученных данных на картах и разрезах.

Главный метод – геологическая съемка. В результате нее выделяются признаки полезных ископаемых и сами полезные ископаемые. Перспективные участки изучаются с помощью детальных геолого-съемочных и поисковых работ, а также бурением и геофизическими методами.

Структурная геология и геокартирование тесно связаны между собой и другими науками: геолого-математическими науками − 1) топографией; 2) аэрометодами; 3) маркшейдерским делом; 4) геодезией; 5) математикой; 6) геофизикой.

С минералогическими науками с целью изучения вещественного состава горных пород: 1) петрографией; 2) минералогией; 3) геохимией; 4) кристаллографией; 5) физической химией; 6) химией.

С биологогеологическими науками, позволяющими устанавливать относительный возраст горных пород: 1) палеонтологией, 2) исторической геологией; 3) учением о фациях, 4) палеогеографией.

С циклом геотектонических наук, позволяющих разобраться в тектонике района и восстановить историю геологического развития: 1) тектоникой, 2) геоморфологией; 3) динамической геологией; 4) геофизикой.

С геологоэкономическими науками 1) экономической геологией; 2) геологоразведочным делом; 3) учением о полезных ископаемых; 4) технологией обогащения руд.

Использование аэроснимков позволяет значительно повысить точность проведения геологических границ на карфте и выявить многие детали геологического строения, не улавливаемые при обычной полевой работе.

 

Основные этапы формирования истории отечественного

геологического картирования

Историю можно разбить на 4 этапа:

1) догеолкомовский – до 1882 г.;

2) геолкомовский – 1882 – 1917 г;

3) советский – 1917 – 1991;

4) постсоветский – с 1991 г.

1 этап. Поиски и разработка слюды, драгоценных камней. Металлов, добыча соли и др. полезных ископаемых.

В 1584 г. в Московском государстве было создано первое централизованное управление «Приказ каменных дел». Появляются рудознатцы – первые знатоки в поисках руд. Им рассылались письменные инструкции, которые предписывали не только разыскивать руду, но и подробно описывать места находок и отмечать их на чертежах. С начала XVII широко стал применяться горный компас.

Мощный подъем горной и металлургической промышленности России связан с началом XVII в эпоху правления Петра I. В 1770 г. утвержден Приказ рудокопных дел. В 1726 году создана Санкт-Петербуржская Академия Наук.

Роль М. В. Ломоносова. Им написана сводка правил по поискам месторождений полезных ископаемых и создана первая схематическая карта Европейской части России с обозначением на ней месторождений полезных ископаемых.

В 1774 г. в Петербурге открыто Высшее горное училище, преобразованное затем в Горный институт.

В это же время возникает ряд геологических обществ, появляются первые выпуски горного журнала, где публикуются статьи о геологическом картировании. Одной из первых геологических карт является рукописная карта масштаба 1:120 000, составленная Д. Лебедевым и М. Ивановым в 1789-1794 гг. для Восточного Забайкалья.

В XIX в. появляются более совершенные карты, в основе их лежит стратиграфический принцип определения относительного возраста пород.

В 1845 г. английский геолог Р.И. Мурчиссон составил геологическую карту Европейской части России и Урала масштаба 140 верст в 1 дюйме.

Второй этап. В 1882 г. создан Геологический комитет. Это было вызвано бурным развитием капитализма в России (строительство промышленных предприятий, железных дорог и т. д.). Первым председателем Геолкома был А. П. Карпинский. Основной задачей Геолкома было составление десятиверстной (1:420 000) геологической карты Европейской части России, однако до 1917 г. работа была выполнена только на 10%.

В 1875 г. создан Международный геологический конгресс, первая сессия его состоялась в 1878 г. В это время в России существовала геологическая школа: А. П. Карпинский, А. А. Иностранцев, С. Н. Никитин, Ф. И. Чернышев, А. П. Павлов, Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, В И. Вернадский, позднее – И. В. Мушкетов, В. А. Обручев и др.

