Методическое пособие практические работы по дисциплине «геология» для студентов направления 020200. 62

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8

Тема. Построение геологического разреза по карте с горизонтальным и наклонным залеганием горных пород.

Задачи. Приобретение навыков построения геологического разреза по заданной линии.

Учебный материал. Учебные геологические карты крупного или среднего масштаба.

Методика работы.

При решении различных исследовательских и практических задач нередко возникает необходимость построить геологический разрез в вертикальной плоскости. Это несложно сделать, основываясь на изображении геологической ситуации в горизонтальной плоскости (на карте или плане).

Чертёж, на котором геологическое строение изображается в вертикальной плоскости, называется геологическим разрезом. Построение разреза удобно выполнять на листе бумаги с миллиметровой разметкой (миллиметровке).

Вдоль верхнего края листа миллиметровки откладывается горизонтальная базисная линия, длина которой соответствует длине линии разреза в масштабе карты. К её начальной и конечной точкам проводятся перпендикуляры – вертикальные линии, на которых откладываются отметки высот. Как правило, выбираются одинаковый горизонтальный и вертикальный масштабы, но при горизонтальном и очень пологом залегании горных пород, вертикальный масштаб обычно выбирается в несколько раз крупнее горизонтального (за исключением горных районов с сильно расчленённым рельефом). Диапазон шкалы высот выбирается исходя из минимальных и максимальных значений высотных отметок по линии профиля. Таким образом, создаётся бинарная система прямоугольных координат, в которой положение каждой точки рельефа определяется пересечением двух линий: первая соответствует её месту на горизонтальной линии профиля, вторая – абсолютной высоте. Последовательность точек соединяется плавной линией, изогнутой книзу – в долинах и котловинах и кверху – на возвышенных участках. Полученная линия является гипсометрическим профилем по выбранной линии местности. Объекты местности, имеющие собственные названия (горы, холмы, реки и т.д.) подписываются сверху над линией профиля.

Далее край листа миллиметровки прикладывается на карте к выбранной линии разреза. Вдоль него на линии гипсометрического профиля короткими штрихами простым мягким карандашом отмечаются все места пересечения линии разреза с геологическими границами, а также все разрывные нарушения, оси синклинальных и антиклинальных структур. Определяются элементы залегания каждого слоя (то есть определяется, в каком направлении и под каким углом он падает). С помощью транспортира и линейки откладываются соответствующие углы, и все границы продолжаются вниз до определенной преподавателем глубины построения данного разреза (она может быть различной в зависимости от сложности геологического строения участка и характера залегания горных пород). Затем аккуратно и четко подписываются все геологические индексы (в полном соответствии с картой), и поля пород закрашиваются цветными карандашами в соответствии с их возрастом (для стратифицированных подразделений), либо составом (для интрузивных образований). Литологический состав каждого подразделения отображается при помощи крапа. При этом в качестве образца студенты используют цветную геохронологическую шкалу и таблицу условных знаков для изображения наиболее распространенных горных пород. Над чертежом подписывается заголовок («Геологический разрез по линии А – Б»), снизу указываются значения горизонтального и вертикального масштабов.

Ознакомившись с методикой построения геологического разреза, студенты получают учебные геологические карты с нанесённой линией разреза, вдоль которой отстраивают гипсометрический профиль и геологический разрез.

Наиболее простыми являются геологические карты, отображающие горизонтальное залегание слоев. Если рельеф местности, представленной на карте, выровненный (плоский, нерасчлененный), то при горизонтальном залегании слоев геологическая карта будет представлять сплошное поле, закрашенное одним цветом, соответствующим возрасту наиболее молодого (верхнего) слоя. Аналогичная картина будет наблюдаться, если эрозионная сеть (овраги, балки, реки) развивается в пределах верхнего пласта и не врезается в подстилающий слой. Если эрозионная есть прорезает несколько горизонтально залегающих слоев, то на геологической карте с горизонталями границы выход пластов совпадут с горизонталям рельефом или пройдут параллельно им. Таким образом, если обнажающийся пласт не сечет горизонтали, залегание его горизонтальное.

Сначала строим топографический профиль. Для этого под картой (на листке) прочерчиваем вспомогательную линию такой же длины, как и линия профиля на карте (А-Б). Горизонтальный масштаб профиля обычно равен масштабу карты.

