Контрольні запитання

1. Що таке осадові гірські породи і в яких умовах вони утворюються?

2. Що таке діагенез, катагенез і метагенез осадових порід?

3. Найбільш характерні фізичні властивості осадових порід?

4. Від чого залежить абразивність осадових порід?

5. Які найважливіші мінерали входять до складу осадових порід?

6. Умови формування хемогенних та органогенних осадових порід?

7. Умови формування вулканогенно-осадових порід?

Лабораторна робота № 4 Метаморфічні гірські породи та методи їх визначення

Мета роботи: вивчення процесів утворення метаморфічних гірських порід, закономірностей їх розповсюдження та мінерального складу і закріплення знань з методів вивчення і визначення основних типів метаморфізму.

Основні теоретичні положення

Метаморфічні гірські породи утворилися у результаті значного перероблення магматичних і осадових гірських порід у глибинних зонах земної кори, куди вони попадають внаслідок дії тектонічних процесів. Перш за все необхідно засвоїти, що процеси утворення метаморфічних порід відбуваються під впливом так званих факторів метаморфізму, до яких відносять температуру, тиск, склад циркулюючих водних розчинів і газів. Ці перетворення супроводжуються більш або менш інтенсивною перекристалізацією порід у твердому стані без суттєвого розплаву. При цьому необхідно відзначити, що в процесі метаморфізму велику роль відіграє мінеральний склад вихідних порід.

Локальний метаморфізм.

До локального типу метаморфізму належать: контактовий (контактово-термальний) метаморфізм пов’язаний з тепловим впливом магматичних мас на метаморфізуючі породи; динамометаморфізм (катакластичний), який механічно впливає на метаморфізуючу породу, що призводить до подрібнення самої породи, тобто її катакластації; автометаморфізм пов’язаний з впливом на самі магматичні породи виділених із магми при її кристалізації води та летких компонентів; метасоматоз пов’язаний зі зміною породотворних мінералів під впливом метасоматичних розчинів з мінералами, які входять до складу метаморфізуючих порід.

Контактово-термальний метаморфізм проявляється на контакті магматичних мас з вміщуючими їх породами. При цьому метаморфізація вміщуючих порід відбувається переважно під дією «магматичного» тепла на бокові породи, без привнесення і винесення хімічних речовин, тобто носить ізохімічний характер. Цей тип метаморфізму особливо чітко проявляється на контактах магми основного і ультраосновного складу, які недостатньо насичені леткими компонентами. Серед продуктів контактово-термального метаморфізму найбільш поширеними є роговики, кристалічні вапняки, сланці.

Динамометаморфізм виникає у звужених зонах тектонічних розривних порушень у результаті короткочасного струсу. Якщо цей метаморфізм відбувається без підвищення температури, то практично нові мінерали не утворюються, а відбувається лише механічне подрібнення гірських порід і їх складових частин. При підвищеній температурі можуть розвиватися серицит за рахунок плагіоклазів, хлорит за рахунок магнезіально-залізистих силікатів та ін.

Автометаморфізм характеризується тим, що процеси метаморфічних змін відбуваються лише в бокових і прикупольних зонах ендоконтактів самих інтрузивних масивів. Цей метаморфізм відбувається в заключній стадії становлення магматичних тіл, коли у зонах їх ендоконтактів нагромаджується значна частина рідинних і летких компонентів, при взаємодії яких з мінералами, що раніше виділилися, відбувається їх перетворення в інші мінерали. При цьому такі мінерали, як польові шпати, переходять у кварц і мусковіт та ін.

Метасоматоз. Це процес зміни бокових гірських порід у результаті привносу і виносу різноманітних компонентів. У процесі метасоматозу розчинення і заміщення мінералів відбувається практично одночасно. Основними агентами при метасоматозі є термальні розчини, які поступають з магматичних джерел. Вони містять хлориди лужних металів, галоїди, фтор, сірку та інші компоненти. За допомогою цих розчинів відбувається міграція речовини шляхом інфільтрації по зонах підвищеної тріщинуватості, по площинах сланцюватості і шляхом дифузії компонентів через нерухомі міжпорові розчини. Інтенсивність і характер метасоматозу залежать від складу поступаючих розчинів, їх концентрації, температури, тиску, а також від складу і структури порід, які метаморфізуються.

Регіональний метаморфізм.

Цей тип метаморфізму проявляється на великих площах у межах рухомих зон земної кори без зв’язку з магматичними масами. Залежно від напрямку процесу регіональний метаморфізм поділяється на прогресивний, регресивний і ультраметаморфізм.

Прогресивний метаморфізм. Основними факторами є направлений стресовий тиск і метаморфізуючі розчини. При цьому підвищення тиску і температури пов’язується з геотермічним градієнтом, тобто глибиною занурення гірських порід, а поступлення метаморфізуючих розчинів – з їх виділенням при зневодненні водовміщуючих мінералів (гіпс, цеоліти, лімоніт та ін.), а також з поступленням метаморфізуючих розчинів з надмантійного простору. Температура при прогресивному метаморфізмі коливається у межах 350-1100 С. При цьому типі метаморфізму формуються сланці, кварцити, мармури, амфіболіти, гнейси та ін.

Регресивний метаморфізм, на відміну від прогресивного, характеризується заміщенням високотемпературних мінеральних асоціацій більш низькотемпературними. Цей тип метаморфізму пов’язаний зі зниженням тиску і температури в результаті різноманітних рухів в окремих регіонах і відповідно формуванням більш низькотемпературних мінералів. Так, більш високотемпературні гранати переходять в біотит, хлорит і серицит, піроксени - в рогову обманку, актиноліт - в хлорит та ін.

Ультраметаморфізм – це специфічний метаморфізм, проявленням якого можуть бути мігматизація, гранітизація та інші процеси. Ці породи можуть формуватися як завдяки проникненню якоїсь частини магми в товщі метаморфічних порід за площинами сланцюватості і гнейсуватості, так і завдяки частковому або повному виплавленню низькотемпературного кварц-польовошпатного розплаву. Ультраметаморфізм відбувається на значних глибинах, де температура досягає понад 1000 С, що призводить до часткового розплавлення гірських порід. Не виключено, що важливішим фактором ультраметаморфізму є безпосередній вплив на метаморфізуючі породи магматичних джерел. З ультраметаморфізмом пов’язане формування різноманітних мігматитів (Український кристалічний щит), ін’єкційних гнейсів тощо.

Хімічний склад метаморфічних порід.

Визначення хімічного і мінерального складу метаморфічних порід досить складне завдання. Пояснюється це тим, що метаморфічні гірські породи успадкували хімічні та мінеральні особливості як первинних осадових і магматичних порід, за рахунок яких вони утворилися, так і за рахунок привносу хімічних компонентів зі сторони під час їх формування. Отже, в них присутні як первинні інгредієнти (хімічні елементи і мінерали) цих груп порід, так і хімічні елементи і мінерали, які надійшли і утворилися у метаморфічній породі під час її формування. Виходячи з цього положення, у хімічному складі метаморфічних порід виділяють дві групи елементів: а) елементи, властиві первинній породі, і б) елементи, які привносяться в зону метаморфізації під час формування метаморфічної породи. До перших належать SiO₂, Al₂O₃, CaO, MgO, FeO, Fe₂O₃, Na₂O, KaO та ін.; до других – Al, F, P, S, (OH) і дуже часто Be, Li, Ta, Nb, Zr, TR, U, Th та ін.

