Геалагiчныя карты Беларусi.

Date: 2015-10-07; view: 621.

Галоўныя звесткi аб геалагiчных картах тэрыторыi Беларусi, дасягненнi беларускiх геолагаў у XIX стагоддзi, за савецкiм часам. Сучасны стан геалагiчнага картагрaфавання ў нашай краiне. - 2 гадзiны.

3. Слой, слаiстасць.Элементы залягання слаёў.

3.1. Слой, пласт. Слаiстасць.

Слой - вельмi шырокае паняцце ў геалогii. Яно мае розны сэнс у стратыграфii, геафiзiке, структурнай геалогii, iншых галiнах геалогii. Але ж агульнам, што аб'ядноўвае гэта паняцце, з'яўляецца тое, што гэта - пляскатае аднароднае цела, абмежаванае двума субпаралельнымi паверхнямi.

У структурнай геалогii мы будзем разглядаць слой (англ. - layer, bed), як элементарную структурную адзiнку, якая выдзяляецца пры вывучэннi i апiсаннi разрэзаў асадкавых, вулканагенна-асадкавых, а часам i метамарфiчных парод. Кожны слой утвораны больш цi меньш аднатыпнай пародай, якая адрознiваецца петраграфiчнымi, грануламетрычнымi i iншымi лiталагiчнымi асаблiвасцямi ад сумежных слаёў. Слой вылучаецца ў геалагiчным разрэзе таксама па колеру, тэкстуры i iншых прыкметах. Ён мае нейкую працягласць у прасторы адносна старон свету, якая завецца распасцiраннем (рус. - простiранiем, англ. - strike) слоя, i нахiл адносна гарызантальнай паверхнi, якi завецца падзеннем (англ. - dip).

Кожны слой абмежаваны зверху i знiзу паверхнямi, якiя завуцца адпаведна: кроўляй i падэшвай. Геолагам часта прыходзiцца сустракацца з парушанай (эрадзiраванай) верхняй мяжой слоя, якая ў гэтым выпадку завецца паверхняй слоя.

Слой адрознiваецца ад меньшых па памерах слайкоў, якiя з'яўляюцца элементам унутранай тэкстуры слоя - яго слойчатасцi. Апошняя можа быць гарызантальнай, касой (нахiленай) i хвалевай (мал. 11).

Часам тэрмiн “слой” ужываецца як сiнонiм тэрмiна “пласт”, калi апошнi не слаiсты. Пласт - лiталагiчна аднастайныя адклады, якiя займаюць пэўнае стратыграфiчнае палажэнне ў геалагiчным разрэзе; адрознiваюцца па пэўных прыкметах ад нiжэй i вышэйляжачых парод i адмежаваныя ад нiх больш цi меньш дакладна. Пласт (паводле Вассаевiча) - адзiн, або некалькi слаёў, якiя маюць агульную прыроду ў тым, цi iншым сэнсе (прыклады - пласт солi, пласт вугалю).

Натуральнае спалучэнне розных слаёў называюць слаiстасцю (англ. - layering). Cа слаiстасцю не трэба блытаць метамарфiчную сланцавасць (клiваж), асобнасцi (па-руску - отдельность) парод, або здольнасць парод распадацца на плiткi, паралельныя паверхням, якiя абмяжоўваюць пласт. Таксама трэба адрознiваць ад слаiстасцi гнейсавую палоскавасць (па-руску - полосчатость).

Працэс утварэння слаёў мае дзве складаючыя: эндагенныя i экзагенныя фактары. Да першых адносяцца рухi зямной кары, выклiканыя працэсамi ў мантыi, да другiх - фiзiчныя працэсы разрушэння горных парод, змены ў атмасферы, клiмаце Зямлi, уздзеянне вады ва ўсiх праявах (марскiя плынi, ледавiкi, атмасферныя ападкi, падземныя воды i iншыя), а таксама розныя спосабы пераносу прадуктаў разбурэння парод. З пачатку свайго ўтварэння слой, звычайна, мае гарызантальнае заляганне, але ўплыў у першую чаргу эндагенных i таксама экзагенных працэсаў з цягам часу прыводзiць да змены палажэння слоя ў прасторы, слой набывае нахiл. Аднастайнае нахiленае палажэнне слоя (серыi слаёў) завецца манаклiнальным. Пры гэтым слой набывае прасторавыя характарыстыкi, якiя можна ацанiць колькасна.

3.2. Элементы залягання слаёў i iх вылiчэнне.

3.2.1. Элементы залягання слаёў.

Асноўнымi прасторавымi характарыстыкамi пласта, якiя таксама завуцца элементамi залягання пласта, з'яўляюцца: лiнiя распасцiрання, лiнiя падзення. Лiнiя распасцiрання - прамая, атрыманая пры перасячэннi паверхнi слоя з гарызантальнай плоскасцю. Гэта любая гарызантальная лiнiя, якую можна правесцi на плоскасцi слоя (мал. 12). Пры манаклiнальным заляганнi лiнii распасцiрання з'яўляюцца паралельнымi. Калi ж распасцiранне слоя мяняецца, то лiнii распасцiрання будуць паралельна скрыўленымi (мал. 13).

Палажэнне лiнii распасцiрання вызначаецца адносна старон свету азiмутам, гарызантальным правым вектарыяльным вуглом, якi адлiчваецца ад паўночнага напрамку ад 0⁰ да 360⁰. Азначэнне азiмута можа давацца ў выглядзе двух лiчбаў праз 180⁰, напрыклад 40⁰ - 220⁰. Можна таксама даваць колькаснае выражэнне азiмута, карыстаючыся сектарамi, утворанымi промнямi старон свету (мал. 14): I - паўночна-усходнi (Пн-У) - 0⁰ - 90⁰, II - паўднёва-усходнi (Пд-У) - 90⁰ - 180⁰, III - паўднёва-заходнi (Пд-З) - 180⁰ - 270⁰, IV - паўночна-заходнi (Пн-З) - 270⁰ - 360⁰. Пры гэтым у межах сектароў значэннi азiмутаў падаюцца ад 0⁰ да 90⁰, напрыклад, Пд-У - 40⁰ , або II - 40⁰. (глядзi мал. 14).