Вертикальный масштаб профиля выбирают в зависимости от масштаба карты и характера рельефа. Разница высотных отметок на карте, например равна 30 м (130-100), что в масштабе 1:50 000 соответствует 0,6 м. Следовательно, вертикальный масштаб необходимо для наглядности увеличить до 1:1 000 (I см - 10 м) Увеличение вертикального масштаба при составлении геологических разрезов (при горизонтальном залегании слоев) допускается.

После того как вертикальный масштаб выбран, его строят и надписывают с другого конца вспомогательной линии. На вспомогательной линии откладывают точки пересечения линии разреза с горизонталями рельефа на карте, а над точками подписывают их высотные отметки. По системе прямоугольных координат находят точки земной поверхности в местах пересечения горизонталей с линией разреза, соединяют их плавной кривой линией и получают линию топографического профиля.

На вспомогательную прямую переносят точки пересечения линия раз-рева о границами выхода пластов на геологической карте, а затем проектируют на топографический профиль. После этого проводят границ пластов в вертикальной плоскости разреза.

Топографический профиль, границы пластов на профиле и вертикальный масштаб обводят тушью. Вспомогательные линии и значки, проведенные карандашом, стирают. На концах профиля ставят соответственно буквы А-Б. Разрез ориентируют относительно сторон горизонта. Возраст пластов обозначают соответствующим цветом - согласно условным цветам стратонов на геологических картах, литологический состав условными обозначениями; на пластах (или за пределами профиля) проставляют индексы, указывающие возраст пород.

Сверху разрез подписывают; «Геологический профиль по линии ...» Под названием разреза помещают горизонтальный и вертикальный масштабы.

Методика построения геологического профиля по карте с наклонным залеганием слоев.

При наклонном залегания слоев и выровненном (нерасчлененном или слабо расчлененном) рельефе пласты вытягиваются прямолинейно по простиранию, образуя строго параллельные полосы. При неровном (расчлененном) рельефе границы наклонного пласта изгибаются - чем меньше угол падения, тем большее влияние на конфигурацию границ оказывает рельеф. При угле падания 3, 5, 7° границы пластов почти параллельны горизонталям; при больших углах падения они резко не согласуются с горизонталями; при вертикальном залегании пластов рельеф совершенно не оказывает влияния на контуры пластов (границы вертикального пласта при любом рельефе идут прямолинейно по простиранию).

На геологической карте выбираем направление профиля по линии А-Б. Масштаб карты 1:5 000. Как и в случае с горизонтальном залеганием пластов, сначала строим топографический профиль. Следует помнить, что увеличение вертикального масштаба при наклонном залегании пластов недопустимо (вертикальный масштаб должен быть равен масштабу карты). На топографический профиль проектируем точки пересечения границ пластов (стратонов) с линией разреза на карте, после чего под известным углом проводим границы пластов в вертикальной плоскости разреза.

Если элементы залегания пластов на карте не отражены, то на вспомогательную линию А-Б, кроме того, переносят точки пересечения линии разреза на карте с линиями простирания (горизонталями) поверхности какого-либо пласта. Линия, соединяющая полученные точки пересечения, отражает наклон пласта в направлении А-Б. Для определения угла падения пласта достаточно двух точек. Границы других пластов проводят параллельно полученной линии падения. При незначительных колебаниях рельефа топографический профиль будет представлен в виде мелкозубчатой линии, т.к. увеличение вертикального масштаба не допускается. В таком случае топографический профиль можно не строить, а от руки провести горизонтальную линию на уровне средней высоты местности по линии разреза на карте. Эту линию можно использовать и как вспомогательную для нанесения точек пересечения линии разреза с границами выходов пластов.

Окончательное оформление геологического профиля, нанесение условных обозначений и масштаба такое же, как и при горизонтальном залегании слоев.
Контрольные вопросы:

1. Что такое геологический разрез?

2. Какова последовательность выполнения основных операций при построении геологического разреза?

3. Исходя из чего выбирается диапазон шкалы высот при построении геологического разреза?

4. Почему и в каких случаях вертикальный масштаб геологического разреза может отличаться от горизонтального?

