§ 3. ФОРМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД

  Первоначальное залегание осадков в большинстве случаев почти горизонтальное (отклонения не превышают 1 — 2е).
Всякое отклонение пластов от первоначального горизонтального залегания называется дислокацией (нарушением). Дислокации бывают без разрыва сплошности слоев и с разрывом их. Первые называются пликативными, вторые — д и з ъ ю н к т и в- н ы м и. Все дислокации являются результатом движений в земной коре.
Рис. 7. Схема согласного аалегания горизонтов
Рис. 7. Схема согласного аалегания горизонтов.
Залегание: а — горизонтальное, б — наклонное, в — складчатое.
Пликативные дислокации возникают преимущественно в результате горизонтальных движений земной коры или движений по направлениям, близким к горизонтальным, а дизъюнктивные — главным образом в результате вертикальных движений или движений по направлениям, близким к вертикальным. Пликативные дислокации очень часто сопровождаются дизъюнктивными и наоборот.
Залегание слоев может быть согласным и несогласны м, горизонтальным и складчатым, трансгрессивным, т. е. с перерывом в осадконакоплении п др.
На рис. 7, а, б, а изображено параллельное залегание горизонтов г, называемое согласным. На рис. 8 показано несогласное залегание горизонтов.
На рис. 8 горизонты 3—9 залегают согласно. Горизонты 12—14 залегают согласно по отношению друг к другу и несогласно на горизонтах 3—9.

На рис. 9, а и б показано трансгрессивное залегание горизонтов. В первом случае перерыв существовал в течение эпох образования горизонтов 8,9 и 10, во втором — в течение эпох образования горизонтов 8 и 9.

Расшифруем историю развития земной коры для случаев, показанных на рис. 9, а и б в эпохи образования горизонтов 3—13.
В первом случае (рис.
•9, а) в эпохи образования горизонтов 3—7 на дне моря происходило осадконакопле- Р1'°- 8- г'хемя несогласного залеганпя горизонтов.
ние. После образования горизонта 7 горизонты 3—7 были смяты в складки, т. е. произошло складкообразование. Затем земная кора р. данном места была поднята; смятые в складки горные породы подверглись размыву — разрушению. Размыв происходил, вероятно, в эпохи, когда в других местах откладывались горизонты 8, 9 и 10. В дальнейшем земная
Рис. 9. Схема трансгрессивного залегания горизонтов
Рис. 9. Схема трансгрессивного залегания горизонтов.
Залегание: а — несогласное; б — согласное.
кора на описываемом участке опустилась, и на него наступило (трансгрессировало) море. На дне моря отложились горизонты 11, 12 и 13. Затем данный участок земной коры вновь поднялся п после эпохи образования горизонта 1-і подвергся разрушению.
Во втором случае (рис. 9, б) в эпохи отложения горизонтов 3—7 на дне морй происходило осадконакопление. Затем данная область поднялась и стала сушей, которая размывалась в течение тех эпох, в которые в других местах образовались горизонты 8 и .9. После этого участок вновь опустился и море наступило — трансгрессировало.

На дне моря откладывались осадки горизонтов 10—13. После эпохи образования горизонта 13 произошли новое поднятие и новый размыв данного участка.
Положение слоя, пласта или горизонта в пространстве определяется элементами его залегания, которыми являются простирание и падение.
Простиранием той или другой плоскости является линия пересечения этой плоскости с горизонтальной. Кровля и подошва каждого слоя, а также любая плоскость внутри слоя, параллельная кровле и подошве, имеют простирание. Эти простирания параллельны между собой.
Когда мы говорим о параллельности кровли подошве или о том, что кровля и подошва представляют собой плоскости, не следует понимать эти выражения в строго математическом смысле. Никогда кровля и подошва слоя не представляют собой плоскостей в строгом понимании, никогда кровля не параллельна подошве в абсолютном смысле слова.
Применяемые выражения «плоскости», «параллельны», «прямые линии» и т. д. лишь приблизительно отражают действительность.
Простирання кровли, подошвы или другой параллельной им плоскости в пределах слоя условно считаются в то же время простиранием слоя.
Простирания тех или иных плоскостей, в том числе слоев, пластов, горизонтов, отличаются друг от друга своими азимутами.
Допустим АВ — простирание кровли некоторого слоя, т. е. линия пересечения кровли пласта с горизонтальной плоскостью (рис. 10). Плоскость чертежа в данном случае изображает горизонтальную плоскость. Положим, что мы находимся в точке С. Простиранием кровли слоя в точке С будут линии С А и СБ. Обе линии имеют сиои азимуты, отличающиеся один от другого на 180°.
Пусть NS — линия меридиана, проходящего через точку С. В таком случае азимутом линии С А будет угол NCA, отсчитанный по ходу часовой стрелки (показан стрелкой). Этот угол составляет в нашем случае примерно 314°.
Азимутом линии СВ будет угол NCB, тоже отсчитанный по ходу часовой стрелки (показан стрелкой). Он равен 134°. Итак, азимут простирания кровли интересующего нас слоя равен 314—134°. Иногда, кроме градусов, указывают и страны света. В нашем случае азимут простирания слоя равен СЗ 314°—ЮВ 134°.
Принято сначала указывать азимутальный угол в северных четвертях (СВ или СЗ) и после него (через тире) азимутальный угол в южных четвертях (ЮЗ или ЮВ).
Падение любой плоскости, в том числе кровли или подошвы слоя, и любой им параллельной плоскости в пределах слоя характеризуется двумя величинами: направлением падения и углом падения (рис. 11).

