Раздел 2. Обзорный материал и задание для выполнения контрольной работы студентами специальности «Прикладная геология» (специализация: «Геология нефти и газа»)

Тема 1. Плоскости напластования и элементы их залегания.

Все осадочные и вулканогенно-осадочные породы обладают слоистостью-основным отличительным текстурным признаком горных пород осадочного происхождения.

Поверхности, отделяющие слои друг от друга, отмечают изменения в условиях осадконакопления и называются поверхностями напластования. Верхняя плоскость напластования слоя называется кровлей, нижняя – подошвой (рис.7). Ориентация поверхностей напластования (и всего слоя в целом) в пространстве определяется ее элементами залегания.

Рис. 7. Основные геометрические элементы слоя

Ориентация поверхностей напластования (и всего слоя в целом) в пространстве определяется ее элементами залегания.

Различают моноклинальное залегание слоев, когда элементы залегания плоскостей напластования остаются неизменными на протяжении значительного расстояния, и более сложные складчатые формы, когда элементы слоев меняются в разной степени с более или менее правильной периодичностью. Для определения элементов залегания плоскостей напластования используются следующие геометрические компоненты:

- линия простирания (АВ на рис. 7), являющаяся пересечением плоскости напластования с любой горизонтальной плоскостью,

- линия падания (DС), лежащая в плоскости напластования, перпендикулярная линии простирания и направленная в сторону падения (при этом линия СD является линией восстания плоскости напластования).

- угол падения α, расположенный в вертикальной поверхности плоскости и заключенный между линией падения (DС) и ее проекцией на горизонтальную плоскость (EG).

Азимутом простирания называют горизонтальный угол, измеренный (как и все азимуты) по часовой стрелке между линией простирания (АВ) и направлением на север. Азимут простирания (в отличие от азимута падения) имеет два значения (углы A и C на рис. 8).

Рис.8. Измерение азимутов

Азимутом падения называется горизонтальный угол, заключенный между проекцией линии падения на горизонтальную плоскость (EG) и направлением на север (угол B на рис. 8).

Азимут восстания, измеряемый в горизонтальной плоскости между проекцией линии восстания (GE) и направлением на север, будет отличаться от азимута падения на 180⁰.

При непосредственных измерениях элементов залегания горным компасом удобнее определять азимут падения и угол падения – этот набор данных однозначно определяет ориентировку слоя. При этом запись имеет вид: аз. пад. 135, угол пад. 45. Возможно также определение азимута простирания и угла падения (аз. прост. 45 угол пад.45).

Тема 2. Определение элементов залегания моноклинально залегающих слоев по геологической карте.

Для определения элементов залегания по геологической карте используются стратоизогипсы (проекции линий простирания на плоскость карты).

Для построения последних необходимо найти точки пересечения определяемой плоскости напластования с горизонталями (рис. 9А). Так, например, искомая плоскость пересекается с горизонталью с высотной отметкой 100 м в двух точках. Проведенная через эти точки линия лежит одновременно в горизонтальной плоскости (на высоте 100 м), и в принадлежат картируемой плоскости направления (рис. 9Б). Следовательно, каждую стратоизогипсу можно на карте пронумеровать в соответствии с ее высотным положением (рис. 9А); направление уменьшения значений этих высот укажет направление падения плоскости.

В=А+1800 С=В+900

Рис.9. Элементы залегания наклонной плоскости. (А) проведение стратоизогипс для плоскости напластования, а – заложение, А, В – азимуты простирания, измеренные в двух направлениях, С – азимут падения (Б) объемное изображение плоскости напластования (ABFE). AD, CD – линии простирания, A2 B2, C1D1 – стратоизогипсы, а - угол падения плоскости

Азимуты падения и простирания (углы А, В и С на рис. 9Б) на карте измеряются транспортиром . Угол наклона определяют, используя величину заложения a. Для этого в прямоугольном прямоугольнике BDB₁ (рис.9Б), в котором известны катеты BD (заложение а, измеренное по карте) ВВ₁ (равный сечению горизонталей – в нашем случае 20 м), определяют угол α. Это может быть выполнено по формуле:

α = arctg h/a

где a – величина, h – сечение горизонтальной (BB₁ на рис.9Б) или графическим способом – построением треугольника BDB₁ в произвольном масштабе и прямым измерением угла транспортиром. Величина заложения тем больше чем положе погружается слой.