Учебное пособие «Практические и контролируемые самостоятельные занятия по курсу Геология четвертичных отложений». Учебное пособие «Методическое руководство по изучению и геологической съемке четвертичных отложений

Главными целями являются:

закрепление знаний по генезису четвертичных отложений территории Беларуси;

освоение методики стратиграфической корреляции разрезов четвертичной толщи.

Для достижения указанных целей требуется решение следующих задач: а) научиться определять генезис и возраст четвертичных отложений по материалам геологических скважин и картам, б) научиться составлять геологические разрезы и профиль четвертичной толщи, в) освоить методику составления сводной стратиграфической колонки.
Тема 1. Определение генезиса отложений.
Характер задания: определить генезис четвертичных отложений территории Беларуси по описаниям разрезов, приведенным в данном пособии.
Необходимые материалы:

1. 
   Учебное пособие «Практические и контролируемые самостоятельные занятия по курсу Геология четвертичных отложений».
   
2. 
   Учебное пособие «Методическое руководство по изучению и геологической съемке четвертичных отложений. Л.: Недра, 1987 г; 308 с.».
   
3. 
   Геологическая карта четвертичных отложений Беларуси (М 1 : 600 000).
   
4. 
   Физическая карта Беларуси (М 1 : 600 000).
   
5. 
   Карты Национального Атласа Беларуси (физико-географическая, геоморфологическая, четвертичных отложений).
   
6. 
   Тетрадь для практических работ.
   
7. 
   Графические принадлежности.
   

Генезис четвертичных отложений определяется геологической силой, транспортировавшей вещество и аккумулировавшей осадок. Для выявления генезиса отложений по материалам бурения изучают состав, окраску и мощность слоев, геоморфологические особенности. В описаниях разрезов слои отличаются вещественным составом, в первую очередь – гранулометрическим.

Отсутствие в слое органических останков предполагает его принадлежность к образованиям ледниковой или перигляциальной формации. Высокое содержание органики свидетельствует о принадлежности отложений к термогенной формации.

Моренные отложения – как правило, грубые валунные суглинки и супеси (реже глины и пески). В состав моренных горизонтов могут входить отторженцы самого разного состава.

Потоково-ледниковые – пески (реже супеси) гравелистые, нередко с галькой и валунчиками.

Озерно-ледниковые – глины, алевриты, реже пески.

Озерные и болотные термогенные – органогенные породы: сапропель, гиттия, торф; редко обломочные (алевриты и пески) и глины.

Аллювиальные – пески и супеси, нередко с зернами гравия.

Эоловые – пески, пылеватые пески, алевриты.

Лессовые – алевриты.

Элювиальные – супеси и суглинки, иногда с зернами гравия.

Отложения ледниковой и перигляциальной формации лишены или почти лишены органических останков – им не характерны цвета темно-серые, черные. Моренным отложениям свойственны оттенки бурого, кирпичного, сизого цветов. Потоково-ледниковым – желтого цвета. Озерно-ледниковым – бурого, сизого, желтого. Эоловым пескам и лессовым породам – белесого, желтого, бурого.

Отложения термогенной формации обогащены органикой – им характерны оттенки серого цвета (до черного).

г) Анализ мощности слоев необходим для определения генезиса слоев и их объединения в горизонты. Анализ опирается на знание предельных для территории Беларуси мощностей отложений главных генетических типов.

д) Анализ рельефа помогает определить генезис поверхностных отложений – донные морены представлены волнистыми или слабохолмистыми равнинами; образования конечной морены – крупнохолмистыми и грядово-холмистыми равнинами и т. д. Необходимо помнить об унаследованности четвертичного осадконакопления и рельефообразования. Например, перекрытый мореной слой песков можно оценивать как аллювиальный или потоково-ледниковый. Если морена перекрыта современным аллювием крупной речной долины, эти пески с высокой вероятностью можно диагностировать как аллювиальные.