Пры карыстаннi горным компасам трэба памятаць пра тое, што напрамак магнiтнага мерыдыяна адрознiваецца ад геаграфiчнага. Пры усходнiм схiленнi магнiтная стрэлка адхiляецца на ўсход, пры заходнiм - на захад. Калi папраўка на рознiцу паказчыкаў магнiтнага i геаграфiчнага мерыдыянаў не ўлiчана ў канструкцыi компаса, трэба запiсаць гэтую папраўку для тэрыторыi картаграфавання ў палявы дзённiк i ўлiчваць пры вымярэннях элементаў залягання пластоў. Папраўку, якая iснуе ў даследуемым раёне, трэба адымаць да паказанняў магнiтнай стрэлкi пры ўсходнiм схiленнi i дадаваць - пры заходнiм. У дзённiку паказчыкi элементаў залягання пластоў запiсваюцца ў геаграфiчных каардынатах.

Лiнiя падзення - прамая, перпендыкулярная лiнii распасцiрання слоя, якая ляжыць на плоскасцi слоя. Як i лiнiя распасцiрання яна вызначаецца азiмутам ад 0⁰ да 360⁰. Азiмут лiнii падзення азначаецца адной лiчбай, напрыклад, 45⁰, або Пн-У - 45⁰ , або I - 45⁰. Азiмут падзення пласта адрознiваецца ад азiмута распасцiрання на 90⁰ (плюс або мiнус у залежнасцi ад напрамку падзення слоя). Каб атрымаць значэнне азiмуту падзення слоя, ведаючы азiмут яго распасцiрання, трэба дадаць да першай лiчбы азiмута распасцiрання 90⁰, калi слой падае ва ўсходнiм напрамку, цi адняць 90⁰, калi падзенне мае адваротны накiрунак (на захад) (мал. 15).

Малюнак 15.

Вугал падзення – трэцяя характарыстыка прасторавага залягання пласта. Гэты вугал ўтвараецца плоскасцю слоя i гарызантальнай плоскасцю (праекцыяй лiнii падзення слоя на гарызантальную плоскасць). Ён не можа быць большым за 90⁰.

У некаторых навуковых працах можна сустрэць тэрмiн “лiнiя паўстання” (па-руску - лiнiя восстанiя), якi характарызуе лiнiю перпендыкулярную лiнii распасцiрання, накiраваную у супрацлеглы падзенню бок. Вугал памiж вертыкальнай лiнiяй i лiнiяй паўстання завецца вуглом нахiла.

Усе вышэйназваныя элементы залягання слаёў (пластоў) на мясцовасцi (абгаленнi) вымяраюцца з дапамогай горнага компасу, на картах i прафiлях адмысловымi спосабамi, апiсанымi нiжэй.

3.2.2. Горны компас i яго выкарыстанне пры вызначэннi элементаў залягання пластоў.

Выгляд горнага компаса i яго элементы адлюстраваны на малюнку (мал. 16). Значэннi азiмутаў распасцiрання i падзення здымаюцца з лiмба компаса, якi падзелены на 360 дзяленняў па адным градусе кожнае. Адлiк дзяленняў iдзе супраць гадзiннай стрэлкi, што зручна для вызначэння азiмутаў па паказанням паўночнага канца магнiтнай стрэлкi.

У выпадках, калi кроўля слоя знаходзiцца на паверхнi параметры элементаў залягання пласта вымяраюцца наступным чынам. Для вызначэння азiмута распасцiрання слоя да паверхнi пласта прыкладаюць горны компас доўгай стараной з лiнейкай, прыводзяць узровень на компасе ў гарызантальнае становiшча i здымаюць значэнне на лiмбе па паўночнаму канцу магнiтнай стрэлкi (звычайна блакiтнага колеру) пасля яе разарыентацыi (адпусканне фiксатара стрэлкi).

Для вызначэння азiмута падзення слоя да яго прыкладаюць горны компас кароткай стараной, накiроўваючы адзнаку “поўнач” на компасе ў бок лiнii падзення слоя, прыводзяць узровень на компасе ў гарызантальнае становiшча i пасля разарыентацыi (адпусканне фiксатара стрэлкi) магнiтнай стрэлкi здымаюць значэнне на лiмбе. Вызначыць азiмут падзення слоя можна i простымi падлiкамi, калi вядомы азiмут распасцiрання слоя, дадаючы або адымаючы ад яго 90⁰, як гэта было апiсана вышэй у раздзеле 3.2.

Для вызначэння вугла падзення слоя ў горным компасе усталяваны адвес (клiнометр) з дзяленнямi ад 0⁰ да 90⁰. Iм карыстаюцца толькi пасля таго, як зафiксавана магнiтная стрэлка. Горны компас прыкладаецца стараной, дзе знаходзiцца клiнометр, да лiнii падзення слоя, нацiскаецца кнопка для расфiксавання адвеса, вызначаецца вугал падзення па паказанню адвеса.

3.2.3. Вызначэнне элементаў залягання пластоў на абгаленнях.

Апiсанае вышэй заляганне слоя з'яўляецца не тыповым, а хутчэй выключэннем. Часцей геалагам даводзiцца мець справу з лiнiямi паверхняў пластоў на сценках абгаленняў або кар'ераў. У гэтых выпадках прымяняецца iншы спосаб вымярэнняў элементаў залягання пласта, якi дэталёва апiсаны А.Е. Мiхайлавым (1973) i В.Н. Паўлiнавым (1979). Такiм чынам, знаходзiм на кожнай са сценак абгалення бачнае падзенне плоскасцi слаёў, якое мае выгляд промняў, якiя сыходзяцца (разыходзяцца) з кропкi В. Для вылiчэння сапраўдных (па-руску - истинных) элементаў залягання па бачным падзенням неабходна вымерыць азiмуты распасцiрання сумежных сценак з дапамогай горнага компаса (b₁ i b₂) i бачныя вуглы падзення плоскасцi вымяраемай паверхнi пласта на гэтых сценках (a₁ i a₂) (мал. ). На перасячэннi гэтай плоскасцi ў абгаленнi з гарызантальнай плоскасцю на нейкай вышынi атрымаем кропкi А i Б на адной i другой сценках абгалення (глядзi мал. ). Уяўная (па-руску – воображаемая) лiнiя АБ адпавядае лiнii распасцiрання кроўлi даследуемага пласта, а перпендыкуляр да яе, праведзены з кропкi В да кропкi К з'яўляецца лiнiяй падзення пласта, якая з праекцыяй на гарызантальную плоскасць ОК ўтварае сапраўдным вуглом падзення пласта ÐВКО.

