 |
Методические указания и порядок выполнения работы
|
|
|
|
Лабораторная работа 4
СКЛАДЧАТОЕ ЗАЛЕГАНИЕ ПОРОД
НА ГЕОЛОГИЧЕСКИХ КАРТАХ И В РАЗРЕЗАХ
Цель работы: ознакомление с признаками складчатого залегания пород и методами составления и анализа геологических карт для областей со складчатой структурой.
Объем работы: 6 ч.
Исходные данные: учебные геологические карты [1-2], схематическиекартыВ.Н.Даниловича (см. приложение IV), методические и учебные пособия [5-20], геохронологическая шкала.
Требуется:
сформулировать определение складчатой структуры и элементов складок;
провести анализ складчатых структур по исходным геологическим картам (см. приложение IV) - выделить антиклинальные и синклинальные складки и составить схему их элементов, построить геологические разрезы по указанным линиям;
построить геологические разрезы по цветным учебным геологическим картам [1-2];
дать краткое описание складок.
Материалы к отчету:
исходные геологические карты со схемой элементов складчатых структур;
геологические разрезы по исходным схематическим и учебным цветным геологическим картам;
пояснительная записка, включающая краткие ответы по теоретическим вопросам и краткое описание складчатой структуры.
Методические указания и порядок выполнения работы
Работа выполняется после изучения признаков складчатого залегания пород по учебникам и конспектам лекций.
Основными формами тектонических структур, широко развитыми в земной коре, являются складки, с которыми геологу приходится иметь дело при изучении как небольших площадей, так и огромных территорий.
Складками называются любые изгибы слоев. Они различаются по форме, ориентировке в пространстве, соотношению различных их элементов.
|
|
|
Различают три основных вида складок – антиклинальные (антиклинали), синклинальные (синклинали) и флексурные (флексуры).
В антиклинальных складках изгиб слоев обычно направлен вверх, крылья складок чаще падают в разные стороны от шарнира, а в ядрах их обычно (при нормальном, не перевернутом положении пород) залегают более древние породы, чем в крыльях.
В синклинальных складках изгиб слоев обычно направлен вниз, крылья складок чаще падают навстречу друг другу - в сторону шарнира, а в ядрах их обычно (при нормальном, не перевернутом положении пород) залегают более молодые породы, чем в крыльях.
Указанные признаки справедливы для нормальных открытых антиклинальных и синклинальных складок. В опрокинутых и перевернутых складках возможны некоторые отклонения от перечисленных признаков.
Во флексурных складках изгибы слоев выражены нечетко, крылья их падают в одну сторону, но под разными углами.
Складчатые структуры в земной коры развиты повсеместно и обычно образуют системы складок – группы сближенных однотипных антиклиналей и синклиналей, имеющих одинаковую или близкую ориентировку. В таких системах антиклинальная складка сменяет синклинальную и наоборот, а крыло антиклинали одновременно является и крылом соседней синклинали.
На местности в обнажениях и горных выработках складки наблюдаются обычно в произвольных косых срезах или сечениях, а на геологических картах мы видим их горизонтальный срез или план. В плане крылья синклинальных и антиклинальных складок смыкаются и дают общий эллиптический замкнутый контур или расходятся и дают зигзагообразный незамкнутый контур. Места смыкания крыльев антиклинальных складок дают периклинальные замыкания, а синклинальных – центриклинальные замыкания.
Наиболее полно форма складок проявляется в поперечных (т.е. перпендикулярных к шарнирам складок) срезах. Для получения поперечного среза строятся вертикальные геологические разрезы вкрест простирания осей складок. Иногда дополнительно строятся продольные (т.е. вдоль оси складки) геологические разрезы, в которых наиболее четко проявляется поведение шарнира складки.
|
|
|
Таким образом, для всестороннего анализа складчатых структур необходимо рассматривать их в разных срезах - горизонтальных, поперечных и продольных, а также в объемных рисунках (на блок-диаграммах). Это позволяет одновременно наблюдать все элементы складки и элементы залегания пластов в них.
Для выполнения заданий необходимо знать основные виды и элементы складок, их морфологические типы по классификации А.Е.Михайлова [6], научиться строить геологические разрезы.
