Геология и литология методические указания. Геология и литология-метод_указания к практическим_2023. Методические указания к лабораторнопрактическим работам для студентов бакалавриата направления 21. 03. 01
 Скачать 1.46 Mb.
|
|
Глина (рыхлая – в сухом состоя- нии; размокает в воде, липнет к языку или влаж- ному пальцу) Аргиллит (почти гладкий на ощупь, плотный, не размокает в воде) Таблица 2 Важнейшие хемогенные и биохемогенные осадочные породы Подгруппа по хим.составу Хемогенные Биохемогенные Карбонатные Известняк (кальцит, реакция с HCl, текстура массивная, структура скрытокристалли- ческая) Известняк органогенный (кальцит, реакция с HCl, тексту- ра массивная, органогенная, структура скрытокристалличе- ская) Известковый туф (кальцит, реакция с НСl, текстура по- ристая, структура скрытокри- сталлическая) Мел (кальцит, бурная реакция с НСl, текстура землистая, струк- тура скрытокристаллическая) 9 Подгруппа по хим.составу Хемогенные Биохемогенные Мергель (кальцит, доломит, глина, реакция с НСl с гряз- ным пятном, текстура мас- сивная, слоистая, землистая, структура скрытокристалли- ческая) Доломит (доломит, возможен кальцит, текстура массивная, структура скрытокристалли- ческая, реакция с НСl в по- рошке) Кремнистые Трепел (структура скрыток- ристаллическая, текстура зем- листая, минеральный состав не различим, легкий, слабо- сцементированный, слегка липнет к языку или влажному пальцу, не реагирует с НСl Опока (структура скрытокри- сталлическая, текстура массив- ная, с острыми углами и краями, раковистый излом, не реагирует с НСl) Галоидные Каменная соль (галит, струк- тура чаще среднезернистая, текстура массивная, солёный вкус) Сильвинит (сильвин, галит, глина, горько-солёный вкус) Сульфатные Гипс (гипс, твёрдость 2, тек- стура массивная, структура зернистая) Ангидрит (ангидрит, твёр- дость 3-3.5, текстура массив- ная, структура мелкозерни- стая, похож на мрамор, но не реагирует с НСl) Железистые Бурый железняк (бурый, ко- ричневый, черта бурая, ко- ричневатая, ржавая, структура скрытокристаллическая, тек- стура землистая, пористая, массивная, оолитовая) Марганцовис- тые Марганцевая руда (черные, черная или буро-черная черта, плотные с полуметалличе- ским блеском или землистые с матовым блеском, пачкающие руки, возможна оолитовая текстура) 10 Подгруппа по хим.составу Хемогенные Биохемогенные Глинозёмистые Боксит (кирпичный, розова- тый, белый, красно- коричневый, фиолетовый, черта бурая, иногда белая, текстура землистая, оолито- вая, структура скрытокри- сталлическая) Фосфатные Фосфорит (органическое веще- ство, песчаный и глинистый ма- териал, твердость около 5, ра- кушняковые – с раковинами Obolus (оболовый песчаник), желваковые, микрозернистые) Каустобиолиты Торф (бурый, темно-бурый, с остатками растений, землистый, рыхлый) Угли: - бурые (бурые с бурой или коричневой чертой, землистые или более плотные, матовый блеск); - каменные (чёрные, коричне- вая или черная черта, стеклян- ный или смоляной блеск, плот- ные, хрупкие, часто полосчатые – полублестящие); - антрациты (чёрные, серова- то-черная черта, полуметалличе- ский блеск с желтоватым отли- вом, плотные, однородные) Горючий сланец (карбонатно- глинистая порода с большим ко- личеством органики, реагирует с HCl, бурый, микрозернистый, тонкослоистый, легкий) Магматические горные породы Все магматические горные породы классифицируются по условиям образова- ния и по химическому составу (см. определитель наиболее распространённых маг- матических пород – приложение 2). Для интрузивных (глубинных) пород характерны полнокристаллические структуры и массивные текстуры. Структуры могут быть мелко-, средне- и крупно- зернистыми, равномерно- и неравномернозернистыми (порфировидными). Для ульт- раосновных и основных интрузивных пород нормальной щёлочности характерна тёмная однотонная окраска: тёмно-зелёный, чёрный, тёмно-серый цвет. Средние и 11 кислые интрузивные породы нормальной щёлочности обычно имеют пятнистую ок- раску и более светлые оттенки. Для эффузивных пород характерны скрытокристаллические, стекловатые, не- полнокристаллические (порфировые) структуры, массивные, флюидальные, порис- тые и миндалекаменные текстуры. Метаморфические горные породы Метаморфические горные породы возникают в результате преобразования ранее существовавших осадочных, магматических и метаморфических пород, про- исходящего в земной коре под воздействием эндогенных процессов. Эти преобразо- вания протекают в твердом состоянии и выражаются в изменении минерального, а иногда и химического состава, структуры и текстуру пород. Реже минеральный со- став сохраняется. Различают региональный и локальный метаморфизм, а также выделяют под- типы локального метаморфизма: дислокационный (динамометаморфизм), контакто- во-термальный, контактово-метасоматический, автометаморфизм и др. Наиболее характерными текстурами являются ориентированные: сланцеватая, плойчатая, гнейсовая, полосчатая, прожилковая. Важнейшие метаморфические по- роды представлены в таблице 3. Таблица 3 Важнейшие метаморфические породы Тип метаморфизма Метаморфическая порода Р е г и о н а л ь н ы й Кровельный сланец (в виде тонких пластин, прочный, «звонкий») Филлит (минеральный состав не различим, слабый шелко- вистый блеск, мелкочешуйчатая порода чаще темной окра- ски) Гнейс (кварц, полевые шпаты, слюда, похож на гранит, но с ориентированной – гнейсовой – текстурой: нечёткие свет- лые и тёмные полосы) Кварцит (кварц, структура мелкозернистая, текстура мас- сивная, реже полосчатая, плотная, крепкая порода) Железистый кварцит (гематит, магнетит, красновато- бурая черта, иногда магнитен, текстура полосчатая, плойча- тая, тяжелый) Мрамор (кальцит, иногда доломит, реакция с НСl, структу- ра мелко- или среднезернистая – в отличие от скрытозерни- стого известняка, текстура массивная, пятнистая, полосча- тая) Яшма (кварц, халцедон, гематит, структура скрытокристал- лическая, обычно пестрая окраска, нет черты) Слюдяной сланец (слюда, текстура сланцеватая, иногда в сочетании с плойчатой) Зеленый (хлоритовый) сланец (хлорит, полевые шпаты, кварц, слюда, текстура сланцеватая) Тальковый сланец (тальк – основной минерал, текстура обычно сланцеватая) 12 Тип метаморфизма Метаморфическая порода Амфиболит (амфибол, полевые шпаты, возможны гранат, слюда, обычно темного цвета, сильно блестят, текстура массивная, иногда полосчатая) Роговик (минеральный состав не различим, весьма мелко- зернистые, прочные, обычно темной окраски, характерная вогнутая поверхность раскола) Динамометаморфизм (дислокационный) Катаклазит (тектоническая брекчия) (брекчиевидная по- рода, состоящая из однородных по составу обломков разно- го размера, сцементированных мелко перетертым материа- лом) Контактово- метасоматический Скарн (гранат, пироксен, возможны магнетит, молибденит, кальцит, пирит и др., текстура массивная, пятнистая, струк- тура средне- и крупнозернистая) Грейзен (кварц, мусковит, возможны берилл, топаз, флюо- рит, полевые шпаты и др., структура крупно- и среднезер- нистая, текстура массивная) Автометамофизм Серпентинит (серпентин, хризотил-асбест и др., текстура прожилковая, полосчатая) ЭЛЕМЕНТЫ ЗАЛЕГАНИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СТРУКТУР Необходимы для характеристики геологической структуры, т.е. положении в пространстве относительно сторон света и горизонтальной поверхности. Определя- ются для любой наклонной поверхности: слоя или пласта, сместителя разрывного нарушения и т.д. К элементам залегания относятся: азимут простирания, азимут падения, угол падения. Азимут – угол в горизонтальной плоскости между северным направлением и изучаемым направлением, отсчитываемый по часовой стрелке, 0-360 0 Линия простирания – горизонтальная линия, принадлежащая слою или ли- ния пересечения кровли или подошвы слоя с горизонтальной плоскостью (рис.1). Азимут простирания – горизонтальный угол, отсчитываемый от северного направления по часовой стрелке до линии простирания; 2 значения, отличающиеся на 180 0 (α 1 и α 2 на рис.2). Записываем то значение, которое в северной четверти. Линия падения – линия наибольшего наклона кровли или подошвы слоя, перпендикулярная