Направление падения определяется азимутом этого направления (см. рис. И). Оно всегда перпендикулярно простиранию слоя. Простирание, как мы видели, имеет два азимута. Азимут падения — один. Он отличается от азимутов простирания на 90°.
Зная азимут падения слоя, можно определить оба азимута простирания того же слоя. Для этого достаточно от азимутального угла падения слоя отнять 90° и прибавить к нему 90°. Но если известен азимут простирания какого-либо слоя, это еще не значит, что можно вычислить азимут падения. При одном и том же простирании падение может иметь два направления.

N
А
Рис. 11. Элементы залегания пластов
Рис. 11. Элементы залегания пластов.
Б А — линия падения; В Г — линия простирания; БД — направление падения в горизонтальной плоскости; ДБА — угол падения.

Рис. 10. Схема отчета азимутов простирания.

Под углом падения слоя (его кровли, подошвы или любой плоскости, параллельной им внутри слоя) понимают телесный угол между горизонтальной плоскостью и плоскостью слоя. Телесный угол измеряется линейным углом, образованным перпендикулярами, восстановленными к линии простирания слоя, — один перпендикуляр в горизонтальной плоскости, другой — в плоскости слоя. В пашем примере этот угол ДБА (см. рис. 11).
Горный компас
Горный компас (рис. 12) — основной инструмент, при помощи которого геолог производит полевые наблюдения: определяет азимуты различных направлений и элементы залегания пластов.
Горный компас обычно монтируют на прямоугольной пластине (латунной или из пластмассы). На лимбе компаса нанесены деления от 0 до 360° в направлении против движения часовой стрелки. У обозначения 0° стоит буква С (север), у 90° буква В (восток), у 180° буква Ю (юг), у 270° буква 3 (запад). С (север) и Ю (юг) расположены против коротких сторон компаса; В (восток) и 3 (запад) — против
его длинных сторон. В центре компаса установлена короткая вертикальная ось, вокруг которой в горизонтальной плоскости может