Перад намi стаiць задача вызначыць паказчыкi элементаў залягання даследуемага пласта: азiмуты яго распасцiрання i падзення, вугал падзення, якiя з'яўляюцца элементамi прамакутнай пiрамiды, аснаваннем якой з'яўляецца трохкутнiк са старанамi: АБ -лiнiя распасцiрання кроўлi пласта, ОБ - лiнiя распасцiрання адной сценкi абгалення i ОА- лiнiя распасцiрання другой сценкi. Староны пiрамiды утвораны выхадамi пласта на двух сценках абгалення, трохкутнiкi АОВ i БОВ, i ўяўнай пласкасцю кроўлi пласта АВБ. Лiнiя сапраўднага падзення кроўлi пласта ВК, перпендыкулярная да лiнii яе распасцiрання АБ, падзяляе трохкутнiк АВБ на два прамакутнага трохкутнiка АКВ i БКВ. Вышынёй пiрамiды з'яўляецца рабро ОВ, перпендыкулярнае да гарызантальнага аснавання АОБ.

Для вызначэння элементаў залягання пласта неабходна раскласцi на плоскасцi прамакутную пiрамiду. Разрэжам прамакутную пiрамiду АОБВ па бакавых рэбрах i раскладзем яе гранi АОВ i БОВ (як прамакутныя трохкутнiкi) шарнiрна-гарызантальна, г.з. у адну плоскасць з трохкутнiкам АОБ аснавання пiрамiды такiм чынам, каб промнi ОБ i ОА адпавядалi азiмутам распасцiрання сценак абгаленняы (мал. 24, б). Прамакутны трохкутнiк КОВ таксама раскладзем на гарызантальнай плоскасцi. Ва ўсiх трохкутнiках вышынныя катэты ОВ₁, ОВ₂, i ОВ₃ будуць мець аднолькавую велiчыню i трапяць на акружнасць радыусам ОВ. Куты ОБВ₁ (a₁) i ОАВ₂ (a₂) будуць адпаведна кутамi бачнага падзення плоскасцi на сценках абгалення, а кут ОКВ₃ (a) - сапраўдным кутом падзення даследуемай плоскасцi (кроўлi пласта). Лiнiя АБ з'яўляецца лiнiяй распасцiрання гэтай плоскасцi, а перпендыкулярная ёй лiнiя ОК - праекцыяй лiнii падзення на гарызантальную плоскасць. З'арыентаваўшы разгорнутую фiгуру пiрамiды па старонах свету, на графiку можна лёгка вызначыць транспарцiрам або компасам сапраўдны кут падзення, а таксама азiмуты падзення i распасцiрання плоскасцi слоя ад напрамку паўночнага мерыдыяну.

Такiм жа успамагальнымi графiчнымi пабудовамi можна вырашыць i адаротную задачу вызначэння бачных кутоў падзення па вядомаму сапраўднаму азiмуту падзення i куту падзення, а таксама па дадзенных сапраўднага падзення - накiрунак (азiмут), у якiм структурная плоскасць (слой) будзе мець той або iншы зададзены бачны кут падзення.

3.2.4. Вызначэнне элементаў залягання структурнай плоскасцi (слоя) па трох яе кропках, якiя выходзяць на поверхню.

Элементы залягання слоя можна вызначыць у выпадку, калi на паверхню выходзяць хаця б тры кропкi структурной плоскасцi. Гэта робiцца аналагiчна апiсанаму вышэй спосабу вызначэння элементаў залягання пластоў на абгаленнях (раздзел 3.2.1). Спачатку выбiраецца кропка выхаду слоя на паверхню з найвышэйшай гiпсаметрычнай адзнакай (кропка В у нашым прыкладзе - мал. ). Ад яе вымяраюцца два азiмута (лiнii ВА i ВБ) бачных напрамкаў падзення слоя ў накiрунках на дзве другiя кропкi выхада слоя А i Б (гл. мал. ). Затым вiзiраваннем з кропкi В у кропкi А i Б пры дапамозе клiнометра вызначаем куты бачных падзенняў плоскасцi слоя. Вызначаць азiмуты двух напрамкаў i куты бачнага падзенiя можна i з нiжнiх па схiлу рэльефа кропак выхада структурнай плоскасцi слоя. Графiчнае вызначэнне сапраўднага залягання плоскасцi робiцца таксама, як i пры вызначэннi элементаў залягання па дадзеных у дзвух сценках выпрацаўкi або абгалення.

3.2.5. Вызначэнне элементаў залягання структурнай плоскасцi (слоя) па геалагiчнай карце.

Элементы залегання плоскасцi слоя можно вызначыць i па тапаграфiчнай аснове, на якой хаця б тры кропкi выхада аднаго i таго ж слоя дакладна прывязаны да рэльефа (мал. ). Прыкладам можа быць карта, на якой паказаны тры кропкi з абсалютнымi адзнакамi 125, 115 i 140 м (на карце маштаба 1:5 000). Злучыўшы гэтыя кропкi атрымаем трохкутнiк АБВ (мал. ). Каб знайсцi лiнii распасцiрання слоя трэба на старанах трохкутнiка знайсцi кропкi абсалютных адзнак з iнтэрвалом, роўным сячэнню гарызанталяў рэльефу (на малюнку - 5 м). Для гэтага кожную са старон трохкутнiка разаб'ем на роўныя адрэзкi з крокам роўным кроку гарызанталяў. На малюнку старану АВ належыць разбiць на тры роўных адрэзка, старану БВ - на пять, а старану АБ - на два адрэзка. Паслядоўна злучыўшы папарна кропкi з аднолькавымi гiпсаметрычнымi адзнакамi на старанах трохкутнiка прямымi лiнiямi, атрымаем лiнii распасцiрання плоскасцi слою (перарывiстыя лiнii на малюнку ). Гэтыя iзалiнii вышынь структурнай плоскасцi завуцца стратаiзагiпсамi, калi яны знаходзяцца на кроўле або падэшве пэўнага слою. Пасля таго, як мы вылучылi лiнii распасцiрання, нескладана з дапамогай транспарцiра вызначыць iх азiмут ад паўночнага полюса, якi прымаецца за нулявую адзнаку. Пры гэтым напрамак на ўсход мае азiмут 90⁰, на поўдзень - 180⁰, на захад - 270⁰. Пасля замераў лiнii распасцiрання, трэба зрабiць вылiчэннi азiмута лiнii падзення. Гэтая лiнiя, як мы ведаем (3.2.1), перпендыкулярная да лiнii распасцiрання. Такiм чынам, перпендыкуляр да любой з лiнiяў распасцiрання (напрыклад, ВЛ) на карце будзе праекцыяй лiнii падзення на гарызантальную плоскасць карты. Азiмутам падзення слоя з'яўляецца правы вектарыяльны кут, памiж лiнiяй мерыдыяна i лiнiяй падзення.

