Геометрия пласта

Содержание

Слайд 2

Горная геометрия (геометрия пласта) - раздел структурной геологии - рассматривает геометрические характеристики геологических объектов.

Горная геометрия (геометрия пласта) - раздел структурной геологии - рассматривает геометрические

характеристики геологических объектов.
Слайд 3

Идеальный пласт Основное понятие горной геометрии - идеальный пласт (слой) -

Идеальный пласт

Основное понятие горной геометрии - идеальный пласт (слой) - часть

пространства, ограниченная двумя параллельными плоскостями.
Из них верхняя называется кровлей, нижняя - подошвой.
Слайд 4

Это понятие может быть применено к разным реальным геологическим объектам плоской

Это понятие может быть применено к разным реальным геологическим объектам плоской

формы:

пластам осадочных пород,

покровам вулканических пород,

пластовым интрузиям и дайкам,

контактовым зонам интрузий,

жильным образованиям,

разрывным нарушениям и др.

Слайд 5

Мощность Расстояние между подошвой и кровлей называется мощностью пласта.

Мощность

Расстояние между подошвой и кровлей называется мощностью пласта.

Слайд 6

Виды мощности Кратчайшее расстояние от подошвы до кровли пласта - по

Виды мощности

Кратчайшее расстояние от подошвы до кровли пласта - по перпендикуляру

- называется истинной мощностью (Ми)

Ми

Расстояние от подошвы до кровли пласта в горизонтальной плоскости называется горизонтальной мощностью (Мг)

Расстояние от подошвы до кровли пласта по вертикальной линии называется вертикальной мощностью (Мв)

Мг

Мв

Расстояние вдоль земной поверхности - видимая мощность (Мвид) - зависит от соотношения между падением пласта и уклоном земной поверхности

Мвид

Мвид

Неполная мощность (сохранившаяся или вскрытая) наблюдается в том случае, когда отсутствует одна из поверхностей пласта (или обе):

сохранившаяся мощность (Мсохр) - расстояние от земной поверхности до подошвы пласта, кровля которого разрушена

вскрытая мощность (Мвскр) - расстояние от земной поверхности до кровли пласта, подошва которого находится на глубине

Мсохр

Мвскр

Слайд 7

Элементы залегания Элементы залегания - угловые величины, характеризующие положение пласта в

Элементы залегания

Элементы залегания - угловые величины, характеризующие положение пласта в пространстве

- азимут простирания, азимут падения и угол падения.
Слайд 8

в а а б б горизонтальная плоскость поверхность пласта Линия простирания

в

а

а

б

б

горизонтальная
плоскость

поверхность
пласта

Линия простирания (а-а) - линия пересечения поверхности пласта горизонтальной плоскостью

Линия падения

(б-б) перпендикулярна линии простирания и проходит по поверхности пласта сверху вниз

Линия (б-в) – проекция линии падения на горизонтальную плоскость

α

Угол падения (α) - угол между линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость

Слайд 9

Поверхность пласта Линия простирания Поверхность воды –лучшая модель горизонтальной поверхности

Поверхность
пласта

Линия
простирания

Поверхность воды –лучшая модель горизонтальной поверхности

Слайд 10

Линия падения

Линия
падения

Слайд 11

Угол падения α

Угол падения

α

Слайд 12

Азимут простирания - угол между направлением на север и линией простирания,

Азимут простирания - угол между направлением на север и линией простирания,

измеренный по часовой стрелке.

Может иметь два значения, различающиеся на 180°. Однако принято записывать северо-восточное или северо-западное значение.

Слайд 13

Азимут падения - угол между направлением на север и проекцией линии

Азимут падения - угол между направлением на север и проекцией линии

падения на горизонтальную плоскость. Может иметь только одно значение.
Слайд 14

Запись элементов залегания и изображение их на карте

Запись элементов залегания и изображение их на карте

Слайд 15

При горизонтальном залегании нет ни угла падения, ни азимутов простирания и

При горизонтальном залегании нет ни угла падения, ни азимутов простирания и

падения

Поэтому записывается просто:
«Залегание горизонтальное»

Изображение на карте:

Слайд 16

При вертикальном залегании нет азимута падения Поэтому записывается азимут простирания: Аз.

При вертикальном залегании нет азимута падения

Поэтому записывается азимут простирания:
Аз. пр. СВ

40 ∠ 90

Изображение на карте:

Слайд 17

При наклонном залегании записываются азимут простирания, азимут и угол падения Аз.

