Определение элементов залегания геологических тел

К элементам залегания наклонных и вертикальных геологических тел и поверхностей (пластов осадочных г. п., даек, сместителей дизъюнктивов и т. д.) относятся простирание и падение.

Простирание — это распространение наклонного к горизонту тела (поверхности) в горизонтальном направлении. Простирание определяется положением в пространстве линии простирания — любой горизонтальной линии, принадлежащей данной поверхности (телу). Простирание всегда имеет два противоположных направления — можно сказать, что плоскость простирается на северо-восток, но с равным основанием можно говорить о юго-западном простирании этой же плоскости. Горизонтальные плоскости и тела простираются во все стороны.

Падение — это наклон тела (плоскости) к горизонту, определяемый положением в пространстве линии падения и углом падения.

Рис. 14А. Положение горного компаса при замере: а — азимута простирания вертикально падающего пласта; б — азимута падения, вугла падения у наклонного пласта; возле пластов на плане проставлены соответствующие знаки элементов залегания (в аксонометрии!)

Линия падения — это линия, принадлежащая данному телу (плоскости) и направленная вниз по этому телу (плоскости) (по этой линии потечёт вода). Очевидно, что линия падения перпендикулярна линии простирания. Угол падения — это угол между линией падения и её проекцией на горизонтальную плоскость (рис. 14А). Угол падения меняется от 0^Н при горизонтальном залегании тела (плоскости) до 90° при вертикальном его залегании.

Для определения элементов залегания наклонных геологических тел или плоскостей необходимо и достаточно замерить азимут линии падения (точнее её проекции на горизонтальную плоскость) и угол падения (рис. 14А). При вертикальном залегании геологических тел достаточно замерить любой из двух азимутов их простирания.

Для определения азимута падения ГК северным концом (или нулевым отсчётом шкалы) направляют в сторону линии падения (компас при этом должен быть горизонтален! — распространённой ошибкой является попытка замерить азимут, приложив ГК плашмя к определяемой плоскости, т. е. выведя его из горизонтального положения), и против северного конца магнитной стрелки читают значение магнитного азимута линии падения (рис. 14А, б).

При определении угла падения ГК длинной стороной совмещают с линией падения, придав компасу вертикальное положение, и на шкале угломера (эта шкала со значениями от 0°до 90° в обе стороны находится ниже шкалы азимутов на дне компаса) по отвесу читают значение угла падения (рис. 14А, в).

При определении азимута простирания ГК длинной стороной ставят параллельно линии простирания и читают любой из двух отсчётов против конца магнитной стрелки (рис. 14А, а).

Устанавливая компас для замеров элементов залегания, начинающие слишком буквально понимают рекомендацию «…приложите компас к поверхности…». Это имеет смысл, если поверхность ровная. При наличии на поверхности микрорельефа (бугорки, впадинки) лучше представить себе обобщённую плоскость, касательную к реальной поверхности, и, держа компас в нескольких сантиметрах от этой поверхности, измерить элемент залегания воображаемой.

Стандартные (с принятыми сокращениями) записи результатов замеров элементов залегания:

• • при наклонном залегании — аз.пад. ЮВ 120, L 50°;
• • при вертикальном залегании — аз. прост. СЗ 290° (или ЮВ 110°),

пад.верт.

Ошибочной является запись: аз. прост. ЮЗ 245 L35, т. к. не указано, в какую именно сторону — на северо-запад или юго-восток падает плоскость. Также ошибочна запись: аз. пад ЮЗ 150 L35- или не югозапад, а юго-восток, или не 150°, а какой-то замер от 180° до 270°.

При замерах элементов залегания очень пологих — 75° плоскостей (в этих случаях затруднительно определение точного положения линии падения), а также находясь на некотором удалении от точки замера (например, обнажение находится на противоположном берегу реки), можно, тем не менее, при наличии в обнажении среза, стенки, ориентированной поперёк («вкрест») простирания слоистости, дайки, трещиноватости и т. д. достаточно точно определить азимут простирания и угол падения. Для этого нужно встать лицом к стенке обнажения так, чтобы Ваш прямой взгляд был направлен строго по простиранию объекта (в этом положении не должны быть видны сами плоскости, элементы залегания которых Вы хотите замерить, а видны только их выходы (следы) на стенку — рис. 14Б, визуально направить ГК по направлению простирания и взять отсчёт по шкале компаса. Азимут падения в этом случае просто вычисляют.

Рис. 14Б. Определение элементов залегания горных пород в удалённых объектах разными типами ГК

Замер угла падения, а в этом случае достаточно понятен из рис. 14Б.

При отсутствии горного компаса элементы залегания можно определить и с помощью обычного географического компаса. Определение азимутов с помощью географического компасасм. подразд. 4.2.1. Угол падения в этом случае определяется на глаз или с помощью отвеса. Полезно при этом, встав так, как рекомендовано — Ваш взгляд строго по простиранию, поставить тетрадку или ладонь горизонтально, и от неё измерить угол падения.

Рис. 15. Образцы знаков элементов залегания

В т. А пласт песчаника падает на северо-восток под углом 30° при северозападном (юго-восточном) простирании.

В т. Б пласт песчаника залегает горизонтально.

В т. В пласт песчаника залегает почти горизонтально со слабым падением на восток.

В т. Г пласты известняка опрокинуты и падают на северо-запад под углом 70° при северо-восточном (юго-западном) простирании.

В т. Д пласт аргиллита простирается меридионально и падает вертикально («поставлен на голову»).

Нанесение знаков элементов залегания на карту делается с транспортиром (см. подразд. 4.3.1).

При этом используются условные знаки (рис. 15). У наиболее распространённого знака наклонного залегания (т. А на рис. 15) стрелка показывает направление падения, а длинная черта (её длина 5…6 мм) показывает простирание плоскости или тела. Угол падения обозначается цифрой. Обратите внимание также на знак опрокинутого залегания (т. Г на рис. 15), означающий, что пласт при обычном наклонном залегании падал бы на юго-восток, но опрокинут (подошва пласта оказалась выше его кровли) и падает на северо-запад.

При наклонном залегании сначала удобнее нанести коротенькую стрелку, направленную по азимуту падения, а затем перпендикулярно к ней, через её начало, проводят более длинную черту простирания. Начинающие часто при нанесении элементов залегания путают у знака линии простирания и падения или проводят линию падения в противоположную сторону, разворачивая тем самым условный знак на 90° или 180° против правильного его положения.