Организация и проведение геолого-съемочных работ

В наиболее общем случае геолого-съемочные работы включают три основных периода: подготовительный, полевой и камеральный.

Подготовительный период начинается с момента получения геологического задания, в котором сформулированы основные цели и задачи исследований. На основе геологического задания проводится сбор и обобщение материалов ранее проводившихся работ, выполняется предварительное дешифрирование материалов дистанционного зондирования Земли и составление комплекта предварительных геологических карт. Важной частью подготовительного периода, знаменующей его завершение, является составление проекта на проведение геологической съемки и сметы, определяющей как общую стоимость, так и стоимость отдельных видов работ. После рецензирования, а также экпертизы проекта и сметы проходит их защита в НТС (научно-техническом совете) организации, выдавшей геологическое задание. При положительном решении НТС партия допускается к выполнению полевых работ.

Полевой период делится на три последовательных этапа. В первый из них (2—3 недели) производится знакомство инженерно-технического состава партии с районом работ, его геологическим строением (рекогносцировка). На втором этапе выполняется основной объем полевых работ. В третий, заключительный этап производится увязка всего полевого материала, составляются дополнительные описания разрезов и осуществляется детальное изучение наиболее перспективных из выявленных рудоносных участков.

В начале сезона, после прибытия партии на базу, организуются, обзорные маршруты по всему району съемки. В первую очередь должны быть посещены все указанные предыдущими исследователями опорные стратиграфические разрезы, пункты находок окаменелостей и произведено знакомство с наиболее распространенными типами пород. В зависимости от масштаба, целей и условий работ геологическую съемку проводят различными методами. Наибольшим распространением пользуются маршрутная, площадная и инструментальная съемки.

Маршрутная съемка применяется при картировании в масштабах 1: 1 000000 и 1:500000. Она заключается в пересечении района работ маршрутами, большая часть которых располагается вкрест простирания пород или складчатых комплексов. При картировании интрузивных образований маршруты должны пересекать, как краевые, так и центральные части массивов. Геологическое строение пространств, заключенных между маршрутами, устанавливается путем интерполяции данных смежных маршрутов; значительную помощь при этом может оказать дешифрирование аэрофотоматериалов.

Площадная съемка производится при геологическом картировании в масштабах 1:200000 - 1:25000. Точками наблюдения покрывается вся территория съемки, густота которых зависит от степени сложности геологического строения, условий обнаженности, проходимости. Основная часть маршрутов проводится по простиранию структур для прослеживания различных контактов, стратиграфических комплексов, маркирующих горизонтов, разрывов. Не менее важны и маршруты, ориентированные вкрест простирания. В пределах интрузивных массивов маршруты намечаются таким образом, чтобы были изучены все их части, пройдены, контакты между интрузивными и вмещающими породами и разновоз­ растными интрузивными породами. Очень важно проследить по- простиранию крупные тектонические разрывы и дайки магматических пород. Точность установления границ при геологической съемке масштаба 1 :50000 не должна быть менее 50 м и для карт масштаба 1:25000 — менее 25 м. При необходимости, кроме маршрутов, выполняется тот или иной объем картировочного бурения или горнопроходческих работ. В зависимости от обоснованности геологические границы делят на достоверные и предполагаемые.

Инструментальная съемка применяется при геологическом картировании, начиная с масштаба 1:25000 и крупнее. Она представляет собой площадную съемку, при которой нанесение геологических объектов на топографическую основу производится инструментально. При инструментальной съемке необходимо иметь достаточную сеть естественных обнажений или горных выработок, вскрывающих коренные породы. Все отмеченные с помощью того или иного инструмента (обычно мензулы) точки наносятся топографом на топооснову. Съемка ведется обязательно в присутствии геолога. Геологические границы между опорными точками прослеживаются при дополнительных наблюдениях на местности и наносятся на топооснову глазомерно или полуинстру­ ментально. При этом используются аэрофотоснимки и зарисовки горных выработок. Инструментальной привязке подлежат также буровые скважины и горные выработки.