5. Что такое гипсометрический профиль и как он строится?

6. Как строятся границы геологических тел на разрезе?

7. Как определяется направление и угол падения слоёв при построении разреза?

8. В соответствии с чем на разрезе раскрашиваются геологические подразделения?

9. Чему должны соответствовать индексы геологических подразделений, показываемых на разрезе?

10. Как изображается вещественный состав горных пород на разрезе?
Литература:

1. Ананьев, В.П. Основы геологии, минералогии и петрографии: Учеб. для вузов [текст] / В.П.Ананьев, А.Д. Потапов. – 2-изд., перераб. и доп. – М.: Высш. шк., 2005.

2. Короновский, Н.В. Геология: учебник [текст] / Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. - 3-е изд., стер. - М.: ACADEMIA, 2006.

3. Милютин, Г.А. Геология: Учебник [текст] /А.Г. Милютин. – М.: Высшая школа, 2004.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 9

Тема. Карта четвертичных образований, её чтение и анализ.

Задачи. Ознакомление студентов с содержанием карты четвертичных образований, отображаемыми на ней объектами, способами их картографического изображения, методикой анализа карт четвертичных образований.

Учебный материал. Карты четвертичных образований различных масштабов и легенды к ним.

Методика работы. На картах четвертичных образований показываются отложения четвертичного возраста в соответствии с их генезисом, возрастом, формой и взаимоотношениями слагаемых ими геологических тел.

Контуры геологических тел, сложенных четвертичными образованиями, показываются в соответствии с площадями их выхода на дневную поверхность. Границы между ними показываются сплошными тонкими линиями, как и на обычных геологических картах. Площади их развития изображаются методом качественного фона в соответствии с генезисом и возрастом геологических тел. Основной тон окраски отображает генетический тип отложений, а оттенок – их возраст. Индекс каждого подразделения также отражает как его возраст, так и генетическую принадлежность. Кроме того, гашурными знаками может показываться вещественный состав отложений, а внемасштабными знаками – объекты, не выражающиеся в масштабе карты, а также различные геоморфологические и палеогеографические элементы, мощности покрова, типы геологических границ и т.д.

В качестве основных генетических типов и подтипов на картах четвертичных образований показываются: элювий, склоновые отложения (делювий, дерупций, десперсий, десерпций, дефлюкций, солифлюкций, деляпсий), отложения водных потоков (аллювий, пролювий), озёрные (лимний), болотные (полюстрий), ледниковые (гляциальные, флювиогляциальные, лимногляциальные), эоловые, морские, вулканогенные, техногенные. Особо показываются участки поверхности, на которых покров четвертичных отложений не развит (выходы дочетвертичных образований).

Характерной чертой распространения различных генетических типов четвертичных отложений является их приуроченность к определённым элементам рельефа, которые определяют обстановку их формирования (склоны, тальвеги) либо напротив, формируются в результате соответствующих геологических процессов (речные террасы, конусы выноса, моренные гряды, барханы и т. д.).

Возраст четвертичных образований показывается в соответствии с общей стратиграфической шкалой четвертичной системы, приведённой в табл.7. Индекс конкретного геологического тела представляет собой совокупность генетического индекса и обозначения принадлежности к подразделению ОСШ. В дополнение к этому, на картах крупного масштаба может показываться принадлежность конкретных геологических тел к подразделениям региональной стратиграфической шкалы – горизонтам. В этом случае в индексе к обозначению принадлежности геологического тела к подразделению ОСШ добавляется подстрочный знак принадлежности к горизонту (согласно приводимой в легенде региональной шкале).

Рассмотрев основные понятия и способы изображения четвертичных образований на соответствующих картах, студенты читают предложенные им карты четвертичных образований, определяют генезис и возраст четвертичных отложений на различных участках, анализируют связь между положением конкретных геологических тел и рельефом местности и другие закономерности их распространения.

1. Что такое карта четвертичных отложений? Что на ней изображается?

2. В соответствии с чем на карте четвертичных отложений показываются контуры геологических тел, сложенных четвертичными образованиями?

3. Как показываются границы геологических тел, сложенных четвертичными образованиями?

4. Что на картах четвертичных отложений показывает основной тон окраски, а что – оттенок?

