Учебно-методическое пособие по выполнению курсовой работы для студентов специальностей: 130301 «Геологическая съемка, поиски и разведка мпи»

В главе "Тектоника" описывается строение (структура) анализируемой территории. В качестве крупных элементов описываемой территории могут выступать: тектонические блоки и структурно-фациальные зоны. Нередко вся описываемая территория может составлять один блок или структурно-фациальную зону, но, если такие структурные единицы выделяются, то характеристика строения описываемой территории дается последовательно по тектоническим блокам и (или) структурно-фациальным зонам. Если же геологические образования, выполняющие тектонические блоки и (или) структурно-фациальные зоны, разделяются на структурные этажи, то описание строения блоков и зон, в свою очередь, дается по структурным этажам в возрастной последовательности от древних к молодым.

К этой главе, в качестве приложения, составляется на кальке структурно-тектоническая схема.

Понятия и принципы выделения тектонических блоков, структурно-фациальных зон и структурных этажей приведены в разделе «Методические рекомендации к составлению главы «Тектоника» (с. 24), а требования к содержанию структурно-тектонических схем – в разделе "Методические рекомендации к составлению структурно-тектонической схемы» (с. 36).

В качестве элементов строения тектонических блоков, структурно-фациальных зон и структурных этажей выступают складчатые и разрывные дислокации, вулканические постройки, вулкано-тектонические структуры, а также тектонические структуры, образуемые разломами.

Описание складчатых дислокаций включает в себя указание: 1 - морфологического и генетического типа складок; 2 - ориентировки складок (простирания относительно сторон света); 3 - ориентировки шарниров складок и их ундуляции (если таковая наблюдается); 4 - порядковости складок и размера ширины складок разного порядка.

На структурно-тектонической схеме, при этом, необходимо показать оси складок всех порядков, а на осях проставить значки направления погружения шарниров складок, используя рекомендуемые условные знаки (см. главу "Анализ складчатых дислокаций"). В тех случаях, когда на геологической карте наблюдаются многопорядковые складки, разрешается оси складок всех порядков наносить только вдоль линии разреза (в полосе шириной около 6 см), а на остальной территории можно наносить только оси складок 1-го порядка (или 1-го и 2-го).

Описание разрывных дислокаций включает в себя: 1 – разделе-ние всех разломов тектонического блока, структурно-фациальной зоны или структурного этажа на группы по ориентировке, кинематическому типу и возрасту; 2 - описание каждой группы разломов (или единичных разломов) с указанием: размера, направления и амплитуды перемещения блоков; вида пород, слагающих шовную зону разломов; характера взаимоотношений разломов со складчатыми дислокациями и другими геологическими объектами. На структурно-тектонической схеме около сместителей наиболее крупных разломов условными значками следует показать направления перемещения, а цифрами - амплитуду перемещения блоков. Кроме этого здесь же (около сместителя) следует указать буквенными и цифровыми значками время перемещения блоков вдоль разлома (иногда неоднократных) - возраст разломов (подвижек). Приемы определения амплитуды перемещения блоков, а также условные знаки направления и амплитуды перемещения блоков, а также времени подвижек по разломам приведены в разделе "Анализ разрывных дислокаций".

Для облегчения проверяющему работу преподавателю поиска на карте описываемых в тексте разломов рекомендуется на структурно-тектонической схеме наиболее крупным и характерным разрывам (как и складкам) давать собственные названия, или хотя бы нумеровать их (с последующим указанием номера или названия разлома при его характеристике).

При описании вулканических построек требуется указывать: 1 - вид вулканической постройки (моногенная или полигенная и их разновидности); 2 - размеры постройки по латерали и по вертикали; 3 - состав и последовательность залегание слагающих ее образований; 4 - формы и размеры отдельных слагающих ее геологических тел (потоков и покровов); 5 - морфологию постройки (формы подошвы и верхней части конуса вулкана, в том числе направления и углы наклона этих поверхностей).

При описании вулкано-тектонических структур указываются: 1 - размеры; 2 - возраст; 3 - состав; 4 - характер залегания и степень дислоцированности слагающих их образований (потоков, покровов, слоев и интрузий); 5 - амплитуда опускания обрушившейся части вулканической постройки.
История геологического развития

В этой главе описывается последовательность геологических событий, протекавших на данной территории, начиная с наиболее древних этапов развития и кончая настоящим временем.

