ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОФИЛИ (РАЗРЕЗЫ)
Геологические карты, независимо от их вида, не дают
полного представления о строении участка земной коры в том или ином месте.
Представление это дополняется геологическими разрезами, или
профилями.
Геологическая
карта, отображающая горизонтальное залегание горных пород, имеет свои
особенности:
Ø наиболее
молодые породы занимают наиболее высокие участки местности (вершины гор), а
самые древние породы обнажаются в депрессиях рельефа;
Ø границы
между слоями нигде не пересекаются с горизонталями рельефа, а проходят примерно
параллельно им;
Ø границы
между слоями имеют весьма неправильные, часто замкнутые контуры, целиком
зависящие от характера рельефа.
Геологический разрез - это вертикальное сечение
части литосферы. Этот разрез можно провести в любом направлении при
горизонтальном залегании пластов. Если пласты наклонены, то целесообразнее
разрез строить в направлении, перпендикулярном к простиранию.
Рис. 1 – Фрагмент геологической карты и разреза
Геологические разрезы позволяют
изображать отложения, которые не выходят на дневную поверхность и присутствие
которых определяется разведочными выработками и геофизическими методами.
Разрезы могут составляться по
геологическим картам или непосредственно по материалам бурения, шурфования,
геофизических работ, по описанию естественных обнажений.
Геологический профиль часто является
дополнением к геологической карте или представляется в виде трёхмерной модели.
Для составления геологического
профиля используются данные, полученные как путём прямого анализа пород (на
поверхности или бурением), так и косвенных (геофизических и сейсмических)
измерений.
Специальными условными обозначениями
на геологических картах показывают петрографический состав (см. рис. 1)
Изображение на карте выходов горных
пород на поверхность земли зависит от формы их залегания и рельефа района.
Простыми являются карты,
изображающие горизонтально залегающие породы, на которых молодые
пласты слагают возвышенные участки, а более древние обнажаются на низких
отметках рельефа.
Слоем называется
более или менее однородный осадок или горная порода, ограниченные поверхностями
наслоения (напластования). Верхняя поверхность наслоения называется кровлей,
а нижняя – подошвой. Чередование слоев называется слоистостью.
Однородность слоев может быть
выражена в составе, окраске, типе осадочных структур и текстур и т.д. Помимо
термина «слой» на практике часто используется термин «пласт», который чаще
используют для слоев, содержащих полезные ископаемые.
Границы между слоями могут
быть как резкими, так и постепенными.
Расстояние между кровлей и подошвой
слоя, называется мощностью. Кратчайшее расстояние между кровлей и
подошвой слоя называется истинной мощностью.
Горизонтальное залегание. При
горизонтальном залегании азимут простирания пород не имеет смысла и элементы
залегания полностью определены только одним элементом – углом падения, равным
0°.
При формировании слоистых толщ их
накопление может происходить непрерывно или с перерывами.
Для более ясного суждения о характере
залегания слоев на глубине геологические карты обычно сопровождаются
геологическими разрезами или профилями.
Геологические профили составляются по
любому заданному направлению. Линия профиля может быть как прямой, так и
ломаной.
Ниже
приводятся общие принципы и порядок построения геологических профилей:
1. Вдоль выбранного направления на геологической
карте проводится линия, концы которой закрепляются буквами или цифрами,
например: А-А; Б-Б; 1-1 и т. д.
2. Выбираются масштабы профиля.
При этом горизонтальный масштаб обычно
сохраняется таким, каков масштаб карты, и лишь в некоторых случаях для удобства
построения масштаб может быть увеличен или уменьшен.
Вертикальный масштаб следует подбирать
так, чтобы построенный при его помощи топографический профиль (профиль
поверхности) внешне соответствовал характеру рельефа данной местности.
3. Вдоль выбранной линии строится
топографический профиль.
Если перед нами карта, рельеф которой
передан горизонталями, построение топографического профиля не представляет
большого затруднения.