5. Что отражает буквенно-цифровой индекс четвертичного подразделения на карте четвертичных отложений?

6. Для чего на карте четвертичных отложений могут использоваться гашурные знаки?

7. Какие основные генетические типы и подтипы отложений показываются на карте четвертичных образований?

8. В соответствии с чем показывается возраст четвертичных отложений?
Литература:

1. Чистяков, А.А. Четвертичная геология [текст] / А.А. Чистяков, Н.В. Макаров, В.И. Макаров. – М.: ГЕОС, 2000.

2. Боуэн, Д. Четвертичная геология [текст] / Д. Боуэн – М.: Мир, 1981. – 272 с.

3. Лукашев, К.И. Геология четвертичного периода [текст] / К.И. Лукашев. – Минск: Высшая школа, 1971.

2. Карлович, И.А. Геология: Учебное пособие для вузов [текст] / И.А. Карлович. – М.: Академический проект, 2004. – 704 с.

3. Короновский, Н.В. Геология: учебник [текст] / Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. - 3-е изд., стер. - М.: ACADEMIA, 2006. – 448 с.

4. Милютин, Г.А. Геология: Учебник [текст] /А.Г. Милютин. – М.: Высшая школа, 2004. – 413 с.

5. Чистяков, А.А. Четвертичная геология [текст] / А.А. Чистяков, Н.В. Макаров, В.И. Макаров. – М.: ГЕОС, 2000. – 302 с.
Дополнительная
1. Аллисон А., Геология [текст] / А. Аллисон, Д. Палмер. – М.: Мир, 1984. 565 с.

2. Аплонов, С.В. Геодинамика [текст] / С.В. Аплонов – СПб: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. 352 с.

3. Ботвинкина, Л.Н. Древний ландшафт Земли [текст] / Л.Н. Ботвинкина. – М.: «Знание», 1973. – 64 с.

4. Боуэн, Д. Четвертичная геология [текст] / Д. Боуэн – М.: Мир, 1981. – 272 с.

5. Бредшоу, М.Дж. Современная геология [текст] / М. Дж. Бредшоу. –Л. Недра, 1977. – 279 с.

6. Будыко, М.И. Климаты Земли в прошлом и будущем [текст] / М.И. Будыко. – Л.: Гидрометеоиздат, 1980. – 71 с.

7. Будыко, М.И. Глобальные климатические катастрофы [текст] / М.И. Будыко, Г.С. Голицын, Ю.А. Израэль. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. 158 с.

8. Бушинский, Г.И. Выветривание – процессы, породы и руды [текст] / Г.И. Бушинский, В.А. Теняков // Литология и полезные ископаемые. 1977. № 5. – С. 10-19.

9. Веклич, М.Ф. Палеогеография и ее основные задачи [текст] / М.Ф. Веклич // Палеогеография, Палеоландшафты. Киев: Наукова думка, 1977. С. 3-66.

10. Величко, А.А. Природный процесс в плейстоцене [текст] / А.А. Величко. – М.: Наука, 1973. – 256 с.

11. Витязев, А.В. Планеты Земной группы. Происхождение ранняя эволюция [текст] / А.В. Витязев, Г.В. Печерникова, В.С. Сафронов. – М.: Наука, 1990. – 294 с.

12. Витязев, А.В. Современное представление о происхождении Солнечной системы [текст] / А.В. Витязев // Энциклопедия «Современное естествознание». – М.: Магистр-Пресс. Т. 9. 2000. – С. 16-19.

13. Войткевич, Г.В. Происхождение и химическая эволюция Земли [текст] / Г.В. Войткевич. – М.: Наука, 1973. – 167 с.

14. Войткевич, Г.В. Возникновение и развитие жизни на Земле [текст] / Г.В. Войткевич. – М.: Наука, 1987. – 140 с.

15. Гвоздецкий, Н.А. Карст. [текст] / Н.А. Гвоздецкий. – М: Мысль, 1981. – 214 с.

16. Данбар, К. Основы стратиграфии [текст] / К. Данбар, Дж. Роджерс. – М.: Изд-во «Иностранной литературы», 1962. – 364 с.