При наклонном залегании записываются азимут простирания, азимут и угол падения

Аз. пр.

СВ 40
Аз. пад. ЮВ 130 ∠ 20

Изображение на карте:

На практике обычно ограничиваются записью азимута и угла падения, т. к. азимут простирания легко вычислить

Слайд 18

При опрокинутом залегании также записываются азимут и угол падения, но уточняется,

При опрокинутом залегании также записываются азимут и угол падения, но уточняется,

что залегание опрокинутое:

Аз. пад. ЮВ 130 ∠ 70 (опрокинутое)

Изображение на карте:

Слайд 19

Измерение азимута падения и угла падения с помощью горного компаса.

                                                      

Измерение азимута падения и угла падения с помощью горного компаса.

Слайд 20

Элементы залегания можно определить и косвенными методами: по трем обнажениям или

Элементы залегания можно определить и косвенными методами:
по трем обнажениям или

скважинам, вскрывающим подошву или кровлю пласта и не лежащим на одной прямой, либо
по двум произвольным (косым) сечениям поверхности пласта вертикальными поверхностями, например, стенками шурфа или естественными обрывами.
Слайд 21

Определение элементов залегания по трем обнажениям, не лежащим на одной прямой.

Определение элементов залегания по трем обнажениям, не лежащим на одной прямой.

Слайд 22

300 200 320 220 200 220 240 260 280 300 линия

300

200

320

220

200

220

240

260

280

300

линия
простирания

линия
падения

h

α

Вначале нужно определить высотные отметки обнажений

Самое высокое (3) и самое низкое

(1) обнажения соединяются отрезком прямой

На этом отрезке находится точка с такой же отметкой, как и у оставшегося обнажения (2)

1

2

3

Через эту точку и обн. 2 проводится прямая, которая является линией простирания

Из обн. 3 на нее опускается перпендикуляр, который являеся проекцией линии падения на горизонтальную плоскость

От точки пересечения этого перпендикуляра с линией простирания откладывается отрезок h, равный превышению обн. 3 над обн. 2, выраженному в масштабе карты

Конец этого отрезка соединяется с обн. 3.

Получаем угол падения (α)

Слайд 23

Определение элементов залегания по двум косым сечениям

Определение элементов залегания по двум косым сечениям

Слайд 24

β1, β2 - азимуты косых сечений; поверхность пласта горизонтальная поверхность С

β1, β2 - азимуты косых сечений;

поверхность
пласта

горизонтальная
поверхность

С

Ю

β1

β2

β

α1

α2

α

O

A

C

D

B

α1, α2 - углы видимых

падений в косых сечениях

BC - линия простирания

AD - линия падения

OD - ее проекция на горизонтальную плоскость

β - азимут падения

α - угол падения

Построим схематическую блок-диаграмму

Слайд 25

С Ю β1 β2 90−α1 90−α2 α A1 O A2 A3

С

Ю

β1

β2

90−α1

90−α2

α

A1

O

A2

A3

B

D

C

Чертеж ориентирован относительно линии север-юг

Из некоторой произвольно выбранной точки O проводятся

два луча по направлениям косых сечений β1 и β2 .

При точке О восстанавливаются перпендикуляры к обоим направлениям и на них откладываются отрезки OA1 и OA2 произвольной, но равной длины

При конце перпендикуляра к первому направлению видимого падения (точке A1) строится угол, дополнительный к углу видимого падения по этому направлению, 90°— α1

При конце второго перпендикуляра (точке A2) строится угол, дополнительный к углу видимого падения по второму направлению, 90°— α2

Стороны этих углов продолжаются до пересечения с направлениями видимых падений в точках B и C

Через эти точки проводится прямая BC – линия простирания

Из точки O на линию простирания опускается перпендикуляр OD – направление падения (β)

Из точки O восстанавливается перпендикуляр к направлению падения и на нем откладывается отрезок OA3 , равный отрезкам OA1 и OA2

β

Точка A3 соединяется с точкой D отрезком прямой

Полученный угол A3DO и является искомым углом падения (α)

Преобразуем блок-диаграмму в развертку на горизонтальной плоскости

Слайд 26

Изображение горизонтальных, наклонных и вертикальных слоев на геологических картах в равнинном и расчлененном рельефе

Изображение горизонтальных, наклонных и вертикальных слоев на геологических картах в равнинном

и расчлененном рельефе
Слайд 27

I. Горизонтальные слои В равнинном рельефе на поверхности будут обнажаться одни

I. Горизонтальные слои

В равнинном рельефе на поверхности будут обнажаться одни и

те же слои, т.е., на карте вся поверхность будет закрашена одним цветом.