Мінеральний склад метаморфічних гірських порід

Всі мінерали, які належать до складу метаморфічних порід, поділяють на такі групи:

а) первинні мінерали, типові для магматичних порід, головна роль серед яких належить кварцу, польовим шпатам, слюдам, піроксенам і амфіболам;

б) мінерали, типові для осадових порід, серед яких переважаюча роль належить кварцу, кальциту, доломіту, гіпсу та деяким іншим мінералам;

в) специфічні метаморфічні мінерали, які формуються в процесі метаморфізації первинних порід і пов’язані з привнесенням різноманітних компонентів, зміною температури і тиску. Це такі мінерали як дистен, андалузит, силіманіт, гранати та ін.

Структури і текстури метаморфічних порід.

При визначенні метаморфічних порід, ступеня їх метаморфізації та ін. структурам і текстурам належить першочергове значення.

Структури. Серед структур метаморфічних порід виділяють такі групи: а) кристалобластичні; б) катакластичні; в) реліктові.

Кристалобластичні структури характеризуються тим, що окремі зерна мінералів в породі мають свою первинну кристалічну форму.

Катакластичні структури характеризуються тим, що частина породотворних мінералів роздроблена і не зберегла своєї первинної форми.

Реліктові структури. В цій групі структур настільки відбулися зміни, що в кінцевому результаті залишилися лише окремі первинні зерна – релікти. Основна ж маса первинних зерен змінена і має дрібнозернистий облік.

В кожній з виділених основних груп структур виділяють ряд окремих типів і різновидностей.

Текстури. Серед текстур, типових для метаморфічних порід, виділяються дві основні групи: а) реліктові і б) власне метаморфічні.

Реліктові текстури характеризуються тим, що вони зберегли свій первинний облік, тобто облік тієї текстури, яка була властива первинній неметаморфізованій породі.

Власне метаморфічні текстури – це текстури, виникнення яких пов’язане з формуванням самої метаморфічної породи. Серед них виділяють масивні, плямисті, смугасті, сланцюваті, очкові та інші групи, ускладнені як мікро-, так і макроскладчастістю.

У масивній текстурі розмір зерен мінералів рівний і практично однаковий і відповідно структура рівномірнозерниста (мармур); у плямистій – окремі зерна, групуючись, утворюють плями в породі (мігматити); у смугастій – окремі зерна концентруються в паралельних зернах (гнейси); у сланцюватій – окремі зерна групуються в неоднорідні субпаралельні зони-смужки (сланці).

Фізичні властивості метаморфічних порід.

Метаморфічні породи належать до числа гірських порід, які за своїм зовнішнім виглядом і фізичними властивостями різко відрізняються як від магматичних, так і від осадових. Це пов’язано з тим, що первинні магматичні чи осадові породи, переходячи у метаморфічні, у зоні метаморфізму практично повністю змінюють свій зовнішній вигляд. Особливо це стосується текстур і структур, характеру розподілу окремих мінералів у об’ємі, а також частково інших фізичних властивостей, коротка характеристика яких подана нижче.

Так, для текстур і структур метаморфічних порід характерна сланцюватість і гнейсуватість, подрібнення складових мінеральних частин аж до утворення катаклазитів і мілонітів, часте пронизування ін’єкційним тонкосмугастим гранітоїдним матеріалом та ряд інших структурних і текстурних ознак.

Другою ознакою метаморфічних порід є анізотропія, яка проявляється в односторонньо направленому розташуванні окремих складових частин породи. Це особливо стосується розподілу в метаморфічній породі мінералів з групи слюд (мусковіту, біотиту, флогопіту та ін.).

Немаловажне значення для діагностики метаморфічних порід має визначення вмісту в них води.

На зміну забарвлення метаморфічних порід часто впливають і хімічні реакції, які відбуваються при метаморфізмі. Так, перехід закисного заліза в окисне надає метаморфічній породі бурого забарвлення; перехід же окисного заліза в закисне надає породі блакитних відтінків і т.д. Отже, при діагностиці метаморфічних порід всі ці фактори необхідно враховувати.

Головні типи метаморфічних гірських порід.

В основу класифікації метаморфічних гірських порід покладено ряд ознак, серед яких важливішими є хімічний і мінеральний склад, структура і текстура, а також види метаморфізму. Мінеральний склад дає змогу відновити тиск і температуру метаморфізму; структурні і текстурні особливості – глибину і способи метаморфізму; хімічний склад – характер первинних порід.

Метаморфічні породи локального метаморфізму

Серед цієї групи метаморфічних порід виділяють:

а) породи контактово-термального метаморфізму;

б) породи динамометаморфізму;

в) породи автометаморфізму;

г) породи контактового метасоматозу.

Породи контактово-термального метаморфізму. Серед цього типу порід виділяють глинисті сланці, слюдисті сланці, роговики і мармур.

Глинисті сланці – це щільна сланцювата глиниста порода, яка складається переважно з каолініту або інших глинистих мінералів, гідрослюд, хлориту, а також кварцу, польових шпатів, карбонатів, органічних вуглистих речовин, а іноді сульфідів заліза. Пористість породи 1-3 %. Сланці не розмокають у воді.

Глинисті сланці утворюються у результаті ущільнення глин і їх частковій перекристалізації при зануренні на глибину. При подальшій зміні перетворюються у філіти або хлоритові сланці. Породи найбільше характерні для геосинклінальних формацій.

Слюдисті сланці утворюються за рахунок глинистих сланців. Відрізняються вони від них більшим ступенем перекристалізації. До мінерального складу входять дрібні зерна (0,1-0,2 мм) мусковіту, біотиту, кварцу, рогової обманки. Структури кристалобластові, текстури сланцюваті.

Глинисті і слюдисті сланці використовуються у будівництві, в електротехнічній промисловості, а в подрібненому стані як наповнювач для бетону.

Роговики – тонкозерниста або прихованокристалічна контактно-метаморфічна гірська порода. Виникає при нагріванні глинистих та інших тонкозернистих алюмосилікатних порід, які знаходяться в контакті з магматичними тілами в умовах глибин до 10 км.

Мармур – повнокристалічна карбонатна гірська порода, утворена в результаті перекристалізації вапняка або доломіту. Переважно мармур містить велику кількість домішок інших мінералів та органічних сполук, які по-різному впливають на його якість.

Найбільшою міцністю і найкращою полірованістю характеризуються дрібнокристалічні мармури із зубчастим зв’язком зерен. Мармури характеризуються виключним різноманіттям забарвлення. Особливо цінними є білі однорідні мармури завдяки здатності пропускати світло на деяку глибину і створювати відтінки.