е) Объединение литологически разных слоев в одновозрастные генетические слои и стратиграфические горизонты (моренные и межморенные). Производится на основании анализа характеристик соседних слоев: их вещественного состава, окраски и мощности. На рисунке разреза слои генетически объединяются фигурной скобкой. Количество стратиграфических горизонтов (моренных и межморенных) обязано соответствовать, во-первых, Унифицированной стратиграфической схеме четвертичных отложений Беларуси, во-вторых – количеству ледниковых покровов на данной территории. Следовательно, нужно оценить расположение каждого из разрезов профиля по отношению к границам предельного распространения ледниковых покровов, используя для этого карты четвертичных отложений.
Тема 2. Определение возраста отложений.
Необходимые материалы:

1. 
   Учебное пособие «Практические и контролируемые самостоятельные занятия по курсу Геология четвертичных отложений».
   
2. 
   Учебное пособие «Методическое руководство по изучению и геологической съемке четвертичных отложений. Л.: Недра, 1987 г; 308 с.».
   
3. 
   Геологическая карта четвертичных отложений Беларуси (М 1 : 600 000).
   
4. 
   Физическая карта Беларуси (М 1 : 600 000).
   
5. 
   Карты Национального Атласа Беларуси (физико-географическая, геоморфологическая, четвертичных отложений).
   
6. 
   Унифицированная стратиграфическая схема четвертичных отложений Беларуси (МСК 1982).
   
7. 
   Тетрадь для практических работ.
   
8. 
   Графические принадлежности.
   

Возраст отложений оценивают по главному принципу стратиграфии: глубже лежащий слой древнее. В первую очередь устанавливают возраст самого верхнего моренного горизонта. Информацию об этом берут в картах четвертичных отложений территории Беларуси.

Количество нижележащих предполагаемых моренных и межморенных горизонтов может оказаться большим, чем реально возможное. Наиболее вероятной причиной служат отторженцы – они делят моренные горизонты на слои, ошибочно принимаемые за разновозрастные. Вторая причина – ошибка в определении генезиса слоев: например, песчано-гравийно-галечная смесь принимается за потоково-ледниковую, хотя на самом деле она является одной из фаций морены. Поэтому нужно оценивать расположение каждого разреза по отношению к границам ледников и внимательно определять генезис осадков. Окончательный диагноз возраста отложений производится в процессе построения геологического профиля (литолого-стратиграфической увязки слоев).
Тема 3. Построение геологического профиля.
Необходимые материалы:

1. 
   Учебное пособие «Практические и контролируемые самостоятельные занятия по курсу Геология четвертичных отложений».
   
2. 
   Учебное пособие «Методическое руководство по изучению и геологической съемке четвертичных отложений. Л.: Недра, 1987 г; 308 с.».
   
3. 
   Геологическая карта четвертичных отложений Беларуси (М 1 : 600 000).
   
4. 
   Физическая карта Беларуси (М 1 : 600 000).
   
5. 
   Карты Национального Атласа Беларуси (физико-географическая, геоморфологическая, четвертичных отложений).
   
6. 
   Тетрадь для практических работ, содержащая зарисовки разрезов с указанием генезиса и предполагаемого возраста отложений.
   
7. 
   Лист миллиметровой бумаги формата А-3.
   
8. 
   Графические принадлежности.
   

б) Рассчитывают масштабы профиля. Горизонтальный масштаб выбирают исходя из протяженности профиля и размера листа бумаги. Вертикальный масштаб должен позволять изобразить особенности рельефа, а также все слои и генетические типы отложений. Вертикальный масштаб зависит от трех показателей: от амплитуды высот земной поверхности по линии профиля, от глубины скважин, от минимальной мощности слоев.

в) Строят координатную сетку, размещая оси ординат по обоим сторонам профиля. На оси ординат наносят сантиметровые отметки, возле которых подписывают абсолютные высоты. На оси абсцисс в масштабе откладывают расстояния между скважинами, делая засечки.

г) Строят гипсометрическую кривую – по материалам физической карты Беларуси и отметкам устий скважин. Если линия профиля проходит через населенные пункты, либо значимые природные объекты, их наносят на гипсометрическую кривую.

