Шпаргалка по "Геологии"

 

16, Структура, текстура горных пород

Структура - особенности строения горных пород, обусловленные размерами и формой минеральных зёрен, степенью кристалличности, способами сочетания кристаллов между собой и со стеклом и т.п

При первом взгляде на породу необходимо определить, видны отдельные зерна  или кристаллы, ее слагающие, или  нет. Биогенные структуры (раковинная, коралловая и т.п.) опознаются сразу.

Визуально незернистые породы называются пелитоморфными, если они землисты, т.е. глиноподобны (трепела, алевролиты и т.д.), или афанитовыми, если они стекловаты, (как обсидиан, яшмы и др.).

Если  порода явно зерниста, необходимо посмотреть на форму и размер отдельных зерен. Возможны 3 варианта: породы кристаллические (состоят из кристаллов), обломочные (состоят из обломков) или неполнокристаллические (состоят из афанитового матрикса с вкраплениями кристаллов). Дальше - вопрос определения размерности зерен: мелко- —> крупнокристаллические, либо мелко- —> грубообломочные. Потом определяется форма зерен (гипидиомрофная, кристаллобластовая, окатанная и т.д.).

По  размеру кристаллов структуры подразделяются на:

Скрытокристаллические, размер меньше 0.1 мм, взглядом отдельные  кристаллы не видны, но виден блеск  на отдельных сколах по спайности  и т.д.

Мелкокристаллические, размер от 0.1 до 1 мм.

Среднекристаллические, размер от 1 до 5 мм.

Крупнокристаллические, размер от 5 до 10 мм.

Гигантокристаллические, размер более 10 мм.

Текстура

При расположении минералов в породе без всякого порядка получается массивная текстура, встречающаяся  в породах магматических, метаморфических  и осадочных. Последние имеют часто слоистую текстуру. Слоистая текстура выражается в чередовании, иногда очень тонком и резком, слоев различного состава, что характерно для осадочных пород. Для большинства метаморфических пород свойственна сланцеватая или полосчатая текстура, обусловленная параллельным расположением минералов, в строении которых должно быть ясно выражено направление — линейность или пластинчатость. Флюидальная текстура эффузивных пород, напоминающая отчасти линейную текстуру кристаллических сланцев и показывающая бывшее течение магмы, наблюдается в тех породах, в которых имеются минералы призматические, могущие запечатлеть течение лавы, и не видна там, где в тех же условиях отвердевания расплавленной массы минералы являются изометричными.

По  способу заполнения пространства различаются  плотные и пористые текстуры. При  полном заполнении минералами (в том  числе стеклом) породы занимаемого  ею пространства получаются плотные  текстуры; в противном случае имеют  место пористые текстуры и т.д. Плотная - самая распространенная текстура не только метаморфических, но и магматических  пород. Пористые текстуры более свойственны  эффузивным и осадочным породам. Степень пористости или ее отсутствие у плотных пород, определяется по впитыванию воды в породу, по прилипанию к языку в случае капиллярной  пористости, по весу породы (объемному  весу) и рыхлости. На больших глубинах и под большим давлением пористость, конечно, должна исчезнуть. Если пустотызаполнены вторичным (чаще всего) материалом, то получаются миндалекаменные текстуры.

Крепость, т.е. сопротивление разрушению (не путать с твердостью, определяемой у минералов), оценивается по тpex-, четырех- или пятибалльной шкале:

породы  рыхлые (не держат форму, рассыпаются  сами или при легком нажатии пальцами),

слабой  крепости (рассыпаются в пальцах  с нажатием),

средней крепости (не ломаются в руках, но легко  разбиваются молотком),

крепкие (трудно разбиваются молотком) и

весьма  крепкие (очень трудно разбиваются молотком).

 

17. Формы  залегания горных пород. Понятие  о формациях горных пород

Чтобы иметь правильное представление  о геологической структуре того или иного участка земной коры, понять принципы построения геологических  карт (рис. 1.1), научиться пользоваться ими необходимы знания о формах залегания  горных пород. 

 

 Рис. 1.3. Залегание пород: а) горизонтальное залегание пород; б) построение геологического разреза для наклонного, моноклинального залегания пород; О – О – поверхность земли; 1 – геологическая  карта; 2 – геологический разрез. 

Рис. 1.2. Схема согласного и несогласного залегания слоев:

а) согласное; б) несогласное.

 

Взаимоотношения между отдельными слоями указывают  на историю образования всей толщи  осадочных пород. Различают два  основных типа соотношения слоев: согласное залегание и несогласное залегание.

