Структуры платформенного чехлаЦель работы – овладеть навыками чтения геологической карты с элементами структуры платформенного чехла и построения разрезов по таким картам. Содержание работы. В работах № 8—12 используются карты из Атласа учебных геологических карт [__]. Каждая лабораторная работа рассчитана на два-три занятия, причем на первом занятии проводится подробный анализ (содержательное прочтение) карт, а на последующих – составление разреза по линии, заданной преподавателем.
В работе № 8 используются карты № 1 и 2, на которых изображены элементы структуры платформенного чехла. Карта № 1. Масштаб карты 1: 50 000, то есть она относится к разряду крупномасштабных. Карта отображает в упрощенном виде геологическое строение участка чехла Восточно-Европейской платформы в районе северо-западной части Московской синеклизы. Рельеф местности сглаженный, полого-холмистый, с абсолютными отметками до 200 м. Наиболее возвышенные участки находятся на водоразделе в северной части территории, самые низкие отметки (115 м) – на юге, в долине реки Мышега. На водораздельных участках локальные превышения небольшие – 10—20 м, уклоны очень пологие, 1:50—1:100; в бортах речных долин превышения увеличиваются до 30—40 м, а уклоны возрастают до 5—7°. Гидросеть района составляют река Мышега и ее притоки, а также верховья ручьев, принадлежащих к соседнему водосборному бассейну. Мышега – типичная небольшая равнинная река с долиной шириной 1—1,5 км. Почти на всю ширину долину занимает пойма, местами сохранилась надпойменная терраса шириной до 200—300 м и высотой около 10 м. Притоки Мышеги представляют собой небольшие речки и ручьи с V-образными долинами. Стратиграфический разрез состоит из отложений каменноугольной, юрской и меловой систем. Каменноугольная система представлена нижним отделом, расчлененным на ряд горизонтов (алексинский, михайловский, веневский, тарусский, стешевский и протвинский) мощностью по 10—20 м каждый, преимущественно карбонатного состава. Они обнажаются в бортах речных долин, а также вскрыты скважинами. Нижний карбон несогласно перекрывается верхнеюрскими песчано-глинистыми отложениями, расчлененными на келловейский*, оксфордский и кимериджский ярусы, залегающие между собой согласно. Келловейский ярус распространен повсеместно, оксфорд и кимеридж – только в южной части района. Выше несогласно залегают песчано-глинистые отложения нижнего мела, представленные валанжинским и аптским ярусами, разделенными несогласием. Четвертичные аллювиальные отложения представлены верхнечетвертичным и современным звеньями. Они распространены в долине р. Мышега и слагают надпойменную террасу и пойму, соответственно. В зарамочном оформлении карты приведены частные стратиграфические колонки по шести скважинам, пробуренным в разных частях территории и вскрывающим разные интервалы разреза. Из соотношения геологических контуров с горизонталями рельефа следует, что дочетвертичные отложения имеют залегание, близкое к горизонтальному. Однако залегание разных комплексов пород несколько различается. Мезозойские отложения залегают слабо наклонно, с очень пологим падением к югу, причем под разными углами, благодаря чему между подразделениями мезозоя наблюдаются незначительные угловые (географические) несогласия. Наиболее полого залегает аптский ярус. Валанжинский ярус залегает немного круче, поэтому он выклинивается к северу. Особенно хорошо это видно в центре листа. Верхнеюрские отложения залегают еще круче, вследствие чего кимериджский и оксфордский ярусы также выклиниваются к северу у подошвы валанжина. Горизонты нижнего карбона, в отличие от мезозоя, залегают совершенно горизонтально, то есть между нижним карбоном и верхней юрой также угловое (географическое) несогласие. Эти горизонты также последовательно выклиниваются у подошвы келловейского яруса, только теперь уже с севера на юг – сначала протвинский, затем стешевский, тарусский и т. д. Особенности построения разрезов по картам со структурами платформенного чехла состоят в следующем: 1) линия разреза ориентируется вкрест преобладающего простирания пород; 2) линия разреза должна проходить по возможности через буровые скважины, поэтому часто она бывает ломаной; 3) вертикальный масштаб разреза неизбежно должен быть увеличен в несколько раз, обычно до 20; выбор масштаба делается исходя из общей мощности разреза и минимальной мощности отдельных подразделений. Построение разреза выполняется в такой последовательности. 