Полевая карта является важнейшим документом полевой работы геолога. На карту непосредственно в поле наносятся все результаты геологических наблюдений: геологические границы, точки наблюдений, элементы залегания, наблюдаемые границы между стратиграфическимиподразделениями, контуры интрузивных массивов, их эндо- и экзоконтактовые зоны, разновидности интрузивных пород, линии разрывных нарушений, жилы, дайки, маркирующие горизонты, рудные тела, проявления полезных ископаемых и пр. Геологические тела показываются на карте, если они имеют размеры в масштабе карты не менее 2 мм для изометричных и 1 мм для линейно вытянутых тел. Тела меньших размеров, но важные для геологического строения района или контролирующие размещение полезных ископаемых (например, жилы, дайки и др.), изображаются вне масштаба, по возможности с сохранением их формы в плане. Вечером, после возвращения из маршрута, все данные, нанесенные карандашом на полевую карту, должны быть обязательно закреплены тушью. Помимо индивидуальных полевых карт в партии должна быть общая полевая геологическая карта, наклеенная на жесткую основу. Каждый полевой исследователь в тот же вечер обязан перенести все данные (точки наблюдения, замеры границ) на эту карту. Обработка и увязка материалов, собранных геологами за день, производятся коллективно под руководством начальника партии.

Полевая книжка является основным документом, отражающим работу геолога. В ней должны быть записаны все полевые наблюдения, выводы, сведения о коллекциях и другие данные. Полевые записи должны производиться с предельной аккуратностью и точностью, чтобы в них мог разобраться не только автор, но и другие лица. Записи ведутся в книжке с твердым переплетом, обычно формата 15X10 см, содержащей не более 60 - 70 страниц. В конце книжки полагается иметь странички с миллиметровкой и восковкой. Все листы нумеруются. На титульном листе книжки указываются название организации, производящей съемку, фамилия съемщика, адрес организации и базы экспедиции, номер книжки, дата начала и конца записей, номера описанных обнажений и образцов. Записи ведутся только на правой стороне книжки, на левой стороне делаются зарисовки и иные пометки.

Справа в колонке для записей указывается подробный адрес точки, а затем следует описание. На правых полях этих страниц указываются: номера образцов, замеры элементов залегания жил, разрывов и т. д. На левых полях следует делать пометки о сфотографированных объектах, помечать особо важные образцы с окаменелостями, рудными и иными минералами. Зарисовки необходимо выполнять тщательно, в карандаше, с указанием размеров зарисованного объекта, ориентировки и условных знаков. Зарисовка должна быть увязана с записями и снабжена адресом. Кроме зарисовок могут быть использованы фотогафии. В этом случае в книжке должен быть указан номер кадра и дана краткая аннотация изображенного объекта. Взятые образцы следует нумеровать по порядку. В знаменателе или рядом нужно указывать номер точки наблюдения, в которой взят образец.

Обнажение представляет собой часть горных пород, находящихся в естественных условиях, которая изучается геологом. К этому понятию в равной мере относятся выходы на дневную поверхность горных пород различного происхождения и возраста, включая образования четвертичного периода. Даже при сплошной обнаженности для изучения горных пород необходимо выбрать наиболее характерные участки. Выбор пунктов для описания определяется многими условиями. Прежде всего на таком участке породы должны быть хорошо обнажены; они должны иметь легкую доступность для наблюдения и, вместе с тем, заключать черты, существенные для понимания геологического строения местности. Все результаты изучения обнажений заносятся в полевую книжку, а местоположение указывается на топографической карте и на аэрофотоснимке. Каждый взятый образец должен быть достаточно представительным со свежими поверхностями. Средний размер образца примерно соответствует площади ладони. Все отобранные образцы снабжаются этикетками и заносятся в журнал образцов, в котором должны быть указаны: дата, номер обнажения и его адрес, название породы, возраст (свита, горизонт). Собранные образцы завертываются в бумагу или укладываются в специальные мешочки.

Обнажения магматических пород описываются несколько иначе. Наблюдения следует вести от контактов интрузивного тела к его центральным частям, внимательно следя за изменениями состава, структуры и текстуры пород. Образцы из интрузивных пород подбираются так, чтобы они давали представление о строении как основной части интрузивных тел, так и о строении их эндо- и экзоконтактовых зон.

