Построение стратиграфических колонок
Стратиграфическая колонка – это модель слоистой структуры геологических тел разного ранга, построенная на основе биостратиграфических и иных методов определения последовательности напластования (рис. 7.1).
Стратиграфическая колонка составляется по данным полевых наблюдений или бурения скважин с привлечением геофизических материалов. В стратиграфических колонках специальными условными знаками в выбранном масштабе изображается стратиграфическая последовательность слоев, их состав, характер контактов, мощности пород, участвующих в геологическом строении данной территории.
Взаимоотношения слоев в разрезе (характер контактов) может быть согласным и несогласным.
При согласном залегании слоев каждый вышележащий слой лежит на подстилающем в стратиграфической последовательности без следов размыва. Такое залегание слоев образуется при устойчивых геотектонических условиях накопления осадка в рассматриваемый отрезок времени.
Стратиграфическим несогласием называется контакт разновозрастных горных пород по поверхности размыва, образующейся в результате перерыва в накоплении осадка. При несогласном залегании слоев (несогласии) вышележащий слой лежит на подстилающем его слое со следами размыва и с нарушением стратиграфической последовательности. В разрезе отсутствует комплекс пород (ярус, отдел, система и т. д.), соответствующий времени перерыва в накоплении осадка. Слои выше и ниже поверхности несогласия могут залегать как параллельно (параллельное несогласие), так и под углом друг к другу (угловое несогласие).
Для стратиграфических колонок принята стандартная форма, приведенная на рисунке 7.1, согласно которой в центральной части чертежа в виде столбика, шириной 2 – 4 см, штриховыми условными знаками изображается состав пород (литологическая колонка). Слева от литологической колонки в узких столбцах (1-2 см) указываются стратиграфические подразделения, к которым отнесены соответствующие слои, начиная с графы индекс, в которую записывается буквенно-числовой индекс возраста пород. Слева от графы «индекс» приводятся названия подразделений стратиграфической шкалы, выделенных в данном разрезе (ярус, отдел, система).
При построении стратиграфических колонок следует соблюдать следующие правила.
1. Стратиграфическая колонка строится в произвольном масштабе.
2. На стратиграфической колонке должны быть показаны в возрастной последовательности все дочетвертичные осадочные, эффузивные и мета-
| Система | Отдел | Индекс | Литологическая колонка | Мощность в м | Характеристика пород |
 неоге-новая | миоцен | N1 | Голубовато-серые глины | ||
| пермская | нижний | P1 | Белые мелкозернистые гипсы | ||
       каменноугольная | верхний | С3 | • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • — — — — — — • • • • • • • • • • • | Серые слоистые песчаники с прослоями серых глин | |
| средний | С2 | • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • | Красные косослоистые песчаники | ||
| нижний | С1 | Желтые массивные известняки и серые мергели | |||
   девонская | верхний | D3 | • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • | Косослоистые песчаники и гравийные конгломераты | |
| средний | λD2 | • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • | Белые и розовые риолиты, лавовые брекчии и конгломераты | ||
   ордовикская | верхний | O3 | Слоистые зеленовато-серые песчаники, алевролиты | ||
| средний | O2 | • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • | | | | | | | | • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • | | | | | | | | • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • | Песчаники с прослоями известняков | ||
| нижний | O1 | • • • • • • • • • • ┌ ┌ ┌ ┌ ┌ .┌ . • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • ┌ ┌ ┌ ┌ . ┌ . ┌ . ┌ • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • | Серые слоистые песчаники, черные туфогенные песчаники, линзы диабазовых порфиритов, туфы | ||
| кембрийская | верхний | Є3 | || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || || | Красные и черные яшмы, яшмо-кварциты | |
| нижний протерозой | PR1 | Более | Черные глинистые сланцы |
Рис. 7.1. Стратиграфическая колонка
морфические породы, установленные в данном районе. Породы четвертичного возраста и интрузивные магматические породы в колонку не вносятся.
3. Все горные породы, независимо от условий залегания, показываются в колонке лежащими горизонтально.