 

Согласное залегание характеризует непрерывный процесс осадконакопления, т.е. залегание слоев в строгой возрастной последовательности. Границы слоев здесь обычно параллельны. При параллельности границ слоев различают нормальное согласное залегание, когда слои расположены горизонтально (рис. 1.3, а), и  нарушенное согласное залегание, когда слои лежат наклонно или смяты в складку, но возрастная последовательность наслоения сохраняется  (1.3, б).

 

Несогласное залегание, или несогласие – взаимоотношение двух слоев, разделенных прослеживаемым разрезом. несогласие выражает перерыв в осадконакоплении, т.е. различия во времени и условиях отложения. Любое несогласие представляет собой пробел в стратиграфической колонке осадочных пород (табл. 1.2).

 

Горизонтальным  залеганием пород называется такое залегание, когда поверхность напластовывания слоев совпадает с горизонтальной плоскостью. Это залегание особенно характерно для молодых, в частности четвертичных отложений, а также более древних пород, отлагавшихся на платформах. На геологической карте с горизонталями границы горизонтальных слоев идут почти параллельно горизонталям. При слабо расчлененном рельефе горизонтально залегающие слои на карте отображают в виде одного сплошного поля закрашенного (заштрихованного) в цвет (штрих) наиболее молодого слоя коренных пород.

 

Наклонное залегание слоев указывает о вторичных изменениях в их залегании, т.е. о нарушении залегания. Нарушением или дислокацией называется всякое отклонение слоев горных пород от их первоначального положения. Эта форма залегания является простой тектонической дислокацией, но встречается очень часто в природных условиях. При наклоне слоев в одну сторону говорят о моноклинальном залегании. Моноклинали представляют собой широко распространенный тип тектонической структуры (рис. 1.3, б).

При наклонном (моноклинальном) залегании  слоев граничные линии их выходов  на поверхность будут проецироваться на карте в виде параллельных ломанных полос с изгибами на различных формах (элементах) рельефа (рис. 1.3, б).

В условиях горизонтальной поверхности  земли при наклонном залегании  слоев плоскости напластования  пород будут изображаться на карте  параллельными прямыми линиями. При наклонном залегании говорят  об элементах залегания слоя: простирании, падении (линии падения) и угле падения.

Складчатые  нарушения горных пород представляют собой сложные нарушения первичного залегания слоев горных пород. Основными  формами и единицами этих нарушений  являются складки и флексуры. На геологических картах складки имеют  вид симметричных полос, идущих параллельно  ядру складки. При этом у антиклинальных складок в ядре расположены более  древние породы, чем на крыльях, а  у синклинальных – более молодые. На карте со складчатым залеганием полосы имеют различную ширину и  форму, что зависит от характера, рельефа и угла падения крыльев  складки (рис. 1.4).

 

Рис. 1.4. Складки и их элементы:  а)  антиклинальная складка;

б)  синклинальная складка; К – крыло; О – ось складки; С – седло;  М – мульда

 

Разрывные нарушения на геологической карте  изображаются жирной черной линией (F – F). На карте ее получают путем проецирования  линии тектонического нарушения  на местности на горизонтальную плоскость. Линии тектонических нарушений  на геологическом разрезе следует  наносить первыми (до показа залегания  слоев) более толстой черной линией, чем границы слоев. Обычно разрывные нарушения показываются на разрезах крутонаклонными или вертикальными линиями.    

Формации

Состав  и мощность осадочных толщ в пределах смежных тектонических структур существенно различны. Особенно это заметно на примере крупнейших тектонических структур — платформ, геосинклиналей и краевых прогибов. Связано это с тем, что тектонический режим образования указанных структур неодинаков, различны и условия накопления осадочных толщ. Фациальные условия осадконакопления зависят от физико-географической обстановки, которая в свою очередь формируется в зависимости от характера тектонических движений и обусловленных ими геологических процессов, изменяющих состав и облик Земли. Комплексы пород, образующиеся при сходных тектонических режимах, носят название формаций. Они слагают крупные геологические тела, однородные по составу, обособленные в пространстве, а также в разрезе и в плане.

Эти тела образуются в определенных тектонических  и географических условиях, смена  которых приводит к появлению  новых комплексов — формаций. Среди  осадочных формаций, широко распространенных в платформенных, переходных и геосинклинальных областях, наиболее типичны (по А. А. Бакирову и А. К. Мальцевой) : песчано-глинистые  и карбонатные — для древних  платформ; песчано-глинистые угленосные, реже карбонатные — для молодых  платформ; угленосные, карбонатные, терригенно-карбонатные  — для геосинклинальных и переходных. областей. В составе перечисленных формаций, как правило, имеются толщи пород, с которыми генетически связаны нефть и (или) газ. Некоторые комплексы пород настолько характерны для определенных тектонических режимов, что получили название индикаторных (по А. Е. Михайлову). Примером может служить молассовая формация, состоящая из мощных толщ грубообломочных пород (конгломераты, галечники), являющаяся индикатором орогенной стадии развития в геологической истории земной коры.