После окончания описания разреза все данные о составе, мощностях пород следует свести на стратиграфическую колонку. На стратиграфической колонке указываются места взятия и номера всех отобранных образцов.

Изучение и описание метаморфических пород проводится по схеме общей для любых типов пород. В отличие от нормальных, не затронутых метаморфизмом осадочных горных пород, первоначальная природа и условия образования сланцеватых и полосчатых метаморфических пород в большинстве случаев не ясны. В глубоко метаморфизованных породах, обладающих полосчатой и сланцеватой текстурой, сланцеватость и полосчатость не всегда могут быть отражением первичной слоистости нормальных осадков.

Четвертичные отложения распространены почти повсеместно, и представлены широким генетическим спектром пород. При описании осадков, рекомендуется попытаться определить взаимоотношения их с более древними породами, геоморфологическую приуроченность, (приуроченность к определенным формам рельефа). Это поможет определить их генетический тип и относительный возраст.

Разрывные нарушения устанавливаются по геологическим и геоморфологическим признакам на местности и по аэрофотоснимку. При документации нарушений необходимо указывать: элементы залегания плоскости разрыва; наличие оперяющих трещин, и их пространственное положение; направления и амплитуды перемещения вдоль сместителя; тип нарушения (сброс, взброс, сдвиг, надвиг, раздвиг и т.д.); ориентировка штрихов и зеркал скольжения, характер выполнения (брекчии, катаклазиты, милониты, ультрабластомилониты); соотношение со слоистостью, сланцеватостью, трещиноватостью пород, со складками, а также с разрывами разных направлений; состав пород и условия залегания их на крыльях; связи с соответствующими формами рельефа местности.

В районах с недостаточной обнаженностью с целью получения дополнительной информации используются искусственные обнажения - наземные (шурфы, канавы, карьеры, дорожные выемки и др.) и подземные (штольни, штреки и др.) горные выработки и буровые скважины. Правила документации искусственных обнажений аналогичны документации естественных обнажений. В канавах и шурфах документируются стенки и дно выработки, в карьере - стенки и, по возможности, уровневые срезы, в подземных выработках - стенки, дно, кровля и забой, а в скважинах - керн.

В конце полевого периода должно быть выделено время на увязочные и повторные маршруты. В течение полевого периода в партии накапливается большое количество фактического материала. В конце полевых работ с помощью дополнительных маршрутов должны быть решены все неясные вопросы в рабочих схемах по стратиграфии, интрузивной деятельности и вулканизму, а также разрешены спорные вопросы, возникшие между сотрудниками партии.

Завершается полевой сезон составлением информационного геологического отчета, который отражает итоги полевого сезона, содержит все полевые материалы (полевые книжки, фотографии, зарисовки, каталоги и др.), карты фактического материала и предварительные макеты геологических карт. Информационный отчет представляется комиссии по приёмке полевых материалов, а затем защищается старшим геологом или начальником партии на НТС (научно-техническом совете) организации, выдавшей геологическое задание.

Камеральный период геологосъёмочных работ является заключительным этапом геологической съёмки. Проводится он после окончания полевых работ и включает: оформление и обработку полевого геологического материала (образцов, шлифов, аншлифов, разнообразных проб) и составление журнала (каталога) образцов и проб и др.; построение графических приложений (карты, схемы, зарисовки, фотографии и др.).

После завершения камеральной обработки полевых материалов составляется отчет о результатах геологических работ. Он состоит из текстовой части и графических приложений. Отчет готовится с использованием компьютерных технологий. Текстовая часть состоит из нескольких томов: текста отчета, тома фактического материала, тома с результатами аналитических работ.

Текст составляется по следующей схеме.

На титульном листе указывается наименование организации, выполнившей работы, название работы, фамилии и инициалы составителей отчёта, а также место и год написания отчета. На первой странице - оглавление с указанием авторства глав отчета. Отчет, как обычно, состоит из восьми глав, введения и заключения.

Во введении указываются цели и задачи работ, географическое и административное положение района работ, объем выполненных полевых и камеральных работ.

Глава 1. Географический очерк. В нем приводится орогидрография, климат, животный и растительный мир района, характер обнаженности, население, пути сообщения и общие сведения об экономике района.