Найважливішим промисловим показником мармуру є його блочність, тобто здатність виколювання або випилювання із гірського масиву великих блоків, придатних для розпилювання на плити і виготовлення скульптурних виробів. Родовища мармуру багаточисельні і їх розробляють майже в усіх країнах. Найбільшою популярністю користується мармур Італії. На півночі Італії, в Апуанських Альпах, знаходяться товщі глибокометаморфізованих юрських карбонатних відкладів, де всі вапняки перетворені в білі або кольорові мармури. Видобувається мармур переважно в кар’єрах і рідко підземним способом.

Мармур з давніх часів використовують для облицювання будинків та інтер’єрів, створення мозаїчних композицій, барельєфів тощо. Для скульптур здебільшого використовують однотонний білий мармур.

Метаморфічні породи динамометаморфізму. Породи динамометаморфізму представлені переважно катаклазитами, мілонітами та тектонічними брекчіями.

Тектонічні брекчії являють собою крупноуламкові гірські породи, які складаються із зцементованих кутоватих уламків різних гірських порід розміром понад 10 мм. Уламки можуть бути однорідними або різнорідними, різко відрізняючись від цементу. В брекчії дуже часто присутній заповнюючий метаріал. Від катаклазитів і мілонітів відрізняються збереженням більш крупних уламків первинних порід, зцементованих більш дрібнозернистим перетертим матеріалом цих же порід. Враховуючи, що тектонічні порушення можуть служити шляхами проникнення з більших глибин мінеральних розчинів, не виключено, що цементуюча частина брекчії пов’язана саме з високомінералізованими розчинами.

Метаморфічні породи автометаморфізму. Серед цього типу порід найбільше розповсюджені грейзени, вторинні кварцити і серпентиніти.

Грейзени – гірські породи, що утворюються в процесі високотемпературного (300-550 С) метасоматозу і перекристалізації гранітоїдів за участю летких компонентів (F, H₂O, Cl та ін.), що проходить у широкому діапазоні тисків при еволюції постмагматичних розчинів від лужних до кислих і пов’язаного з гранітними інтрузіями середніх і помірних глибин. Багато дослідників вважають грейзени продуктами приконтактного вилужування гірських масивів найбільш кислих гранітів в умовах середніх глибин.

Залежно від складу автометасоматичних розчинів утворюються різні грейзени. Головними мінералами гірської породи є кварц і слюда, топаз, флюорит, турмалін, берил, рутил. Деякі рудні мінерали в породі містяться в промислових кількостях (вольфраміт, молібденіт, вісмутин, пірит та ін.). В таких випадках грейзени визначають рудами. Серед грейзенів відомі родовища руд вольфраму, олова, берилію, молібдену, миш’яку. При цьому родовища можуть бути не тільки серед гранітів та інших кислих порід, але й серед основних, ультраосновних і карбонатних порід, причому обов’язково на контактах з гранітами. Для них характерна наявність типово грейзенових як в жильному просторі, так і в навколорудних породах. Залягають грейзени у вигляді жил і неправильних за формою ділянок всередині гранітних масивів, переважно в їх крайових частинах, а іноді в навколишніх породах.

Структура породи середньо- і крупнозерниста. Текстури переважно гранобластові, масивні.

Вторинні кварцити утворюються в результаті зміни вулканогенних порід кислого і середнього складу під дією поствулканічних розчинів. Головними компонентами вторинних кварцитів є кварц, діаспор, каолініт, а іноді рудні мінерали – сульфіди Cu, Pb, Zn, Ag та ін., які дуже часто утворюють промислові родовища. Іноді присутній корунд. Структура однорідна; текстура – кристалобластова.

Серпентиніти формуються на заключній стадії становлення ультраосновних олівінових порід під впливом гідротермальних розчинів порівняно невисокої температури (менше 400 С). Це переважно зони ендоконтактів первинних ультраосновних масивів, заміщених серпентинітом, який утворюється при взаємодії олівіну з гідротермальними розчинами на заключній стадії формування ультраосновних масивів.

Метаморфізовані породи складені здебільшого волокнистими агрегатами серпентину з реліктами олівіну та інших мінералів. Структури щільні тонкозернисті або волокнисті. Текстури переважно реліктові, неодноріднозернисті. З даним типом метаморфізму пов’язані основні родовища серпентину, а іноді й хроміту.

Метаморфічні породи контактового метасоматозу. Цей тип порід формується в зоні екзоконтактів в основному гранітних масивів в їх безпосередній близькості з вапняками або мармурами. Серед них найбільш поширеними є скарни.

Скарни – високотемпературні контактово-метасоматичні гірські породи, складені специфічними вапняковими або м агнезіально-залізистими силікатами.

За механізмом перенесення речовини розчинами при скарноутворенні виділяються дифузійні скарни, які виникли при зустрічній дифузії в порових розчинах кремнезему і глинозему в одну сторону і лужно-земельних компонентів в протилежну сторону. При інфільтраційних скарнах перенесення речовини проводиться направленим потоком порових розчинів.

Скарни складають переважно контактові лінзоподібні і пластоподібні тіла, рідше трубоподібні і жильні тіла в карбонатних та алюмосилікатних гірських породах. Товщини скарнових тіл переважно декілька метрів, однак можуть бути сумарно збільшеними у випадку перемежованості силікатного і карбонатного матеріалу.

Із скарнами і скарноподібними породами часто пов’язані великі родовища руд Fe, Cu, Pb, Zn, W, Mo та ін., а також флогопіту, боратів та інших неметалевих гірських порід. Руди переважно концентруються в одній із зон скарнової колони, найбільш сприятливої за складом для їх відкладання.

Метаморфічні породи регіонального метаморфізму

Гірські породи регіонального метаморфізму представлені трьома групами:

а) група гірських порід прогресивного метаморфізму;

б) група гірських порід регресивного метаморфізму;

в) група гірських порід ультраметаморфізму.

Метаморфічні гірські породи прогресивного метаморфізму. Формування цих гірських порід проходить на значних глибинах при високих температурах (700-800 С) і тисках (до 1000 МПа). Найбільш поширеними серед них є гнейси різного складу, високотемпературні гранітові амфіболи та еклогіти.

Гнейси – метаморфічні гірські породи, які складаються із кварцу, калієвого польового шпату, плагіоклазу і темноколірних мінералів. За характером вихідних порід виділяють парагнейси та ортогнейси. Перші утворюються в процесі глибокого метаморфізму осадових гірських порід, а другі – магматичних гірських порід. За мінеральним складом виділяють плагіоклази, біотитотові, мусковітові, двослюдяні, амфіболові, піроксенові та інші гнейси. Особливий вид – лужні гнейси, які містять темноколірні лужні піроксени та амфіболи.

За структурними і текстурними ознаками розрізняють деревоподібні, очкові, стрічкові, листуваті та інші гнейси. Найбільш типові гнейси для давніх докембрійських комплексів. Серед них знаходяться так звані сірі гнейси, які належать до одних з найдавніших утворень Землі.

Фізико-механічні властивості гнейсів залежно від властивостей і ступеня розсланцьованості коливаються в значних межах: густина – 2650-2870 кг/м³; пористість – 0,5-3,0 %; водопоглинання – 0,2-2,3 %.

