1.3. Чтение геологических карт

Для того чтобы составить представление о геологическом строении и истории развития того или иного участка земной коры, необходимо определить условия залегания слоев, т. е. вы­яснить, лежат ли слои, изображенные на карте, горизонтально, наклонно или смяты в складки. При этом следует иметь в виду, что нельзя правильно прочесть геологическую структуру, не учи­тывая рельефа, так как геологическая карта является двухмер­ным плоскостным изображением трехмерных (объемных) геоло­гических структур земной коры.

При горизонтальном залегании слоев и плоском нерасчлененном рельефе местности геологическая карта будет представлять сплошное поле, закрашенное одним цветом, присвоенным слою, занимающему самое верхнее положение в толще горизонтально лежащих пластов (рис. 6). Такая же однообразная картина будет наблюдаться и в том случае, если овраги и реки развива­ют свои долины только в пределах верхнего пласта (в случае большой мощности верхнего пласта или неглубокого вреза эро­зионных форм).

Если овраги или реки имеют глубокие долины, а мощность горизонтально залегающих пластов невелика, то по склонам долин на поверхность выйдут несколько пластов. На геологичес­кой карте этот участок будет выглядеть так: основная пло­щадь будет закрашена цветом ближайшего к поверхности слоя, а вдоль долин будут протягиваться полосы более древ­них пород. При этом по мере углубления долины, т. е. от ее истоков к устью, будут обнажаться породы все более и более древние. На карте с горизонталями границы слоев сов­падут с горизонталями рельефа или пройдут параллельно им (рис. 6).

Каковы же признаки горизонтального залегания пластов на обзорных геологических картах?

Рис. 6. Геологическая карта участка с горизонтальным залеганием пластов [4].

1. Пласты, лежащие горизонтально, широко распростране­ны на поверхности, образуя на карте крупные пятна неправиль­ных очертаний.

2. Наиболее молодые отложения слагают междуречные пространства (водоразделы), а более древние выходят полоса­ми, тянущимися вдоль долин рек.

3. Реки, вследствие углубления долин от истоков к устью, последовательно врезаются в слои все более и более древ­ние.

Кроме того, косвенными признаками горизонтального зале­гания слоев на той или иной территории служат: равнинный рельеф и древовидный характер речной сети.

При наклонном залегании слоев даже в условиях плоско­го нерасчлененного рельефа на геологической карте будет на­блюдаться серия пластов в виде полос, сменяющих друг друга в сторону падения от более древних к более молодым.

59 а. Блок-диаграммы (слева направо): участка с горизонтальным залега­нием пластов и нерасчле- ненным рельефом; участ­ка с горизонтальным за­леганием пластов и не­глубоко врезанной реч­ной долиной; внизу — участка с горизонтальным залеганием пластов и глубоко врезанной реч­ной долиной.

В случае расчлененности местности, сложенной наклонны­ми пластами, на геологической карте она будет изображаться по-разному в зависимости от направления и угла падения пластов, а также от направления и наклона расчленяющих мест­ность долин или общих уклонов местности.

В случае падения пластов в сторону уклона местности, но с меньшим углом или в случае наклона пластов и местности в разные стороны изгибы горизонталей и границ слоев на геоло­гической карте хотя и не совпадут, но будут направлены в од­ну сторону. При более крутом падении слоев по сравнению с уклонами рассекающих местность долин горизонтали и грани­цы слоев на геологической карте будут изогнуты в противопо­ложные стороны.

Каковы же признаки наклонного залегания пластов на об­зорных геологических картах?

1. В случае нерасчлененного или слабо расчлененного релье­фа и при значительной мощности пластов на геологической карте будет наблюдаться серия полос (с более или менее параллельными границами) последовательно сменяющих друг друга пород. При этом при движении в сторону падения пласты более древние будут сменяться все более и более мо­лодыми.

2. Реки, текущие в сторону наклона пластов, берут свое на­чало в более древних пластах и последовательно спускаются на пласты все более молодые.

Слои, стоящие на головах (вертикально), на геологической карте изобразятся в виде сменяющих друг друга параллельных полос, тянущихся по простиранию пластов. При плоском релье­фе местности ширина полос будет соответствовать мощности каждого пласта (с учетом масштаба карты).

