1.6.3.6.Причины выхода на поверхность коренных пород

На оглавление

Процессы осадконакопления (седиментации) в ходе геоло­гического времени протекают более или менее непрерывно, хо­тя крайне неравномерно в различных районах Земного шара. Поэтому следовало бы ожидать, что древнейшие геологические напластования должны повсеместно залегать под слоями более молодых осадков, притом на большой глубине. В действитель­ности, наблюдается совершенно иная картина: древнейшие (на­пример, докембрийские) породы во многих районах выходят на земную поверхность и нередко на огромных площадях (напри­мер, на щитах и в горно-складчатых районах).

Выход (обнажение) древних геологических образований на земную поверхность объясняется явлениями денудации и тектоническими движениями земной коры. Как известно, в процессе денудации имеют место смыв, размыв и перенос продуктов разрушения горных пород текучими водами, ледни­ками и другими агентами денудации. При этом сносятся верх­ние, молодые напластования и обнажаются подстилающие их более древние породы.

Известно, что процессы денудации особенно интенсивно протекают в областях, высоко приподнятых над уровнем Миро­вого океана и характеризующихся высокой энергией рельефа (большой разностью высотных отметок поверхности).

Основное условие денудации - разность высотных отметок поверхности — постоянно возобновляется тектоническими дви­жениями земной коры. Области, испытывающие поднятие, вме­сте с тем являются областями денудации. Напротив, области, испытывающие погружение, характеризуются преобладанием процессов седиментации. Вследствие дифференциации земной корына области преимущественного поднятия (и денудации) и на области преимущественного погружения (и седиментации) появляются территории, в пределах которых процессы денуда­ции обнажили древнейшие горные породы, и территории, кото­рые характеризуются глубоким залеганием древнейших пород под толщей более молодых напластований. Поэтому степень и глубина обнажения древнейших горных пород зависят от дли­тельности и интенсивности процессов поднятия и связанных с ним явлений денудации. Интенсивностью и длительностью про­цессов погружения определяется глубина залегания древнейших пород на данной территории.

Таким образом, степень обнаженности и глубина залегания горных пород определяются совместным действием колеба­тельных движений земной коры и тесно связанных с ними дену­дационных и седиментационных процессов.

Общую картину обнажения горных пород значительно ус­ложняют дислокационные движения земной коры - складча­тые и разрывные нарушения первоначального залегания горных пород. Пестрота рисунка выходов древних пород на земную по­верхность связана также с различной глубиной вреза эрозион­ной сети (оврагов, балок, долин рек, горных ущелий) и сложной (в плане) конфигурацией самойэрозионной сети. Естественно, что в долинах рек, глубоко врезанных в толщи горных пород, будутобнажены более древние напластования и на большую мощность. В бортах неглубоких оврагов будут выходить более молодые напластования.

1.6.3.7.Элементы залегания горных пород и их измерение

На оглавление

Во всех случаях, когда залегание различных геологических тел и, в частности, пластов горных пород отличается от гори­зонтального, для определения их ориентировки в пространстве вводится понятие об элементах залегания. К ним относятся: простирание, падение и угол падения.

Простирание пласта (или любой наклонной плоскости) - это его протяженность (положение) по отношению к странам света на горизонтальной плоскости. Направление простирания может быть выражено линией простирания. Линия простирания- это линия пересечения поверхности пласта с горизон­тальной плоскостью, т.е. любая горизонтальная линия в плоско­сти пласта. Положение линии простирания относительно стран света определяется азимутом простирания. Азимут простирания - это правый горизонтальный векториальный угол, отсчитывае­мый от северного направления географического медиана до ли­нии простирания. Азимут может меняться от 0 до 360°. Так как любая линия простирания имеет два взаимно противоположных направления, то азимут простирания может быть выражен двумя значениями, различающимися на 180°.

Падение пласта- его положение по отношению к плоско­сти горизонта. Оно определяется линией падения. Линия паде­ния - это линия пересечения плоскости пласта с вертикальной плоскостью, направленная в сторону его наибольшего наклона. Таким образом, линия падения и линия простирания взаимно перпендикулярны. В отличие от линии простирания линия паде­ния является вектором. Направление падения пласта также оп­ределяется азимутом. Азимут падения - угол между проекцией линии падения на горизонтальную плоскость и северным направлением гео­графического меридиана. Азимут падения может изменяться от 0 до 360° и всегда имеет только одно значение.