д) От засечек скважин на оси абсцисс восстанавливают перпендикуляры к гипсометрической кривой – отмечают устья скважин, над ними подписывают порядковые номера. Вниз от устья в вертикальном масштабе жирным отрезком изображают ствол скважины. На него переносят мощности слоев в масштабе и графически показывают их литологический состав – литологическую колонку из тетради для практических работ.

е) Слои соединяют методом цепной литолого-генетической увязки скважин: линиями соединяют слои однородного состава и генезиса. При увязке скважин руководствуются литологией слоев – пески соединяют с песками и т.д. Необходимо помнить о фациальных различиях в пределах одного генетического типа. Например, в одной скважине морена представлена валунным суглинком кирпичного цвета, в другой – валунной супесью бурой, в третьей – хрящеватым песком коричневым. В силу этого возникает необходимость разделения слоев – пунктирной линией выделяют прослои, отличающиеся литологически. Например, слой флювиогляциальных отложений в основании представлен песками крупнозернистыми с галькой, которые выше по разрезу сменяются песками среднезернистыми с гравием, а еще выше песками мелкозернистыми сортированными. Таким образом, слой определенного возраста может слагаться литологически разными накоплениями, сменяющими друг друга как по глубине, так и по горизонтали. Еще одним примером такой смены могут служить аллювиальные образования. В их подошве нередко залегают сравнительно маломощные крупнозернистые пески с гравием и даже галькой – так называемый базальный горизонт русловой фации, окрашенный обычно в светло-желтый цвет. Выше по разрезу эти осадки сменяются мощными светло-желтыми крупнозернистыми гравелистыми песками русловой фации. Внутри русловых отложений могут встречаться линзы супесей и суглинков, сапропелей и торфов темно-серых до черного цвета – продуктов аккумуляции в старичных водоемах. В верхней части разреза аллювия залегают средне- и мелкозернистые иловатые сортированные пески и супеси пойменной фации, которым обилие органики придало темную окраску (серую, сизо-серую).

ж) Внутри слоев и прослоев условными знаками изображают литологический состав. Оставляют не заштрихованными небольшие участки – в них вписывают буквенные индексы генезиса слоев.

з) После литолого-генетической увязки окончательно определяют возраст слоев – производят стратиграфическую увязку слоев. Буквенные индексы генезиса дополняют буквенно-цифровыми индексами возраста. Для определения возраста слоев анализируют содержание карт четвертичных отложений Беларуси. Вначале определяют возраст самого близкого к поверхности ледникового горизонта, затем всех нижележащих (ледниковых и межледниковых).

0. 
   Учебное пособие «Практические и контролируемые самостоятельные занятия по курсу Геология четвертичных отложений».
   
1. 
   Учебное пособие «Методическое руководство по изучению и геологической съемке четвертичных отложений. Л.: Недра, 1987 г; 308 с.».
   
2. 
   Геологическая карта четвертичных отложений Беларуси (М 1 : 600 000).
   
3. 
   Тетрадь для практических работ.
   
4. 
   Геологический профиль.
   
5. 
   Лист миллиметровой бумаги формата А-3.
   
6. 
   Графические принадлежности.
   

а) Определяют количество стратиграфических подразделений по линии профиля.

б) Определяют количество генетических типов отложений по линии профиля.

в) Определяют максимальные мощности отложений каждого генетического типа по линии профиля, затем суммируют соответствующие показатели.

г) Рассчитывают вертикальный масштаб так, чтобы изобразить самый маломощный слой и его состав – исходя из суммы вышеуказанных мощностей и минимальной мощности слоя. Если компромисс между суммарной мощностью горизонтов и минимальной мощностью слоя не достижим, то наиболее мощные слои в литологической колонке разрывают двумя параллельными волнистыми линиями.

д) Организуют лист миллиметровой бумаги для построения стратиграфической колонки с учетом вертикального масштаба.