1. Границы разреза обозначаются вертикальными линиями, совпадающими с рамкой карты, причем левая граница должна соответствовать левому (западному, юго-западному или северо-западному) концу линии разреза, либо нижнему (южному) концу линии при ее строго меридиональном направлении. Границы разреза обозначают заглавными буквами русского алфавита (АБ, ВГ и т. п.). Эти буквы надписываются на разрезе над высотными шкалами. 2. На обеих границах разреза разбиваются высотные шкалы в избранном вертикальном масштабе. Верхняя отметка шкалы определяется максимальной высотной отметкой рельефа по линии разреза, а нижняя – предполагаемой глубиной построения (или общей мощностью) разреза. Разбивка шкал делается через 5 мм, а оцифровка – через 10 мм. 3. Если нижняя отметка шкалы отрицательная, проводится нулевая линия (линия уровня моря). 4. Строится высотный профиль земной поверхности по горизонталям рельефа. Следует отметить, что при увеличенном вертикальном масштабе и горизонтальном или слабонаклонном залегании пород построение профиля нужно делать с особой тщательностью, так как положение границ слоев на карте тесно увязано с их высотными отметками. 5. На линию профиля с карты переносятся буровые скважины, находящиеся на линии разреза и вблизи нее, и отмечаются вертикальными линиями. На этих линиях, начиная от земной поверхности, последовательно откладываются (в вертикальном масштабе разреза) пройденные скважиной интервалы, которые берутся из колонок в зарамочном оформлении карты. 6. Переносятся с карты на линию профиля и проводятся на разрезе границы сначала современных, а затем верхнечетвертичных аллювиальных отложений. Границы проводятся плавной кривой на глубину, взятую по данным буровых скважин (рис. 19).
Рис. 19. Построение разреза четвертичных отложений. 7. Переносятся с карты на линию профиля и проводятся на разрезе границы дочетвертичных подразделений в строгой возрастной последовательности, начиная с наиболее молодых. Границы проводятся по возможности прямыми линиями, причем они должны совпадать с границами интервалов в буровых скважинах. Если границы приходится сильно искривлять, следует проверить правильность построения высотного профиля на участках выхода границы на поверхность и вблизи устья скважины, и в случае необходимости исправить профиль. Точки выклинивания отдельных подразделений на разрезе определяют, мысленно соединяя соседние точки выклинивания на карте (рис. ___). 8. Законченный разрез раскрашивается в соответствии с картой, затем надписываются индексы подразделений, географические ориентиры, внизу под разрезом указываются горизонтальный и вертикальный масштабы, а сверху над разрезом заголовок, например: «Разрез по линии ДЕ (скв. 2—скв. 4) к карте № 1. Индексы подписываются в вертикальном (не развернутом) положении внутри соответствующих контуров, если они там помещаются.
Рис. 20. Определение точки выклинивания на разрезе
Если места недостаточно, индексы пишутся над линией профиля и соединяются с соответствующими полями выносными линиями («указками»). Индексы проставляются к каждому отдельному контуру. Если индекс вынесен над линией профиля, то его можно соединить «указками» с двумя-тремя сближенными контурами. Пример оформления разреза к карте № 1 приведен на рис. ___. Карта № 2. Масштаб карты 1: 200 000, то есть она относится к разряду среднемасштабных. Карта отображает в упрощенном виде геологическое строение участка чехла Восточно-Европейской платформы в районе северной части Воронежской антеклизы. Рельеф местности изображен горизонталями с сечением 40 м; имеются также полугоризонтали (прерывистые линии) с отметками 100, 140 и 180 м. В разных частях территории рельеф различается: в северной части района он полого-холмистый, с абсолютными отметками до 218 м. Южная часть территории представляет собой равнину с отметками на водораздельных участках 120—130 м, самые низкие отметки (85—95 м) – наблюдаются в долине реки Ужердь. На водораздельных участках на севере локальные превышения составляют 40—60 м, уклоны очень пологие, 1:50—1:100. Гидросеть района представлена рекой Ужердь, ее притоком р. Сельня, а также их мелкими притоками. В северной части района, за главным водоразделом, появляются верховья ручьев северного стока. Ужердь – довольно крупная равнинная