Основные правила чтения геологических карт

Для правильного понимания геологического строения местности, изображенной на геологической карте, всегда следует помнить, что карта представляет собой горизонтальную проекцию границ распро­странения различных пород и разрывных нарушений. Поэтому ли­нии, проведенные на карте, и площади распространения различных пород не являются совершенно тождественными, уменьшенными изо­бражениями этих же линий и площадей на местности.

Горизонтально залегающий пласт. При горизонтальном залега­нии пластов, в случае, если рельеф местности равнинный, нерасчлененный, на геологической карте будет изображен самый верхний пласт толщи (рис. 39) в виде площади, закрашенной одним цветом, соответствующим возрасту пласта.

Если рельеф расчленен долинами, оврагами и другими эрозион­ными формами, пересекающими горизонтально залегающие пласты, на поверхности обнажаются все пласты, пересеченные этими формами рельефа. На геологической карте выходы этих пластов изобразятся в виде полос, границы которых будут параллельны горизонталям (рис. 40). Каждая такая полоса будет окрашена в цвет, соответству­ющий возрасту пласта, который она изображает. Чем меньше кру­тизна склонов поверхностного рельефа, тем больше ширина выхода пласта на карте.

Таким образом, если граничные линии пласта на геологической карте параллельны горизонталям, то пласт залегает горизон­тально.

Наклонно залегающий пласт. Очертания границ выхода наклонно залегающего пласта зависят от соотношения угла падения пласта и наклона поверхности склона, направлений падения пласта и склона, формы поверхностного рельефа.

Если пласт падает в сторону, обратную направлению уклона местности, то изгибы граничных линий выхода пласта на карте будут направлены в ту же сторону, что и изгибы горизонталей. То же будет наблюдаться, если пласт и склон падают в одну сторону, но наклон пласта положе, чем поверхность склона.

Если пласт падает в ту же сторону, что и склон рельефа, но на­клон его больше, чем наклон поверхности склона, граничные линии пласта на карте будут изгибаться в сторону, обратную изгибам гори­зонталей (рис. 25)

Для того чтобы по геологической карте определить направление простирания, падения и величину угла падения пласта, поступают следующим образом.

Находят направление простирания пласта, для чего отыскивают точки пересечения одной из граничных линий пласта (кровли или почвы) с какой-нибудь горизонталью, например с горизонталью 700 м (рис. 26). Граничная линия кровли пласта пересечет эту го­ризонталь в точках А ж А1. Эти точки располагаются на одном

и том же уровне, следовательно, линия, проведенная через эти точки на поверхности пласта, будет являться горизонтальной линией. Известно, что любая горизонтальная линия, проведенная по поверхности пласта, является линией простирания, следова­тельно, линия АА1 есть линия простирания пласта. Измерив по карте угол между линией простирания и северным направлением, получим азимут простирания пласта. В нашем примере он равен СВ 40°. 2. Определяют направление падения пласта, для чего описанным способом находят еще какую-нибудь линию простирания (на поверх­ности пласта можно провести сколько угодно горизонтальных линий,

Рис 27 Изображение на геологической карте на­клонно залегающего пласта

АБВГ — пересеченная поверх­ность местности; А1Б1В1Г1, — проекция поверхности АБВГ на горизонтальную плоскость (изображение на карте); 1, 2, 3, 4 и 1', 2', 3', 4' — горизонталь­ные сечения поверхности АБВГ и соответствующие им горизон­тали; абвгдеж; иклз — выходы наклонных плоскостей напла­стования пласта на поверхность; а1б1в1г1д1, е1, ж1; и1к1л1э1 — проекции выходов плоскостей напластования абвгдеж; иклз на горизонтальную плоскость;

I, II, III и 1а 2а — линии простирания почвы и кровли

пласта: Г, 1Г,III' и/а, II* — проекции линий простирания пласта на карте; а — угол па­дения пласта

Рис 28. Определение элементов залегания пласта по геологической карте

АА, ВВ, — линия простирания пласта, <COD — ази­мут падения пласта; <COA —азимут падения пласта; OD — линия падения пласта; <COA1 — азимут про­стирания пласта

т. е. линий простирания, расположенных на разных высотных отметках), например проходящую через высотную отметку 500 м. Она пройдет через точки В и В1. Линия простирания АА г имеет боль­шую высотную отметку, чем линия BB1 следовательно, пласт падает по направлению от линии ААХ к линии ВВ1. Из предыдущего из­вестно, что линия падения перпендикулярна линии простирания, поэтому построив перпендикуляр к линии АА г в сторону линии ВВ1,

Рис 29. Изображение на гео­логической карте вертикально залегающего пласта АБВГ — пересеченная поверхность местности: AiE1B,r, — проекция поверхности АБВГ на горизонталь­ную плоскость; 1, 2, 3, 4 и 1 2', 3', 4' горизонтальные сечения по­верхности АБВГ и соответству­ющие им горизонтали; абвгдеж — выход вертикальной плоскости на­пластования на поверхность; а1б1в1г1д1е1ж1 — проекция плоско­сти напластования абвгдеж на го­ризонтальную плоскость; I, II, III — линии простирания пласта получим направление падения (OD). Азимут падения пласта для на­шего примера равен СЗ 310°.