Видное место в общегеологических работах этого периода занимает геологическая карта Европейской части России масштаба 1: 2.520 000 (60 вест в одной дюйме), построенная А. К. Карпинским.

А. П. Павловым составлена карта Поволжья, он первым указал на Жигулевскую дислокацию; Е. С. Федоровым – карта Урала; И. В. Мушкетовым и В. Н. Вебером – карта Туркестана. В. А. Обручев изучал геологическое строение Восточной Сибири и Средней Азии.

В целом второй период характеризуется стихийностью, внеплановостью, исследования проводились в основном в виде путешествий.

Советский период характеризуется большим размахом геологических работ и плановым их проведением. Разрабатываются и широко применяются новые методы картирования: геофизические, геохимические, аэросъемка и др. К 1937 году накоплен большой геологический материал, Советскому Союзу предложено провести у себя 17 сессию геологического конгресса. На нем была продемонстрирована первая сводная геол. карта СССР масштаба 1:5000000 под редакцией Д. В. Наливкина. В 1941 г. под его же редакцией выходит карта масштаба 1:2 500 000, которая была уточнена и дополнена в изданиях 1956 и 1962 гг.

В советский период осуществлена геологическая съемка всей территории СССР масштаба 1:1000000, а в отдельных регионах – 1:500000. Многие перспективные на пол. Ископаемые районы закартированы в масштабе 1:200000. Издается множество геологических журналов, где печатаются материалы и по геокартированию. Наиболее выдающиеся советские геологи: А. Д. Архангельский, И. М. Губкин, В. А. Обручев, Д. В. Наливкин, Н. С. Шатский, В. В. Белоусов и др.

На 1 января 1918 г. геологической съемкой всех масштабов было покрыто только 30% общей территории России.

За 20 лет советской власти территория СССР была покрыты геологической съемкой на 50%, в. т.ч. средне- и крупномасштабной – на 10%.

После Великой Отечественной войны проведен ряд организационных и методических мероприятий. Строго регламентированы масштабы геологических съемок. Изданы инструкции по организации и проведению геологосъемочных работ в масштабе 1:200000 (1955 г.) и 1:50000 (1956 г.), а также инструкции по подготовки и изданию геол. карты масштаба 1:200000 (1956) и 1:50000 (1962). Определены требования к геологическим картами, введены единые условные знаки и т.д.

В настоящее время средне- и крупномасштабной геол. съемкой покрыто более 75% территории России и бывшего СССР.

 

Геологические карты. Типы, масштабы карт

Основой при проведении геол. съемки и построении геологической карты является топографическая карта. Обычно топооснова берется в 2 раза крупнее масштаба съемки (например, 1:25 000 при геосъемке 1:50 000). На ней составляется предварительная геологическая карта, а окончательная карта строится в заданном масштабе. Топооснова – упрощенная топографическая карта, с которой сняты лишние подробности (растительный покров, заболоченность и др.).

 

Сечение горизонталей топоосновы для карт разного масштаба

Масштаб Равнина Горы
1:100 000 10–20 м 50–100 м
1:50 000 5−10 м 25−50м
1:25 000 2–5 м 10–25 м
1:10 000 1–5 м 5–25 м

 

При геологических съемках 1:25 000 и мельче необходимо иметь аэрофотоматериалы.

Все геологические карты имеют единую номенклатуру, согласно международной разграфке. За основу принят лист масштаба 1:1000000. Вся территория земного шара разбита на секторы через 60. Всего 60 секторов. Они обозначены арабскими цифрами от 1 до 60 с запада на восток против часовой стрелки, начиная от 180 меридиана. На территорию России попадают 1, 2 и с 34−60 сектора.

Южные и северные границы листов определяются параллелями, проведенными через 40, начиная от экватора. Ряды обозначены заглавными буквами латинского алфавита от А до W ( в России – от К – Владивосток, Находка, Сочи, Грозный, Владикавказ до U –Северная Земля).

