структурная геология. 1. Предмет и задачи структурной геологии
 Скачать 4.29 Mb.
|
1.Предмет и задачи структурной геологии.Структурная геология — одна из частей геотектоники — науки о строении, движениях и развитии верхних оболочек земного шара. Она (структурная геология) изучает формы залегания горных пород в земной коре, причины их возникновения и историю развития. СТРУКТУРНАЯ ГЕОЛОГИЯ → участка, района, месторождения ТЕКТОНИКА → области, региона, страны ГЕОТЕКТОНИКА континентов, Земли, планет Геологическое картирование (геологическая съемка) — одна из прикладных геологических дисциплин, рассматривающая методы составления геологических карт и их практическое применение. Лежит в основе многих других направлений геологических исследований. Цель: всестороннее изучение геологического строения (структурная геология), полезных ископаемых и составление геологической карты при экспедиционных работах выбранного района в том или ином масштабе. 1:1 000 000 съемка — Миллионка; 1:200 000 съемка — Двухсотка; 1:50 000 съемка — Пятидесятка; 1:10 000 съемка — детальная; Методы структурной геологии: 1) сравнительный; 2) сравнительно- исторический;; 3) актуалистический; 4) другие частные методы 1. Сравнительный Самый древний метод и основан на простых примерах сравнения. базируется на логическом приеме сравнения чего-либо с чем-либо. Позволяет переносить свойства досконально изученных структур на менее изученные или изученные только частично, т.е. путем установки сходства структур в деталях и аппроксимации результата на целое; позволяет реконструировать и восстанавливать недостающие звенья, как геологических структур, так и историю их возникновения и развития. Восстановление недостающих элементов строения Этим методом Н.С. Шатский установил многие закономерности в строении Восточно-Европейской платформы, изучая другие платформы. М.М. Одинцов — путем сравнительного анализа Африканской платформы и Сибирской за много лет до первых находок предсказал ее алмазоносность. Кроме того, все процессы, явления и структуры находятся в постоянном взаимодействии друг с другом и отделять их развитие в ходе истории нельзя. Отсюда вытекает следующий сравнительно-исторический метод. 2. Сравнительно-исторический метод При использовании этого метода удается выяснить происхождение многих структур и предсказать последующее их развитие по принципу преемственности и направленности (исторической закономерности). Правда, в ретроспективе! Юпитер → ВЕНЕРА → ЗЕМЛЯ → МАРС Прообраз планет земной группы Пока еще нет тектоники плит Существует тектоника плит Прекратилась тектоника плит He-H оболочка, высокие давления и температуры на поверхности Высокие температуры Вода, океаны, континенты Одна только континентальная земная кора юная планета земной группы зрелая планета земной группы дряхлая планета земной группы На основе метода созданы учения о фациях и палеофациях, производятся палеогеодинамические, палеотектонические и палеогеографические реконструкции, и на основе их составляются соответствующие карты.Вопрос лекции: Что такое тектоническая карта мира? 3. Актуалистический метод Обоснован, наиболее подробно Чарзлом Лайелем (1830–1833 гг.), как дальнейшее развитие униформизма, согласно которому природные явления прошлого были аналогичны современным. ДОЛЯ ИСТИНЫ... Температура и минеральный состав воды океана +15–16° С не меняется уже более 1 млрд лет. Лайель развил метод униформистов, указав впервые на очень большую длительность геологического времени, приводящего к медленным изменениям геологического строения земной коры, указал на необратимость многих геологических процессов: структурные шкалы → структурно-вещественные парагенезисы → круговорот вещества в земной коре. В какой-то степени метод актуализма может заменить эксперимент. Эксперимент поставленный матушкой ПРИРОДОЙ! 4. Частные методы Частные методы очень любимы современными учеными-модниками: математический, дистанционный, химический, физические и др. 4.1. Математический (формализация и математизация геологии) С помощью этого метода с большой точностью исследуются количественные параметры природных явлений только и всего!? 1 Этот метод позволил внедрить в структурную геологию моделирование на основе коэффициентов подобия [эксперимент С.А. Борнякова в Институте земной коры], возникла наука тектонофизика. Метод математического моделирования часто применяют для обоснования и проверки рабочих гипотез и теорий. Так тектоника плин впервые была осчитатна математически. В некоторых американских школах дети на уроках географии двигают литосферные плиты по земному шару, использую несложные математические и геометрические построения (см. книгу Кокс и Харт Тектоника плит) 4.1. Метод дистанционного изучения Данные дистанционного зондирования Земли (ДДЗЗ). 