Як вядома, лiнiя падзення мае яшчэ адну характарыстыку - кут падзення, якi наносiцца на карту наступным шляхам. З найвышэйшай кропкi выхаду слоя на паверхню (на малюнку - кропка В) праводзiм перпендыкуляр (на малюнку - лiнiя ВК) да лiнii падзення (на малюнку - лiнiя ВЛ). Выбiраем любую з кропак перасячэння лiнiяў распасцiрання i падзення, напрыклад, кропку Л на малюнку . Пасля гэтага па лiнii ВК ад кропкi В адкладваем у маштабе перавышэнне гiпсаметрычных адзнак кропак В (140 м) i Л (125 м) (на малюнку - адрэзак ВК роўны 140-125=15 м, а ў маштабе карты (1:5000) якi будзе мець велiчыню, роўную 3 мм), знаходзiм кропку К. Злучаем кропкi В, Л, К i атрымлiваем трохкутнiка з прямым кутом ЛВК. Замерыўшы транспарцiрам кут памiж сапраўднай лiнiяй падзення (у маштабе карты) i яе праекцыяй на гарызантальную плоскасць карты, вызначым кут падзення плоскасцi слоя. Трэба адзначыць, што для вызначэння азiмута распасцiрання слоя па геалагiчнай або структурнай карце дастаткова адной лiнii распасцiрання, а для замераў азiмута i кута падзення iх патрэбна не меньш за дзве.

Для вызначэнне элементаў залегання плоскасцi з дапамогай двух бачных напрамках падзення або па трох кропках яе выхада на паверхню выкарыстоўваюць сетку Баўмана (мал. 25, а). Яна прызначана для нанясення iнфармацыi аб элементах залягання пласта (расколiн, разломаў i да т.п.) - азiмута падзення i кута падзення. Сетка Баўмана ўяўляе з сябе пэўную колькасць канцэнтрычных акружнасцяў, якiя нанесены з адзiнага цэнтра прапарцыйна катангенсам вертыкальных вуглоў i радыўсаў праз 1°. На перыферычную (знешнюю) акружнасць сеткi праз 1° нанесены значэннi азiмутаў падзення ад 0°да 360° супраць гадзiннiкавай стрэлкi. Знешняя акружнасць сеткi таксама адпавядае 0° кута падзення, а цэнтр круга — куту, роўнаму 90°. Азiмут падзення адлiчваецца па знешняй акружнасцi, а кут падзення - па адпаведнаму радыўсу ад знешняй акружнасцi. Элементы залягання плоскасцяў адзначаюцца на сетцы кропкамi. Такiм чынам, кожная кропка, нанесеная на сетку Баўмана ўтрымлiвае iнфармацыю аб азiмуце падзення i куце падзення плоскасцяў (пластоў, расколiн, разломаў i да т.п.).

Сапраўднае (па руску - истинное) падзенне плоскасцi вызначаецца па двух бачных падзеннях наступным спосабам. Дадзенныя аб бачных падзеннях наносяць на сетку, атрымлiваюць дзве кропкi (А, Б), якiя злучаюцца памiж сабой прамой лiнiяй. З центра круга да яе праводзiцца перпендыкуляр, якi ўяўляе сабой праекцыю лiнii падзення на гарызантальную плоскасць. Затым па дыяграме вызначаем азiмут i кут падзення. Малюнак 25 дэманструе, што бачнае падзенне будзе раўняцца ПнУ 15⁰20', ПдУ 125⁰15', сапраўднае - ПнУ 66⁰28'.

3.2.6. Вызначэнне элементаў залягання структурнай плоскасцi (слоя) па дадзеных свідравання.

Структурнае каланкова-разведачнае свідраванне вядзецца звычыйна з ад­борам арыентаванага керна, што дазваляе высвятліць размеркаванне на глубiні поверхняў маркiруючых гарiзонтаў, зон тэктанiчных парушэнняў, па­верхняў старажытнага рэльефу i іншых стратыграфiчных, пе­траграфiчных i структурна-тэктанiчных элементаў.

Але часта геолагам прыходзіцца карыстацца дадзенымі свідравання, выкананага без арыентацыі керна. У гэтых выпадках элементы залегання структурнай плоскасцi можна вымярыць па дадзеных трох свідравін, якія размешчаны не па прамой лініі. Гэта можна зрабіць спосабам, апісаным у раздзеле 3.2.5, а можна скарыстаць i так званы “спосаб акружнасцяў”.

Спосаб акружнасцяў ажыцяўляецца наступным чынам. На план (карту) наносяць свідравіны. Вакол кажнай з ніх праводзяць акружнасцi радыу­самi, якія прапарцыйны (у маштабе) абсалютным адзнакам плос­касцi даследуемага пласта, які падсечан свідравінамі (мал. ). (*Трэба памятаць, што ў выпадку, калі знакі абсалютных адзнак розныя (дадатныя і адмоўныя), адлік абсалютных значэнняў трэба весці ад свідравіны з найніжэйшым палажэннем даследуемага пласта.) Пасля гэтага праводзім па дзве агульныя датычныя лініі да найбольшай акружнасцi i да кожнай з двух iншых. Пры гэтым утвараюцца кропкі перасячэння пар датычных прамых - кропкі А і Б. Злучыўшы гэтыя кропкі атрымаем лiнiю распасцiрання плос­касцi даследуемага пласта, бо яна знаходзіцца на структурнай плоскасцi i з'яўляецца гарызантальнай лiнiяй. Не будзе складаным вызначыць азімут лініі распасцірання АБ.