Примеры обозначения листа миллионного масштаба: О−40 (Пермь), N – 37 (Москва), т.е. в скобках всегда указывается наиболее крупный населенный пункт, имеющийся на листе.

Для получения более крупного масштаба используются листы миллионного масштаба.

 

     
1:500 000 1:300 000 1:200 000
N – 37 – Г (4 части) IV –N –37 (9 частей) N – 37 – XIX (36 частей)

 

1:100 000 – деление на 144 части, обозначение арабскими цифрами: N -37 –120

Следующий более крупный масштаб получается путем деления листа м-ба 1:100 000 на 4 части и обозначение арабскими цифрами - см. В. Н. Павлинов, «Структурная геология и геокартирование», с. 26−30.

 

Типы съемок и карт

Основное требование, предъявляемое к геологической съемке – ее кондиционность, т.е. соответствие стандарту и способность ее выявить основные данные о геологическом строении района. Кондиционность определяется:

1) соблюдением требований в отношении подробностей стратиграфического и литологического расчленения толщ;

2) точностью нанесения геологических границ на геологическую карту;

3) обоснованностью фактическим материалом, т.е. количеством и расположением маршрутов на местности, количеством обнажений, полнотой сбора образцов и проб;

4) поисковым эффектом проведенных работ, т.е. выявлением перспектив района в отношении полезных ископаемых;

5) полнотой комплексных наблюдений и наличием данных для составления кроме геологической карты еще и тектонической, геоморфологической и др. карт;

6) обоснованностью геологических выводов.

1. Мелкомасштабная съемка (1:1000000 и 1:500000 и мельче) дает представление о геологии отдельных регионов (Урал, Донбасс, Тянь-Шань и т.д.). Маршруты проводятся по разреженной съемке обычно вкрест простирания горных пород, привязка обнажений − глазомерная.

2. Среднемасштабная (1:200000 и 1:100000) позволяет разобраться в геологическом строении отдельных областей, краев, дает оценку перспектив района по каждому виду обнаруженных полезных ископаемых.

Применяется маршрутно-площадная съемка, маршруты по более густой сети + прослеживание геологических границ по простиранию, привязка обнажений – глазомерная и полуинструментальная.

3. Крупномасштабная (1:50000 и 1:25000) дает детальную характеристику геологического строения конкретных участков, дает перспективную оценку на выявление месторождений полезных ископаемых и определение развития дальнейших детальных поисков. Съемка − площадная, прослеживание геологических границ по простиранию и отчасти оконтуривание обнажений, иногда применение бурения горных пород, способ привязки – полуинструменальный и инструментальный.

4. Специализированная – местная, детальная съемка (1:10000 и крупнее). Назначение: детальная характеристика геологического строения отдельных месторождений полезных ископаемых с применением поисковых разведочных работ или на площадях возведения гидротехнических и промышленных сооружений. Съемка – площадная, исследования – прослеживание границ и оконтуривание использованием разведочных данных, привязка инструментальная.

 

Виды геологических съемок

Маршрутная съемка ведется по отдельным ходам – маршрутам, чаще по рекам. Полученные данные распространяются на всю полученную между маршрутными ходами площадь. Используются в основном только естественные обнажения.

Площадная съемка – площадь покрывается равномерной сетью точек наблюдения. Используются искусственные и естественные обнажения.

Маршрутно-площадная съемка – комбинация 1 и 2 вида съемок.

 

Виды маршрутов при геологической съемке

1. Маршруты вкрест простирания пород (метод пересечений) применяются при мелкомасштабной съемке и проводятся по редкой сети обнажений осадочных пород.

2. Маршруты по простиранию слоев применяются при более крупномасштабном картировании. При этом по простиранию прослеживают выделенные маркирующие (опорные) пласты, контакты различных пород, тектонические нарушения. При необходимости геологические границы вскрываются горными выработками. Этот метод более точный, но и более трудоемкий.