Из процессов, фиксируемых геологическими образованиями или структурами, надежно восстанавливаются: осадконакопление, вулканическая деятельность, интрузивный магматизм, метаморфизм, тектонические движения и денудация. Эти процессы, обычно, проявляются в определенной последовательности, составляя геотектонические циклы.

Первая половина цикла характеризуется интенсивным осадконакоплением и вулканизмом, а вторая - проявлением интрузивного магматизма и горообразовательных движений. Заканчивается цикл размывом возникшей складчатой системы. Однако необходимо иметь в виду, что внутри цикла могут проявляться внутрицикловые тектонические колебательные или складкообразовательные движения, сопровождаемые интрузивным магматизмом и слабыми размывами. В таких случаях внутри цикла должны быть выделены тектонические фазы и описаны указывающие на них процессы.

Описывая последовательность геологических событий (процессов) в их хронологической последовательности необходимо указывать: 1 - в каких условиях накапливались осадочные и вулкано-генные породы, степень изменчивости этих процессов; 2 – прояв-лялся ли интрузивный магматизм и, если проявлялся, то время его проявления, состав магмы (магм), последовательность внедрения интрузий; 3 - время проявления тектонических движений и их характер (колебательные или горообразовательные), интенсивность и результат проявления (возникновение моноклиналей или складчатости, ориентировка складчатости); 4 - время проявления метаморфизма, его разновидность (контактовый, дислокационный, гидротермально-метасоматический, динамотермальный, ультрамета-морфизм) и фациальные условия; 5 - время и длительность размыва, завершающего геотектонический цикл.

Завершается глава «История геологического развития» описанием современных геологических процессов: эрозионных, аккумулятивных, колебательных движений и результатов их проявления.

В «Заключении» к курсовой работе указываются основные особенности геологического строения проанализированной территории и то, чему научился обучающийся за время работы над курсовой работой.

Геологическая карта - это графическое изображение в условных знаках и в определенном масштабе геологического строения какого-то участка земной поверхности. Прочитать карту - это значит «снять» с нее зашифрованную в ней информацию. Эта информация содержится в большей части непосредственно в карте, а частью - в стратиграфической колонке и в условных обозначениях к карте. Чтобы «снять» с карты максимум информации необходимо тщательно изучить условные обозначения. Кроме этого, необходимо понимать термины, используемые в условных обозначениях. Для этого нужно читать учебную литературу и (или) геологический словарь.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К СОСТАВЛЕНИЮ

ГЛАВЫ «ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКИЙ ОЧЕРК»

Под рельефом подразумевается внешний облик земной поверхности. Он состоит из выпуклостей и вогнутостей (земной поверхности), имеющих различные формы, размеры, элементы строения, происхождение и называемые формами рельефа. Рельеф оказывает большое влияние на характер выхода геологических тел и границ на земную поверхность. По этой причине для полноценного анализа геологической ситуации, имеющейся на карте, необходимо уметь разбираться в особенностях рельефа описываемой территории. По внешнему облику выделяют разновидности рельефа: равнинный, холмистый и горный. Крупные участки суши имеющие рельеф перечисленных видов, соответственно называют равнинами, холмогорьем и горами.

Равнины - это обширные пространства суши, у которых абсолютные отметки близко расположенных точек мало отличаются друг от друга (до 5 м на 1 км расстояний). Они делятся на низменные (с максимальными абсолютными отметками до 200 м) и приподнятые (с абсолютными отметками до 2 000 м).

Для равнин характерны такие формы рельефа как котловины, возвышенности и террасированные речные долины. Возвышенности по форме делятся на увалы - плоские, несколько вытянутые приподнятые территории и гривы - сильно вытянутые узкие положителные (выпуклые) формы рельефа.

К отдельным формам горного рельефа относятся горы (горные вершины), горные хребты и долины.

Так, холмистый рельеф, характеризующийся относительными превышениями 50 - 200 м, можно разделить на слаборасчлененный (с превышениями 50 - 100 м), среднерасчлененный (с превышениями 100 - 150 м) и сильнорасчлененный (с превышениями 150 - 200 м).

Соответственно, среднегорный рельеф следует считать слаборасчлененным при относительных превышениях в 500 - 700 м, среднерасчлененным - при превышениях в 700 - 1000 м и сильнорасчлененным - при превышениях в 1000 - 1500 м.