Для вызначэння азiмута падзення плоскасцi пласта трэба спачатку правесці праекцыю лiнii падзення, як перпенды­куляр да пабудаванай лiнiі распасцiрання АБ з цэнтра большага круга. Пасля гэтага не цяжка вызначыць азiмут лініі падзення плоскасцi, памятаючы пра тое, што яна будзе накіравана ў бок меншых акружнасцяў у выпадку дадатных абсалютных адзнак плоскасці і ў бок большай, калі абсалютныя адзнакі - адмоўныя.

Каб вылічыць вугал падзення, трэба атрымаць дадзеныя аб вертыкальным перавышэнні паміж двума з даследуемых свідравін. Для гэтага правядзем праз цэнтры гэтых свідравін лiнii, паралельныя АБ. (*Гэтыя лініі будуць адпавядаць лiнiям распасцірання.) На лініі праз цэнтр большага круга ў маштабе графiка (карты) ад цэнтра круга Г адкладзем адрэзак (ГК), роўны перавышэнню адной лiнii над другой. Напрыклад, калі перавышэнне будзе складаць 100 м, то ў маштабе 1:5000 адрэзак ГК будзе роўны 2 мм. Злучыўшы кропку К з кропкай перасячэння лініі падзення і лініяй распасцірання праз, якая праходзіць праз цэнтр меньшага круга В, атрымаем трохкутнік ГКВ, у якім вугал пры вяршыні В (a=ГВК) і будзе вуглом падзення структурнай плоскасці.

Усе вышэпрыведзеныя структурныя пабудовы трэба рабіць на празрыстых кальках, якія накладваюцца на карту або план.

Сучасная электронная тэхнiка дазваляе з любых глыбiнь з свідравін перадаваць выяву сценак свідравін з дапамогай адмысловага зонда з телевiзiйным аб'ектывам i передаючым прыстасаваннем (тэлев'юер), якія апускаюць у свідравіны (мал. ). Выкарыстанне падобнага прыбора дазваляе вызначаць элементы залягання слаёў, жыл, трэшчын.

4. Адлюстраванне структурных плоскасцяў на геалагічных картах.

4.1. Паказ выхадаў структурных плоскасцяў на карце.

Пры правядзенні геалагічнай здымкі і пабудове геалагічных карт геолагам даводзіцца выносіць на карты структурныя плоскасцi* (паверхні слаёў і пластоў, жылы, трэшчыны, разломы і да т.п.). Часцей за ўсё гэтыя паверхні маюць нахіленае заляганне, але сустракаюцца выпадкі гарызантальнага і вертыкальнага палажэння слаёў, разломаў, іншых структурных плоскасцяў. Структурныя паверхнi ў геалагічным сэнсе - літалагічныя, тэктанічныя або эразійныя межы, якія падзяляюць пласты рознага складу ці узросту.

* Структурныя паверхнi кроўлi i падэшвы слаёў горных парод, па­верхні iнтрузiўных цел; зрушацелі (па-руску - сместители) разломаў на невялікай плошчы можна прыняць за плоскасць.

У выпадку гарызантальнага распалажэння структурнай плоскасцi (па­верхнi) лiнiя яе выхада будзе супадаць з гарызан­таллю рэльефа, якая мае тую ж абсалютную адзнаку, што і гэта плоскасць. Пры вертыкальным палажэнні структурнай плоскасцi яе праекцыя на гарызантальную плоскасць (карту) з'яўляецца прамой лiнiяй (лiнiя распасцiрання) незалежна ад форм рэльефу, якія яна перасякае.

У выпадках нахілу структурнай плоскасці картаграфаванне праводзіцца больш складаным спосабам. Выключэннем з'яўляюцца выпадкі, калі нахіленая структурная плоскасца перасякае мясцовасць з роўным гарызантальным рэл'ефам. На такiх участках плоскасць мае выхад таксама ў выглядзе прамой лiнii (лiнii распасцiрання). У астатніх выпадках (пры сложным рэл'ефе) лiнiя выхада нахіленай плоскасцi будзе мець канфiгурацыю, якая залежыць ад форм рел'ефу i элементаў залегання плоскасцi.

Для таго каб пабудаваць на карце выхад нахіленай манаклінальнай струк­турнай плоскасцi, неабходна мець тапаграфiчную аснову ў гарызанталях i дадзеныя аб заляганнi структурнай плоскасцi, якія за­мераны хаця б у адной кропке, якая прывязана да рел'ефу, напрыклад кропка А (мал. 27 а). Ведаючы элементы залягання пласта (нахіленай плоскасці) - азімут падзення (стрэлка), азімут распасцірання (адрэзак перпендыкулярны стрэлцы), кут падзення (лічбы каля стрэлкі), можна вынесці на тапаграфічную карту з ізагіпсамі рэл'ефу лінію выхада на паверхню нахіленай структурнай плоскасці (геалагічную мяжу). Робіцца гэта наступным чынам. Перад тым, як пачаць пастраенні, трэба ўявіць манаклінальную аднастайна нахіленую структурную плоскасць, якая перасякаецца гарызантальнымі пласкасцямі з роўнымі iнтерваламi вышынь з крокам, адпавядаючым кроку ізагіпс рэл'ефу на тапаграфічнай карце (у нашым выпадку 10 м) (мал. 27, б). На перасячэнні паверхнi нахіленага слою з серыяй гарызантальных пласкасцяў атрымаем паралельныя лініі, якія знаходзяцца на плоскасці слоя, паказваюць яго аднолькавыя гіпсаметрычныя адзнакі (iзалiнii) i завуцца стратаiзагiпсамi.

Далей наша задача вынесці гэтыя стратаізагіпсы на тапаграфічную карту - спраекцыраваць нахіленую структурную плоскасць на гарызантальную паверхню. Чым меньшы кут падзення структурнай плоскасцi, тым большай будзе адлегласць паміж iзагiпсамi на праекцыі структурнай плоскасці на гарызантальнай паверхні карты. І наадварот, чым большы кут падзення, тым часцей будуць iзагiпсы, праведзенныя з тым самым вертыкальным iнтэрвалам (крокам ізагіпсаў). Адлегласць паміж праекцыямi iзагiпс лiнiй распасцiрання, якія праведзены з ад­нолькавым вертыкальным iнтэрвалам, называюць залажэннем. Велiчына залажэння прапарцыйна косiнусу кута падзення структурнай плоскасцi.