3. Метод оконтуривания обнажений. На карту наносятся все обнажения, а потом путем интерполяции проводятся все геологические границы. Метод применяется при съемке изверженных пород в условиях «пятнистой» обнаженности.

Рекогносцировочные (обзорные, установочные) маршруты проводятся в начале полевых работ. Посещаются все опорные геологические разрезы, производится знакомство со всеми видами пород района.

Увязочные маршруты проводятся в конце полевого периода с целью выделения непосредственно в поле всех спорных и недостаточно изученных вопросов.

Густота точек наблюдения зависит от сложности геологического строения района. Чем более сложное строение, тем больше должно быть точек наблюдения на 1 см2 площади карты. Точки наблюдения в пределах листа масштабов 1:200000 – 1:25 000 могут распределяться неравномерно. При съемке масштаба 1:10000 и крупнее качество точек наблюдения проверяется непосредственно в поле на участках съемки.

Специальные съемки

Они входят в комплекс геолого-съемочных работ и преследуют более узкую цель:

1. Структурная съемка;

2. Съемка древних структурных этажей;

3. Гидрогеологическая съемка;

4. Инженерно-геологическая;

5. Геоморфологическая;

6. Металлогеническая;

7. Геофизическая и др.

Выбор масштаба геологической съемки зависит от следующих факторов:

1) сложности геологического строения или условий залегания горных пород (чем сложнее – тем более крупный масштаб);

2) степени изученности геологического строения района (чем слабее изучен – тем мельче масштаб);

3) степени обнаженности и проходимости (чем сложнее рельеф, тем крупнее масштаб).

Основной геологической единицей при проведении геологических съемок является геологическая партия. Штаты партии зависят от объема работ и определяются при составлении проекта.

 

Особенности геологической съемки в различных районах

Съемка в высокогорных районах характеризуется хорошей обнаженностью, производится в основном методом пересечений по долинам. Опорные горизонты должны быть прослежены по простиранию, особенно при крупномасштабной съемке. Очень важно отбить контакты между слоями в отдельных обнажениях. Наибольшее внимание обращается на прирусловые части речных долин, где встречены наиболее свежие разрезы.

Съемка в равнинных районах. Это преимущественно участки платформы. Здесь рационально применение глубокого бурения и многочисленных горных выработок. Территория пересекает сеть маршрутов как по долинам рек, так и по водоразделам. Важны геоморфологические, гидрогеологические особенности и картирование четвертичных отложений.

Съемка в горно-таежных районах (Сибирь). Большие трудности в ориентировке по топографической карте из-за большой залесенности. Необходимо все время с помощью компаса вести глазомерную съемку и делать точную привязку обнажений. Трудности создаются мощными толщами элювиально-делювиальных отложений, перекрывающими коренные породы. Это вызывает необходимость применения горных и буровых работ. Большую помощь оказывают аэронаблюдения.

Съемка в полупустынных и пустынных районах большей частью довольно проста. Районы характеризуются хорошей обнаженностью. Формы рельефа здесь часто зависят от геологического строения, поэтому важны геоморфологические наблюдения.

 

Геологические карты

Геологическая карта – уменьшенная в определенном масштабе вертикальная проекция на горизонтальную плоскость выходов горных пород, разделенных по возрасту составу, на ней показаны условия залегания горных пород и разрывные нарушения.

Хотя геологическая карта изображает породы, выходящие на земную поверхность, она должна давать представление о строении земной коры на большой глубине, давать информацию о том, какие породы какой последовательности и на какой глубине встретит буровая скважина, заданная в любой точке.

Трудность составления геологической карты в том, что коренные породы обычно перекрыты мощным чехлом четвертичных отложений. Поэтому рыхлые отложений любой мощности на геологической карте не показываются. Четвертичные отложения показываются лишь там, где они имеют мощность десятки и сотни метров и возраст непосредственно подстилающих их пород неизвестен, или в долинах рек, особенно на поймах.