При анализе рельефа территории, представленной на геологической карте, сначала указываются развитые здесь типы рельефа и их общая характеристика. После этого приводится описание отдельных форм рельефа (котловин, возвышенностей, увалов, грив, холмов и хребтов), характерных для разных типов рельефа. Описывать отдельные формы рельефа можно группами или по одиночке, указывая их пространственное размещение, размеры, ориентировку, максимальные абсолютные отметки и высоту положительных форм рельефа или глубину вреза отрицательных (речных долин, котловин), местоположение истоков рек.

За высоту положительной формы рельефа принимают разницу отметок ее вершины и основания. А за отметку основания принимается отметка горизонтали, общей для данной и соседней аналогичной формы рельефа.

При анализе рельефа описываемой территории возможны случаи, когда разные части территории имеют различные виды рельефа по высотным отметкам или степени расчленения. Эти особенности рельефа также следует описывать.

Требования к описанию гидросети (гидрографии) описываемого района не требуют каких-либо особых разъяснений.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К СОСТАВЛЕНИЮ ГЛАВЫ «СТРАТИГРАФИЯ»

Под площадным распространением стратона понимается распределение стратифицированных образований на территории, охваченной геологической картой. Участки распространения стратона могут быть пространственно привязаны к центру или границам описываемой территории или к характерным крупным формам рельефа (горам, урочищам, долинам рек).

Под структурной позицией стратона подразумевается приуроченность его к каким-либо четко выделяемым геологическим структурам (крупным складкам, блокам, зонам, горстам или грабенам). Это значит, что данное стратиграфическое подразделение по всей описываемой территории может быть приурочено к ядрам синклиналей или антиклиналей; располагаться в пределах какого-либо участка, ограниченного разломами (в пределах блока), или в пределах участка, отличающегося геологическим строением от остальной территории (в пределах структурно-фациальной зоны) и т. д.

Но не у всякого стратона может быть четкая структурная позиция и, если у какого-то стратона она не проявляется, то по этому пункту он не характеризуется.

Сведения о составе пород стратона берутся из текста столбца «Характеристика пород» Стратиграфической колонки, помещенной на левом поле геологической карты.

Сведения о внутреннем строении стратона берутся из столбца «Литологическая колонка» (в котором штриховыми знаками показан состав пород) Стратиграфической колонки. Часто этот столбец не подписывается, но он всегда есть в Стратиграфической колонке.

Внутреннее строение стратона описывается в том случае, когда он состоит из нескольких пород. Тогда, на основании анализа строения толщи, показанного в Литологической колонке, указывается: 1 - числовое соотношение переслаивающихся пород (то есть, чего больше и чего меньше, и во сколько раз); 2 - к какой части разреза приурочена порода, если она распределена по разрезу неравномерно; 3 - положение в разрезе стратона маркирующих горизонтов и иные какие-то особенности внутреннего строения описываемого стратона.

Сведения о содержании в породах стратона ископаемых органических остатков также берутся из колонки "Характеристика пород", где латинским шрифтом приведена их видовая, родовая или иная принадлежность.

Под характером структурных взаимоотношений стратонов подразумевается согласное или несогласное залегание соседствующих по вертикали стратиграфических подразделений. Тип залегания указывается в Литологической колонке прямой (при согласном залегании) или волнистой (при несогласном залегании) линиями. Но там не указывается вид несогласия (параллельное, угловое, азимутальное или структурное; локальное или региональное). Поэтому, для определения вида несогласия необходимо выяснить структурные взаимоотношения стратонов, сравнивая характер и степень их дислоцированности. Если слоистость в нижнем и верхнем несогласно залегающих комплексах (стратонах) параллельны друг другу и в плане и в разрезе, то несогласие - параллельное; если в плане параллельны, а в разрезе не параллельны то - угловое; если слоистость в нижнем и верхнем несогласно залегающих комплексах в плане не параллельны друг другу, то несогласие - азимутальное; а если несогласно залегающие комплексы имеют резко различный характер складчатости (или верхний комплекс залегает горизонтально на нижнем, смятом в складки), то несогласие - структурное.

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ К СОСТАВЛЕНИЮ ГЛАВЫ «ИНТРУЗИВНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ»
Анализируя имеющийся на геологической карте интрузивные тела, читающий карту должен решить следующие вопросы:

1) все интрузивные образования описываемой территории разделить на интрузивные комплексы;

2) определить формы интрузивных тел и дать им названия в соответствии с принятой номенклатурой;

3) выяснить строение интрузивных тел;

4) определить (если на карте не указан) или обосновать (если указан) относительный возраст интрузивных тел.
Выделение интрузивных комплексов

Под интрузивным комплексом понимается группа интрузивных тел, объединенных общностью состава, возраста, условий образования и залегания. Соответственно, если в пределах описываемой территории встречаются интрузии, различающиеся по этим критериям, то они (интрузии) должны быть отнесены к разным интрузивным комплексам.