Як бачым, каб вынесці стратаізагіпсы на тапаграфічную карту нам не абысціся без уліку кута падзення структурнай плоскасці. Для гэтага патрабуецца пабудаваць графiк залажэння, які яшчэ завецца маштабам залажэння. Ён уяўляе сабой праек­цыю iзагiпс (лiнiй распасцiрання) праведзеных на струк­турнай плоскасцi з аднолькавым высотным iнтэрвалам на вертыкальную плоскасць (мал. 27, в). Як бачна на графіку залажэння, адлегласць паміж стратаізагіпсамі па гарызанталі (а) утворана ў выніку перасячэння кута падзення a (роўным у нашым прыкладзе 25⁰) з гарызантальнымі прамымі, праведзенымі праз адзнакі вышынь у маштабе тапакарты з крокам, адпавядаючым кроку стратаізагіпс (ізагіпс рэльефу): 150, 140, 130 і г.д. (мал. 27, в).

Наступным крокам пабудовы лініі выхада на паверхню рэл'ефу нахіленай структурнай плоскасці з'яўляецца вынесенне на тапаграфічную карту стратаізагіпс карціруемай плоскасці. Ад кропкі А, у якой вядомы элементы залягання пласта, адкладаюцца лініі, паралельныя лініі распасцірання з адлегласцю а, якая вылічана з дапамогай графiка залажэння. На тапакарце кропка А, у якой нахіленая структурная плоскасць выходзіць на паверхню, знаходзіцца на вышыні 100 м. Такую ж вышыню мае і стратаізагіпса, якая праходзіць праз кропку А. Стрэлка ўмоўнага знака ў кропке А паказвае накірунак падзення пласта (нахіл структурнай плоскасці). Менавіта ў гэтым напрамку адбываецца памяньшэнне значэнняў стратаізагіпс. У процілеглы бок назіраецца іх павелічэнне. Наносiць лiнii распасцiрання (iзагiпсы) структурнай плоска­сцi з кропкі А на карте трэба як у бок падзення, так i ў бок паўстання.

Пасля таго, як стратаізагіпсы нахіленай структурнай плоскасці вынесены на тапаграфічную карту, нецяжка знайсці кропкі выхада гэтай плоскасці на паверхню рэл'ефу. Гэта будуць кропкі перасячэння стратаізагіпс і ізаліній рэл'ефу з аднолькавымі гіпсаметрычнымі адзнакамі (роўнымі вышынямі). Не ўяўляе складанасці далей паступова злучыць гэтыя кропкі паміж сабой і атрымаць лінію выхаду нахіленай структурнай плоскасці на паверхню рэл'ефу (перарывістая лінія на малюнку 27, а). Форма лiнii вы­хаду структурнай плоскасцi на паверхню рэл'ефу (дзённую паверхню), яе выгіны залежаць ад элементаў залягання плоскасцi i рэл'ефу мясцовасцi, гэта значыць, ад частаты размеркавання лiнiй распасцірання (стратаізагіпс) плоскасцi i ад канфiгурацыi гарызанталяў.

Для пабудовы карты выхада нахіленай структурнай плоскасцi можна выкарыстаць спецыяльную палетку (маштаб­ную лiнейку).

Для гэтага спачатку трэба вычэрцiць графiк маштаба залажэння. На лiсце мiлiметровай паперы ў маштабе карты наносяць сячэнне гарызанталяў. Ад верхняй гарызанталi на маштабе залажэння (у нашым прыкладзе 150 м) ўнiз праводзяць лiнiю па­дзення пад вуглом 25°, якая пересячэ гарызантальныя лiнii i ў проекцii на вертыкальную плоскасць (палетку) дасць велiчыню залажэння, якая роўная адрэзку а.

Велiчыню залажэння можна вызначыць i матэматычна, ведаючы вугал падзення і адзін з катэтаў d (перавышэнне паміж стратаізагіпсамі па вертыкалі). Для гэтага вядомыя лічбы трэба падставіць у формулу прамавугольнага трохкутнiка:

а = d/tga, ці а = dctga.

Пасля гэтага велiчыню залажэння наносяць на палетку, ці маштабную лінейку, якую прыкладаюць да тапаграфічнай карты ў гарызанталях, сумяшчаючы адпаведную адзнаку на палетцы і ў кропцы А, дзе вядомы элементы залягання нахіленай структурнай плоскасцi. Ад гэтай кропкі адкладаем меткі з палеткі (маштабнай лінейкі) і праз ніх праводзім лініі паралельныя лінii распасцірання (стратаiзагiпсы). Кропкі перасячэння аднайменных лiнiй распасцірання i гарызанталяў рэл'ефу злучаюць паслядоўна плаўнай лiнiяй. Гэта лiнiя i будзе лiнiяй выхада плос­касцi на зямную паверхню (гл. мал. 27, штрыхавая лiнiя).