к линии простирания, лежащая в плоскости слоя и направленная в сторону её наклона (рис.1). Азимут падения – горизонтальный угол, отсчитываемый от северного на- правления по часовой стрелке до проекции линии падения на горизонтальную плос- кость; 1 значение (β на рис.2). Азимуты простирания и падения отличаются на 90 о (или на 270 о ). Можно определить азимут падения и вычислить азимут простирания (+ или – 90 о ), но не на- оборот. Угол падения – угол между плоскостью слоя и горизонтальной плоскостью (между линией падения и её горизонтальной проекцией); от 0 о до 90 о Условные знаки для изображения элементов залегания на геологической кар- те приведены на рисунке 3. 13 Рис.1. Линии простирания и падения Рис.2. Азимуты простирания и падения нормальное наклонное залегание вертикальное залегание горизонтальное залегание опрокинутое залегание Рис.3. Условные знаки для изображения элементов залегания на геологической карте 14 Слой – однородный обособленный осадок, ограниченный поверхностями на- пластования – кровлей (верхней поверхностью) и подошвой (нижней). Термин «пласт» чаще используется по отношению к определенным полезным ископаемым; в некоторых случаях пласт может включать несколько слоёв, такой пласт называют сложным. Мощность слоя или пласта – расстояние между кровлей и подошвой. Мощность может быть истинной (кратчайшее расстояние между кровлей и подош- вой), горизонтальной, вертикальной, видимой (замеренной по поверхности рельефа) и замеренной по скважине или горной выработке, или в косом сечении. Рис.4. Виды мощности слоя: а – видимая, б – горизонтальная, в – истинная, г – вертикальная, д – в косом сечении ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА Геологическая карта отражает геологическое строение земной поверхности и верхней части земной коры. Она строится на топографической основеи отображает с помощью условных знаков возраст, состав и условия залегания горных пород, выступающих на земную поверхность или под четвертичные отложения. Оформляются геологические карты и разрезы в соответствии с инструкциями для карт соответствующего масштаба. Цвет на геологической карте отражает возраст осадочных, метаморфиче- ских и магматических эффузивных пород в сочетании с соответствующими бук- венно-цифровыми индексами. Временные подразделения (возрастная последова- тельность пород) отражены в геохронологической шкале. Параллельно ей использу- ется стратиграфическая шкала, подразделения которой отвечают толщам горных пород, сформировавшихся в отрезки времени, выделенные в геохронологической шкале. Каждой системе соответствует определенный цвет. Для обозначения отделов применяются оттенки того же цвета, при этом для более древних подразде- лений в системе используются более тёмные тона. Соответствующий буквенно- цифровой индекс начинается с обозначения системы (прописная буква) и дополня- ется цифрами и буквами (строчными), например, С 2 m – московский ярус среднего отдела каменноугольной системы. В стратиграфической колонке к геологическим картам определённого масштаба, также как и в стратиграфической шкале, наиболее древние породы расположены внизу; цифра отдела – также снизу вверх: С 1 – нижний отдел каменноугольной системы, С 2 – средний отдел, С 3 – верхний отдел. Для интрузивных породцвет отражает их состав, а буквенно-цифровой индекс – состав и возраст этих пород. Примеры: породы кислые средние основные ультраосновные щелочные цвет красный малиновый зеленый фиолетовый оранжевый пример гранит γ диорит δ габбро ν дунит σ сиенит ξ Например, γPR 1 – граниты раннепротерозойского возраста. 15 Для магматических эффузивных пород цвет отражает их возраст, но бук- венно-цифровой индекс начинается с греческой буквы. Особенности отражения четвертичных отложений на геологических кар- тах: обычно на картах четвертичные отложения не показаны, так как четвертичные отложения почти сплошным чехлом покрывают более древние породы, то есть это геологические карты дочетвертичных отложений. Есть специальные карты четвер- тичных отложений – в том случае, если полезные ископаемые связаны с породами четвертичного возраста (например, пески, глины, россыпи золота и т.