Глава 2. Геоморфология. Дается описание форм и типов рельефа района работ, их морфологическая и генетическая классификация в соответствии с геоморфологической картой.

Глава 3. Гидрогеология. В этой главе приводятся обобщенные сведения о подземных и поверхностных водах.

Глава 4. Стратиграфия. В этой главе дается подробная характеристика всех выделенных в районе региональных и местных стратиграфических подразделений, начиная с древнейших и заканчивая современными. Особое внимание уделяется обоснованию их возраста. Рекомендуется привести зарисовки и описания опорных обнажений, иллюстрирующих взаимоотношения пород или специфику их состава и строения.

Глава 5. Магматизм. Здесь описываются только интрузивные образования. Вулканогенные породы должны быть описаны в главе «Стратиграфия». При описании магматических интрузивных пород соблюдается их возрастная последовательность от древних к молодым.

Глава 6. Тектоника. В этой главе приводятся наблюдения по условиям залегания пород, характеристике складчатых и разрывных нарушений и других проявлений тектоники - кливажа, трещиноватости и т.д. По возможности, приводится связь рельефа с тектоникой и общие выводы о движениях земной коры в геологическом прошлом.

В главе 7 «Полезные ископаемые» дается перечень металлических и неметаллических полезных ископаемых. Описываются месторождения и проявления, вид полезного ископаемого и его возможное использование.

В главе 8 «История геологического развития» описываются этапы геологического развития территории от древних к молодым. Описание палеогеографии приводится на фоне развития тектонических процессов.

Заключение. В заключении кратко характеризуются основные итоги работы, подчеркивается всё принципиально новое, и намечаются возможные задачи дальнейших исследований.

В конце отчета располагается список литературы, использованной при написании отчета. Список состоит из двух частей. В первой приводятся фондовые источники (отчеты о ранее проведенных исследованиях), а во второй – опубликованные материалы. Список составляется в алфавитном порядке в соответствии с действующими библиографическими стандартами.

Геологический отчет, графические приложения, нетекстовые приложения (дневники, каталог образцов, коллекции каменного материала, неиспользованные в отчете зарисовки и фотографии и пр.) прилагаются в отдельной папке.

Окончательный отчет подписывается всеми авторами, после чего отдается на на рецензию. В назначенное время отчет защищается в определённых инстанциях перед комиссией или на НТС (научно- технических советах) головных организаций. В случае успешной защиты все отчетные материалы сдаются в геологические фонды. Отдельно сдается электронная версия отчетных материалов.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Корсаков А. К. Структурная геология: учебник/ А. К. Корсаков. – М.: КДУ, 2009. – 328 с.

2. Михайлов А. Е. Структурная геология и геологическое картирование: учебное пособие для вузов / А. Е. Михайлов. – М.: Недра, 1984. – 464 с.

Дополнительная

1. Ажгирей Г. Д. Структурная геология / Г. Д. Ажгирей. – М.: МГУ, 1966. – 364 с.

2. Апродов В. А. Геологическое картирование / В. А. Апродов. – М.: Государственное издательство геологической литературы, 1952. – 371 с.

3. Белоусов В. В. Основы структурной геологии. – М.: Недра, 1985. – 208 с

4. Михайлов А. Е. Дистанционные методы в геологии / А. Е. Михайлов, Н. И. Корчуганова, Ю. Б. Баранов. – М.: Недра, 1993. – 224 с.

5. Спенсер Э. У. Введение в структурную геологию / Э. У. Спенсер, под ред. Ю. Е. Погребицкого. – Л.: Недра, 1981. – 367 с.

6. Сократов Г. И. Структурная геология и геологическое картирование / Г. И. Сократов. – М.: Недра, 1972. – 280 с.

7. Тевелев Арк. В. Структурная геология и геологическое картирование / Арк. В. Тевелев, П. А. Фокин, Н. В. Правикова. Электронный ресурс. Wiki.veb.ru/wiki/ Геологический факультет МГУ: Структурная_геология и геологическая съемка.

8.Трегуб А. И. Дистанционное зондирование Земли при геологических исследованиях / А. И. Трегуб, О. В. Жаворонкин. – Воронеж: ИПЦ ВГУ, 2012. – 47 с.