5.5. Способы картирования и отображения наклонно залегающих комплексов на геологических картах.

При горизонтальном залегании линия выхода будет совпадать с той горизонталью рельефа, какую абсолютную отметку имеет кровля и подошва пласта или стратиграфического подразделения. При вертикальном падении пласта проекция кровли и подошвы пласта на горизонтальную плоскость (карту) всегда является прямой линией. Это будет линия простирания.

Наклонный пласт при плоском горизонтальном рельефе тоже будет отображаться в виде прямой линии – линии простирания. При сложно расчлененном рельефе конфигурация выхода пласта будет извилистой.

Коэффициент извилистости будет зависеть от форм рельефа и элементов залегания пласта. Таким образом, техника отрисовки геологической карты в этом случае сводится к определению соотношения линий выхода пласта с горизонталями. Для отображения наклонно залегающего пласта на карте необходимо иметь географическую основу в горизонталях и данные об элементах его залегания, замеренные хотя бы в одной, привязанной к рельефу точке. Наклонный пласт в разрезе условно пересекает горизонтали. Это обстоятельство и используется для его отрисовки. Если наклонно залегающий пласт пересечь рядом горизонтальных плоскостей через равные высотные интервалы, как и горизонтали рельефа, то на поверхности пласта получим серию горизонтальных параллельных линий, отстоящих друг от друга на одинаковом расстоянии. Проекции этих линий на горизонтальную плоскость (карту) тоже будут выглядеть в виде параллельных, отстоящих на одинаковом расстоянии линий. Эти линии являются изолиниями высотных отметок –изогипсами. На поверхности слоя эти линии называются стратоизогипсами. Характерным свойством всех линий простирания (изогипс) поверхностей при выходе на дневную поверхность является пересечение их с одновысотными горизонталями рельефа. Следовательно, если найти на топооснове точки пересечения всех одноименных линий простирания и горизонталей местности и последовательно соединить их, то получим линию выхода пласта на дневную поверхность. Форма линий выхода, то есть ее изгибы будут зависеть от элементов залегания пласта и рельефа местности или от расположения линий простирания пласта и от конфигурации горизонталей.

Чем меньше угол падения пласта, тем больше будет расстояние между изогипсами на горизонтальной плоскости (карте) и наоборот.

Расстояние между проекциями изогипс (линий простирания), проведенных с одинаковым вертикальным интервалом, называется масштабом заложения или просто заложением.

Величина заложения пропорциональна косинусу угла падения пласта.

Для определения заложения:

1. Проводим линию АБ под углом наклона пласта (рис. )

2. Пересекаем ее горизонтальными линиями (плоскостями) через расстояние, равное сечению горизонталей в масштабе карты. Точки А - Б - В являются точками выхода линий простирания (изогипс).

3. Из точек А, Б, В опускаем перпендикуляр на горизонтальную плоскость, отрезки а - а и будут соответствовать масштабу заложения.

Заложение используется для построения выхода пласта на топографической основе при составлении геологической карты по элементам залегания, если известно место выхода пласта хотя бы в одной точке на местности и необходимо отстроить его по простиранию. Для этого после определения величины заложения на топографической основе в точке выхода выносят элемент залегания пласта, проводят линию простирания и линию падения. Затем от точки выхода пласта по линии падения откладывают отрезки, равные заложению, и по падению и по восстанию. Через каждую точку на концах этих отрезков проводим линии простирания, горизонтальные первой –это будут проекции стратоизогипс.

Вычисляем их отметки. Они будут понижаться по падению слоя и повышаться по восстанию. Слой на поверхности будет выходить в точках, где высотные отметки линий простирания совпадают с отметками горизонталей, то есть в точках пересечения одновысотных линий простирания и горизонталей. Находим такие точки, соединяем их плавной кривой и получаем выход слоя или одной из границ «пласта» на поверхность. Отстраивая линии выхода других «пластов», получаем полосы распространения всех других стратиграфических подразделений.