4. Стратиграфические подразделения в колонке разделяются горизонтальными линиями. Характер контактов показывается в графе «литологическая колонка» следующими условными знаками:
4.1. прямыми сплошными линиями при согласном залегании слоев;
4.2. волнистыми линиями при параллельном стратиграфическом несогласии;
4.3. волнисто-угловатыми линиями при угловом несогласии;
4.4. при местных размывах знак несогласия показывается только на половине ширины литологической к олонки;
4.5. если взаимоотношения слоев неясны, то в литологической колонке между ними оставляется узкий пробел (4 мм), ограниченный параллельными линиями, внутри которого ставится знак вопроса, а в графе «характеристика пород» пишется – взаимоотношения неясны.
5. Колонка строится по максимальным мощностям отложений, если мощность слоев в районе непостоянная.
6. Если при большой мощности нескольких стратиграфических подразделений длина колонки сильно увеличивается, то допускается изображение этих слоев вне масштаба, делая «разрывы» внутри этих подразделений, но не более трех разрывов на колонку (см. рис.7.1. в протерозое). Эти «разрывы» показываются в литологической колонке интервалом 1-2 мм, ограниченным снизу и сверху волнистой линией.
7. При маленькой мощности пород, если невозможно разместить необходимые надписи в данном масштабе построений, допускается расширение соответствующих граф вне литологической колонки за счет соседних (более древних или более молодых).
8. Литологический состав пород показывается в литологической колонке специальными штриховыми условными знаками с возможной для данного масштаба полнотой.
9. На литологической колонке показывается присутствие ископаемой фауны и флоры, конкреции и другие специфические особенности пород.
10. Справа от литологической колонки приводятся истинные мощности пород. При изменении мощности какого-либо стратиграфического подразделения по площади в графе «мощность» указывается через дефис его минимальная и максимальная мощности. Если у слоя не вскрыта подошва или отсутствует кровля, то указывается его неполная мощность, а перед числом ставится знак «больше». Например > 100 м.
11. За графой «мощность» следует самая широкая графа колонки «характеристика пород», которая по ширине примерно равна ширине всех предыдущих граф колонки вместе взятых. В ней дается краткое литологическое описание пород с указанием найденной в них руководящей фауны и флоры и полезных ископаемых. В этой графе приводятся и данные определения абсолютного возраста пород.
12. Над колонкой приводится ее название с указанием района работ, год составления, масштаб и автор.
13. Нижняя часть колонки ограничивается прямой сплошной линией.
Вопросы для самопроверки
1. Что такое стратиграфическая колонка?
2. Что называется стратиграфическим несогласием?
3. Какое взаимоотношение слоев называется согласным?
4. Перечислите графы «шапки» стратиграфической колонки.
5. По каким мощностям строится стратиграфическая колонка?
6. Породы какого происхождения в колонке не показываются?
7. Каким знаком и в какой графе показываются несогласия?
Источник
Построение стратиграфической колонки, оформление карты производится так же, как и в задании №1.
Задание №3
Построение геологических разрезов для участка со складчатым залеганием слоев.
Складками называют волнообразные изгибы в слоистых толщах осадочных, вулканогенных, вулканогенно – осадочных и метаморфических пород, образующихся при пластичных деформациях.
Принято выделять следующие элементы складки:
— замок складки – часть складки в месте перегиба слоев;
— крылья складки – участки складки примыкающие к замку, имеющие более прямолинейную форму;
— ядро складки – внутренняя часть складки, окруженная замком и крыльями складки.
— осевая поверхность – это поверхность, проходящая через точки перегиба слоев образующих складку;
—осевая линия (ось складки) – линия пересечения осевой поверхности с поверхностью рельефа.
Выдается карта участка со складчатым залеганием горных пород, с двумя линиями, по которым необходимо построить геологические разрезы. Масштаб карты 1:2000. Условные обозначения на карте сделаны крапом и прилагаются к карте.
1. Закончить (закрасить) геологическую карту данного участка.
2. Построить два геологических разреза по заданным линиям. Масштабы горизонтальный и вертикальный 1: 2000.
3. Составить стратиграфическую колонку.
4. Оформить карту в соответствии с принятыми требованиями.
Задание выполняется в следующей последовательности:
1. Выданная карта закрашивается необходимыми цветами в соответствии с возрастом горных пород. На карте проводятся оси складок, для этого используются периклинальные или центриклинальные замыкания складок. Осевая линия не обязательно прямая.
