Лекция 23. Геологические карты и профили

Геологические карты, отображают геологическое строение какого-либо участка верхней части земной коры. Представляют собой результат геологической съёмки. Могут быть составлены также на основании обработки материалов, накопленных при геологических исследованиях. Г. к. позволяют делать заключения о строении и развитии земной коры, закономерностях распространения полезных ископаемых; служат основой при проектировании поисковых и разведочных работ, проведении инженерно-геологических изысканий, строительных работ, изысканий по водоснабжению и мелиорации.

В зависимости от содержания и предназначения различают: собственно Г. к., карты антропогеновых (четвертичных) отложений, тектонические, литологические, палеогеографические, гидрогеологические, инженерно-геологические, карты полезных ископаемых, прогнозные и геохимические.

Г. к. антропогеновых (четвертичных) отложений отражают распространение, возраст, состав, мощность и происхождение пород четвертичного возраста. На них указываются границы различных стадий оледенения, морских трансгрессий и регрессии, границы распространения многолетнемёрзлых горных пород. На собственно Г. к. породы антропогенового (четвертичного) возраста сохраняются в тех случаях, когда они имеют морское происхождение или включают месторождения полезных ископаемых (например, россыпного золота, олова и т.д.), а также тогда, когда их мощность оказывается значительной и восстановить строение коренных пород под покровом рыхлых отложений крайне трудно.

  Литологические карты служат для изображения (обычно штриховыми обозначениями) состава и условий залегания пород, обнажённых на поверхности или скрытых под покровом четвертичных отложений.

  Палеогеографические карты строятся для какого-либо отрезка времени геологической истории. На них показывается распространение суши и моря; указывается состав осадков или фации и их мощности.

  Инженерно-геологические карты, помимо данных о возрасте и составе пород, показывают их физические свойства: пористость, проницаемость, прочность и др. данные, необходимые при проектировании хозяйственных объектов.

  Карты полезных ископаемых составляются на геологической основе, на которой знаками и цветом показываются распространённые на данной территории группы полезных ископаемых (горючие, металлические, неметаллические и др.) и отдельные виды минерального сырья. Для каждого вида полезных ископаемых выделяются промышленные и непромышленные месторождения и проявления. На карты наносятся также все прямые и косвенные признаки полезных ископаемых.

  Прогнозные карты отражают закономерности размещения различных видов минерального сырья или их комплексов. Они составляются на геологической основе и дают перспективную оценку отдельных элементов геологического строения отдельных районов в отношении полезных ископаемых. На картах отражается достоверность и обоснованность участков, рекомендуемых для постановки более детальных поисковых или разведочных работ с учётом геолого-экономических условий каждого участка.

Наибольшее значение имеют собственно Г. к., на которых с помощью качественного фона (цветного и штрихового), буквенных, цифровых и других условных знаков показываются возраст, состав и происхождение горных пород, условия их залегания и характер границ между отдельными комплексами. Цветной фон служит для обозначения возраста осадочных, вулканогенных и метаморфических пород. Штриховыми знаками обозначается состав пород. Исключение представляют интрузивные и некоторые вулканогенные породы, состав которых условно изображается цветом или буквами. Существуют также одноцветные Г. к., показывающие и состав пород, и их возраст штриховыми обозначениями. Все условные обозначения с пояснениями к ним выносятся в таблицу условных обозначений (легенду) карты.

Все условные обозначения одинаковы на геологических картах и соответствуют международным стандартам.

Цветовые обозначения на геологической карте

Более дробные возрастные подразделения в пределах каждого из названных закрашиваются тем темнее, чем они древнее; так, верхнемеловые отложения обозначаются светло-зеленым цветом, нижнемеловые — тоже зеленым, но темнее.

Для всех геологических карт характерны определенные условности. Во-первых, рыхлые отложения четвертичного возраста присутствуют практически повсеместно и если изображать только те породы, которые выходят на поверхность, то геологические карты были бы малоинформативны. Чтобы избежать этого, установили правило: четвертичные отложения мысленно снимаются с карты. Иначе говоря, изображается возраст пород, которые выходят не на поверхность, а под четвертичные отложения. Если же четвертичные отложения обозначены на картах, значит, здесь они имеют большую мощность или состав и возраст нижележащих толщ неизвестен.

