Согласное и несогласное, ненарушенное и наклонное залегание слоев (стр. 1 )

Лекция №3

Согласное и несогласное, ненарушенное и наклонное залегание слоев. Залегание: горизонтальное и наклонное залегание. Согласное залегание Несогласное залегание. Типы несогласий. Поверхности несогласия. Ненарушенное и нарушенное залегание.

Залегание: горизонтальное и наклонное залегание. Основная часть осадков на поверхности Земли накапливается в морских или континентальных водоемах или на прибрежных равнинах. Поверхность, на которой идет накопление пород в этих условиях, обычно имеет очень незначительный наклон (менее 1°), и лишь на отдельных участках угол наклона поверхности накопления достигает 10°, а у подводных обрывов и скал - нескольких десятков градусов. Поэтому основная часть осадочных пород залегает почти горизонтально. Следует также учесть, что длительное непрерывное накопление осадков выравнивает морское дно, что приводит к еще большему его сглаживанию.

Первичное залегание со значительными наклонами пород, достигающими 3— 4° и очень редко 10°, может возникнуть там, где отложение осадков происходит на склонах наземных и подводных возвышенностей или на склонах долин на суше. При накоплении пород на склонах подводных и наземных возвышенностей происходит облекание осадками неровностей рельефа с характерным примыканием к крутым его участкам и уступам.

Следует иметь в виду, что, как бы ни был мал угол наклона осадочных толщ, находящихся в первичном залегании, при широком распространении пород относи­тельное погружение слоя или пачки слоев для различных пунктов может быть весь­ма значительным и составлять десятки и сотни метров.

Первичное залегание осадочных пород сохраняется сравнительно редко. Оно нарушается последующими тектоническими движениями которые могут вызывать появление в осадочных толщах, общего наклона, т. е. привести их к наклонному залеганию.

Горизонтальное залегание. Горизонтальное залегание слоев характеризуется общим горизонтальным или близким к нему расположением поверхности наслоения. Идеальных горизонтальных поверхностей наслоения в земной коре не встречается. Уже в процессе осадконакопления образующиеся слои приобретают некоторый наклон. Чаще этот наклон незначителен и измеряется минутами, но нередко угол наклона составляет несколько градусов.

Первичные углы наклона появляются в результате неравномерных вертикальных движений, одновременных с осадконакоплением. Очень часто отклонение поверхностей наслоения от горизонтального положения происходит за счет различий в скорости и количестве накапливающихся осадков на отдельных участках дна водоема. Мощности формирующихся при этом слоев окажутся неодинаковыми, что в конечном счете может привести к появлению у поверхностей наслоения значительных наклонов.

Образование первичных наклонов может быть вызвано также неравномерным уплотнением осадков при диагенезе и неровностями поверхностей несогласия.

Толщи осадочных пород, залегающие горизонтально или с очень небольшим наклоном (менее 1°), широко развиты в чехлах Восточно-Европейской и Восточно-Сибирской древних платформ, в мезозое Западно-Сибирской плиты и в других областях.

При горизонтальном залегании абсолютные высоты границ между слоями приблизительно одинаковы. Это может быть установлено несколькими способами. Если в распоряжении геолога имеется топографическая карта с рельефом, изображенным с помощью горизонталей, то границы между слоями или стратиграфическими подразделениями, нанесенные на такую карту, либо совпадут с горизонталями, либо будут расположены между горизонталями в соответствии с абсолютной высотой, указываемой на карте границы.

При изучении данных буровых скважин горизонтальное положение слоев определяется по совпадению высот выбранной границы между слоями не менее чем в трех вертикальных скважинах.

Так как при горизонтальном положении осадочных толщ каждый нижележащий слой является более древним, чем перекрывающий, соотношения разновозрастных слоев с элементами рельефа характеризуются расположением древних слоев в пониженных частях, а наиболее молодых слоев — на возвышенных участках рельефа.

Измерение мощности слоя

Истинная мощность (Н) при горизонтальном залегании определяется как раз­ность между отметками кровли и подошвой слоя. При расчлененном рельефе истинная мощность слоя может быт вычислена также по данным измерений видимой мощности (h) углу наклона поверхности рельефа (а).

Рис. Зависимость ширины выхода горизонтально залегающих слоев от рельефа и определение истинной мощности слоя при горизонтальном залегании, а — геологическая карта; б — разрез; 175 м — абсолютная отметка кровли слоя; 153 м — абсолютная отметка подошвы слоя; Н= h sin a; H= 175—153=22 м

Ширина выхода слоя на поверхность (видимая мощность) зависит от ряда условий. Чем больше истинная мощность слоя, тем шире выход его на поверхности (при прочих равных условиях). Большое влияние на ширину выхода слоя оказывает рельеф. При крутом рельефе ширина выхода слоя может оказаться близкой к истинной мощности. При пологом рельефе, наоборот, ширина выхода увеличивается, а при выровненном рельефе она может намного превышать истинную мощность. Если рельеф окажется плоским, слой или стратиграфический горизонт может слагать обширные территории.