3. Для определения угла падения пласта на карте строят прямо­угольный треугольник, одним из катетов которого является расстояние между линиями простирания АА1 и ВВ1, т. е. прямая OD, дру­гим — разность высотных отметок этих линий (700—500 = 200 м), отложенная в масштабе карты (OD1). Соединив точки D1 и D, полу­чим треугольник. Измерив острый угол, прилежащий к катету, являющемуся расстоянием менаду линиями простирания АА1 и В1В2; получим угол падения пласта. Элементы залегания пластов обозначаются значком, приведенным в верхней части карты.

Вертикально залегающие пласты. Очертания границ выхода на поверхность вертикально залегающих пластов при любом рельефе поверхности изобразятся на геологической карте в виде прямых линий, если же плоскости напластования пласта имеют вид не плоских, а криволинейных поверхностей — в виде кривых линий. Ширина выхода вертикально залегающего пласта на геоло­гической карте соответствует его истинной мощности в масштабе карты.

Если построить линию простирания вертикально залегающего пласта на геологической карте, то она будет параллельна граничным линиям пласта. Складки. В условиях горизонтального рельефа

Рис 30. Рис 31.

антиклинальные и синклинальные складки на геологической карте имеют вид замкнутых концентрических по­лос, соответствующих выходам пластов различного возраста (рис. 30). Антиклинальные и синклинальные складки, таким образом, изображаются аналогично. Разница за­ключается лишь в том, что у антиклинальной складки в центральной части располагаются более древние породы, а на периферии более молодые, у синклинальных же — в центральной части находятся более молодые, а на периферии более древние породы. Кроме того, падение пластов у антиклинальной складки направлено обычно от оси складки в противоположные стороны, у синклинальной же, наоборот, — к оси.

В условиях расчлененного рельефа изображение антиклинальных и синклинальных складок на геологической карте в принципе не отличается от описанного. При расчлененном рельефе будет лишь более сложное очертание граничных линий пластов, которые в усло­виях расчлененного рельефа нередко приобретают вид зигзагообраз­ных или волнообразных линий.

Разрывные нарушения. Линия разрыва пластов на геологиче­ской карте изображается так же, как и граничная линия пластов, т. е. в зависимости от угла наклона плоскости сместителя и характера рельефа.

Сброс или взброс при горизонтально залегающих пластах на гео­логической карте можно установить по тому признаку, что вдоль линии нарушения в непосредственном контакте будут находиться породы различного возраста. В поднятом крыле при этом

Рис 32. Блок-диаграммы, поясняющие изображение сброса в наклонно залегающих пластах на геологической карте

1— положение до сброса', II — положение после сброса и денудация поднятого крыла

будут обнажаться более древние породы вследствие того, что верхние пласты поднятого крыла подвергаются действию денудации в боль­шей степени, чем породы опущенного крыла.

При наклонном залегании пластов наличие сброса, взброса уста­навливается на геологической карте следующим образом: 1) по сме щению выходов пластов вдоль линии разрыва; 2) удвоению или повто­рению выходов пластов; 3) по исчезновению выхода пласта, 4) по изменению простирания выходов пластов на карте.

Сдвиг (Рис 33) в наклонно залегающих пластах, в том случае, если линия сдвига проходит не параллельно простиранию пластов, можно обна­ружить на геологической карте по смещению пластов вдоль линии сдвига. Однако не следует забывать, что этот же признак нередко наблюдается также у сбросов и взбросов. Если же сдвиг произошел в горизонтально залегающих пластах или параллельно простиранию наклонно залегающих пластов, то никакого смещения пород вдоль линии сдвига на геологической карте наблюдаться не будет.

Разрывные нарушения в условиях складчатого залегания пород устанавли­ваются на геологической карте по та­ким же признакам, как и при наклонно залегающих пластах, так как любую складку можно разложить на несколько участков с наклонно залегающими пластами. Однако разрывные наруше­ния в условиях складчатого залегания пород имеют и свои особенности, отра­жающиеся на геологической карте.

Рис 33.

Горсты и грабены распознаются на геологической карте по тем же признакам, что и сбросы, так как пред­ставляют собой комбинацию последних. При наличии грабена на геологической карте будет изображена площадь, обычно вытянутой формы, сложенная более молодыми породами, чем окружающие. В случае горста будет наблюдаться обратная картина. Надвиг, как и взброс, изображается на геологической карте линией, соответствующей пересечению плоскости сместителя с зем­ной поверхностью. В отличие от взброса надвиг на геологической карте имеет более сложные очертания линий разрыва. Это объяс­няется тем, что плоскость сместителя надвига имеет небольшой угол наклона, поэтому на очертаниях линии надвига сильно сказывается влияние рельефа местности и кроме того сама плоскость сместителя надвига нередко представляет собой криволинейную поверхность.