2. Осевые линии делят карту на несколько участков. Каждый участок соответствует тому или другому крылу складки, и характеризуется собственным углом падения данного крыла. Необходимо определить углы падения каждого крыла складки. Для этого выбирается участок, соответствующий какому либо крылу складки. На этом участке находим место, где одна геологическая граница пересекается дважды, двумя соседними горизонталями. Точки пересечения одной горизонтали с геологической границей отмечаются на карте, и через эти точки проводится прямая линия (аб). Точки пересечения той же геологической границы и соседней горизонтали, так же отмечаются на карте, и через эти точки проводится вторая прямая линия (сд).
| |
|
| Истинный угол паде- ния | Угол между направлением падения и линией разреза | ||||||||||||||
| 9,5 | 9,5 | 9,0 | 8.5 | 8,0 | 7,5 | 7,0 | 6,5 | 5,5 | 5,0 | 4,5 | 3,5 | 2,5 | 1,5 | 1,0 | |
| 14,5 | 14,0 | 13,5 | 13,5 | 12,5 | 11.5 | 10,0 | 10,0 | 8,5 | 7,5 | 6.5 | 5,0 | 3,5 | 2,5 | 1,5 | |
| 19,5 | 19,5 | 19,0 | 18,0 | 17,5 | 16,5 | 15,5 | 14,5 | 13,0 | 11,5 | 10,5 | 8,5 | 7,0 | 5,5 | 3,5 | 2,0 |
| 24,5 | 24,0 | 23,5 | 23,0 | 22,0 | 21,0 | 19,5 | 15,0 | 16,5 | 15,0 | 13,0 | 11,0 | 9,0 | 7,0 | 4,5 | 2,5 |
| 29,5 | 29,0 | 28,5 | 27,5 | 26,5 | 25,5 | 24.0 | 22,0 | 20,5, | 18,5 | 16,0 | 13,5 | 11,0 | 8,5 | 5,5 | 3,0 |
| 34,5 | 34,0 | 33,5 | 32,5 | 31,0 | 30,0 | 28,0 | 26,5 | 24,0 | 22,0 | 20,5 | 16,5 | 13,5 | 10,0 | 7,0 | 3,5 |
| 39,5 | 39,0 | 35,0 | 37,0 | 36,0 | 34,5 | 32,5 | 30,5 | 28,5 | 25,5 | 22,5 | 19,5 | 16.0 | 12,0 | 8,5 | 4,0 |
| 44,5 | 44,0 | 43,0 | 42,0 | 41,0 | 39,5 | 37,5 | 35,5 | 32,5 | 20,0 | 26,5 | 23,0 | 19,0 | 14,5 | 10,0 | 5,0 |
| 49,5 | 49,0 | 48.0 | 47,9 | 46,0 | 44,5 | 42,5 | 40,0 | 37,5 | 34,5 | 30,5 | 26,5 | 22,0 | 17,0 | 11,0 | 6,0 |
| 54,5 | 54,0 | 53,5 | 52,5 | 51,0 | 49,5 | 47,5 | 45,5 | 42,5 | 39,5 | 35,5 | 31,0 | 26,0 | 20,5 | 14,0 | 7,0 |
| 59,5 | 59,0 | 58,5 | 57,5 | 56,5 | 55,0 | 53,0 | 51,0 | 48,0 | 45,0 | 41,0 | 36,0 | 30,5 | 24,0 | 16,5 | 8,5 |
| 64,5 | 64,0 | 63,5 | 62,5 | 61,5 | 60,5 | 58,5 | 56,5 | 54,0 | 51,0 | 47,0 | 42,0 | 36,0 | 29,0 | 20,5 | 10,5 |
| 69,5 | 69,5 | 69,0 | 68,0 | 67,0 | 66,0 | 64,5 | 63,0 | 60,5 | 57,5 | 54,0 | 49,5 | 43,0 | 35,5 | 25,5 | 13,5 |
| — | 74,5 | 74,0 | 73,5 | 73,0 | 72,0 | 70,5 | 69,0 | 67,5 | 65,0 | 62,0 | 57,5 | 52.0 | 44,0 | 33,0 | 18,0 |
| — | 79,5 | 79,5 | 79,0 | 78,5 | 78,0 | 77,0 | 76,0 | 74,5 | 73,0 | 70,5 | 67,5 | 62,5 | 55,5 | 44,5 | 26,5 |
| — | — | 84,5 | 84,5 | 84,0 | 84,0 | 83,5 | 83,0 | 82.0 | 81,5 | 80,0 | 78,5 | 75,5 | 71.5 | 63,9 | 45,0 |
|
Рис. 4. Определение заложения (m) и угла падения (a).