На листе бумаги (лучше с миллиметровым
графлением) проводится прямая горизонтальная линия, называемая нулевой. От нее
ведется отсчет вертикальных превышений рельефа. В тех случаях, когда ее уровень
будет совпадать с уровнем океана, она будет абсолютной нулевой линией. Чаще же
отметки профиля располагаются значительно выше абсолютного нуля. Тогда для
экономии площади чертежа на уровне нулевой линии наносят наиболее низкую точку
местности, пересекаемой профилем.
Горизонтальный масштаб оставим равным
горизонтальному масштабу карты.
4. Следующий этап построения профиля — нанесение
на нулевую линию точек пересечения линии профиля с горизонталями на карте.
Для ускорения этой работы к линии профиля на карте прикладывается полоска
бумаги, на которую сносятся точки пересечения профиля с горизонталями и
ставится их абсолютная высота.
Для более точного построения
топографического профиля на полоску бумаги следует нанести также точки пересечения
линии профиля с руслами рек и тальвегами других эрозионных форм рельефа.
Затем полоска бумаги прикладывается к нулевой линии и все имеющиеся на ней
обозначения переносятся на нулевую линию.
Если необходимо горизонтальный масштаб
профиля увеличить по сравнению с горизонтальным масштабом карты, например, в 2
или 3 раза, то каждый отрезок между соседними точками на полоске бумаги
откладывается на нулевой линии соответственно 2 или 3 раза.
5. Зная высотное положение каждой из
полученных на нулевой линии точек и пользуясь вертикальным масштабом приподнимаем
их над нулевой линией по вертикали на соответствующую величину. Далее
все полученные точки соединяем последовательно плавной линией и в итоге
получаем топографическую основу для геологического профиля.
6. На топографическую основу профиля наносятся
геологические данные. Для этого на геологической карте измеряется
ширина выхода каждого пласта по линии профиля. Эти данные переносятся сначала
на нулевую линию, а с нее на топографическую основу (порядок перенесения описан
ниже).
Для облегчения дальнейшего составления
разреза над профилем временно указывается индексами возраст выходящих на
поверхность отложений. Индекс следует ставить в средней части выхода пласта.
Если индекс поставить у границы двух пластов, то окажется неясным, к какому из
пластов он относится.
7. Строится стратиграфическая шкала, в
которой в возрастном порядке указываются все слои, выходящие на поверхность
Земли по линии профиля.
8. Последний и самый ответственный этап
работы — вычерчивание собственно геологического профиля, т. е. нанесение
геологической ситуации. Однако раньше необходимо определить характер
залегания пластов в пределах той местности, через которую проходит линия
профиля. Определение условий залегания проводится на основе сопоставления
выходов на поверхность Земли по линии профиля пластов различного возраста и на
основе анализа геологической карты.
Зная признаки горизонтального,
наклонного и складчатого залегания пластов (см. выше), легко сообразить, что
местность, пересекаемая линией нашего профиля, сложена наклонно залегающими
пластами. Выделение пластов начнем с самого молодого, с неогенового. Соединив
две точки пересечения топографической поверхности с подошвой неогенового
пласта, мы получим представление о характере залегания этого пласта. Полагая,
что нижележащие пласты залегают согласно с неогеновым, границы между ними
проведем параллельно подошве неогенового пласта. В итоге получим картину.
Окончательное оформление геологического профиля заключается в штриховке или
раскраске в соответствующий цвет пластов различного возраста, в нанесении индексов
и других обозначений.
Профиль всегда должен быть ориентирован,
для чего на его концах ставятся соответствующие буквенные обозначения. Если,
например, профиль взят в широтном направлении, то на его левом конце ставится
"З" (запад), на правом "В" (восток), а если в
меридиональном направлении — на левом конце ставится "Ю" (юг), на
правом — "С" (север) и т. п.
Профиль подписывается следующим образом.