Гнейсові породи застосовують переважно для одержання щебеню та побутового каменю. Найбільш щільні різновидності гнейсо-гранітів використовують як облицювальний камінь. Із специфічними лужними гнейсами пов’язані великі родовища руд рідкісних елементів (ніобію, танталу, рідкісних земель, берилу та ін.).

Метаморфічні породи регресивного метаморфізму. Формування цих порід відбувається при порівняно низьких температурах (100-400 С) і тисках. Найбільш поширеними серед них є слюдяні кристалічні сланці, мармури і кварцити. Перші два типи порід охарактеризовані вище в даному розділі, а тому зупинимось тільки на характеристиці кварцитів.

Кварцити – гірські породи регіонального метаморфізму, складені в основному зернами кварцу, макроскопічно нерозпізнаними між собою, що зливаються у суцільну щільну масу із занозистим або раковистим зламом. За вмістом в складі кварциту мінералів виділяють слюдисті, гранатові, роговообманкові кварцити та ін. Утворення кварцитів пов’язане із суттєвою перекристалізацією кварцових пісків в процесі регіонального метаморфізму. До кварцитів відносять також й перекристалізовані гірські породи, що утворились із кремнеземнистих гелів хемогенного походження.

Такі кварцити складають основну частину формації залізистих кварцитів. На відміну від кварцитів уламкового походження, які навіть при сильному метаморфізмі зберегли високу пористість або легко руйнуються і вилужнюються (особливо карбонатні), хемогенні різновидності характеризуються великим вмістом SiO₂ (95-99 %), високою вогнетривкістю (1710-1770 С) і механічною міцністю.

Кварцити залягають серед різноманітних метаморфічних гірських порід у вигляді суцільних пластових тіл великої протяжності. Особливо широко кварцити розповсюджені у відкладах протерозою. Багато різновидностей кварцитів являють собою цінні корисні копалини. Залізисті кварцити є найважливішою залізною рудою (Кривий Ріг, Курська магнітна аномалія та ін.). Кварцити, в яких вміст SiO₂ досягає 98-99 %, використовують для виготовлення дінасових вогнетривких виробів, для одержання металевого кремнію і його сплавів, а також як флюс в металургії. Кварцит застосовують як будівельний, облицювальний та декоративний камінь.

Особлива різновидність кварцитів – це вторинні кварцити. Вони являють собою метасоматичну гірську породу, складену із кварцу з домішками серициту, каолініту, корунду, топазу та інших мінералів. З вторинними кварцитами пов’язані родовища золота, міді, молібдену, алуніту, поліметалів і колчеданів. Вторинні кварцити характеризують надзвичайно високою міцністю і широко використовують як абразивні матеріали.

Метаморфічні породи ультраметаморфізму. Цей тип метаморфічних гірських порід характеризується глибокою метаморфізацією аж до часткового розплавлення материнських порід. Температури досягають 900-1100 С. Формування цих порід проходить на великих глибинах (15-20 км). Ультраметаморфізм має різко аллохімічний характер і супроводжується магматичним заміщенням і дебазифікацією порід. Із них виносяться основи CaO, MgO та ін. і накопичуються SiO₂, K₂O, Na₂O. З цим процесом здебільшого пов’язується утворення граніто-гнейсового шару континентальної земної кори та екстенсивний розвиток корового гранітного магматизму. З даним типом метаморфізму пов’язане формування ін’єкційних гнейсів, мігматитів і граніто-гнейсів.

Граніто-гнейси – повнокристалічні смугасті або сланцюваті гірські породи, аналогічні за складом граніту. За структурою займають проміжне положення між гранітом і гнейсом. Текстура зумовлена субпаралельним розташуванням таблитчастих і призматичних кристалів (слюди, рогової обманки, польового шпату) та видовжених включень, а також скупченням окремих мінералів в почергові смуги або прошарки.

Багато дослідників вважають граніто-гнейси гранітами, кристалізація яких пройшла в глибинних зонах земної кори при застиганні магматичних розплавів в умовах скерованого тиску. Тіла таких порід мають січні контакти з вміщуючими породами.

Граніто-гнейси можуть також являти собою продукт метасоматозу (гранітизації) раніше утворених гірських порід. Відрізнити магматичні граніто-гнейси від метасоматичних досить важко. Часто магматичні або метасоматичні граніто-гнейси називають гнейсо-гранітами.

Серед граніто-гнейсів за мінеральним складом виділяють суттєво плагіоклазові, лужно-польовошпатові і двопольовошпатові різновидності. За лужністю вони поділяються на нормальні та лужні.

Граніто-гнейси утворюються лише в зонах високого метаморфізму і тісно асоціюють з гнейсами різного складу. Особливо широко вони розповсюджені в докембрійських кристалічних щитах (Балтійський, Український та ін.). Використовують граніто-гнейси як будівельний та облицювальний матеріал.

Контрольні запитання.

1. Що Ви розумієте під словом “метаморфізм”?

2. Які гірські породи відносяться до метаморфічних?

3. Які типи метаморфізму Ви знаєте?

4. Чим відрізняється локальний метаморфізм від регіонального?

5. Які типи структур найбільш характерні для метаморфічних порід?

6. Охарактеризуйте породи локального метаморфізму?

7. Охарактеризуйте породи регіонального метаморфізму?

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 5

Геологічні карти, розрізи і стратиграфічні колонки та методи їх складання

Мета роботи: вивчення основних типів і видів геологічних карт, ознайомлення з основними прийомами побудови геологічних розрізів і стратиграфічних колонок та закріплення знань з користування даними побудовами.

Основні теоретичні положення

Вивчення геологічної будови земної кори складає основу пошуків і розвідки родовищ корисних копалин. Воно спрямоване на подальше розширення мінерально-сировинних ресурсів країни, на базі яких розвиваються основні галузі гірничо-видобувної промисловості.

Це важливе і трудомістке завдання вирішується шляхом проведення геологознімальних робіт при постійному збільшенні їх деталізації, розширенні об’єктів пошуків і розвідки родовищ корисних копалин. Геологічне знімання та інші види геологічних досліджень повинні проводитись на всіх стадіях геологорозвідувальних робіт, починаючи з пошуків і закінчуючи промисловою розвідкою та повним виробленням родовищ.

Головна мета геологічного знімання – вивчення геологічної будови родовищ корисних копалин і складання геологічної карти того чи іншого масштабу. Основу цих робіт складає узагальнення фактичних матеріалів на основі сучасних теоретичних досягнень в області геологічних наук.

Геологічне знімання – це один з основних методів вивчення геологічної будови земної кори будь-якої ділянки та встановлення її перспектив у відношенні мінерально-сировинних ресурсів. Вона являє собою сукупність всіх видів геолого-пошукових робіт щодо створення геологічної карти безпосередньо з натури.