На одной геологической карте невозможно отобразить все особенности геологического строения района. Для этого составляются геологические карты разных типов:

1. Собственно геологическая (литолого-стратиграфическая) карта. Отображает общее геологическое строение, порядок напластования пород, их возраст и в некоторой мере - тектоническое строение района.

2. Литолого-петрографическая карта показывает расположение различных пород по их минеральному и петрографическому составу.

3. Структурно-тектоническая отображает тектоническое строение при помощи условных знаков, цветовых индексов или стратоизогипс.

Добайкальская складчатость - розовый цвет;

Байкальская складчатость – фиолетовый:

Каледонская – сиреневый:

Герцинская – коричневый:

Тихоокеанская – зеленый;

Альпийская – желтый.

4. Карта четвертичных отложений. На ней изображается генезис, возраст и состав четвертичных отложений и континентальных неогеновых образований. Дочетвертичные отложения на этой карте показываются одним цветом без подразделения по возрасту и составу.

5. Фациально-палеогеографическая карта показывает фациальные особенности и условия накопления отложений на данном участке.

6. Геоморфологическая карта показывает распространение определенных типов рельефа с учетом их происхождения и возраста. Используются цветовые и буквенно-цифровые знаки.

7. Гидрогеологическая карта дает представление о закономерностях распространения подземных вод в зависимости от геологического строения. Составляется на основе упрощенной геологической карты. Горные породы объединяются в комплексы по степени водоносности, химическому составу и происхождению подземных вод возрасту, глубине залегания и т.д.

8. Инженерно-геологическая карта. На ней условными знаками показаны физико-химические свойства горных пород: пористость, проницаемость, устойчивость и т.д.

9. Геофизическая карта. На ней фиксируется распределение пород с различными физическими свойствами (магнитность, упругость, электропроводность, плотность и др.)

10. Карта полезных ископаемых. На ней отображается распределение полезных ископаемых, их характеристика и запасы.

11. Карты закономерностей размещения и прогноза полезных ископаемых строятся по отдельных видам минерального сырья на геологической или тектонической основе. На них показано распределение данного вида или комплекса полезных ископаемых и отмечены перспективные участки.

Геологические карты, подобно геологическим съемкам, делятся по масштабу.

Обзорные карты – мельче 1:1 000 000, составляются на основе обобщения геологических данных более крупномасштабных съемок. На них изображаются основные черты геологического строения крупных регионов, государств, континентов, земного шара.

Мелкомасштабные: 1:1 000 000 и 1: 500 000 – дают представление о геологическом строении и закономерностях размещения всех полезных ископаемых регионов и областей. Топооснова их сильно упрощена, сохранены основные реки, крупные населенные пункты.

Среднемасштабные: 1:200 000 и 1:100 000 – передают основные черты геологического строения областей, дается прогнозная оценка территории, выделяются перспективные площади. Они сопровождаются стратиграфическими колонками, разрезами и пояснительными записками.

Крупномаштабные: 1:50 000 и 1:25 000 –служат для перспективной оценки площадей на конкретные виды полезных ископаемых, подробно изображают геологическое строение районов. Они составляются на точных топоосновах, сопровождаются стратиграфической колонкой и разрезами. К ним прилагается объяснительная записка для смежных листов со сходными чертами строения.

Детальные: 1:10 000, 1:5 000, 1:2 000 и 1:1000 составляются для площади, на которой обнаружены полезные ископаемые или возводятся гидротехнические, промышленные и гражданские сооружения на стадиях поисково-оценочных и разведочных работ

 

Условные знаки геологических карт

Условные знаки и индексы (легенда) применяются для обозначения на геологической карте состава и возраста горных пород, их происхождения, условий залегания. Существуют цветовые, штриховые знаки, буквенные и цифровые обозначения. Знаки делятся на масштабные и внемасштабные.

Цветовые обозначения применяются для обозначения осадочных, вулканогенных и метаморфических пород. При изображении интрузивных пород цвет применяется для указания их состава.