Работа выполняется в следующем порядке:
1. Внимательно прочитать исходные геологические карты (см. приложение IV), определить формы и видимые элементы изображенных на картах складок (ядра, крылья, периклинальные и центриклинальные замыкания и др.).
2. Составить упрощенную схему элементов складчатых структур, т.е. на исходной геологической карте показать основные элементы складок:
провести осевые линии всех складок;
обозначить специальными значками виды складок (антиклинальные и синклинальные);
указать направление и угол падения осевой поверхности;
определить направление и угол (по возможности) погружения шарниров складок;
при наличии нескольких структурных этажей показать их границы и протрассировать оси складок нижнего структурного этажа под породами верхнего этажа пунктирными линиями.
Вид складки определяется с учетом возраста пород, элементов залегания слоистости пород, наличия периклинальных и центриклинальных замыканий слоев.
Направление падения осевой поверхности определяется по простому правилу: в антиклинальных складках осевая поверхность падает в сторону пологого крыла, а в синклинальных – в сторону крутого крыла.
Угол падения осевой поверхности складки приблизительно можно определить путем элементарного расчета с учетом средних углов падения слоистости пород в крыльях складки (рис. 4.1) по формуле
φ3=[180- φ1- φ2]/2 + φ2 = 90 – (φ1- φ2)/2,
|
|
|
где φ1 – средний угол падения крутого крыла;
φ2 – средний угол падения пологого крыла;
φ3– угол падения осевой поверхности.
     φ1 φ2 φ1
φ3 θс φ3
| Рис.4.1. Схема определения углов падения осевых поверхностей складок |
При равных углах падения крыльев осевая поверхность складки имеет вертикальное залегание.
Направление погружения шарниров складок определяется по правилу: шарниры всегда погружаются в сторону выхода молодых пород. Угол погружения шарниров складок можно определить только при наличии элементов залегания слоистости в области периклинального или центриклинального замыканий. При отсутствии этих данных на схеме показывается лишь направление погружения шарнира.
Такая схема совмещается с геологической картой, уточняется по мере получения дополнительной информации, сопровождается легендой и геологическим разрезом (рис. 4.2).
3. Составить геологические разрезы по указанным на картах линиям. Для правильного изображения складчатой структуры в разрезе необходимо на топографический профиль нанести положение осей и осевых поверхностей складок, которые показывают положение замков складок на глубине. При этом мощность слоя должна быть выдержана по всему разрезу – в замках и крыльях складок. В местах отсутствия элементов залегания слоев угол падения их в разрезах следует корректировать по мощности слоя с учетом ширины выхода его на поверхность. Ширина выхода на поверхность одного и того же слоя изменяется в зависимости от угла наклона слоя – при более пологом залегании слоя на разрезе ширина выхода его на карте будет увеличиваться, при крутом - уменьшаться.
|
|
Рис.4.2. Схема элементов складчатой структуры (сверху)
и геологический разрез (снизу) к исходной геологической карте:
1 - верхнеордовикские разнозернистые песчаники; 2 – среднеордовикские мелкозернистые песчаники; 3 – нижнеордовикские липариты; 4 – верхнекембрийские алевролиты; 5 – элементы залегания слоистости; 6 - осевые линии складок (а – антиклинальных, б – синклинальных); 7 – залегание осевых поверхностей (а - наклонное, б – вертикальное); 8 – направление погружения шарниров; 9 – точки антиклинальных (а) и синклинальных (б) перегибов
|
|
|
4. Дать описание складчатой структуры исходной карты. В записке указываются виды и количество складок, их ориентировка, характер и элементы залегания всех элементов складок (крыльев, осевых поверхностей, осей, шарниров).
Морфология каждой складки описывается по всем известным классификациям [6]: по наклону крыльев и осевой поверхности, характеру замка, форме в плане и т.д.
Пример анализа исходной карты, составления схемы элементов складчатых форм и геологического разреза приведен на рис. 4.2. Описание складчатой структуры участка, изображенного на карте, дается ниже.
ОТЧЕТ
По лабораторной работе 4
|
|
|