Геологічне знімання складається з двох основних етапів – польових досліджень та камеральної обробки зібраного фактичного матеріалу. При польових дослідженнях складають польову геологічну карту. Для цього планомірно і всесторонньо вивчають природні відслонення, гірничі виробки, бурові свердловини і наносять на топографічну карту під відповідним порядковим номером із вказанням елементів залягання гірських порід. Від одного відслонення до другого прослідковують і наносять на карту геологічні границі, а за заляганням гірських порід виявляють тектонічні структури.

У відслоненнях за керном вивчають гірські породи, їх склад, генезис, взаємовідношення, встановлюють попередньо вік гірських порід, форма складених ними геологічних тіл, постійно ведуть спостереження за структурою інтрузивних порід. Одночасно проводять постійні спостереження за всіма проявленнями корисних копалин у відслоненнях, в алювіальних і делювіальних розсипах на основі шліхового випробування, а при детальному зніманні – за допомогою гірничих і бурових робіт. Особливо детально вивчаються контактові зони, нафто- і газопроявлення. Постійно ведуться спостереження за рельєфом і підземними водами, для детального вивчення яких проводяться спеціальні роботи. Всі польові спостереження записують в геологічний журнал. При цьому номери відслонень повинні бути однаковими як на карті, так і в геологічному журналі.

Всі відслонення переважно фотографують, а всі спостережувані в них особливості геологічної будови зарисовують. У кожному відслоненні проводять відбір зразків гірських порід. При цьому в осадових гірських породах відбір зразків порід проводить пошарово, а магматичних – із контактних зон і внутрішніх частин масивів. Відбір корисних копалин і викопних залишків флори і фауни також проводять пошарово. Всі зразки нумерують відповідно до записів в геологічному журналі і супроводжуються відповідною етикеткою. При геологічному зніманні широко використовують аерометри і геофізичні методи.

У процесі камеральної обробки уточнюють результати всіх польових досліджень. Глибокому вивченню піддаються відібрані з відслонень та гірничих виробок всі зразки гірських порід і корисних копалин спеціальними лабораторними дослідженнями – мікроскопічними, хімічними, спектроскопічними, люмінесцентними та ін. Визначають викопні залишки флори і фауни, складають графічні додатки – стратиграфічні колонки, геологічні розрізи і карти, складають геологічний звіт про проведені геологознімальні роботи. По закінченні камеральної обробки найбільш характерні зразки гірських порід, корисних копалин, флори і фауни віддають в музей на зберігання, а геологічні журнали залишають основним документом проведених геологічних досліджень.

Залежно від призначення геологічне знімання поділяють на маршрутне і площівне. Маршрутне геологічне знімання ведеться в певному напрямі. Переважно його проводять по ріках, де трапляються багато відслонень. Відстань між маршрутами може досягати значних розмірів.

При площівному зніманні район досліджень покривають сіткою маршрутів, які розташовані більш-менш рівномірно по площі. Площівне знімання ділять на дрібномасштабне, або регіональне (1:1000000 і 1:500000), середньомасштабне (1:200000 і 1:100000) і крупномасштабне, або детальне (1:50000 і крупніше).

Регіональне геологічне знімання охоплює великі ділянки земної кори і зазвичай є першим етапом геологічного дослідження району. Застосовують переважно для попередніх та загальних геологічних побудов.

Геологічне знімання середніх масштабів дає більш детальне уявлення про геологічну будову та історію розвитку району, встановлює зв’язок корисних копалин з певним комплексом гірських порід, дає оцінку перспектив корисних копалин і визначає площі, які вимагають подальших пошуків.

Детальне геологічне знімання забезпечує вирішення спеціальних геологічних і прикладних геологопошукових і розвідувальних завдань. Застосовують переважно для площ, перспективних щодо корисних копалин, і проводять після знімання середніх масштабів. Вона повинна виявити детальну геологічну будову району, дати перспективну оцінку розмірів і значення виявлених родовищ корисних копалин, визначити межі площ, що підлягають детальним пошукам і пошуково-розвідувальним роботам. Детальне геологічне знімання в межах рудоносних, вугленосних і нафтогазоносних ділянок є спеціалізованим геологічним зніманням.

Роботи з складання геологічних карт в обов’язковому порядку пов’язуються з геофізичними дослідженнями. Електророзвідка, гравіметрія, магнітометрія і сейсмометрія надають велику допомогу при вирішенні таких питань, як визначення глибини залягання інтрузивів під товщею вміщуючих їх порід, положення тектонічних зон, порушень і поверхонь неузгодження, пошуку жильних тіл і меж рудних та нерудних покладів, визначення товщини розсипчастих відкладів тощо.

Геологічна карта являє собою зменшену в певному масштабі вертикальну проекцію виходів корінних порід на денну поверхню. Вона складається за даними геологічного знімання на топографічній або географічній основі за допомогою умовних знаків геологічної будови будь-якої ділянки земної кори, континентів або земної кулі загалом. Геологічна карта показує поширення на земній поверхні виходів гірських порід, відмінних за віком, походженням, складом та умовами залягання.

Геологічну карту будують тільки по корінних породах, а тому при її побудові всі породи четвертинного віку “знімають” з її поверхні. Виключення можливе тільки тоді, коли неможливо встановити будову корінних порід під четвертинними відкладами або в тих випадках, коли останні містять родовища корисних копалин або мають широке поширення.

Геологічна карта разом з пояснювальною запискою до неї дає змогу зробити висновки про формування земної кори та закономірності поширення корисних копалин в ній. Вона служить науковою основою для пошуків і розвідки родовищ корисних копалин та розробки перспективних планів розвитку гірничовидобувної промисловості. Детальні геологічні карти мають надзвичайно важливе значення для проектування, розкриття і розробки розвіданих родовищ, а також при плануванні гірничих робіт в процесі їх експлуатації.

Геологічні карти будують на основі проведених геологознімальних робіт, теоретичного узагальнення досягнень геологічних наук і практичного досвіду. При складанні геологічних карт провідне значення мають такі розділи геологічних знань, як стратиграфія, геотектоніка, структурна геологія, історична геологія, літологія, геохімія, мінералогія, петрографія, геофізика, вчення про родовища корисних копалин тощо.

Високоякісна геологічна карта – це підсумок складної творчої праці колективу геологів, озброєних глибокими теоретичними знаннями і досвідом практичної роботи в польових умовах. Це підсумок праці спеціалістів, які на основі поглибленого вивчення та аналізу зуміли дати найбільш обгрунтовану і достатньо об’єктивну інтерпретацію геологічних явищ і фактів, за якими проводились спостереження.

Геологічні карти за змістом і призначенням ділять на власне геологічні, четвертинних відкладів, літологічні, тектонічні, геохронологічні, гідрогеологічні, корисних копалин, перспектив на окремі види сировини тощо. В даному розділі приводиться характеристика тільки власне геологічних і геоморфологічних карт.

Власне геологічні карти відтворюють геологічну будову території або які-небудь її певні риси. Вони є картографічним підсумком геологічного знімання і служать основою для всіх видів геологічних досліджень району, виявлення закономірностей розташування і пошуків корисних копалин, проектування інженерних споруд та інших робіт.