Закрашиваем их, выносим индекс – получаем геологическую карту. Для отрисовки второй границы пласта можно определить ширину его выхода по углу падения, если известна его мощность, по таблице. Ширину выхода в этом случае можно определить и путем построения разреза.

При подсечении стратиграфических границ скважиной при известных элементах залегания, по таблице же можно определить расстояние от устья скважины, на котором эта граница должна выйти на поверхность. Кстати, по этой же таблице можно решить обратную задачу – определить глубину подсечения в скважине границы или горизонта по его выходу на поверхность, если известны элементы залегания.

Рис. 6 Построение выхода наклонно залегающего пласта

с помощью заложения на топографической основе

I - карта;

II- определение заложения

Для постройки линии выхода пласта с помощью заложения можно использовать палетку или линейку масштаба заложения. В этом случае на узкую полоску бумаги или лучше прозрачной пленки наносят деления масштаба заложения в таком количестве, сколько горизонталей пересекает граница выхода пласта. Деления обозначают цифрами, соответствующими абсолютным отметкам линий простирания, через точку выхода на карте проводят всего одну линию простирания. Затем, положив на эту линию масштабную линейку соответствующим делением так, чтобы меньшие отметки были направлены в сторону падения, двигаем линейку сначала в одну, а затем в другую сторону от точки выхода. Определяем точки пересечения линий простирания с одновысотными горизонталями на карте, соединяем их последовательно линиями, получаем линию выхода пласта на поверхность.

С помощью заложения можно решить обратную задачу, то есть определить элементы залегания пород на карте по его выходу на поверхность. Для этого находим на карте две точки пересечения пласта с одной и той же горизонталью, соединяем их прямой линией, получим линию простирания. Высота ее равна отметке точек А и Б. Находим остальные линии простирания, определяем их отметки, в сторону их снижения проводим проекцию линии падения, замеряем азимут падения угла – определяем угол разобранным выше способом.

В условиях любого рельефа в том числе расчлененного, границы вертикально залегающих пластов на карте будут отображаться в виде прямых линий. В последнем случае они будут пересекать горизонтали до угла в 90°.

При горизонтальном залегании пород, как было показано выше, стратиграфические границы будут параллельно горизонталям.

Наклонно залегающие пласты, занимающие как бы промежуточное положение по углу падения (больше 0^° и меньше 90°), в условиях расчлененного рельефа будут иметь извилистые границы. Изгибы с противоположным расположением их выпуклостей будут приурочены к отрицательным и положительным формам рельефа. Если соединить мысленно стороны этих изгибов прямыми линиями, получим треугольники, которые называются пластовыми. Они используются для определения направления пород падения пород.

Слои наклонены в ту сторону, куда направлена вершина треугольника в отрицательных формах рельефа и в сторону восстания пласта на положительных формах (водоразделах), если угол наклона пласта больше угла наклона рельефа, если меньше – пятно.

При угле падения пласта меньше угла наклона склона, пласт будет выходить в виде пятна или полосы среди одновозрастных пород, в то время как в предыдущем случае по падению будут располагаться более молодые, а по восстанию более древние породы.

Величина угла изгиба (или треугольника) зависит от угла наклона и формы рельефа. При крутом залегании угол будет тупым, при пологом – острым. При одинаковом наклоне слоя выход его на крутом рельефе имеет более острый угол, чем на пологом.

Элементы залегания пласта на карте, если они не указаны, определяют по соотношению пласта с горизонталями рельефа. Для этого соединяют точки пересечения границы пласта (кровли или подошвы) с какой либо одной горизонталью прямой линией, которая будет линией простирания. Перпендикуляр к ней, опущенный из точки пересечения той же границы пласта с другой горизонталью, даёт линию падения, которая одновременно является и заложением.

Направление падения пласта определяют по возрасту и рельефу: наклонно залегающие пласты обычно наклонены в сторону более молодых пород (за исключением опрокинутого залегания).