 

Группа Система Цвет
PZ Кембрий Сине-зеленый
Ордовик Темно-зеленый
Силур Серо-зеленый
Девон Коричневый
Карбон Серый
Пермь Оранжево-коричневый
MZ Триас Фиолетовый
Юра Синий
Мел Ярко-зеленый
KZ Палеоген Оранжево-желтый
Неоген Ярко-желтый
Антропоген (Q) Серовато-желтый
AR Архей Сиренево-розовый

 

Древние подразделения закрашиваются всегда более густым (темным цветом).

Штриховые знаки для обозначения состава пород и для отображения вторичных изменений г. п.

Остановимся на геохронологической шкале, дающей взаимоотношение временных и стратиграфических подразделений горных пород:

 

Временные Стратиграфические
Акрон Акротема AR, PR
Эон Эонотема
Эра Группа (эратема)
Период Система
Эпоха Отдел
Век Ярус
Время Горизонт, свита и т.д.
Пора Толща

 

Для обозначения возраста и происхождения горных пород применяются индексы, состоящие из заглавных (прописных, строчных) латинских букв и арабских цифр:

Местные подразделения − комплексы, серии, свиты, горизонты, пачки. Названия им приписываются справа к названиям систем, отделов и ярусов.

Внемасштабные знаки – маркирующие горизонты, дайки, силлы, жилы, геологические границы, разрывные нарушения, структурные знаки, пункты палеонтологических находок, определения абсолютного возраста пород, геологоразведочные выработки и др.

Геологические границы. Согласное залегание пород на карте обозначается тонкой черной линией, несогласное – черной линией с точечным пунктиром, нанесенным со стороны более молодых пород:

Границы интрузивных тел – черная линия;

Тектонические нарушения − красная линия.

 

Внешнее оформление геологической карты:

Верху – название карты, численный масштаб;

Слева – стратиграфическая колонка;

Справа – условные обозначения (сверху вниз);

Внизу – линейный масштаб и необходимое количество геологических разрезов.

Сводная стратиграфическая колонка помещается на планшетах карт масштаба 1:200 000 и крупнее. Она отображает последовательность, возраст, литологический состав и мощность горных пород (осадочных, вулканогенных и магматических). Четвертичные отложения и интрузивные породы в стратиграфической колонке не приводятся. Общая длина колонки не более 40–50 см. При колебании мощностей приводится наибольшая мощность, а цифрами указываются пределы. Согласное залегание – сплошная линия, несогласное – волнистая, если взаимоотношения между толщами неясны − пробел.

Геологические разрезы помещают на картах при любых масштабах, начиная с 1:1000 000. Разрез показывает последовательность, возраст, мощности г.п., формы их залегания, характер залегания интрузивных пород, рудных залежей и т. д.

 

Слоистость осадочных пород. Строение поверхностей напластования

 

По происхождению структурные формы залегания горных пород можно разделить на первичные и вторичные.

Первичные структурные формы − формы, образовавшиеся в результате осадконакопления отложений или магматической деятельности:

1) слои осадочных пород;

2) особые формы осадконакопления: облекание, прилегание (прислонение) к ранее расчлененному рельефу, органические постройки (рифы) и др.;

3) разнообразные магматические тела: лакколиты, лополиты, факолиты, дайки, лавовые потоки и др.;

Вторичные структурные формы образуются под влиянием тектонических или экзогенных процессов:

1) различные тектонические и неотектонические нарушения: складки, трещины, сбросы, сдвиги, надвиги, раздвиги и др.;

2) изменения под воздействием экзогенных процессов: слияние в результате оползней, деформации в результате передвижения ледников (гляциодислокации), под воздействием подземных вод (карст), в результате деятельности человека (техногенные формы).

Формы залегания осадочных пород

Земная кора (литосфера) характеризуется большим разнообразием горных пород. Доминирующее значение в литосфере имеют изверженные горные породы, однако в пределах самой верхней части земной коры господствующее значение принадлежит осадочным породам. Осадочные породы образуются в результате разрушения первоначальных изверженных пород или более древних осадочных пород, либо в результате деятельности организмов или химического осаждения в морях. Часть в них имеются следы ископаемой фауны или флоры.