Геологічна карта повинна містити матеріал, необхідний для вирішення питання, які корисні копалини можна знайти в даному районі і де їх шукати. Головними перевагами геологічної карти є її насиченість фактичним матеріалом, структурність, правильне відображення геологічної будови ділянки вивчення земної кори.

На геологічних картах певними кольорами і доповнюючими їх літерними і цифровими індексами виділяють поширені на закартованій території і розчленовані за віком, у відповідності з прийнятою міжнародною стратиграфічною шкалою, стратифіковані гірські породи.

Різними лініями позначають різноманітні геологічні межі – узгоджене і неузгоджене залягання, розривні порушення, геологічні межі різних порід, які складають геологічні тіла та розривні порушення. За необхідності на картах відображаються елементи залягання гірських порід, місця знаходження викопних органічних залишків і відбору проб, місцеположення бурових свердловин, шурфів тощо.

Дрібність підрозділів і навантаження геологічних карт залежать від масштабу та призначення карти. Середньо- і крупномасштабні карти, крім легенди, супроводжуються зведеними стратиграфічними колонками і геологічними розрізами району, які відображають на вертикальних розрізах його будову на глибину.

Для сучасної геологічної картографії характерні тенденції до складання різноманітних за змістом геологічних карт не тільки суші і шельфу, але й дна океанів, до видання для однієї і тієї ж площі взаємопов’язаних і доповнюючих один одного комплектів карт, до максимального використання матеріалів космічних і висотних знімань, до відображення глибинної будови Землі.

Масштаби геологічних карт.

Залежно від масштабу власне геологічні карти діляться на оглядові, дрібномасштабні, середньомасштабні, крупномасштабні та детальні.

Оглядові карти масштабу менше 1:1000000 складаються на географічній основі і дають загальне уявлення про геологію великих територій держав та материків земної кулі.

Дрібномасштабні карти (1:100000 і 1:500000) складають на спрощеній топографічній основі і характеризують геологічну будову крупних регіонів або держав. Геологічні карти масштабу 1:100000 і 1:500000 складають переважно на основі узагальнення матеріалів, одержаних при більш детальних зніманнях.

Середньомасштабні карти (1:200000 і 1:100000) складають на всій території країни з метою вивчення основних рис її геологічної будови, прогнозної оцінки щодо корисних копалин до глибини, при якій економічно вигідна їх експлуатація. Будують вони переважно на топографічній основі з розрідженою сіткою горизонталей.

За детальністю і густотою сітки маршрутів знімальні та пошукові роботи для побудови геологічних карт масштабів 1:200000 і 1:10000 являють собою площівні дослідження. Планомірний їх розвиток створює основу для цілеспрямованого та ефективного проведення пошуків на всі види корисних копалин, а також для вирішення різних теоретичних положень. При проведенні геологічного знімання цих масштабів повинні обов’язково проводитись геологічне дешифрування аерокосмофотознімків, геофізичні та геохімічні дослідження.

При зніманні та пошуках вказаних масштабів широко застосовують дрібні гірські виробки – канави, неглибокі шурфи, бурові свердловини ручного і механічного буріння.

Крупномасштабні карти (1:50000 і 1:25000) складають на точній топографічній основі і досить точно відтворюють геологічну будову району як поверхневих, так і глибинних його частин. Ці карти є основними за масштабним видом геологічних карт, які використовують для вирішення практичних промислових завдань.

Складаються дані карти для всієї країни, але в першу чергу для гірничовидобувних регіонів. Головними завданнями геологічних карт вказаних масштабів є виділення перспективних площ для проведення детальних геологознімальних робіт. Вони можуть проводитись спеціалізовано щодо головних для даного району корисних копалин, хоча ведуться вони на всі види мінеральної сировини.

Детальні геологічні карти (1:10000, 1:5000, 1:1000 і крупніші) дають детальну геологічну характеристику окремих родовищ корисних копалин, районів цивільного або промислового будівництва. Складають їх на основі знімань більших масштабів, які проводять в районах розташування родовищ корисних копалин або безпосередньо на родовищах, що знаходяться в розвідці, і спрямовані на вирішення конкретних завдань, які випливають з генетичних особливостей та умов залягання корисних копалин.

Детальні геологічні карти служать основою для закладання пошукових і розвідувальних свердловин на можливі корисні копалини, для підрахунку запасів корисних копалин, розробки проектів експлуатації, ведення гірничо-підготовчих і промислових робіт на родовищах.

Оформлення та умовні позначення на геологічних картах.

Існують стандартні правила складання і оформлення карт. Геологічна карта супроводжується відповідними умовними позначеннями (легендою), геологічними розрізами, стратиграфічною колонкою, які виносять за рамку карти. Ліворуч розміщують стратиграфічну колонку, праворуч – легенду, внизу – геологічні розрізи. Надписи до карти розміщують над її північною і південною рамками. Кожна карта супроводжується числовими і графічними лінійними масштабами.

Вікова і літологічна індексація геологічних карт.

Для позначення складу, часу формування та умов залягання гірських порід на геологічних картах застосовують особливі умовні знаки, які можуть бути кольоровими, літерними, цифровими або штриховими. Разом із забарвленням вони значно полегшують читання геологічної карти. Зараз існують загальноприйняті індекси і стандартні кольори для позначення гірських порід різного віку (табл. 5.1).

Таблиця 5.1 – Індекси та кольори геохронологічної шкали

Система	Стратиграфічний індекс	Колір
Четвертинна	Q	Блакитно-сірий
Неогенова	N	Лимонно-жовтий
Палеогенова	P	Жовто-оранжевий
Крейдова	K	Зелений
Юрська	J	Синій
Тріасова	T	Фіолетовий
Пермська	P	Світло-коричневий
Кам’яновугільна	C	Сірий
Девонська	D	Коричневий
Силурійська	S	Сірувато-зелений
Ордовікська	O	Темно-зелений
Кембрійська	C	Ліловий
Протерозойська група	PR	Рожевий
Архейська група	AR	Темно-рожевий

Відділам та іншим дрібним стратиграфічним підрозділам відповідає різна інтенсивність кольору відповідної системи. При цьому чим старший відділ, тим інтенсивніше, густіше забарвлення.

У зв’язку з тим, що четвертинні відклади поширені практично всюди і перекривають більш давні корінні породи, їх переважно не показують на геологічних картах. Виключення становлять тільки райони, де четвертинні відклади виражені осадами значної товщини, а також ділянки їх сучасного накопичення – річкові долини.

Вивержені породи незалежно від віку позначають яскравими тонами таких кольорів: кислі та середні інтрузивні породи (g) – червоним кольором, основні (d) – темно-зеленим, ультраосновні (s) – темно-фіолетовим. Метаморфічні породи (М) показують рожевим кольором.

Особливими кольорами та індексами показують інтрузивні гірські породи, які розчленовують за складом і часом укорінення їх в осадові або метаморфічні породи.