Вверху пишется:
Геологический профиль по линии А-Б
Масштаб горизонтальный …
Масштаб вертикальный …
Составил…
Внизу ставиться дата составления
профиля.
Построение
геологических профилей по карте, не имеющей высотных характеристик
Задача построения топографического
профиля по мелкомасштабным картам, не имеющими горизонталей, усложняется. В
данном случае можно судить лишь об относительных превышениях одних точек
местности над другими. Например, если мы проследим направление течения
какой-нибудь реки, то можем сказать, что из двух точек, взятых в русле, выше
та, которая расположена ближе к истоку. Если сделает поперечное сечение через
водораздел двух рек, самыми низкими будут точки, расположенные в руслах рек, а
наиболее высокими — точки на междуречном пространстве (на водоразделе).
Естественно, что при составлении такой
основы профиля приходится условно задаваться величинами превышений водоразделов
над руслами рек. При этом, конечно, следует учитывать характер рельефа
местности, через которую проходит линия профиля.
Приложив к линии профиля полоску бумаги и
отметив на ней центральные точки водоразделов и точки пересечения профиля с
руслами рек, перенесем их на нулевую линию. Примем условно, что максимальное
превышение водоразделов над руслами рек равно 200 м. Имеются ли какие-нибудь
данные о рельефе междуречий и характере склонов рек, пересекаемых линией
профиля?
Исходя из того, что междуречья сложены
морскими осадками неогена и что эрозионное расчленение территории находится в
начальной стадии (большие пространства междуречий сложены неогеном, а более древние
породы выходят узкими полосками вдоль долин рек), можно полагать, что
центральные части междуречий имеют плоский рельеф. Склоны рек имеют
неодинаковую крутизну: западные значительно круче восточных. Об этом можно
судить на основании ширины выходов пластов палеогенового и мелового возраста. В
самом деле, при одинаковой мощности горизонтально залегающих пластов ширина
выхода их на поверхность будет зависеть от уклона поверхности. Используя
полученные в результате анализа данные, строим топографическую поверхность.
Дальнейший порядок построения профиля остается таким же, как и в случае
построения геологического разреза по карте с горизонталями.
В заключение несколько методических
советов, которые можно использовать при построении геологических профилей.
1. При вычерчивании геологических
профилей, проходящих через территории с горизонтальным или слабо наклонным
залеганием пластов, построение топографического профиля обязательно. При крутом
моноклинальном или складчатом залегании пластов и в случае равнинного характера
местности большой необходимости в вычерчивании рельефа на профиле нет. Основные
черты геологической структуры из-за отсутствия изображения рельефа качественно
не будут искажены. Поэтому нулевую линию можно принять за линию рельефа.
2. При вычерчивании геологического профиля
складчатой структуры построение следует начинать с выделения стратиграфически
наиболее молодых пластов, подстилая их все более и более древними. Угол наклона
пластов, если нет конкретных данных об условиях их залегания, берется
произвольный. Мощность пластов будет определяться выбранным углом падения. Эту
мощность следует выдерживать для данного пласта на всем профиле.
3. При вычерчивании профиля с
изображением топографической основы все индексы, используемые при его построении,
следует писать ниже нулевой и выше топографической линии, так как данные
геологического профиля разместятся непосредственно под нулевой линией.
4. Как указывалось выше, на
геологических картах в долинах некоторых рек показываются четвертичные отложения.
В стратиграфической колонке они занимают наиболее высокое положение, как самые
молодые геологические образования, а в рельефе, наоборот, наиболее низкое.
Поэтому на профиле четвертичные отложения должны быть вложены в толщу более
древних в виде линза. Мощность этой линзы, если нет соответствующих данных,
показывается условно.
5. Во избежание ошибок при вычерчивании
геологических профилей следует всегда помнить основное правило стратиграфии:
каждый вышележащий пласт моложе нижележащего и должен стратиграфически лежать
выше. Только в случае надвигов или опрокинутых и лежачих складок это правило
нарушается.
Комментариев нет:
Отправить комментарий