вращаться магнитная стрелка с черным северным и светлым южным концами.
При помощи арретира п магнитную стрелку можно приподнять кверху, прижать к стеклу компаса и вывести из действия или, наоборот, опустить на острие вертикальной оси и ввести в действие.
При помощи магнитной стрелки компаса и лимба определяют азимуты различных направлений вообще, азимуты простирания и падения сдоев.
Частью компаса являются клинометр (отвес К) и полу- лимб с делениями от нуля до 90° в обе стороны. Клинометром и делениями на полулимбе определяют углы падения слоев.
Поясним, почему горный компас, у которого запад и              восток              переставлены              местами              и деления на лимбе расположены              против              часовой              стрелки,              все же дает правильные опреде
Рис. 13. Определение азимута направления при мутальному углу направления АВ
ления азимутальных углов любых направлений.              ^
Допустим, что нам надо определить азимут направления АВ (рис. 13). Пунктирная линия NS — меридиан, проходящий через точку] А. Компас устанавливаем в точке А так, как указано на рис. 13. Нам надо определить угол NAB (по часовой стрелке). По лимбу компаса мы отсчитываем угол СМп против часовой стрелки. Из рисунка видно, что отсчитываемый по компасу угол
Рис. 13. Определение азимута направления при мутальному углу направления АВ. Если бы азимутальные углы определяли при помощи обычного компаса, результаты замеров пришлось бы пересчитывать.
Замер элементов залегания пласта
Процесс замера элементов залегания пласта (азимута и угла падения, азимутов простирания) заключается в следующем.
При помощи геологического молотка очищают на породе площадку с естественным напластованием. Если хотят вначале определить положение линии простирания пласта (что делают при углах падения gt;10°), придают пластинке компаса вертикальное положение. Прикладывают длинную сторону компаса к плоскости (естественной площадке) пласта так, чтобы клинометр показывал 0°. Вдоль длинной стороны пластинки компаса по породе прочерчивают линию, которая указывает направление простирания пласта. Если сначала хотят определить положение линии падения (что делают при малых углах падения пласта), придают пластинке компаса вертикальное положение. Прикладывают длинную сторону компаса к плоскости пласта так, чтобы клинометр показывал максимальный угол. Это и будет угол падения пласта. Вдоль длинной стороны пластинки компаса по породе прочерчивают линию, которая указывает направление падения пласта. Когда на естественной площадке пласта прочерчены линии его простирания и падения, определяют азимут его падения и простирания. Для этого короткой южной стороной компас прикладывают к линии простирания пласта так, чтобы северная короткая сторона была обращена в сторону падения пласта. Компасу придают горизонтальное положение. Опускают арретиром магнитную стрелку, дают ей успокоиться и отсчитывают по лимбу компаса азимут падения пласта. Затем магнитную стрелку арретиром приподнимают и прижимают к стеклу компаса.
Зная азимут падения пласта, можно вычислить оба азимута его простирания. Для вычисления одного из них к азимуту падения прибавляют 90°, а для вычисления другого из азимута падения вычитают 90°. Если все же хотят при помощи компаса определить азимуты простирания пласта, придают компасу горизонтальное положение. Длинную сторону компаса прикладывают к линии простирания и отсчитывают по лимбу азимут простирания пласта. Другой азимут получают прибавлением к отсчитанному азимуту 180°.
Так как, зная азимуты простирания пласта, нельзя вычислить азимут его падения, то удобнее вначале определять азимут падения пласта.
Угол падения пласта измеряют следующим образом (рис. 14).
Допустим, нужно определить угол падения пласта а, кровля которого ВС, подошва DE. Для его измерения придают пластинке компаса вертикальное положение. Длинную сторону компаса
прикладывают к кровле пласта а. Клинометр MZ покажет на полу- лимбе угол KMZ, равный искомому углу падения ABC (углы с взаимно перпендикулярными сторонами).
Результаты замера элементов залегания пластов горных пород, произведенного в том или другом естественном или искусственном обнажении, обычно графически наносят на карту в точке, где находится обнажение. Допустим, элементы залегания пласта оказались равными: азимут падения СВ 63°, угол падения 48° или сокращенно: СВ 63° ^ 48°.
Указанный замер наносят на карту (см. рис. 37). Стрелку ориентируют по направлению азимута падения пласта (в нашем случае
В

по азимуту СВ 63°). Угол падения (в нашем случае 48°) записывают у конца стрелки. Затем проводят линию, перпендикулярную направлению стрелки. Эта линия будет представлять собой простирание пласта (чем больше угол падения пласта, тем должна быть короче стрелка по сравнению с длиной линии простирания пласта и наоборот). 
<< | >>
Источник: М. м. ЧАРЫГИН, Ю. М. ВАСИЛЬЕВ. ОБЩАЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. 1968

Еще по теме § 3. ФОРМЫ И ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД:

  1. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД (ЭЛЕМЕНТЫ ТЕКТОНИКИ)
  2. § 1. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ МАГМАТИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД
  3. § 2. ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ
  4. Свойства горных породи их роль в рельефообразовании
  5.   § 1. СОСТОЯНИЕ И ВИДЫ ВОДЫ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ
  6. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОГО ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД
  7. Г л а в а 1 МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД
  8. § 2. ВОДОПРОНИЦАЕМОСТЬ И ДРУГИЕ СВЯЗАННЫЕ С НЕЙ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД
  9. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПНОГО ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД
  10. § 2. МЕТАМОРФИЗМ ГОРНЫХ ПОРОД, ЕГО ВИДЫ И СВЯЗАННЫЕ С НИМ ПОЛЕЗНЫЕ ИСКОПАЕМЫЕ
  11. СВЕДЕНИЯ О ГОРНЫХ ПОРОДАХ (ПЕТРОГРАФИЯ)
  12. Кузьмин Ю.О., Жуков В.С.. Современная геодинамика и вариации физических свойств горных пород. — 2-е изд., стер., 2012
  13.   § 1. МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОЗРАСТА ГОРНЫХ ПОРОД И ИЗУЧЕНИЯ ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ МИНУВШИХ ЭПОХ