Геологические карты и разрезы. Принципы их составления

Геологическая карта представляет собой уменьшенную в определенном условном масштабе проекцию на горизонтальную плоскость выходов различных по возрасту и составу горных пород. Она является основным документом, на котором графически изображено геологическое строение какого-либо участка земной коры.

Карты по характеру отражаемых на них комплексов делятся на следующие типы:

1) геологические, с нанесением на карту разновозрастных геологических комплексов;

2) литологические, отражающие выход на поверхность горных пород различного петрографического состава (пески, глины, граниты и т. д.);

3) геолого-литологические, дающие представление как о возрасте, так и о составе горных пород, слагающих земную поверхность.

Следует отметить, что при построении геологических карт четвертичные отложения обычно не показываются, так как они, покрывая тонким чехлом почти всю земную поверхность, скрывают подстилающие их толщи горных пород. Эти отложения сохраняются лишь в речных долинах и на некоторых других участках, где их мощность значительна.

Кроме перечисленных типов карт, для различных целей составляются так называемые специальные карты. Так, например, четвертичные отложения, являющиеся основными почвообразующими породами, показываются на картах четвертичных отложений; строение и характер рельефа земной поверхности отображаются на геоморфологических картах; представление о характере залегания подземных вод можно получить по гидрогеологическим картам. Кроме того, существуют инженерно-геологические карты, отражающие инженерные условия возведения сооружений; карты полезных ископаемых, дающие представление о полезных ископаемых какого-либо района или участка и закономерностях их размещения; геофизические и другие карты.

Карты могут отличаться также и по масштабу. Так различают: мелкомасштабные, или обзорные карты, составляемые в масштабе от 1:7500000 до 1:1000 000; региональные, т. е. такие карты, на которых изображена геология отдельных областей, краев и республик. Такого рода карты составляются обычно в масштабе от 1:1000 000 до 1:200 000; детальные карты составляются в масштабе от 1:100000 до 1:50 000 и крупнее, вплоть до 1:500. Все специальные карты являются крупномасштабными.

Для выделения горных пород по возрасту и составу на всех геологических картах употребляют определенные условные обозначения. Возраст пород обозначают определенным цветом и условными буквенными обозначениями — индексами (табл. 13).

Магматические горные породы независимо от возраста обозначаются яркими тонами следующих цветов:

Граниты, сиениты — красным цветом, у (гамма);

Габбро — темно-зеленым цветом, v (ни);

Порфириты — зеленым цветом, а (альфа);

Перидотиты, пироксениты — фиолетовым цветом, o (сигма);

Трахиты — оранжевым цветом, т (тау);

Базальты — зеленым цветом, в (бета);

Андезиты — зеленым цветом, u (ми).

При составлении легенды к геологической карте придерживаются определенного порядка. Условные обозначения возрастных подразделений осадочных толщ располагаются сверху вниз или слева направо от молодых к более древним. После них даются условные обозначения метаморфических и магматических горных пород. Затем помещаются объяснения всех других геологических данных, указанных на карте.

Геологические съемки. Под геологической съемкой понимается комплекс полевых исследований, имеющих целью составление геологических карт и разрезов. Полевые исследования при геологических съемках включают следующие виды работ:

а) рекогносцировочный осмотр территории съемки;

б) изучение и описаниe естественных обнажений;

в) поисково-разведочные работы с целью вскрытия и изучения участков со слабой естественной обнаженностью;

г) отбор проб с целью различных химико-аналитических исследований;

д) нанесение на карту объектов геологических исследований или их топографическая привязка.

Все полевые исследования и наблюдения записываются а полевые дневники, которые наряду с картой являются основными первичными документами геологического картирования.

В зависимости от целевого назначения и задач различают маршрутную и площадную теологические съемки. Маршрутные теологические съемки обычно проводятся в мало-обследованных районах и носят рекогносцировочный характер. Маршруты, как правило, строятся по долинам рек, иногда удаленным друг от друга на большие расстояния. Этот вид съемки хорошо зарекомендовал себя для районов с хорошей естественной обнаженностью; при этом маршруты обычно располагаются вскрест простирания геологических структур.