Угол падения- это двугранный угол, образованный плос­костью пласта и горизонтальной плоскостью (или угол между линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость). Угол падения изменяется при наклонах пласта от 0 до 90°. За­пись элементов залегания производится следующим образом:

пр. ЮЗ 225; пд. ЮВ 135, ˂ 32.

В полевых условиях определение элементов залегания гео­логических тел производится с помощью горного компаса. Гор­ным компасом определяются как горизонтальные (азимуталь­ные), так и вертикальные углы. Элементы залегания наклонного пласта и их измерение с помощью горного компаса показаны на рис. 1.74.

Рис.1.74.Элементы залегания пласта и их определение с помощью горного компаса: АВ — линия простирания; А' В' — линии падения; а— угол падения; I— на­хождение линии простирания; II — определение азимута простирания; Ш — определение угла падения; IV — определение азимута падения.

Горный компас состоит из алюминиевой или медной пла­стинки, длинная сторона которой ориентирована параллельно направлению с севера на юг, и укрепленного на пластинке лим­ба. В центре лимба на металлическую иглу насажены магнитная стрелка и отвес соответственно для определения азимутов и уг­ла падения. Для удобства работы лимб разделен на 360° в на­правлении, обратном движению часовой стрелки; переставлены и индексы запада и востока. Это позволяет наносить данные из­мерений азимутов падений, и простираний на карту без какого- либо пересчета. При определении элементов залегания слоя можно вос­пользоваться следующим, достаточно распространенным спо­собом. На поверхности слоя, для которого надо установить элементы залегания, расчищают небольшую ровную площадку и на ней сначала определяют положение линии падения и зна­чение угла падения. С этой целью к расчищенной плоскости слоя прикладывают длинную сторону вертикально располо­женного компаса так, чтобы отвес был направлен вниз (см. рис. 1.74). Вертикальное положение компаса определяется по свободному качанию отвеса. Магнитная стрелка при этом должна быть закреплена. Удерживая компас в таком положе­нии, вращают его по поверхности слоя, выбирая по показанию отвеса клиномера на полулимбе наибольший отсчет. Это и бу­дет истинный угол падения слоя. По направлению длинной стороны компаса на площадке прочерчивают или мысленно проводят на плоскости слоя прямую, которая и соответствует направлению линии падения.

Для определения азимута падения компас поворачивают до совмещения его основания с плоскостью слоя. Короткая сторона компаса в этот момент показывает направление линии простирания. Вращая компас вокруг этой линии, приводят его (по уровню компаса) в горизонтальное положение, но так, что­бы северная сторона компаса была направлена в сторону паде­ния слоя. Затем отпускают стопор стрелки и по ее северному концу на лимбе компаса снимают значение азимута падения. Азимут простирания отличается от азимута падения на 90°, по­этому его можно не измерять, а вычислить. Для этого следует прибавить (или отнять) к величине азимута падения 90°. На­пример, если азимут падения северо-восток 40°, то азимут про­стирания будет юго-восток 130° и северо-запад 310°. Из этих двух значений берут то, которое находится в северной полови­не — северо-запад 310°.При записи элементов залегания

обязательно указывается четверть квадранта, в которой расположен этот угол; применя­ется буквенное выражение (СВ, ЮВ, СЗ, ЮЗ). Элементы зале­гания записываются следующим образом:

Рис.1.75. Схема изображения элементов залегания (а) и условные знаки для изображения элементов залегания. На геологической карте (б).Залегание: 1 — горизонтальное, 2 — нормальное наклонное, 3 — переверну­тое (опрокинутое), 4 — вертикальное

аз.пад. 320˂42; аз. пр.СВ 50.

ЮЗ 230

Знак градуса не ставится, чтобы не спутать его с нулем. На геологических картах элементы залегания слоев показываются специальными условными знаками (рис. 1.75).