Вік гірських порід позначають латинськими літерами, спеціальними символами (табл. 5.1), арабськими і римськими цифрами. У складанні індексу осадових, ефузивних і метаморфічних порід існують певні правила. Спочатку ставлять латинську літеру, що визначають систему у вигляді заголовної (першої) букви слова, наприклад, кам’яновугільна система – С. Склад порід в індексі не позначають. Відділ позначають арабською цифрою, яку розміщують праворуч знизу біля індексу системи, наприклад, С₁. Дальше ставлять індекс ярусу, який складається з однієї або двох початкових строкових літер його латинізованої назви, наприклад, C₁t – туронський ярус нижнього відділу кам’яновугільної системи. Частини ярусу або під’ярусу вказують аналогічно відділам систем арабськими цифрами, наприклад, C₁t₂.

Дуже часто виникає необхідність введення, крім загальноприйнятих стратиграфічних підрозділів, допоміжних (місцевих), які повинні обов’язково бути пов’язаними з підрозділами загальноприйнятої шкали. Найбільш переважаючими із допоміжних підрозділів є серії і світи. Їх індекси утворюють з двох латинських літер назви – першої та найближчої приголосної. Вказані індекси, написані курсивом, приєднуються праворуч до індексу групи, системи, відділу. Наприклад, індекс вигодської світи еоцену буде виглядати таким чином – P₂vg.

У випадку, коли підрозділи містять змішані одиниці геохронологічної шкали, позначення утворюється шляхом поєднання індексів цих одиниць знаками “плюс” або “дефіс”. “Плюс” застосовують для позначення віку відкладів, які належать повністю до двох або більшого числа суміжних підрозділів геохронологічної шкали, наприклад, P₃+N₁ – відклади олігоцену і міоцену, об’єднані між собою. “Дефіс” використовують для позначення віку відкладів, які охоплюють неповні об’єми сусідніх підрозділів, наприклад, Д_1–2 – відклади, які охоплюють суміжні частини нижнього і середнього відділів девонської системи; T₂–J₁ – відклади, які включають в себе верхній тріас і нижню юру. У випадку неможливості віднесення до певної одиниці геохронологічної шкали індекси ймовірних підрозділів розділяють двома крапками, наприклад, К_1:2 – відклади, які відносять до нижнього або верхнього відділу крейдової системи.

Проставляння індексів на геологічних картах має також певну закономірність. На першому місці завжди вказується індекс більш давніх геологічних систем, а потім – більш молодших.

Для позначення походження осадових гірських порід застосовують строкові латинські літери: m – морські, g – льодовикові, f – флювіогляціальні, a – алювіальні тощо. Проставляють ці літери перед позначенням системи, наприклад, fQ – флювіогляціальні четвертинні відклади.

При читанні індексів зберігається певний порядок – від більш крупного підрозділу послідовно до більш дрібного. Наприклад, індекс C₁t₁ буде читатися так: “це” – один, “те” – один.

Літологічний склад порід переважно позначають за допомогою штрихових умовних позначок. Вони можуть бути у вигляді точок, рисок, штрихів різної товщини та орієнтування, трикутників, кружків, хрестиків тощо. Головні літологічні і петрографічні типи порід показуються простими знаками, а породи проміжного стану – різними поєднаннями цих знаків або їх ускладненими формами. На одноколірних картах штриховими знаками позначають також вік гірських порід.

Штрихові позначки застосовують переважно на геологічних картах, розрізах і літологічних колонках, які виконано одним кольором, наприклад, чорним.

Всі зображення на геологічній карті – кольори, індекси, різні види штриховки та інші знаки містяться в умовних позначках карти. При цьому умовні позначки вікових підрозділів осадових товщ розташовують в легенді зверху вниз або зліва направо – від молодих до більш давніх утворень. Після них приводяться умовні позначки магматичних і метаморфічних порід, а потім пояснення всіх інших знаків, які знаходяться на геологічних картах.

Зображення на геологічних картах.

При читанні геологічних карт особливу увагу слід звернути на деякі особливості зображення пластів та утворені ними форми в проекції на горизонтальну площину топографічної основи. Площі поширення порід різного віку оконтурюють на карті лініями геологічних границь. Ці лінії можуть бути простими або складними залежно від характеру залягання пластів і рельєфу місцевості.

При горизонтальному заляганні пластів і пересіченому рельєфі на геологічній карті буде зображений тільки відслонений на поверхні пласт, який замальовують кольором, що відповідає його віку. Якщо рельєф розчленований долинами рік, то на геологічній карті виходи цих пластів зображаються у вигляді смуг вздовж долин. При цьому межі горизонтально розташованих пластів на карті будуть паралельними ізолініями рельєфу (горизонталями). Кожна така смуга буде забарвлена в колір, що відповідає віку порід, який вона зображує. Чим більша крутизна схилу поверхневого рельєфу, тим менша ширина виходу пласта на карті.

При похилому заляганні пластів обрис їх виходів залежить від співвідношення кута падіння та нахилу поверхні схилу, напряму падіння пластів і схилу, форми поверхні рельєфу. Якщо пласт занурюється в ту ж сторону, куди нахилений схил рельєфу, то нахил пласта завжди менший, ніж нахил поверхні схилу, а тому граничні лінії пластів на карті будуть вигнуті в сторону, протилежну згинам горизонталей на топографічних картах. Якщо ж падіння пластів протилежне напряму нахилу поверхні рельєфу, то ізогіпси границь виходу пласта на карті будуть спрямовані в ту ж сторону, що й ізогіпси на топографічній карті.

При вертикальному заляганні пластів форма виходів їх на денну поверхню зображають у вигляді прямих ліній, які простягаються вздовж пласта. Ширина виходу вертикально залягаючого пласта на карті відповідає його дійсній товщині в масштабі геологічної карти.

При моноклінальному заляганні пластів і нерозчленованому рельєфі пласти проектуються на карті у вигляді смуг, які змінюють одна одну по їх падінню від більш давніх до більш молодих.

Складки на геологічній карті в умовах горизонтального рельєфу мають вигляд замкнутих концентричних смуг, які відповідають виходам пластів різного віку. Різниця між антиклінальними і синклінальними складками полягає в тому, що в перших у ядрі залягають більш давні гірські породи, а в других, навпаки, ядро складене більш молодими породами з породами периферійної її частини.

Геологічні межі між породами різного віку зображуються чорними лініями. При цьому достовірні межі наносяться суцільною лінією, а передбачувані – пунктирними. Ті ж межі, але розкриті під вищележачими породами, позначають відповідно переривистими лініями з одною і двома крапками.

Розривні порушення ділять на головні і другорядні, серед яких в свою чергу виділяють достовірні, передбачувані та скриті під вищезалягаючими породами. Всі вони показують потовщеними чорними лініями.

При горизонтальному заляганні пластів розривні дислокації типу скиду або вскиду встановлюють на геологічній карті за віковим співвідношенням порід, які залягають вздовж лінії порушення. В припіднятому крилі переважно залягають більш давні гірські породи, а в опущеному – гірські породи більш молодого віку. При похилому заляганні пластів наявність скиду встановлюють за зміщенням виходів пластів вздовж лінії розриву, повторенню виходів пластів або зміни їх простягання на геологічній карті.