По генезису осадочные породы подразделяются на:

1) морские; 2) речные; 3) озерные;

4) ледниковые; 5) эоловые ли субаэральные.

Осадочные породы занимают около 75% поверхности Земли, распространяясь на глубину от нескольких метров до нескольких километров (в синклинальных зонах – до 10– 15 км). По массе осадочные породы составляют около 5% массы земной коры.

 

Стадии образования осадочных пород

Литогенез – процессы, связанные с образованием и дальнейшим превращением осадков в горную породу. Выделяют стадии литогенеза (разные авторы дают неодинаковые классификации).

 

Стадии литогенеза (по Н.М. Страхову)

 

Стадия Процессы  
Седиментогенез 1. Мобилизация вещества в коре выветривания; 2. перенос вещества и образование осадков; Литогенез
Диагенез (преобразование осадков в породы) 1. Окислительные и восстановительные процессы в малоустойчивых минералах; 2. Возникновение стяжений, локальное уплотнение осадков.
Катагенез Региональная литификация (уплотнение пород) под влиянием главным образом усиливающегося давления. Метагенез
Протометаморфизм Глубокие минералогические преобразования вещества осадочных пород, их структуры и текстуры под влиянием гл. образом температуры.
Гипергенез Выветривание породы (разрыхление, гидратация, окисление) под влиянием экзогенного фактора.  

 

Заканчивается разрушение породы вовлечением разрушенного материала в движение и началом нового цикла осадкообразования.

Элементарной формой залегания осадочных пород является слой.

Слой – уплощенное геологическое тело, сложенное более или менее однородным, первично обособленным осадком или осадочной породой.

Каждый слой обособляется от других в результате смены местных условий осадконакопления.

Пласт – небольшая группа слоев или даже один слой, выделяемый от других смежных пластов по одному или нескольким признакам (по цвету, литологии, зернистости, включениям, наличию нефти, полезного ископаемого и др. признакам).

У каждого слоя (пласта) различают подошву, кровлю и мощность.

Подошва – наиболее древняя поверхность слоя, стратиграфически нижняя его поверхность.

Кровля – наиболее молодая часть, стратиграфически – верхняя.

Мощность – толщина слоя, расстояние между подошвой и кровлей.

Различают мощности:

1) истинная − (кратчайшее расстояние между поверхностями напластования;

2) видимая − мощность, замеренная в любом другом направлении (в т. ч. горизонтальная и вертикальная).

 

Характер изменения мощности слоя

В слоях и пластах возможны увеличения и уменьшения мощности.

Выклинивание – уменьшение мощности до нуля. Выклинивание может быть: первичным, когда оно связано: 1) с прекращением отложения осадка (стратиграфическое выклинивание), 2) с фациальной изменчивостью (фациальное выклиникание),

вторичным, образовавшимся 1) путем размыва ранее отложившегося слоя (денудационное выклинивание); 2) при складкообразовании (тектоническое выклинивание).

Пережимы – уменьшение мощности на незначительном расстоянии.

Линзообразное залегание – слой быстро выклинивается во всех направлениях

Слоистость – чередование слоев, указывающее на изменение условий образования осадков. Слои отличаются друг от друга по литологическому составу, размеру зерен в слоях, текстурным особенностям, цвету, включениям и т. д.

Поверхность наслоения – поверхность, на которой происходит накопление осадка, образующего пласт или слои. Она является границами соприкосновения различных пластов и указывает на изменение условий образования осадков. Обычно на ней наблюдаются различные следы (деятельность воды, животных, трещины усыхания и др.).

Классификация слоистости в зависимости от мощности слоев:

 

1. Крупная − 100–50 см;

2. Средняя − 50–25 см;

3. Мелкая − 25−10 см;

4. Тонкая − 1−10 см;

5. Очень тонкая – 10 мм–0,1 мм;

6. Микрослоистость − менее 0,1 мм.