река с широкой (местами свыше 10 км) долиной. Русло реки меандрирует по широкой пойме со старичными озерами. У южного борта долины на отдельных участках имеется надпойменная терраса шириной до 2—3 км с абсолютными отметками 104—105 м. Приток Ужерди р. Сельня имеет долину шириной 2-4 км с поймой на отметках около 95 м. В эти реки впадают многочисленные речки и ручьи. Стратиграфический разрез состоит из отложений девонской, юрской, меловой и неогеновой систем. Девонская система представлена верхним отделом, расчлененным на евлановский, ливенский, задонский и елецкий горизонты (из них два первых объединены) мощностью по 10—30 м, преимущественно карбонатного состава (задонский горизонт сложен глинами). Они обнажаются в долинах речек и ручьев на севере района, а также вскрыты скважинами. Верхний девон несогласно перекрывается верхнеюрскими песчано-глинистыми отложениями, расчлененными на два подразделения: келловейский и оксфордский ярусы объединенные, мощностью от 15 до 40 м, и волжский* (до 10 м) ярусы, разделенные несогласием. Келловейский и оксфордский ярусы обнажаются в северной части района; волжский ярус образует ряд линз в северной и центральной частях территории. Выше несогласно залегают песчано-глинистые отложения нижнего мела,представленные двумя подразделениями: неокомским надъярусом и аптским ярусом объединенными и альбским ярусом. Альб несогласно перекрывается сеноманским ярусом верхнего мела. Выше несогласно залегает ергенинская толща плиоцена, представленная песками и глинами мощностью до 30 м и распространенная в южной части района. Четвертичные аллювиальные отложения представлены верхнечетвертичным и современным звеньями. Верхний плейстоцен слагает надпойменную террасу р. Ужердь, а голоцен – поймы рек Сельня и Ужердь. В зарамочном оформлении карты приведены частные стратиграфические колонки по одиннадцати скважинам, пробуренным в основном в южной части территории и вскрывающим разные интервалы разреза. Легенда карты содержит дополнительный элемент – стратоизогипсы кровли задонского горизонта. Характер залегания различных комплексов пород выясняется по соотношению геологических границ с горизонталями рельефа и по данным бурения. Самые молодые дочетвертичные отложения – ергенинская толща плиоцена – слагают южную равнинную часть территории. Судя по буровым скважинам, подошва плиоцена практически горизонтальна и находится на отметках около 100 м. В отдельных местах в бортах речных долин, а также в ряде скважин видно, что плиоцен подстилается юрскими, а на самом юге – и меловыми отложениями. У северной границы распространения ергенинской толщи ее подошва воздымается и образует параллельное прилегание с разными горизонтами подстилающих отложений. Меловые и юрские отложения на севере района залегают практически горизонтально, только на западе вблизи границы с неогеном появляются наклонные залегания с пологим падением к югу. Юрские отложения залегают повсеместно на елецком горизонте, и только в северо-западном углу планшета видно их налегание на задонский или ливенский горизонты. Отсюда следует, что между верхним девоном и верхней юрой наблюдается слабое угловое (географическое) несогласие. Залегание верхнедевонских отложений, судя по стратоизогипсам кровли задонского горизонта, слабонаклонное (моноклинальное) с общим падением к югу и юго-востоку. Моноклиналь нарушается двумя флексурами амплитудой около 40 м в средней и южной частях района. Рекомендуемый вертикальный масштаб разреза 1: 5 000. Построение разреза проводится в таком же порядке, как это указано для карты № 1, но с некоторыми отличиями. После построения подошвы ергенинской толщи на юге, отрисовываются границы меловых и юрских отложений в северной части, где они выходят на поверхность. После этого отстраивается кровля задонского горизонта по стратоизогипсам. От кровли задонского горизонта вверх откладывается мощность елецкого горизонта и проводится его верхняя граница (с юрскими отложениями). Если линия разреза пересекает выходы волжского яруса, он показывается под подошвой плиоцена в виде линзы, выклинивающейся в обе стороны. В южной части района, к югу от второй флексуры, судя по скважинам 10 и 11, между юрой и плиоценом появляются также и меловые отложения. То есть, флексуры смещают не только девонские, но и мезозойские толщи. Построенный разрез оформляется как это указано на стр. __.
|