17. Зубаков, В.А. Введение в палеогеографию плио-плейстоцена [текст] / В.А. Зубаков. – Л., 1979. – 234 с.

18. Зубаков, В.А. Палеоклиматы позднего кайнозоя [текст] / В.А. Зубаков. – Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 215 с.

19. Иванова, М.Ф. Общая геология. Учебник для студентов ун-тов [текст] / М.Ф. Иванова. М.: высш. школа, 1974. – 400 с.

20. Иорданский, Н.Н. Развитие жизни на Земле [текст] Н.Н. Иорданский. – М., 1980. – 240 с.

21. Короновский, Н.В. Основы геологии [текст] / Н.В. Короновский, А.Ф. Якушова. – М.: Высш.шк., 1991. – 421 с.

22. Левитес, М.Я. Общая геология с основами исторической геологии и геологии СССР [текст] / М.Я. Левитес. – М., Недра, 1978. – 360 с.

23. Лукашев, К.И. Геология четвертичного периода [текст] / К.И. Лукашев. – Минск: Высшая школа, 1971. – 399 с.

24. Малахов, А.А. Краткий курс общей геологии [текст] / А.А. Малахов. – М., «Высшая школа» , 1969. – 232 с.

25. Марков, К.К. Четвертичный период. В 2-х томах [текст] / К.К. Марков, Г.И. Лазуков, В.А. Николаев. – М.: Изд-во МГУ, 1965. Т. 1. – 371 с.; Т.2. – 435 с.

26. Муратов, М.В. Происхождение материков и океанических впадин [текст] / М.В. Муратов. – М.: Наука, 1975. – 176 с.

27. Нейштадт, М.И. История лесов и палеогеография СССР в голоцене [текст] / М.И. Нейштадт. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 404 с.

28. Немков, Г.И. Историческая геология с элементами палеонтологии [текст] / Г.И. Немков. – М.: «Просвещение». – 1980.

29. Обручев, В.Д. Основы геологии [текст] / В.Д. Обручев. – М.-Л.: Геолитиздат, 1947. – 327 с.

30. Палеогеография Европы за последние сто тысяч лет (атлас – монография). – М.: Наука, 1982. – 156 с.

31. Пиннекер, Е.В. Подземная гидросфера [текст] / Е.В. Пиннекер. – Новосибирск: Наука. Сиб. отд., 1984. – 157.

32. Происхождение и ранняя эволюция Земли. – М.: Наука, 1990. – 296 с.

33. Раст, Х. Вулканы и вулканизм [текст] / Х. Раст. – М.: Мир, 1982. – 344 с.

34. Резанов, И.А. Великие катастрофы в истории Земли [текст] / И.А. Резанов. – М.: Наука, 1984. – 196 с.

35. Серпухов, В.И. Курс общей геологии [текст] / В.И. Серпухов, Т.В. Билибина, А.И. Шалимов и др. – Л.: Недра, 1976. 535 с.

36. Сорохтин, О.Г. Развитие Земли [текст] / О.Г. Сорохтин, С.А. Ушаков. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002. – 560 с.

37. Хаин, В.Е. Историческая геология [текст] / В.Е. Хаин, Н.В. Короновский, Н.А. Ясаманов. – М., МГУ, 2006 – 447 с.

38. Храмов, А.Н. Палеомагнитология [текст] / А.Н. Храмов, Г.И. Гончаров и др. – Л.: Недра, 1982.

39. Шейдеггер, А. Основы геодинамики [текст] / А. Шейдеггер. – М.: Недра, 1987. – 384 с.

40. Юбельт, Р. Определитель горных пород [текст] / Р. Юбельт, П. Штрайер. – «Мир», 1978. – 238 с.

41. Юбельт, Р. Определитель минералов [текст] / Р. Юбельт. – М.: «Мир», 1978. – 360 с.

42. Якушова, А.Ф. Геология с элементами геоморфологии [текст] / А.Ф. Якушова. – М.: Изд-во Моск. ун-та, 1983. – 124 с.

43. Якушова, А.Ф. Динамическая геология [текст] / А.Ф. Якушова. – М.: «Просвещение», 1970. – 336 с.

44. Ясаманов, Н.А. Древние климаты Земли [текст] / Н.А. Ясаманов. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 296 с.