В большинстве случаев интрузивные комплексы состоят из одного вида интрузий. Но иногда в один комплекс могут быть объединены интрузии разного состава, но одного возраста и вида. Например; дайки разного состава, но одного возраста; жерла и субвулканические интрузии разного состава, но одного или близкого возраста и т. п. В некоторых случаях интрузивный комплекс может быть представлен одним интрузивным телом.

Выделенные интрузивные комплексы должны быть поименованы в соответствии с их составом, возрастом или видом интрузивных тел. Например: комплекс габбровых интрузий (если возраст всех габбровых интрузий одинаковый, то возраст интрузивного комплекса можно не указывать); комплекс гранитных интрузий девонского и пермского возраста; комплекс жерл и субвулканических интрузий неогенового возраста (если есть жерла и (или) субвулканические интрузии иного, чем неогеновый, возраста).

Иногда на картах (в условных обозначениях) интрузии уже бывают разделены на интрузивные комплексы. Тогда, с учетом этого разделения, они и должны описываться.

Описание интрузивных комплексов ведется последовательно по возрасту - от древних к молодым, а при одном возрасте - первым описывается комплекс, представленный более основными породами.

Встречающиеся в природе интрузивные тела по объемной форме могут быть плитообразными (силлы, лополиты, дайки, гарполиты и жерла трещинного типа), караваеобразными (лакколиты, батолиты), столбообразными (штоки, некки), воронкообразными (этмолиты) и серпообразными (факолиты). При этом плитообразные тела (дайки и дайкообразные интрузии) кроме плоскопараллельной формы могут иметь форму конуса или цилиндра (и соответственно называться коническими или цилиндрическими).

В процессе выполнения курсовой работы представление об объемной форме интрузивного тела составляется на основе анализа формы выхода этого тела на земную поверхность и пространственного положения его контакта (контактов).

Форма выхода интрузивного тела на земную поверхность может быть изометричной, вытянутой или неопределенной (не напоминающей простую геометрическую фигуру). При этом, форма выхода интрузивного тела на земную поверхность не обязательно отвечает его объемной форме. К примеру, изометричная форма тела в плане (на карте) вовсе не означает, что это тело имеет изометричную форму в объеме. Оно может быть в объеме и изометричным, и столбообразным (вертикально стоящим), и плитообразным (горизонтально лежащим). Все дело в пространственных соотношениях рельефа и интрузивного тела.

Ориентировка в пространстве контакта интрузивного тела (направление и угол падения) бывает указана на карте характерным значком элементов залегания. Ориентировку контакта можно также определить и по ориентировке элементов протектоники интрузии (линейности и полосчатости) вблизи контакта. Обычно линейность и полосчатость в эндоконтактовой зоне параллельны контакту и, если их ориентировка показана на карте, то такой же можно считать и ориентировку контакта.

В тех случаях, когда ориентировка контакта не указана, приходиться определять ее самостоятельно, пользуясь правилом пластового треугольника. По этому правилу вершина угла изгиба контакта интрузии при пересечении им долины (ложбины), указывает направление погружения контакта; при пересечении им водораздела (выпуклого участка рельефа между двумя долинами) указывает направление восстания контакта (обратного погружению). Правилом этим нужно пользоваться осторожно, поскольку контакт может быть вертикальным, но извилистым, и тогда изгиб его в долине может быть не закономерным, а случайным. Для исключения неправильного вывода из-за такой "случайности" необходимо проследить контакт дальше по простиранию и выяснить характер его конфигурации при пересечении им других долин и водоразделов. Если наблюдается изгиб контакта интрузии в одну и ту же сторону при пересечении им (контактом) всех долин, а в другую сторону при пересечении им водоразделов, то эти изгибы закономерны и контакт ориентирован наклонно.

Учитывая форму выхода интрузий на земную поверхность и ориетировку их контактов можно делать следующие заключения об их объемной форме:

1. Изометричная в плане интрузия, имеющая субвертикальную ориентировку контактов, представляет собой столбообразное тело, расширяющееся или сужающееся на глубину в зависимости от направления погружения контактов; такая же в плане интрузия (при средних углах наклона контактов) представляет собой караваеобразное или воронкообразное тело в зависимости от направления погружения контактов; а интрузия, имеющая субгоризонтальную ориентировку контактов - представляет собой субгоризонтальное плитообразное тело. При этом размеры этого тела не обязательно определяются размерами выхода его на земную поверхность (расчлененным рельефом интрузивное тело может быть разделено на несколько отдельных выходов).