Изображение горизонтально залегающих слоев на геологических картах. При изображении горизонтально залегающих слоев на геологической карте необходимо установить положение границ между слоями на местности и их абсолютные отметки. При наличии этих данных, найдя соответствующие пункты на карте, легко провести нужные границы, которые могут совпадать с горизонталями или располагаться между ними. От этого общего правила, однако, в ряде случаев приходится отступать. На картах с изображением обрывистых склонов ширина выхода слоев на поверхность на месте обрывов резко сокращается, а при вертикальных обрывах она превращается в линию. Если на таком участке карты изобразить несколько слоев или стратиграфических горизонтов, они сольются в одну линию и понять строение такого участка при чтении карты будет очень трудно. Поэтому в местах карты с изображением обрывов слои или стратиграфические горизонты указываются полосками шириной не менее 1 мм. Для придания слоям необходимой ширины на карте они могут быть несколько сдвинуты с пунктов их выходов на поверхности.

Отклонения от горизонтального положения границ между слоями могут быть также вызваны изменениями мощности отложений. Подошва слоя (или стратиграфического подразделения) может залегать горизонтально, кровля же при последовательном сокращении (или увеличении) мощности приобретает некоторый наклон и в таком случае окажется залегающей уже не горизонтально, а наклонно.

Если изменения мощности не имеют широкого распространения, то искривление поверхности слоя отмечается на небольших по площади участках, но нередко такие явления носят региональный характер и охватывают большие территории.

При чтении геологических карт, на топографической основе которых изогипсы отсутствуют, горизонтальное залегание может быть установлено лишь предположительно. Если местность имеет достаточно расчлененный характер (например, балочный или овражный рельеф), а мощности изображения на карте слоев или стратиграфических подразделений меньше относительного превышения рельефа, границы между слоями или стратиграфическими горизонтами будут повторять очертания основных элементов рельефа и соответствовать изображению изогипс рельефа, кото­рые можно было бы представить себе проведенными на карте. При этом в наиболее низких точках рельефа всегда будут располагаться более древние породы, а на во­дораздельных пространствах — самые молодые.

Рис. Изображение горизонтально залегающих слоев на топографической основе без горизонталей. 1 — верх­ний палеоген-, 2 — средний и нижний палеоген; 5 — верхний мел

Если мощность пород превосходит относительные превышения рельефа, граница между выходящим на поверхности горизонтом и подстилающими его породами может оказаться ниже поверхности данного участка и в этом случае даже при расчлененном рельефе один и тот же слой или стратиграфическое подразделение, залегающие горизонтально, могут быть распространены на огромные пространства. При выровненном рельефе широкое развитие поверхности может иметь слой или стратиграфический горизонт даже относительно небольшой мощности.

Изображение горизонтально залегающих слоев на аэрофотоснимках. В изображении на аэроснимках горизонтально залегающих слоистых осадочных пород очень много общего с расположением границ на соответствующих геологических картах.

Слоистость осадочных пород передается на аэроснимках чередованием тонов различной плотности, зависящей от естественной окраски пород, их физических свойств, рельефа, иногда растительности. Чем большей избирательностью обладают перечисленные выше явления, тем резче будут видны на снимках границы между отдельными слоями.

Форма границ между слоями зависит главным образом от строения земной поверхности. При горизонтальном рельефе на значительном пространстве может быть обнажен один и тот же слой, и на аэроснимке в таких случаях появятся поля с монотонной окраской, лишенные слоистости. При расчлененной поверхности границы между слоями будут иметь сложный рисунок, очерчивающий основные формы рельефа.

Формы рельефа и микрорельефа, присущие каждому из слоев или пачкам однородных по физическим свойствам пород, зависят от крепости пород и их сопротивляемости процессам выветривания. При значительных различиях на каждом из слоев возникают обособленные формы рельефа и микрорельефа, позволяющие прослеживать слои на большие расстояния и производить их корреляцию.

Стратиграфическое расчленение горизонтально наслоенных толщ следует про­изводить на специально подобранном и предварительно отдешифрированном уча­стке с возможно более полным стратиграфическим разрезом. Естественно, что такие участки должны иметь достаточно широкий диапазон высоких и низких отметок рельефа.

Вычисление мощностей выделяемых стратиграфических подразделений по аэроснимкам производится путем определения разности высотных отметок их кровли и подошвы в опорном или ином разрезе.