6 Елементи залягання геологічних тіл

Шари та інші геологічні тіла, утворені осадовими та іншими гірськими породами переважно розповсюджується на значні глибини і займають великі площі. Вони можуть залягати горизонтально або під кутом, бути ускладненими плікативними та диз’юнктивними порушеннями.

Просторове розміщення окремих шарів гірських порід і геологічних тіл в земній корі визначається їх елементами залягання, зокрема лінією простягання, лінією падіння, кутом падіння, азимутом лінії простягання, азимутом лінії падіння.

Лінією простягання називається лінія перетину поверхні шару з горизонтальною площиною або, будь-яка горизонтальна лінія на поверхні шару. На поверхні шару можна провести безліч ліній простягання, які відрізняються між собою абсолютними відмітками.

В тих випадках, коли шар плоский, лінія простягання являє собою пряму лінію. Якщо шар вигинається по простяганню, то відповідно буде вигинатися лінія простягання. В цьому випадку лінія простягання в кожній точці може бути заміряна по дотичній до цієї точки.

Лінія падіння – вектор, перпендикулярний до лінії простягання, який лежить на поверхні шару і спрямований в сторону його нахилу. Лінія падіння має найбільший кут нахилу до горизонту порівняно з будь-якою іншою лінією, яку можна провести на поверхні шару.

Кутом падіння називають кут, розташований між лінією падіння і її проекцією на горизонтальну площину. Кут падіння може змінюватися від 0° до 90°. При запрокинутому заляганні шарів кут падіння також утворюється лінією падіння і її проекцією на горизонтальну площину і не може перевищувати 90°.

Положення лінії простягання і лінії падіння в просторі визначається їх азимутами.

Азимут лінії простягання – це правий векторіальний кут, вирахуваний від північного напрямку географічного меридіану по ходу годинникової стрілки до лінії простягання. Він може змінюватися від 0° до 360°. Оскільки будь-яка лінія простягання має два взаємно протилежних напрямки, то й азимут простягання може бути виражений двома значеннями, що різняться на 180°.

Азимутом лінії падіння називається правий векторіальний горизонтальний кут, вирахуваний від північного напрямку географічного меридіану до проекції лінії падіння на горизонтальну площину. Азимут падіння змінюється в залежності від положення шару в границях від 0° до 360°. Він має, на відміну від азимуту простягання, тільки одне значення.

Оскільки лінії простягання і падіння взаємно перпендикулярні, то їх азимути різняться на 90°. Таким чином визначивши азимут лінії падіння, можна вирахувати азимут лінії простягання, додавши або віднявши 90° до значення азимуту падіння. Зворотну операцію – одержати азимут падіння, знаючи азимут лінії простягання – зробити не можна.

Азимути простягання, падіння та кут падіння називаються елементами заляганнями пласта і визначають його положення в просторі. Елементи залягання пласта визначаються гірничим компасом.

7 Гірничий компас, його будова та особливості роботи з ним

Гірничий компас відрізняється від звичайного компасу. Він переважно монтується на прямокутній пластині, яка має довжину 8-11 см і ширину 7-8 см, таким чином, щоб напрямок північ-південь був паралельним довшим його сторонам.

Поділки на градусній шкалі азимутів від нуля до 360° йдуть в напрямку, зворотному ходу годинникової стрілки. Крім того, положення сторін світу схід-захід змінено на зворотне. Зроблено це для того, щоб величину азимуту простягання можна було відрахувати безпосередньо по покажчику північного кінця магнітної стрілки. На голці гірничого компаса підвішений кутомір (клінометр), який має шкалу з поділками від 0° до 90°. За характером розташування кутоміра проводиться відлік кута падіння (нахилу).

Вимір елементів залягання шарів рекомендується проводити наступним чином:

• На очищеній ділянці покрівлі, підошви або нашарувань шару чи контакту визначається положення лінії простягання. Для цього прикладається компас, який знаходиться у вертикальному положенні, довгою стороною до покрівлі або контакту і, повертаючи його вправо або вліво за показам клінометра визначають лінію простягання (при 0°).

• Для заміру азимута простягання шару або контакту компас приводиться в горизонтальне положення і суміщаємо його довшу сторону з лінією простягання. При цьому компас повинен мати таке положення, щоб північна відмітка розташувалась від нас, південна до нас, західна – справа, східна – зліва. Відлік азимуту простягнення проводиться на лімбі за показанням північного кінця магнітної стрілки.

• Для визначення азимуту падіння шару або контакту компас короткою “південною” стороною прикладається до лінії його простягання за північним кінцем стрілки.

• Для визначення кута падіння компас довгою “східною” стороною, прикладається до лінії падіння. Відлік кута падіння проводиться за показанням клінометра на напівлімбі.

Отримані заміри елементів при похилому залягання шарів або контактів переважно записується в наступному вигляді: П_нС 65°, кут 53°, тобто записують тільки азимут і кут падіння. При вертикальному падінні, тобто коли кут має 90° заміряють тільки азимут простягання.

Замір елементів залягання шарів, інтрузивних та ефузивних тіл в лабораторних умовах проводиться відповідних об’ємних моделях.