Наклонно залегающих геологических тел

	Рис.3.9. Виды мощности наклонного слоя: Мист – истинная; Мг – горизонтальная; Мв – вертикальная; Мнеп – неполная видимая; Мвид – видимая

Истинная мощность наклонно залегающих геологических тел (толщина слоя или расстояние между подошвой и кровлей в нормальном сечении, перпендикулярном слоистости) может быть определена разными способами в зависимости от условий залегания, направления падения слоя относительно наклона рельефа.

Чаще всего применяются графическиий, аналитический и комплексный графически-аналитический способы.

Графический способ заключается в составлении геологического разреза вкрест простирания слоя, т.е. по линии его падения, и измерении в разрезе мощности с учетом масштаба карты и разреза.

Аналитический способ базируется на известных соотношениях истинной и видимой мощностей, горизонтальной и вертикальной мощностей, ширины выхода, угла падения слоя и угла наклона рельефа g, направления падения слоя относительно склона рельефа. Вывод этих соотношений имеется во всех учебниках по структурной геологии, в связи с чем нет смысла их повторять. Основные соотношения видны на рис. 3.9 и могут быть выражены в виде простейших формул:

М_ист = M_г Sin φ,

М_ист = M_в Соs φ,

М_ист = M_вид Sin (φ-g),

М_ист = M_вид Sin (g-φ),

М_ист = M_вид Sin (φ+g).

Комплексный графически-аналитический способ основан на использовании метода изогипс (рис. 3.10). С этой целью на топографической основе необходимо найти изогипсы подошвы и кровли слоя, горизонтальную или вертикальную видимую мощность его.

Горизонтальная видимая мощность слоя М_г определяется как расстояние между одноименными изогипсами кровли и подошвы, т.е. между изогипсами подошвы и кровли с одинаковыми высотными отметками. Например, измерив на карте (см. рис.3.10) расстояние между изогипсами кровли и подошвы слоя с отметками 170 м, получим горизонтальную мощность. Затем по формуле зависимости истинной мощности М_ист от горизонтальной M_г рассчитываем истинную мощность с учетом угла падения слоя φ.

Вертикальная видимая мощность слоя М_в определяется как разность гипсометрических отметок изогипс подошвы и кровли слоя, совмещенных вдоль одной прямой. Затем по формуле зависимости истиной мощности М_ист от вертикальной M_в рассчитывается истинная мощность с учетом угла падения слоя φ.

Если не известны отметки какой-либо поверхности слоя (подошвы или кровли), т.е. для слоев, срезанных несогласием, для самых молодых и самых древних пластов, выходящих на поверхность, то определяется лишь видимая, а не полная истинная мощность. При этом истинная мощность должна быть больше видимой, что и отражается в стратиграфической колонке соответствующим знаком >.

Неполная видимая мощность самых молодых (перекрывающих данный слой) пород находится через неполную вертикальную мощность этих пород. Последняя равна максимальной разности высотных отметок рельефа в области выхода перекрывающей толщи и отметок самых удаленных от выхода исходного слоя изогипс его кровли, проходящих через эти точки рельефа. Так, на рис. 3.11, а максимальная отметка рельефа в области выхода перекрывающей толщи составляет 160 м, а минимальная отметка изогипсы кровли исходного слоя - 0 м, следовательно, неполная вертикальная мощность перекрывающей толщи будет равна 160 м. Неполная истинная мощность перекрывающей толщи с учетом угла падения исходного слоя 53⁰ определяется по формуле

М_ист = M_в*Соs φ = 160*Соs 53⁰ = 160*0,60 = 96 м.

Неполная видимая мощность самых древних (подстилающих данный слой) пород также находится через неполную вертикальную мощность этих пород. Последняя равна в этом случае максимальной разности высотных отметок рельефа в области выхода подстилающей толщи и отметок самых удаленных от выхода исходного слоя изогипс его подошвы, проходящих через эти точки рельефа. Так, на рис. 3.11, а минимальная отметка рельефа в области выхода подстилающей толщи составляет 160 м, а максимальная отметка изогипсы подошвы исходного слоя - 280 м, следовательно, неполная вертикальная мощность перекрывающей толщи будет равна 120 м. Неполная истинная мощность подстилающей толщи с учетом угла падения исходного слоя 53⁰ определяется по формуле

М_ист = M_в*Соs φ = 120*Соs 53⁰ = 120*0,60 = 72 м.

Для получения навыков определения мощности наклонных слоев необходимо решить несколько задач, условия которых приведены выше (см. задание 3).