2.7. Определение элементов залегания горных пород

Описание залегания горных пород включает измерение элементов залегания, характеристику складок, разрывов и т.д. Измерение элементов залегания документируется в виде сокращенной записи азимута и угла падения, например аз. пад. 340° уг. пад. 30°.

Элементы залегания горных пород определяются с помощью горного компаса. Пласты горных пород редко залегают горизонтально, чаще встречаются наклонно лежащие пачки пластов. К элементам залегания относятся простирание (распространение), падение и угол падения пласта горной породы, которые определяют его положение в пространстве. Линия простирания – горизонтальная линия на поверхности слоя, образовавшаяся при пересечении горизонтальной плоскости с поверхностью пласта. Направление линии простирания определяется ее азимутом.

Наклон пласта к горизонту называется падением пласта. Падение характеризуется двумя элементами: линией падения (направлением) и углом падения. Линия падения соответствует направлению максимального угла наклона пласта, т. е. в плоскости, перпендикулярной линии простирания. Направление падения пласта определяется азимутом линии падения, т.е. азимутом ее горизонтальной проекции, а угол между линией падения и этой проекцией называется углом падения пласта (рис. 1).

Рис. 1. Элементы залегания:

abcd – плоскость пласта; abef − горизонтальная плоскость;

α – угол падения пласта

Горный компас смонтирован на прямоугольной пластине, большая сторона которой параллельна линии «Север – Юг» компаса. Деления шкалы лимба идут в направлении против часовой стрелки. На месте востока у горного компаса – запад (рис. 2). Это позволяет прикладывать пластину компаса к линиям, указывающим направление падения или простирания и по показаниям северного конца магнитной стрелки считывать отчет азимута падения или простирания. Кроме того, у горного компаса имеется клинометр (отвес) и шкала (внутренняя) для измерения угла падения пласта.

Рис. 2. Горный компас

Приступая к замерам элементов залегания нужно убедиться в том, что выбранная площадка представляет собой часть плоскости напластования, не искаженную ложными падениями, процессами выветривания, кливажем и т.д.

Первоначально определяется направление падения пласта (на практике правильное направление падения проверяется по падению ручки или камня). На расчищенный участок ставят компас на ребро так, чтобы отвес совпал с нулевым делением. Вдоль ребра компаса прочерчивают мелом или ножом линию, которая соответствует линии простирания пласта (рис. 3).

Рис. 3.

Затем, к этой линии прикладывают компас плашмя южным ребром так, чтобы северное ребро лежало по направлению падения пласта и вдоль длинного ребра компаса проводят линию, которая соответствует линии падения пласта. После этого, не отрывая южного ребра компаса от линии простирания, приводят компас в горизонтальное положение, отпускают зажим магнитной стрелки и по северному (зачерненному) концу снимают показание азимута падения пласта (рис. 4).

Рис. 4.

Направление простирания пласта отличается от направления падения на 90⁰ и имеет два значения, различающиеся на 180⁰. Условились брать то из них, которое будет соответствовать взгляду наблюдателя, если он встанет на пласт так, чтобы его правое плечо было обращено в сторону падения. Прежде чем определить угол падения, надо закрыть зажим магнитной стрелки, затем прикладывают компас длинным ребром к линии падения, отпускают зажим отвеса и определяют по нему угол падения (рис. 5).

Рис. 5.