2. Вытянутая в плане (лентообразная) интрузия в объеме имеет плитообразную форму. Но при крутой и субвертикальной ориентировке контактов располагается и в пространстве, соответственно, круто или субвертикально, а при субгоризонтальной ориентировке - субгоризонтально.

3. Интрузия, сложной неопределенной в плане формы, имеющая крутые контакты, может быть отнесена к столбообразным телам; имеющая средние углы падения контактов в противоположные стороны - к караваеобразным и воронкообразным, а имеющая субгоризонтальную ориентировку контактов - к плитообразным.

Для определения вида (названия) интрузивного тела требуется знать не только его объемную форму, но и характер пространственных взаимоотношений со слоистостью вмещающих пород. Если границы интрузивного тела на поверхности и на глубине совпадают со слоистостью вмещающих пород (или параллельны ей), то оно относится к группе согласных интрузий (силлы, лополиты, лакколиты и факолиты), а если границы интрузивного тела пересекают слоистость, то тогда оно относится к группе секущих (рвущих) интрузий (штоки, некки, дайки).

Встречаются интрузии и промежуточного типа - частично согласные, внедренные по поверхности углового или структурного несогласия и поэтому пересекающие слоистость пород нижнего комплекса и параллельные (в общем) слоистости пород верхнего комплекса. При таком анализе важно только помнить, что характер взаимоотношений интрузивного тела со слоистостью не всегда может быть определен в одном сечении, скажем в горизонтальном (при виде сверху, что мы и наблюдаем на карте). Интрузивное тело может быть продольным, но секущим. Это значит, что в плане его границы могут совпадать со слоистостью (или быть параллельными ей), а в разрезе – пересекать. Таковы взаимоотношения со слоистостью вмещающих пород могут быть у даек – типичных секущих интрузий. Таким образом, доказательством согласного со слоистостью залегания интрузии должно быть совпадение или параллельность ее границ слоистости вмещающих пород как в плане, так и в разрезе.

По каким же признакам можно определить на карте характер взаимоотношений интрузивного тела со слоистостью? Для достижения этого необходимо учитывать различные факторы: 1 - характер взаимоотношений контактов интрузий со слоистостью вмещающих пород непосредственно на карте; 2 - тип залегания вмещающих интрузию пород (горизонтальное, наклонное, складчатое); 3 - соотношение ориентировки интрузий и слоистости вмещающих пород в разрезе.

Возможны четыре вида пространственных взаимоотношений интрузий с вмещающими породами:

1) интрузия в плане пересекает слоистость вмещающих пород;

2) интрузия ни в плане, ни в разрезе не пересекает слоистость вмещающих пород;

3) интрузия в плане параллельна слоистости вмещающих пород, а в разрезе слоистость пересекает;

4) интрузия и в плане, и в разрезе пересекает слоистость одного комплекса и параллельна слоистости другого, несогласно залегающего с первым, комплекса.

Рассмотрим эти случаи.
Интрузия в плане пересекает слоистость вмещающих пород

Этого достаточно, чтобы считать ее секущей (даже не выясняя характер ее взаимоотношений со слоистостью в разрезе). Из секущих интрузий известны: штоки, батолиты, жерла вулканов и дайки. Батолиты, штоки, и некки (жерла вулканов с округлым поперечным сечением) имеют в плане более - менее изометричную форму, а дайки и жерла трещинного типа - лентообразную.

Некки легко могут быть выделены из этой группы интрузий по вулканогенному облику слагающих их пород (в большинстве случаев это лавы и туфы).

Батолиты и штоки друг от друга отличаются размерами в плане: батолиты занимают площадь более 100, а штоки менее 100 кв. км.

Учитывая вышесказанное делаем вывод: секущие изометричные интрузии площадью более 100 кв. км, сложенные гранитоидами, являются батолитами. Необходимо только, учитывать, что интрузивные тела такой же формы и такого же размера, сложенные диоритами или более основными породами, не называют батолитами (так уж сложилось исторически), а называют просто интрузиями, или интрузиями батолитового типа.

Изометричные в плане интрузии площадью менее 100 кв. км, сложенные полнокристаллическими породами любого состава, являются штоками.