д.). Таблица 4 Геохронологическая (стратиграфическая) шкала (упрощённый вариант) Геохронологические (стратиграфические) подразделения Возраст нижней границы, млн. лет Цвет на гео- логической карте Эон (Эонотема) Эра (Эратема) Период (Система) Ф а н е р о з о й Кайнозойская - KZ Четвертичный – Q 2,5 желтовато- серый Неогеновый – N желтый Палеогеновый – Р 66 оранжево- желтый Мезозойская - MZ Меловой – K зеленый Юрский – J голубой Триасовый – T 251 фиолетовый Палеозойская - PZ Пермский – P оранжево- коричневый Каменноугольный – C серый Девонский – D коричневый Силурийский – S серо-зеленый Ордовикский – O оливковый Кембрийский – Є 535 сине-зеленый Док ембр и й Протерозой – PR 2500 розовый Aрхей – AR сиренево- розовый 16 СКЛАДЧАТЫЕ (ПЛИКАТИВНЫЕ) НАРУШЕНИЯ Складки – это изгибы слоёв горных пород. В складках выделяют следующие их части или элементы складок (рис.5). Ядро – внутренняя (центральная) часть складки. Крылья – боковые части складки, где слои пород имеют односторонний на- клон. Замок – место перегиба или перехода одного крыла складки в другое. Угол складки – угол, под которым пересекаются линии, являющиеся продолжением крыльев складки. Осевая поверхность (плоскость) – поверхность, делящая угол складки пополам. Ось складки (осевая линия) – линия пересечения осевой поверх- ности складки с горизонтальной плоскостью; ось складки характеризует ориенти- ровку складки в плане. Шарнир – след от пересечения поверхности любого слоя складки осевой поверхностью (линия, проходящая через точки максимума перегиба поверхности одного слоя); в каждой складке столько шарниров, сколько в ней слоев. Шарнир складки может погружаться, воздыматься, изгибаться. Рис.5. Элементы складок Существует несколько классификаций складок. Одна из основных – по соот- ношению возраста пород в ядре и на крыльях складки: антиклиналь и синклиналь. В ядре антиклинальных складок залегают более древние породы, чем на крыльях, обычно эти складки выпуклостью вверх. Ядро синклинальных складок сложено бо- лее молодыми породами, обычно эти складки выпуклостью вниз. РАЗРЫВНЫЕ (ДИЗЪЮНКТИВНЫЕ) НАРУШЕНИЯ При достижении предела упругости при резком и сильном повышении на- пряжения горные породы испытывают хрупкое разрушение с нарушением сплошно- сти. Образуются трещины и разрывные нарушения. Относительно мелкие раз- рывные нарушения без смещения блоков называют трещинами. К собственно раз- рывным нарушениям относят нарушения с перемещением блоков относительно друг друга. Плоскость, вдоль которой происходит смещение блоков горных пород, назы- вают сместителем (рис.6). При наклонном сместителе выделяют висячий (над сме- стителем) и лежачий (под сместителем) блоки (или крылья). В разрывах со смеще- нием рассматривают амплитуду смещения слоя по сместителю (Ас), горизонтальную (Аг) и вертикальную (Ав). 17 Рис.6. Элементы разрывных нарушений В условиях растяжения земной коры образуются следующие виды разрывных нарушений: - сбросы – разрывные нарушения с вертикальным перемещением блоков, при котором сместитель наклонён в сторону опущенного блока или висячий блок явля- ется опущенным (рис.6, 7); - грабены – системы разрывных нарушений, в которых центральная часть опущена (рис.8). При сжатии земной коры формируются: - взбросы – разрывные нарушения с вертикальным перемещением блоков, при котором сместитель наклонён в сторону поднятого блока или висячий блок яв- ляется поднятым (рис.7), - горсты – системы разрывных нарушений, в которых центральная часть под- нята (рис.8), - надвиги, шарьяжи и тектонические покровы – взбросы с пологими сме- стителями, различающиеся протяжённостью (тектонические покровы – наиболее крупные). Сдвиг – разрывное нарушение, образующееся и при сжатии и при растяже- нии, с перемещением блоков в горизонтальной плоскости (рис.7). Названные виды разрывных нарушений чаще встречаются в комбинациях, например: сбросо-сдвиги, взбросо-сдвиги. Рис.7. Типы разрывных нарушений Рис.8. Системы разрывных нарушений |