Выпадают из общего принципа магматические породы. Цветом обозначается состав магматических пород, а возраст показывают буквенными индексами. Цвета здесь красные, оранжевые, зеленые, фиолетовые, причем яркие, в отличие от слегка приглушенных тонов осадочных пород.

Линиями разного характера обозначаются геологические границы различных пород и разрывные нарушения.

По масштабу геологические карты делятся на обзорные (1:1 000 000 и мельче), мелко- (1:1 000 000 и 1:500 0000, средне- (1:100 000 и 1:200 000), крупномасштабные (1:50 000 и крупнее) и детальные. Обзорные карты, составляемые для больших территорий целых стран, материков, всего земного шара, несмотря на схематичность, отражают общие черты геологического строения крупных участков земного шара и главнейшие особенности строения Земли в целом. Мелкомасштабные карты призваны более полно отражать характерные особенности территорий и закономерности распространения полезных ископаемых. Средне- и крупномасштабные карты выявляют сроение отдельных площадей; они обычно составляются в рамках листов международной номенклатуры. Детальные карты (1:10000 и крупнее) позволяют решать вопросы, связанные с закономерностями размещения рудных тел, с подсчётом запасов полезных ископаемых и возможностями промышленного и гражданского строительства. Средне-, крупномасштабные и детальные г. к. сопровождаются стратиграфическими колонкамиигеологическими разрезами.

Чтение геологических карт.

Наиболее просто изображаются горизонтально залегающие слои. Границы между слоями находятся на равной высоте, и их рисунок на карте повторяет изгибы горизонталей рельефа (рис. 1). При наклонном залегании слоев их изображение становится более сложным, т.к. форма их выхода на поверхность зависит от угла наклона пород и неровностей рельефа. Границы между слоями на карте приобретают вид извилистых линий, пересекающих горизонтали (рис. 2). Складчатые формы залегания горных пород обозначаются на Г. к. в виде извилистых и замкнутых контуров. При этом антиклинали выражаются выходами в центре древних слоев, а синклинали — наиболее молодых (рис. 3). Разрывные нарушения (сбросы, взбросы, надвиги и др.) изображаются на Г. к. резким смещением геологических границ и непосредственным соприкосновением по поверхностям совмещения разновозрастных толщ (рис. 4). Глубинные кристаллические породы (граниты, габбро и др.), образующие интрузивные тела (батолиты, лакколиты, штоки и др.), обычно срезают контакты между слоями вмещающих их толщ. Соотношения в залегании интрузивных и вмещающих пород легко выявляются на Г. к.

Геологический разрез, геологический профиль, вертикальное сечение земной коры от её поверхности в глубину. Г. р. составляются по данным геологических наблюдений, по геологическим картам, материалам горных выработок, буровых скважин, геофизических исследований и др.

Г. р. обычно проводят поперёк простирания геологических структур по прямым или ломаным линиям, проходящим при наличии глубоких опорных буровых скважин через эти скважины, и показывают расположение, возраст и состав горных пород. Г. р. особенно важны для районов, закрытых мощным чехлом антропогеновых отложений. Горизонтальный масштаб Г. р. отвечает обычно масштабу соответствующей геологической карты. Вертикальный масштаб Г. р. равен горизонтальному, что позволяет давать неискажённое изображение характера рельефа и геологического строения. Для решения многих практических вопросов (при проектировании ж.-д. линий, изысканиях при строительстве зданий, постройке плотин и др.) приходится выяснять соотношение различных элементов рельефа местности с её геологическим строением. В подобных случаях необходимо применять увеличенный вертикальный масштаб, превышающий горизонтальный в десятки и даже сотни раз.

Рис. 1. Общий вид холма (а) и его изображение на топографической карте (б); общий вид холма и образующих его слоёв песчаника и известняка (в); изображение их на геологической карте (г).

Рис. 2. Общий вид серии наклонно залегающих слоев (а) и их изображение на геологической карте (б).

Рис. 3. Геологическая карта, изображающая складчатую структуру: 1 — наиболее молодые слои (в центре синклинали), 7 — наиболее древние (в ядре антиклинали); внизу разрез по линии АБ.

Рис. 4. Складка, разорванная сбросом Х — X, 1 — наиболее молодые слои, 5 — наиболее древние; внизу разрез по линии АБ.

Разрез железорудного месторождения (Урал): 1 — известняки; 2 — сиенит; 3 — граниты; 4 — порфиры и туфы; 5 — магнитный железняк.

110