При площадной, или детальной геологической съемке исследуемая площадь покрывается более или менее равномерной сетью маршрутов. При этом каждый масштаб съемки подкрепляется определенным количеством точек наблюдений. Если же точек наблюдений окажется недостаточно, то геологические съемки не могут соответствовать по детальности выбранному масштабу.

В зависимости от масштаба теологические съемки подразделяются: 1) мелкомасштабные (1:1000 000 и 1:500 000); среднемасштабные (1:200 000 и 1:100000); 3) крупномасштабные или детальные (1:50 000 и крупнее).

Принципы построения геологических карт и разрезов. В результате камеральной обработки полевых съемочных материалов приступают к составлению геологической карты. При этом одной из основных задач является проведение на карте граничных линий выходов пластов или слоев на горизонтальную поверхность. Часто построение геологической карты осуществляется по отдельным разрозненным обнажениям путем восстановления истинного положения выходов коренных пород на тех участках, которые скрыты под толщами четвертичных отложений. Если пласты горных пород имеют горизонтальное залегание, то на карте их граничные линии будут проходить параллельно горизонталям рельефа земной поверхности.

Граничные линии пластов или слоев горных пород, имеющих вертикальное падение под углом 90°, будут представлять прямые линии, прослеживающиеся в направлении простирания пластов. В отличие от этого граничные линии наклоннопадающих пластов будут иметь криволинейные направления и пересекать под различными углами горизонтали рельефа. При этом на участках понижения рельефа эти линии будут отклоняться в сторону падения пород, а на возвышениях, наоборот,— и сторону, противоположную падению. Чем круче угол падения пород, тем меньше граничные линии отклоняются от прямой. По геологической карте с горизонталями нетрудно определить элементы залегания наклонно-залегающих пластов горных пород и рассчитать мощность и глубину их залегания в любой точке местности.

Для наглядного представления о соотношении пластов в пространстве, геологические карты сопровождаются геологическими разрезами. Последние могут строиться либо на основании полевых наблюдений, либо по геологическим картам. По полевым наблюдениям, геологические разрезы могут строиться как по естественным обнажениям, так и по результатам различных геологоразведочных выработок. При этом для составления разрезов обычно выбираются линии, направленные вкрест простирания геологических структур.

По геологическим картам, с нанесенными на них горизонталями, построение разрезов также не представляет особого труда. Построение разреза начинается с выбора его масштаба. В большинстве случаев горизонтальный масштаб берется одинаковый с масштабом геологической карты, а вертикальный — соответственно принимается крупнее в 2—10 и лаже 20 раз.

Далее построение разреза по карте выполняется в следующей последовательности:

1. В соответствии с топографическими правилами строится профиль земной поверхности по заданной линии.

2. Точки пересечения граничных линий пластов или слоев с заданной линией разреза на карте проектируются на профильную линию.

3. Затем наносятся на разрез слои или пласты горных пород в соответствии с принятыми условными обозначениями.

Геологический разрез всегда должен быть ориентирован по отношению к странам света. Он должен также сопровождаться линейным и числовым масштабами и соответствующими условными обозначениями.

Геологические карты и разрезы являются графическим выражением наших знаний о геологическом строении интересующего нас участка земной коры, о его полезных ископаемых, истории развития отдельных элементов его структуры. В связи с этим геологические карты находят широкое применение при геологических исследованиях по выявлению различных полезных ископаемых, которые таятся в недрах Земли. Также они используются при строительстве новых поселков, плотин, проектировании фабрик и заводов, прокладывании железных и шоссейных дорог. Что же касается сельского хозяйства, то геологические карты здесь используются при организации мелиоративных работ, водоснабжения, а также для борьбы с оползнями и движениями почвы в районах вечной мерзлоты и т. д.

В результате планомерных геологических исследований, развернувшихся в широких масштабах после Великой Октябрьской революции, на обширной территории нашей страны в настоящее время не сохранились так называемые «белые пятна». Усилиями и самоотверженным трудом большого коллектива геологов и ученых продолжается дальнейшее более углубленное изучение богатств недр нашей страны.