Часцей сустракаемымі і больш складанымі ў картаграфаванні з'яўляюцца выпадкі калі кропка з вядомымі характарыстыкамі залягання пласта (структурнай паверхні) трапляе паміж двумя гарызанталямi. Для пабудовы лініі выхада на паверхню плоскасці ў такіх выпадках трэба правесцi праме­жкавую гарызанталь. Яна праводзіцца шляхам простай iнтэрпаляцыi паміж вядомымі гарызанталямі (мал. 28). Напрыклад, кропка А трапляе паміж гарызанталямі 120 і 110 м. Праз кропку А праводзім лінію, перпендыкулярную да названых гарызанталяў, і знаходзім вышыню на якой знаходзіцца кропка А - у нашым прыкладзе 115 м. Шляхам інтэрпаляцыі праз кропку А і дадатковыя кропкі з адзнакай 115 м, захоўваючы прапорцыю адлегласці паміж гарызанталямі 120 і 110 м, праводзім дадатковую праме­жкавую гарызанталь, гіпсаметрычная адзнака якой адпавядае вышыні кропкі А. Пра­межкавыя гарызанталi могуць наносіцца шляхам змыкання лiнiй выхада структурнай плоскасцi на грэбянях узвышшаў або на дне далiн. Далей, для таго каб нанесці дадатковыя кропкі выхада плоскасці на паверхню на палетцы (маштабнай лінейке) таксама выносяць дадатковую метку 115 м паміж адзнакамі 120 і 110 м. Менавіта гэтую метку сумяшчаюць з кропкай А, прыкладаючы палетку ці маштабную лiнейку да лiнiі распасцiрання такім чына, каб меньшыя адзнакі былi накіраваны ў бок падзення плоскасцi (на паўднёвы ўсход у нашым прыкладзе). Лiнейку пасоўваюць уздоўж стратаізагіпсы 115 м на якой знаходзіцца кропка А па ўсей даследуемай паверхні карты, знаходзячы і адзначаючы кропкі пера­сячэння лiнiй распасцiрання (стратаізагіпс) з аднайменнымi гарызанталямi на карце. Далейшыя дзеянні па адбудове лініі выхада нахіленай структурнай плоскасці на дзённую паверхню робіцца спосабам апісаным вышэй.

Дадатковыя кропкі паміж ізагіпсамі на тапаграфічнай карце адзначаюцца і ў выпадках, калi адлегласць ад адной кропкамі выхада да другой значная i не вядомы дакладна выгін лiнii выхада паміж двумя гарызанталямi, якія адмалёваюць складаныя формы рэл'ефу. Інтэрпаляцыя і пабудова лініі выхада з выкарыстаннем дадатковых кропак праводзіцца спосабам, апісаным у папярэднім абзацы. Часцей за ўсё дадатковыя кропкі і лiнii на карту не выносяцца, а малююцца на палетцы цi на лiнейке масштаба зала­жэння. Усе дапаможныя лініі (стратаізагіпсы, дадатковыя ізагіпсы і іншыя), якія праводзяцца пры пабудове выхада плоскасцi на дзённую паверхню на карте або плане, выконваюцца тонкімі, наносяцца про­стым алоўкам i пасля выканання пабудовы лiнii выхода плоскасцi сцiраюцца.

4.2. Вызначэнне элементаў залягання структурных плоскасцяў на карце з гарызанталямi.

Геолагам часта даводзіцца вырашаць задачу адваротную той, якая была падрабязна распісана ў раздзеле 4.1 - вызначаць заляганне структурнай плоскасцi па геалагi­чнай карце. Як гэта робіцца мы высветлім у дадзеным раздзеле.

На геалагічных картах межы структурных плоскасцяў паказаны ў гарызанталях. Пры вызначэнні элементаў іх залягання пачынаюць з пошукаў лiнiі распасцірання плоскасцi. Палажэнне любой лініі лічыцца вызначаным, калі мы маем хаця б дзве кропкі, якія знаходзяцца на ёй. Для правядзення лініі распасцірання структурнай плоскасцi знаходзім кропкі яе выхада на паверхню на аднолька­вых адзнаках вышынь. Такімі кропкамі з'яўляюцца месцы перасячэння лiнii выхада плоскасцi з гарызанталямі рэл'ефу - кропкі А і Б (на вышыні 130 м), В і Г (на вышыні 120 м), Д і Е (на вышыні 140 м). Злучыўшы гэтыя кропкі лініямі папарна атрымаем праекцыі на гарызантальную плоскасць ліній распасцірання (стратаізагіпсы) структурнай паверхні, якія знаходзяцца адпаведна на вышынях АБ 130 м, ВГ 120 м, ДЕ 140 м. Каб вылічыць азімут лініі распасцірання структурнай плоскасцi трэба прыкласці транспарцір нулевой адзнакай да любой з вышэйазначаных кропак, накіраваць нулевы вектар транспарціра (азімут 0⁰) на поўнач (уздоўж адпаведнага мерыдыяну) і зняць замер па паказаннях адпаведнай лініі распасцірання.

Калі ўсе тры лініі распасцірання АБ, ВГ і ДЕ паралельны i знаходзяцца на аднолькавай адлегласці адна ад другой гэта зна­чыць, што падзенне паверхнi (плоскасцi) вытрыманае і не змя­няецца на дадзеным участку карты. Калі ж адлегласці паміж стратаізагіпсамі (лініямі распасцірання) розныя і адпаведна арыентыроўка іх таксама, то трэба рабіць вылічэнні для кожнай з іх паасобку. У гэтым выпадку трэба наносіць умоўныя значкі элементаў залягання паверхні (плоскасцi) ў кожнай кропке вымярэння.

Лініі падзення, як вядома перпендыкулярна лініі распасцірання. Такім чынам, каб вылічыць азімут лініі падзення трэба правесці перпендыкуляр да любой з лініяў распасцірання, напрыклад ДЗ - гэта будзе гарызантальная праекцыя лініі падзення на плоскасць карты, - а потым замерыць яе азімут як і для лініі распасцірання. Матыматычны спосаб вызначэння азімута лініі падзення пры вядомым азімуце лініі распасцірання і накірунку падзення разгледжаны ў раздзеле 3.2.1.