Расстояние между этими прямыми равно заложению – m. Используя масштаб, находим величину – h – расстояние между горизонталями. Используя тригонометрическую функцию, получаем искомый угол падения крыла складки. Подобную процедуру повторяем для каждого крыла складок (рис.4).
3. На миллиметровке отстраивается линия дневной поверхности по тому или другому разрезу (пункт 5, задания №1). На дневную поверхность засечками выносятся все геологические границы и оси складок, пересекающие линию данного разреза.
4. В случае, если линия разреза совпадает с линией падения крыльев складок (обычно линия падения является перпендикуляром к осям складок), геологические границы проводятся под углом, полученным с помощью измеренного заложения. Для синклиналных складок, границы, проведенные таким образом, на глубине пересекаются. Границы антиклинальных складок пересекаются выше линии дневной поверхности, т.е. в воздухе.
5. Далее необходимо придать складкам нужную форму. Форма складок на разрезе совпадает с формой складок в периклинальных (для антиклиналей) и центриклинальных (для синклиналей) замыканиях.
6. При построении геологических разрезов следует помнить, что мощность слоев, если нет отдельных указаний, не меняется, т.е. остается постоянной.
7. Если геологический разрез проходит под углом к линии падения крыльев – необходимо пересчитать полученные углы падения крыльев по таблице №2.
8. Стратиграфическая колонка строится по мощностям, которые замеряются на разрезе совпадающим с линией падения крыльев складок.
Задание №4
Построение геологических разрезов для участка с двумя структурными этажами.
Если в районе или на участке работ выявлено сложное геологическое строение разреза и наблюдаются различные структурные этажи, то геологические разрезы строятся поэтапно, начиная с верхнего структурного этажа.
Выдается карта участка с двумя структурными этажами, с заданными линиями геологических разрезов. Масштаб карты 1:2000. Условные обозначения на карте сделаны крапом и прилагаются к карте.
1. Закончить (закрасить) геологическую карту для данного участка.
2. Построить два геологических разреза по заданным линиям. Масштабы горизонтальный и вертикальный 1: 2000.
3. Составить стратиграфическую колонку.
4. Оформить карту в соответствии с принятыми требованиями.
Задание выполняется в следующей последовательности:
1. Геологическая карта закрашивается в соответствии с возрастом горных пород. Наносятся оси складок второго структурного этажа (боле древние породы, притерпевшие этап складчатости). На миллиметровке строится линия дневной поверхности по одному из разрезов.
2. На линию дневной поверхности переносятся геологические границы верхнего структурного этажа. Точки пересечения одной и той же границы с линией разреза соединяются между собой. Все геологические границы верхнего структурного этажа залегаю параллельно друг другу. Угол падения пород верхнего структурного этажа может колебаться от 0 до первых градусов, в зависимости от направления линии разреза на карте.
3. Выносим на линию дневной поверхности границы нижнего структурного этажа. Если эти границы перекрыты более молодыми породами, используем следующий метод. Поскольку перед началом отложения пород палеогенового возраста, породы нижнего структурного этажа были пенепленизированы, т.е. их дневная поверхность, представляла из себя достаточно ровное плоское пространство, можно предположить, что выходы границ складчатого комплекса имеют практически одинаковые гипсометрические отметки. Точки выхода одноименных границ, складчатых пород, из под пород верхнего структурного этажа, соединяем между собой прямыми линиями. Пересечения этих линий с линией разреза и будут указывать точку выхода той или иной границы под толщу пород верхнего структурного этажа.
4. Определяем углы падения крыльев складок нижнего структурного этажа. Для этого используем ту же процедуру определения углов, что и в задании №3.