1 Нам же не надо забывать, что вся геология основана на генетической основе.Программы: Google Earth, Geo, ГИС, Панорама, ArcView, GISmap и др. Космоснимки высокого разрешения, аэрофотосъемка с беспилотных аппаратов, способных подняться на высоту до 2 км. 4.3 и 4.4. Геофизические и геохимические методы Не требуют пояснения и будут вами изучены по другим предметам (геофизика, геохимия и др.) 2.Геологическая карта и ее назначение. Г еологическая карта (ГК) представляет собой изображение на топооснове с помощью условных знаков геологического строения той или иной территории. Науки, результаты которых необходимы для составления ГК: стратиграфия, структурная геология, геотектоника, историческая геология, минералогия, петрография, геофизика, геодезия, учение о полезных ископаемых и др. В зависимости от масштаба геологические карты делятся на следующие виды (Михайлов, 1984): 1. Обзорные. 2. Мелкомасштабные. 3. Среднемасштабные. 4. Крупномасштабные. 5. Детальные. 1. Обзорные карты масштаба 1:1000000 и мельче. Изображены общие черты геологического строения отдельных регионов, государств, континентов. Составляются путем обобщения более крупномасштабных карт с применением дистанционных и геофизических исследований. 2. Мелкомасштабные карты масштаба 1:1 000 000 и 1:500 000 дают представление о геологическом строении и закономерностях распространения полезных ископаемых обширной территории и отдельных государств. Топооснова сильно упрощена, сохраняются крупные реки, населенные пункты, очертания водоемов. Сопровождаются объяснительной запиской к каждому листу. 3. Среднемасштабные карты масштаба 1:200 000 – 1:100 000 составляются в рамках листов международной номенклатуры. Передают основные черты геологического строения данной территории, показывают месторождения полезных ископаемых, дают прогнозную оценку. На топоосноверазрежена сеть горизонталей. Сопровождаются стратиграфической колонкой, разрезами и объяснительной запиской. 4. Крупномасштабные карты масштаба 1:50 000 – 1:25 000 составляются полистно на точных топоосновах с подробным изображением геологического строения районов, должны дать возможность составить ясное представление о глубинном строении территории. Карты масштаба 1:50 000 сопровождаются стратиграфической колонкой и разрезами. Для группы смежных листов со сходными чертами строения составляется общая объяснительная записка. 5. Детальные геологические карты масштаба 1:25 000 и крупнее и составляются на специальных топоосновах. Это геологическая карта района, участка или месторождения. Тематические разновидности геологических карт Собственно геологические карты, карты четвертичных образований, геоморфологические карты, литологические, тектонические, гидрогеологические, инженерно-геологические, полезных ископаемых, прогнозные карты по отдельным видам минерального сырья и множество других. Состав этих отложений: аллювиальные (речные), лимнические (озерно- болотные, торфяники и др.), склоновые: элювиальные, делювиальные, коллювиальные, пролювиальные, гляциальные (ледниковые), нивальные, флювиально-гляциальные (водно-ледниковые) и др. Следовательно, кроме почвенного покрова, необходимо убирать с геологической карты (за редким исключением) породы четвертичного возраста. Последние сохраняются на них в тех случаях, когда они вмещают месторождения полезных ископаемых или имеют морское происхождение. На ней с помощью цветовых или краповых (штриховых), букв (индексов), цифровых и др. условных знаков показывают: возраст, состав и происхождение горных пород, условия из залегания, характер границ между отдельными подразделениями, даже показывают отдельные минералы и палеонтологические остатки. Имеется четыре вида условных знаков: цветовые, штриховые, буквенные и цифровые. Цветом показывают: 1) возраст стратиграфических подразделений сложенных в основном осадочными горными породами, но могут быть представлены и эффузивными и метаморфическими горными породами; 2) состав магматических интрузивных горных пород. Штриховыми знаками — химический петрографический или минеральный состав, текстурные или структурные особенности горных пород. Буквами и цифрами — возраст и происхождение горных пород; состав интрузивных и некоторых эффузивных горных пород. При составлении геологической карты необходимо различать геохронологическую (используется в условных обозначения) и стратиграфическую (используется при составлении стратиграфической колонки к карте) шкалы. Подразделения времени в геохронологической шкале отвечают определенному рангу стратиграфических подразделений. Геохронологическая шкала включает следующие подразделения времени: акрон, эон, эра, период, эпоха, век, фаза. В общей стратиграфической шкале им соответствуют: акротема, эонотема, эратема, система, отдел, ярус, зона. Для каждого стратиграфического подразделения