Учение  о формациях имеет большое  практическое значение, так как многие полезные ископаемые связаны с определенными  формациями объемы пород. Например, комплекс горных пород, образовавшийся в течение  периода, носит название системы, в  течение эпохи — отдела, в течение  века — яруса. В основе относительного исчисления времени лежит последовательность развития и изменения органического  мира на Земле. Достаточно. хорошо известно, какие животные жили раньше, какие появились позже, какие группы животных когда вымерли. В результате изучения ископаемых остатков животных и растительных организмов (встречающихся в осадочных породах) удалось установить не только ход эволюционного развития органического мира на Земле, но и последовательность образования различных толщ горных пород.

ак была выявлена последовательность образования земной коры и геологических событий, характеризующих ее прошлое. На основе изучения развития органического мира была разработана геохронологическая шкала (табл. 4), каждое подразделение которой соответствует определенной стратиграфической единице. Последней отвечает определенная толща пород, выделяемая по совокупности встречающихся в ней ископаемых форм органических остатков. Таким образом, стратиграфическое подразделение отражает один из естественных этапов развития земной коры. Для определения абсолютного возраста пород используется природная радиоактивность минералов.

 

Геологическая карта и другие виды геологической графики

 

Общие сведения о геологических  картах

Геологической картой называется графическое изображение на топографической карте или на топографической или географической основе с помощью условных знаков геологического строения территории, т.е., распространения и условий залегания горных пород на земной поверхности, разделенных по возрасту и составу. Геологические карты являются одним из важнейших результатов геологического картирования. Кроме того, они могут быть составлены и по результатам обработки материалов предыдущих геологических исследований, в особенности это относится к сводным и обзорным картам.

 

 Качество  геологической карты зависит  от профессионального уровня  исследователей и исполнителей, от топографической основы, от  степени обнаженности и от  детальности изучения геологического  строения. В любом случае, карты  отражают труд большого коллектива  геологов, их субъективные и объективные  знания о том или ином участке  земной коры и истории образования  и преобразования слагающих его  горных пород. Они служат основой  для прогнозирования полезных  ископаемых, проектирования поисковых  и разведочных работ, проведения  инженерно-геологических и гидрологических  изысканий, строительных и мелиоративных  работ и т.д. 

 

 На  одной геологической карте не  всегда бывает возможным отобразить  всю информации, например, показать  тектонические, структурные, геоморфологические, гидрологические особенности и  многое другое. Поэтому для одного  и того же района может составляться  несколько карт, отражающих разные  аспекты геологического строения  и геологической истории, и  они будут иметь различное  содержание, название и назначение.

 

 

 

 

Типы геологических карт

 Среди  карт, которые составляются при  геологическом картировании, принято  выделять обязательные и специальные.  К обязательным картам относятся:  карта фактического материала,  геологическая карта (основная), карта полезных ископаемых. К специальным картам относятся: карта четвертичных образований (она может быть и основной картой), литологическая, литолого-фациальная, формационная, петрографическая, метаморфическая, тектоническая, структурная, геодинамическая, геоморфологическая, геохимическая, фациально-палеогеографическая, палинспастическая, гидрогеологическая, инженерно-геологическая и карта закономерностей размещения полезных ископаемых и карты прогноза по отдельным видам минерального сырья или их комплексов, различные геофизические карты (петроплотностная, карты магнитных и гравитационных аномалий, удельного электрического сопротивления и т.д.) и др. Кроме того, существуют карты дополнительные и вспомогательные, отражающие результаты применения каких-либо специальных методов изучения свойств горных пород или полезных ископаемых и их закономерностей.

 

 Геологические  карты также подразделяются на кондиционные и некондиционные. Кондиционные карты (в м-бе 1:200000, 1:100000, и очень редко в м-бе 1:50000 или 1:25000) составляются с обязательным соблюдением инструкций и методик геологического картирования [Инструкция …, 1995; и др.], подлежат государственному изданию и являются секретными или закрытыми (т.е. для служебного пользования). При составлении некондиционных карт допускаются отклонения от требований инструкций при использовании топоосновы, условных обозначений и т.д. Они относятся к открытым материалам.