Горсти і грабени на геологічній карті розпізнають за тими ж ознаками, що й скиди і вскиди, оскільки вони являють собою комбінацію останніх.

Орієнтування площівних і лінійних структурних елементів відображають за допомогою спеціальних знаків. Бурові свердловини наносять на карту вибірково. Для опорних свердловин показують всі основні підрозділи, розкриті свердловиною, та глибину їх залягання. В інших свердловинах можна вказувати лише індекс, глибину залягання і товщину найбільш важливих з числа розкритих підрозділів. Якщо свердловину показано на геологічному розрізі, то на карту наносять тільки знак і номер.

На геологічній карті також вказують найважливіші палеонтологічні знахідки, за допомогою яких надійно визначено геологічний вік гірських порід. Вказуються також місця знаходження викопної флори і фауни, археологічні знахідки і пункти, для яких визначено радіологічний вік порід, мінералів, кісток, деревини тощо.

Умовні знаки поміщаються в прямокутник і праворуч від нього дається словесний опис.

Геологічні розрізи та їх побудова.

Геологічний розріз являє собою графічне зображення на вертикальній площині умов залягання гірських порід, співвідношення їх віку і складу, форм геологічних тіл і зміни їх товщини, характеру складчастих і розривних порушень, різноманітних фацій та їх взаємних переходів.

Геологічний розріз доповнює і уточнює геологічну карту, даючи наочне уявлення про зміну геологічної будови з глибиною та про наявність корисних копалин в різних геологічних формаціях. Розрізи можуть будувати за геологічною картою, за даними бурових свердловин, геофізичними або іншими матеріалами. Положення розрізів на карті показують тонкими чорними лініями, які проводять через всю карту від рамки до рамки, частіше всього навхрест простягання геологічних утворень. Лінія розрізу може бути прямою або ламаною. На кінцях лінії розрізу і в місцях її злому ставлять прописні літери українського алфавіту.

На геологічному розрізі в обов’язковому порядку показують гіпсометричний профіль місцевості, лінію рівня моря, шкалу вертикального масштабу з поділками через 0,5 см і підписами через 1 см на обох кінцях розрізу, літерні позначки, які прив’язують розріз до карти. Спеціальними виносками над гіпсометричною лінією вказують географічні орієнтири – ріки, озера, вершини гір тощо. Потім з геологічної карти зносять на цей профіль межі пластів, які перетинають напрям розрізу. Використовуючи дані про елементи залягання пластів, які показані на карті, проводять побудову розрізу шляхом трасування меж пластів на глибину із врахуванням їх товщини. Відкладання меж пластів у бурових свердловинах проводиять виключно за їх абсолютними позначками.

Важливо відзначити, що горизонтальний і вертикальний масштаби розрізів повинні відповідати масштабу карти. Збільшення вертикального масштабу (не більше ніж у 10 разів) допускають лише для районів з похилим або горизонтальним заляганням порід. Для ділянок розрізу, які різко відрізняються за геологічною будовою, допускають різний вертикальний масштаб, але при цьому в місці зміни масштабу на лінії розрізу роблять розрив шириною 0,5 мм.

Розрізи зображують так, щоб ліворуч був захід, а праворуч схід. Дані геофізичних досліджень (гравіметрії, магнітометрії та ін.) можуть показуватись у вигляді графіків над геологічним розрізом. В кожному конкретному випадку вирішують питання про нанесення на розрізи площин відбиття сейсмічних хвиль тощо.

Якщо товщина відкладів мала і її неможливо показати в масштабі карти, допускають об’єднання їх в один підрозділ. При цьому в легенді додають ще одну умовну позначку з вказівкою «тільки на розрізах».

На геологічних розрізах дозволяють показувати штриховими лініями передбачене продовження геологічних меж вище земної поверхні.

Бурові свердловини на всіх геологічних розрізах зображують суцільними чорними лініями, якщо вони попадають на лінію розрізу або біля неї, та штриховими лініями – при проектуванні їх на площину розрізу. Вибій свердловини обмежується короткою горизонтальною лінією у вигляді підсічки.

Розрізи складаються, розмальовуються та індексуються у повній відповідності з геологічною картою. Для кожного листа карти переважно будується один-три геологічні розрізи. Всі геологічні межі (узгоджені, неузгоджені та ін.) показуються одним знаком – у вигляді суцільних тонких ліній. Глибина розрізу зумовлюється наявними фактичними даними геологічного картування та матеріалами буріння різних видів свердловин.

Стратиграфічна колонка і принципи її побудови.

Стратиграфічна колонка являє собою графічне зображення літологічного складу пластів, послідовність їх залягання, товщини і віку порід в межах певної ділянки геологічної карти. Спеціальними умовними знаками у прийнятому масштабі на ній зображують послідовність напластування гірських порід в нормальному стратиграфічному розрізі і характер контактів між суміжними стратиграфічними підрозділами. На ній також у віковій послідовності показуються всі дочетвертинні відклади, виділяють всі серії, світи, підсвіти, товщі, пачки, горизонти маркування. Всі осадові, вулканічні та метаморфічні породи, розвинуті на території дослідження, показуються штриховими знаками. Інтрузивні породи на колонці не показуються.

Стандартна форма колонки передбачає зображення в центрі стовпчика геологічної колонки літологічного складу порід.

Ліворуч від колонки вказують стратиграфічне положення порід (система, відділ, ярус та індекс), а праворуч – товщина в метрах та характеристика порід.

Стратиграфічні колонки зазвичай будують в більшому масштабі, ніж геологічні карти. Однак їх висота не повинна перевищувати 40-50 см, а ширина граф – 1-4 см. При коливаннях товщини в колонці зображують її максимальне значення, а цифрами вказують крайні межі. Якщо довжина колонки виявиться дуже великою, то допускають необхідність робити пропуски “розриви” всередині однорідних інтервалів, які зображують подвійною хвилястою лінією. Узгоджені межі на колонці зображують прямими лініями, паралельні неузгодження – хвилястими, а кутові – зубчастими. Між стратиграфічними колонками проводять кореляційні лінії.

Стратиграфічну колонку, яка складена в результаті співставлення двох або декількох стратиграфічних розрізів, називають зведеною стратиграфічною колонкою.

Визначення віку складок і розривних порушень.

Утворення складчастих форм в земній корі – процес довготривалий, але в геологічному відношенні він пов’язаний з певними періодами, епохами і навіть віками. Після або одночасно з формуванням складчастості в рухомих зонах Землі переважно проходить інтенсивна денудація піднятих гірських порід, а потім земна кора може опуститися і виявитися під водою. В цьому випадку на поверхні денудованих складчастих порід можуть відкластися більш молоді відклади, які розташовують неузгоджено на поверхні зрізаних складок, а якщо останні були розбиті диз’юнктивними порушеннями, то молоді породи перекриють їх. На геологічній карті ці розломи ніби впираються в границю підошви перекриваючої товщі, а в дійсності простягаються під нею.

Отже, за відносним розташуванням складок, розривних порушень і неузгодженому заляганню більш молодих шарів можна встановити відносний вік формування складок і тектонічних порушень.