рекомендована своя цветовая гамма (см. Инструкция… 1996). Основные общепринятые стратиграфические подразделения показываются общепринятыми цветами. Помимо общепринятых стратиграфических подразделений можно выделять на ГК вспомогательные (местные) подразделения, которые увязываются с общепринятыми и показываются их цветами. Часто используются при расчленении докембрийских образований. Здесь можно выделять следующие местные подразделения. Комплексы или серии (байкальская серия верхнего рифея) отвечающие крупному вулканическому или тектоническому циклам или циклу осадконакопления. Разделяются несогласиями. Могут соответствовать системе, иногда ярусу или нескольким ярусам. Комплекс — наиболее крупная таксономическая единица, объединяет 2 и более серии. Это мощная, сложная по составу и структуре совокупность геологических образований, отвечающая крупному тектоническому этапу в геологическом развитии территории. Серия — объединяет обычно мощную толщу осадочных, вулканогенных или метаморфических пород, отвечающих тектоно-магматическому и седиментационному циклу. Серии присваивается географическое название. По объему она может соответствовать эонотеме, системе или нескольким системам. Свита — основная единица местных стратиграфических подразделений. Представляет совокупность отложений, ограниченных пределами структурно- фациальной зоне. Характеризуется единством литологического состава и палеонтологической характеристикой. Внутри свиты не должно быть крупных перерывов. Они встречаются обычно по границам свиты. Свите тоже присваивается местное географическое название. Если свиты выделить проблематично, то выделяют толщи по петрографическому составу, и их также стараются привязать к общей стратиграфической шкале.Далее свиты могут быть подразделены на подсвиты → горизонты → пачки → слои. Карта четвертичных отложений Коренные породы могут быть даны одним цветом светло-фиолетового оттенка и без расчленения с указанием лишь их возраста и типа с помощью индексов и крапа. Четвертичные отложения делят по генезису, возрасту и составу; приводятся данные о мощностях стратиграфических подразделений, палеогеографические характеристики и т. п. Литологические карты На этих картах на фоне цветов геологической карты штрихами дается состав осадочных горных пород. При масштабах более 1:10 000 удается показать каждую разновидность пород, при 1:10 000 – 1:50 000 — состав преобладающих пород. Тектонические карты Здесь условными знаками изображаются формы залегания, время и условия образования структурных подразделений земной коры. Бывают: 1) общие (сводные); 2) региональные и 3) детальные. На общих тектонических картах показывают основные структурные элементы земной коры с указанием тектонических режимов и времени их формирования. Более мелкие элементы в пределах выделенных (показанных) категорий, такие как складки, флексуры, разломы и т. п. изображаются дополнительными условными обозначениями. На региональных — показывают структуры вполне определенных районов с частной легендой, иногда с трудом сопоставимой с соседними районами — в отличие от ОБЩИХ, легенда которых должна выражать все структурные и тектонические особенности земной коры, она может быть приложима к различным по времени формированию и истории развития структурным областям. Структурные формы на тектонических картах изображаются: 1) способом изогипс — линиями одинаковых высот определенных геологических поверхностей (несогласия, границы разнородных комплексов, маркирующие пласты, подошва или кровля стратиграфических горизонтов); 2) способом линий (линейный): оси антиклинальных и синклинальных складок, разломов. Детальные карты (м-бы 1:200 000–1:50 000) близки по содержанию к региональным, но отражают частные особенности структуры земной коры: складки, их генезис, разломы и их типы, время образования и взаимные связи структур.Гидрогеологические карты Отражают водоносные свойства горных пород: водообильность, условия залегания, распространение, химическую характеристику подземных вод. Геологические породы объединяют в комплексы обладающие одинаковой водообильностью. Комплексы закрашиваются условной краской по степени водообильности и химическому составу. Геоморфологическая карта На этих картах штрихами и цветом показываются основные типы рельефа и его отдельные элементы с учетом их происхождения и возраста. Инженерно-геологическая карта Показываются инженерно-геологические условия местности, дающие представление о возможности строительства на ней тех или иных сооружений: физические свойства горных пород, пористость, проницаемость, устойчивость и др. Карта полезных ископаемых Условными значками различной формы и цвета показывают все сведения о полезных ископаемых. Основа — геологическая карта или карта четвертичных отложений (для золота, строительных материалов и др. россыпных месторождений). Другие карты Карта закономерностей размещения и прогноза полезных ископаемых; Эколого-геологическая карта, геологическая погребенных образований (по результатам глубинного или объемного картирования) и пр. Дальнейшее, более подробное, изучение темы можно осуществить по рекомендуемой литературе, которая легкодоступна в Интернете 3.