5. Проводим геологические границы пород нижнего структурного этажа, используя ранее отмеченные точки выхода границ.
6. По имеющейся информации на карте, дайка залегает вертикально, поскольку изменения в рельефе не влияют на положение границ дайки. Если границы дайки не выходят на дневную поверхность, тогда границы трассируются на карте прямыми линиями и точки пересечения границ дайки с линией разреза переносятся на разрез, до пересечения с границей верхнего и нижнего структурных этажей. Возраст дайки определяется по соотношению с вмещающими и перекрывающими породами.
7. Кварцевая жила, самое молодое образование на данном участке, поскольку она прорывает все имеющиеся здесь горные породы. Границы кварцевой жилы переносятся с карты на дневную поверхность разреза и далее проводятся под нужным углом падения в нужную сторону. Угол падения жилы определяется, как и в задании №3 по пересечению кровли или подошвы жилы с двумя рядом лежащими горизонталями. Направление падения жилы определяется по депрессионному треугольнику. В понижениях современного рельефа положение границ жилы смещается в сторону падения жилы.
10. Стратиграфическая колонка строится по мощностям, которые замеряются на разрезе совпадающим с линией падения горных пород. Необходимо помнить, что граница между верхним и нижним структурными этажами является угловым несогласием и проводится волнистой линией.
Задание №5
Построение геологических разрезов для участка с выходом на поверхность разломов и магматических пород.
Если в районе или на участке работ выявлены выходы на поверхность разломов в момент построения разрезов необходимо, определить горизонтальные и вертикальные амплитуды перемещения горных пород.
Магматические породы закрашиваются определенным цветом, согласно инструкции, а на разрезах правильно проводится контакт (граница) магматических и вмещающих пород.
Выдается геологическая карта участка, где на поверхность выходят разломы и интрузивные магматические породы, с тремя линиями, по которым необходимо построить геологические разрезы. Масштаб карты 1:20000. Условные обозначения на карте сделаны крапом и прилагаются к карте.
1. Закончить (закрасить) геологическую карту данного участка.
2. Построить три геологических разреза по заданным линиям. Масштабы горизонтальный и вертикальный 1: 20000.
Задание выполняется в следующей последовательности:
1. Геологическая карта закрашивается в соответствии с возрастом осадочных и вулканогенно-осадочных пород, а магматические породы в соответствии с их составом. На карту выносятся оси складок. Линия разлома на карте и на разрезах проводится красным цветом (гелиевой ручкой). Если нет дополнительной информации, то разлом проводится на разрезах вертикально (угол падения сместителя 90°).
2. Определяются углы падения крыльев складок, как в задании №3. Если определение углов падения некоторых крыльев складок, ранее предложенным методом затруднено, тогда необходимо определить угол падения одного из крыльев, построить фрагмент разреза этого крыла и определить мощности стратифицированных пород. Далее для построения разрезов можно использовать метод окружности. Окружность проводится из точки выхода кровли пласта радиусом равным мощности данных пород. Из точки выхода подошвы данного пласта проводится касательная к окружности линия. Угол между полученной касательной линией и горизонтальной линией будет соответствовать углу падения крыла складки.
3. Для определения позиции контакта магматических и вмещающих пород, необходимо использовать дополнительную информацию. Линейность, обусловленная пространственным положением кристаллов плагиоклаза, в большинстве случаев совпадает с положением экзоконтактов гранитных или плагиоклаз содержащих интрузивных массивов. Для правильного отображения границы интрузивных и вмещающих пород, сначала, на разрезе необходимо построить пунктирную линию кровли интрузивного массива. Эта линия будет проходить по воздушному пространству. Затем, используя тренд данной линии, проводится геологическая граница между интрузивными и вмещающими породами.
4. Дайка гранит — порфиров имеет некий угол наклона. Угол определяется по пересечению границ дайки и двух соседних горизонталей. Направление наклона дайки определяется по депрессионному треугольнику.
1. А.Е. Михайлов и др. Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам. М. Недра. 1988.
2. В.Н. Павлинов и др. Пособие к лабораторным занятиям по общей геологии. М. Недра. 1988.
3. 3. Инструкция по составлению и подготовке к изданию листов государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:200000, М. Роскомнедра, 1995
Источник