 

Морфологические типы слоистости (классификация по форме слоев)

 

1. Горизональная (параллельная слоистость). Для нее характерны прямолинейные поверхности напластования. Свидетельствует об относительной неподвижности среды отложения осадка. Это обычно возникает на больших глубинах моря и озера или там, где нет большого движения воды. Имеет несколько разновидностей: полосовидная, прерывистая, ленточная и др. Главное значение в образовании осадков имеет количество и размер частиц в поступающем материале.

2. Волнистая слоистость образуется при движении среды в двух различных направлениях (например, в прибрежной зоне моря, действуют приливы и отливы)

3. Линзовидная – изменчивость мощности отдельных слоев до выклинивания. Она обусловлена: а) периодическим привносом в спокойную часть водоема более грубообломочного материала (например, в половодье) – изменением динамики водного потока; б) размывом ранее отложившегося материала или неровностями дна.

3. Косая слоистость образуется при переносе вещества в водной или воздушной среде дюнным способом в одном направлении. При смене направления переноса образуется косая разнонаправленная слоистость. В речной слоистости наклон слоев по течению воды (палеогеография). В дельтовой косой слоистости наблюдаются крупные слои и плавное причленение косых прослоев к подошве слоя, у кровли слоя косые прослои исчезают т появляется более грубозернистый материал. Эоловая косая слоистость – резкая изменчивость мощности и направления. Косая слоистость морских отложений обладает более крупными размерами и сравнительно небольшим наклоном.

Для получения картины распределения потоков на данной площади необходимо определить азимуты наклона косых слоев в момент их образования. Однако только одна слоистость не решает вопроса генезиса осадка. Нужно производить изучение флоры, фауны, минерального состава тяжелой и легкой фракции, морфологии зерен и т. д.

 

Соотношение слоистых толщ

Согласное и несогласное залегание горных пород

Историю геологического развития какого-либо участка можно понять по соотношению слоев между собой. Границы между слоями могут быть параллельные и непараллельные.

Параллельность границ может наблюдаться в случае:

1) первичного (ненарушенного) согласного залегания, когда слои лежат горизонтально, стратиграфическая последовательность наслоения не нарушена;

2) нарушенного согласного залегания, когда слои лежат наклонно или смяты в складки, но стратиграфическая последовательность сохранена.

Первичная непараллельность слоев при согласном залегании возникает при первично-наклонном залегании, обусловленном особенностями накопления осадка, например, при косой слоистости или на склонах рифовых массивов и др.

Несогласное залегание формируется в случае перерыва в осадконакоплении. Любое несогласие является стратиграфическим, т.к. представляет собой перерыв в нормальной стратиграфической колонке. Подобный перерыв обусловлен размывом ранее отложенного осадка. Размыв связан с тектоническими движениями и перемещениями береговой линии водного бассейна (трансгрессии и регрессии моря).

По величине угла несогласия выделяются параллельное, угловое и географическое несогласие.

Параллельное несогласие выражается стратиграфическим перерывом между сериями слоев, залегающими выше и ниже поверхности несогласия параллельно друг другу. Поверхность несогласия отчетливо выражена в результате денудации нижнего слоя. Часть на нем отлагается базальный конгломерат. Такое несогласие называют денудационным или эрозионным (явным).

Если поверхность несогласия слабо выражена, то его называют скрытым несогласием.

Угловое несогласие выражается перерывом между двумя комплексами слоев, имеющими различный угол наклона. Его еще называют структурным несогласием. При его образовании нижняя серия слоев в результате тектонических движений преобразуется в складки или в наклонные слои. Затем происходит перерыв в осадконакоплении, денудация нижней серии и накопление осадков на их размытой поверхности. Контакт между сериями обычно выражен резко.

Географическое несогласие – угловое несогласие с углом менее 10.

Структурный ярус – комплекс пород, характеризующи<



Дата добавления: 2021-07-22; просмотров: 760;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.07 сек.