Для вызначэння вугла падзення карыстаюцца лініямі распасцірання і падзення. Менавіта вугал паміж сапраўднай лініяй падзення і яе праекцыяй на карту і будзе вуглом падзення. Праекцыю лініі падзення мы ўжо маем пасля папярэдніх структурных пабудоў - лінія ДЗ, а каб знайсці палажэнне сапраўднай лініі падзення выкарыстоўваюць два спосабы. Паводле першага, на асобным лістке паперы, ці палетцы, малююць маштаб залажэння, падобны на той, які быў апісаны ў раздзеле 4.1 і паказаны на малюнку 27, в. Для гэтага ад верхняга левага кута маштабнай сеткі (умоўна кропка Д) адкладаюць адрэзак роўны адлегласці паміж лініяй ДЕ і любой іншай стратаізагіпсай, напрыклад, ІК. На верхняй гарызантальнай лініі маштабнай сеткі атрымліваем кропку З. Ад яе па вертыкалі ўніз праводзім лінію, на якой ад З адкладаем велічыню вертыкальнага перавышэння паміж кропкамі Д і З, роўнае 30 м (перавышэнне паміж лініямі ДЕ (140 м) і ІК (110 м)) у маштабе карты - кропка Ж. У маштабе карты, напрыклад, 1:5000 перавышэнне бу­дзе роўным 6 мм. Пасля гэтага злучаем прамой лініяй кропкі Д і Ж, якая і з'яўляецца рэальнай лініяй падзення ў маштабе карты, вугал падзення якой не ўяляе складанасцяў вымераць з дапамогай транспарціра. Пры другім спосабе ўсе пабудовы робяцца на празрыстай паперы, прыкладзенай да карты, ці на самой карце (тонкімі лініямі, якія пасля выдаляюцца). Пры гэтым ад кропкі Д па прамой ДЕ адкладаюць адрэзак ДЖ, роўны перавышэнню паміж кропкамі Д і З (перавышэнне роўнае 30 м) у маштабе карты. Кут ДЗЖ (вугал падзення) вымяраюць транспарцірам. Падобныя вылічэнні могут быць праведзены для кожнай з іншых стратаізагіпс. У такім выпадку карыстаюцца велічыней перавышэння паміж даследуемай кропкай Д і адпаведнай лініяй распасцірання. Трэба мець на ўвазе, што па падзенню плоскасці вугал падзення можа мяняцца, аб чым сведчыць розная адлегласць паміж лініямі распасцірання, праведзенных з аднолькавым крокам залажэння. Павялічэнне адлегласці сведчыць пра змяньшэнне велічыні вугла, памяньшэнне - аб яго павелічэнні. Пры гэтым, вымераныя значэнні вугла падзення (разам з умоўным знакам іншых элементаў залягання) пазначаюцца на карце для кожнага участка ў кропках, дзе выкананы структурныя пабудовы і вылічэнні.

5. Магутнасць слоя (пласта).

У папярэдняй главе мы разгледзелі спосабы вызначэння элементаў залягання структурных плоскасцяў i нанясенне на карту лi­нiй іх выхада на дзённую паверхню. Пры гэтым мы не засяроджвалі увагі на тым, якой часткай структурнай паверхнi гэтая плоскасць з'яўляецца - падэшвай ці кроўлей (паверхняй) слою (пласта). Каб колькасна ахарактэрызаваць слой як элемен­тарнае цела, якое складзена асадкавай цi вулканагеннай горнай пародай, акрамя паказчыкаў элементаў залягання яго падэшвы ці кроўлі (паверхні) абавязкова прыводзіцца велічыня магутнасці слою - адлегласць паміж верхняй і ніжняй межамі слою. У прыродных умовах слаi звычайна абмежаваны не пласкасцямi, а няроўнымi паверхнямi, якія то сыходзяцца, то разыходзяцца паміж сабой. Каб разгледзіць магчымыя варыянты магутнасці слою возьмем за прыклад ідэальны выпадак, калі слой вытрыманы на значнай адлегласці з паралельнасцю абмяжоўваючых яго паверхняў (падэшвы і кроўлі). Такое iдэальнае цела мы i будзем даследаваць пры аналiзе магутнасці слаёў, iх шырыні i форм выхода на паверхню рэльефу.

5.1. Азначэнні розных варыянтаў магутнасці слаёў.

Магутнасць слаёў можа вымярацца рознымі спосабамі і розным чынам.

Сапраўдная (па-руску - истинная) магутнасць - найкароткая адлегласць паміж кроўляй і падэшвай слою (па перпендiкуляру) не залежна ад палажэння слою горнай пароды.

Вертыкальная магутнасць - адлегласць ад кроўлі да падэшвы слою па вертыкалі.

Гарызантальная магутнасць - адлегласць ад кроўлі да падэшвы слою па гарызанталі, у напрамку перпендыкулярным да распасцiрання.

Бачная (па-руску - видимая) магутнасць - найкароткае ўдаленне паміж кроўляй і падэшвай слою на зрэзе слою рэльефам. Шырыня выхаду пласта - праекцыя бачнай магутнасці на гарызантальную плоскасць (геалагiчную карту або план). Пры гарызантальным зрэзе слою шырыня яго выхада будзе ўяўляць бачную i ў той жа час гарызантальную магутнасць. Пры гарызантальным рэльефе шырыня вы­хаду слою заледжыць толькі ад яго сапраўднай магутнасцi i вугла па­дзення. Чым больш магутнасць слою і меньш вугал яго па­дзення, тым большай будзе шырыня вы­хаду слою і яго гарызантальная магутнасць. І наадварот, чым больш крутым будзе падзенне слою, тым будзе большай вертыкальная магутнасць у параўнаннi з сапраўднай магутнасцю. Калi слой мае вер­тыкальнае падзенне (“стаiць на галаве”), то шырыня яго выхаду раўна сапраўднай магутнасцi i ў той жа час гарызантальнай.

5.2. Вылічэнне магутнасці слаёў.

Усе вышэйназваныя параметры слою знаходзяцца ва ўзаемасувязі і могуць быць вылічаны па формулах прамавугольнага трохкутніка, калі нам вядомыя хаця б два параметры. Так, напрыклад, ведаючы шырыню выхада слоя i вугал яго падзення лёгка вылічыць сапраўдную магутнасць. карыстаючыся формуламі прамавугольнага трохкутніка:

H = h_s sina,

дзе H - сапраўдная магутнасць, h_s - шырыня вы­хаду слою, a - вугал падзення слою.

H = h_v cosa,

дзе H - сапраўдная магутнасць, h_v - вертыкальная магутнасць, a - вугал падзення слою.

Часам геолагі маюць справу са слаямі, частка якіх закрыта наносамi, асыпямi або эрадзіравана. У такіх выпадках вымяраюць няпоўную магутнасць - магутнасць слою без яго верхняй эра­дзiраванай або схаванай часткi.

Значэнні магутнасцяў пласта, вылічаныя па прафілях (вертыкальных разрэзах), могуць выносіцца на карты ў выглядзе ізаліній (ліній роўных магутнасцяў). Такія карты завуцца картамі магутнасцяў. Лініі роўных вертыкальных магутнасцяў завуцца ізахорамі, а лініі роўных сапраўдных магутнасцяў - ізапахітамі.

6. Напружаннi ў зямной кары. Сiлы iх выклiкаючыя.