Зарамочное оформление геологических карт. Для того чтобы геологические карты были понятны, существуют общепринятые нормы составления и оформления их, отраженные в инструкциях и методических рекомендациях. Геологические карты строятся, в основном, с помощью общепринятых условных знаков. Главными элементами, дополняющими геологическую карту, являются условные обозначения, геологические разрезы и стратиграфическая колонка, которые выносятся за рамку карты и составляют «зарамочное оформление». К «зарамочному оформлению» относятся также необходимые надписи (название карты с привязкой к географическому или иному объекту, номенклатура листа, год составления карты и авторство, выходные данные издательства и т.д.) и численный и линейный масштабы. Условные знаки и условные обозначения геологических карт Условные знаки необходимы для обозначения на карте: 1 - состава, возраста, происхождения и условий залегания пород; 2 – границ между геологическими образованиями и разрывных нарушений, а также их морфологических особенностей и прочих структурных элементов; 3 – полезных ископаемых, палеонтологических и прочих находок. Часть этих знаков используется при составлении стратиграфических колонок и геологических разрезов. Различают три основных вида условных знаков: 1 – цветовые;.2 –графические (штриховые и крап); 3 – буквенные и цифровые. Кроме того, условные знаки подразделяются на масштабные (контурные и внеконтурные), внемасштабные (линейные) и точечные. Контурные знаки бывают цветовыми, штриховыми и могут дополняться крапом. Внеконтурными знаками обозначается, например, площадь распространения кор выветривания или метаморфических зон, не совпадающих с геологическими границами. Внемасштабными, или линейными знаками на карте обозначаются маркирующие горизонты (пласты, слои), дайки, силлы и жилы малой мощности, геологические границы, разрывные нарушения и их морфологические разновидности. Точечными внемасштабными знаками обозначаются условия залегания слоёв, ориентировки шарниров складок, главнейшие палеонтологические находки, пункты определения абсолютного возраста, отбора проб и минералов, геологоразведочные выработки (скважины, шурфы, канавы, расчистки) и др. Цветовые знаки в соответствии с рекомендациями [Инструкция …, 1995] служат для обозначения возраста осадочных, вулканогенных и метаморфических пород (табл. 2), состава интрузивных пород (табл. 3), состава метаморфических пород и метаморфических фаций, состава вулканогенных пород четвертичного возраста, генетических типов четвертичных образований и мн. др. 4.Виды геологических карт в зависимости от масштаба. В зависимости от масштаба геологические карты делятся на следующие виды (Михайлов, 1984): 1. Обзорные. 2. Мелкомасштабные. 3. Среднемасштабные. 4. Крупномасштабные. 5. Детальные. 1. Обзорные карты масштаба 1:1000000 и мельче. Изображены общие черты геологического строения отдельных регионов, государств, континентов. Составляются путем обобщения более крупномасштабных карт с применением дистанционных и геофизических исследований. 2. Мелкомасштабные карты масштаба 1:1 000 000и 1:500 000 дают представление о геологическом строении и закономерностях распространения полезных ископаемых обширной территории и отдельных государств. Топооснова сильно упрощена, сохраняются крупные реки, населенные пункты, очертания водоемов. Сопровождаются объяснительной запиской к каждому листу. 3. Среднемасштабные карты масштаба 1:200 000 – 1:100 000составляются в рамках листов международной номенклатуры. Передают основные черты геологического строения данной территории, показывают месторождения полезных ископаемых, дают прогнозную оценку. На топооснове разрежена сеть горизонталей. Сопровождаются стратиграфической колонкой, разрезами и объяснительной запиской. 4. Крупномасштабные карты масштаба 1:50 000 – 1:25 000составляются полистно на точных топоосновах с подробным изображением геологического строения районов, должны дать возможность составить ясное представление о глубинном строении территории. Карты масштаба 1:50 000 сопровождаются стратиграфической колонкой и разрезами. Для группы смежных листов со сходными чертами строения составляется общая объяснительная записка. 5. Детальные геологические карты масштаба 1:25 000и крупнее и составляются на специальных топоосновах. Это геологическая карта района, участка или месторождения. 5. Тематические разновидности геологических карт. |