Местность, сложенная пластами, собранными в линейные прямые складки, в случае их размыва изображается на геоло­гической карте в виде длинных полос, симметрично повторяю­щихся относительно центральной, непарной полосы, соответст­вующей слою, лежащему по оси складки. Различие между синклинальной и антиклинальной складками заключается в распо­ложении слоев. Если вдоль оси складки выходит полоса, соот­ветствующая самому древнему пласту, а на крыльях он сменя­ется пластами последовательно все более молодыми, мы имеем дело с антиклинальной складкой. В синклинальной складке бу­дет обратная картина: вдоль оси складки наблюдается непар­ная полоса, соответствующая наиболее молодому слою, а на крыльях располагаются симметричные полосы пород все более и более древних.

Прямые параллельные контуры слоев при складчатой структуре возможны только в условиях плоского рельефа и го­ризонтального поведения шарнира складки. В том случае, когда шарнир складки имеет наклон (опускается или подни­мается), на геологической карте сохраняется только принцип симметричного расположения слоев по отношению к осевому выходу, а контуры слоев принимают характерные овальные очер­тания.

Еще большее осложнение в расположении полос вносит рельеф.

Каковы признаки складчатого залегания слоев на обзорных геологических картах?

1. Своеобразный характер рисунка: выходы пород различ­ного возраста располагаются полосами, соответствующими на­правлению осей складок

2. Нет согласованности между выходами пластов различного возраста и направлением речных долин: реки переходят с одного пласта на другой, не «считаясь» с их возрастной последо­вательностью.

Косвенными признаками складчатого залегания слоев на обзорных геологических картах служит горный рельеф и коленча­тое строение речных долин [4].

Геологическая карта дает возможность судить о наличии стратиграфических и угловых несогласий в пределах той мест­ности, которая изображена на карте. Первые, являясь резуль­татом вертикальных колебательных движений земной коры, проявляются в выпадении отдельных слоев из разреза при гео­метрически согласном залегании разновозрастных толщ. Так, например, на геологической карте к западу от Москвы (рис. 7) отчет­ливо видно, как на отложения карбона налегают осадки юрского возраста. Отложения перми и триаса отсутствуют, свидетельст­вуя о существовании здесь в это время континентального режима и перерыве в осадкообразовании.

Угловые несогласия, являющиеся результатом совокупного воздействия вертикальных колебательных и складкообразовательных движений, проявляются в том, что на карте границы слоев пересекаются и одна серия слоев как бы срезает другую (рис. 7).

При наличии разрывных (дизъюнктивных) нарушений геологическая карта еще более усложняется. Разрывные наруше­ния обнаруживаются:

1. смещением выхода одновозрастных пластов вдоль определенных (часто прямых) линий (рис. 8);

2. удвоением (или вообще повторением) выхода серий пластов, или выпадением пластов, нормально существующих в данном районе (рис. 7);

3. соприкосновением по определенным линиям разновозрастных толщ, выведенных на один гипсометрический уровень (рис. 9).

Рис. 7. Геологическая карта участка с несогласно залегающими пластами [4].

Рис. 8. Геологическая карта участка с разрывным нарушением [4].

Рис. 9. Поперечный разрез участков, пересеченных сбросами:

вверху выход пластов повторяется;

внизу – на один гипсометрический уровень по обе стороны

от линии сброса выведены разновозрастные породы [4].

При анализе карт с разрывными нарушениями в каждом случае необходимо учитывать падение и простирание пластов, падение и простирание сбрасывателя, а также рельеф земной поверхности.

Так как на геологической карте показаны области распространения осадочных, магматических и метаморфических по­род, с которыми связаны определенные комплексы полезных ископаемых, то карта дает возможность объяснить размеще­ние многих известных нам месторождений полезных ископаемых.

Так, например, в связи с тем что на Урале обнажаются ультраосновные и основные интрузивные магматические поро­ды, то здесь имеются месторождения платины, алмазов, хроми­та и других полезных ископаемых, генетически связанных с этими породами. В Забайкалье широко распространены кислые магматические породы, с которыми связаны месторождения золота, слюды, полиметаллических руд и ряда других имею­щихся здесь полезных ископаемых. В Подмосковье добывают бурый уголь, фосфорит, железную руду, представленную лимо­нитом, и др., т. е. те полезные ископаемые, которые генетически связаны с распространенными здесь осадочными горными по­родами [4].

Можно было бы привести целый ряд других примеров. Однако, лучше провести детальное сопоставление геологиче­ской карты России и сопредельных стран с картой месторождений полезных ископае­мых той же территории.