А) В равнинном рельефе

Однако поскольку даже равнинные местности прорезаны долинами водотоков (рек, ручьев), то в этих долинах в виде узких полос вскрываются более древние слои.

Слайд 28

I. Горизонтальные слои Б) В расчлененном рельефе 200 180 160 140

I. Горизонтальные слои

Б) В расчлененном рельефе

200

180

160

140

120

А

Б

разрез

А

Б

200

180

160

140

120

Горизонтальные пласты на карте местности с

расчлененным рельефом ограничены криволинейными контурами, огибающими горизонтали рельефа земной поверхности и нигде их не пересекающими

Истинную мощность можно вычислить как разность отметок подошвы и кровли

МИ = МВ = 172 – 130 = 42 м

Слайд 29

II. Наклонные слои Поверхности напластования - наклонные плоскости - при пересечении

II. Наклонные слои

Поверхности напластования - наклонные плоскости - при пересечении с

горизонтальной плоскостью образуют прямые линии, расстояние между которыми - горизонтальная мощность - зависит от угла падения

А) В равнинном рельефе

При одной и той же истинной мощности горизонтальная мощность тем меньше, чем больше угол падения
МИ = МГ · sin α

МГ

МГ

Слайд 30

200 180 160 140 120 А Б разрез А Б 200

200

180

160

140

120

А

Б

разрез

А

Б

200

180

160

140

120

II. Наклонные слои

Б) В расчлененном рельефе

Наклонные пласты на карте ограничены криволинейными

контурами, пересекающими горизонтали рельефа земной поверхности

При уменьшении угла падения линия выхода приближается к горизонталям, при увеличении - приближается к прямой

Расстояние между подошвой и кровлей на карте - проекция видимой мощности на горизонтальную плоскость – может иметь любое значение в зависимости от соотношения между элементами залегания пласта и уклоном рельефа местности

Слайд 31

200 180 160 140 120 А Б разрез А Б 200

200

180

160

140

120

А

Б

разрез

А

Б

200

180

160

140

120

III. Вертикальные слои

Вертикальные пласты на карте, независимо от характера рельефа, ограничены

параллельными прямыми, пересекающими горизонтали рельефа земной поверхности и совпадающими с простиранием пласта

Расстояние между подошвой и кровлей на карте - горизонтальная мощность, совпадающая с истинной мощностью

Слайд 32

Построение выхода наклонного пласта Чтобы построить выход подошвы или кровли наклонного

Построение выхода наклонного пласта

Чтобы построить выход подошвы или кровли наклонного пласта

на карте местности с расчлененным рельефом, нужно изобразить эту поверхность в стратоизогипсах с тем же сечением, что и у горизонталей рельефа. Для этого нужно знать элементы залегания пласта и его отметку хотя бы в одной точке.

130

130

140

150

160

120

110

100

h

20°

Заложение стратоизогипс определяется исходя из угла падения и масштаба карты

h – сечение горизонталей в масштабе карты

100

110

120

130

140

150

160

Слайд 33

Затем требуется найти точки пересечения стратоизогипс и горизонталей с одинаковыми отметками

Затем требуется найти точки пересечения стратоизогипс и горизонталей с одинаковыми отметками

Найденные

точки надо соединить плавной кривой

Эта кривая не должна пересекать ни горизонтали, ни стратоизогипсы в других местах, кроме найденных точек

Слайд 34

Три основных случая выхода наклонного пласта в расчлененном рельефе

Три основных случая выхода наклонного пласта в расчлененном рельефе

Слайд 35

Если направление падения пласта совпадает с направлением склона рельефа, а угол

Если направление падения пласта совпадает с направлением склона рельефа, а угол

падения больше, чем угол склона, то выход пласта образует изгиб в сторону, противоположную изгибу горизонталей рельефа

I

Слайд 36

Если направление падения пласта противоположно направлению склона рельефа, то выход пласта

Если направление падения пласта противоположно направлению склона рельефа, то выход пласта

образует изгиб, направленный в ту же сторону, что и у горизонталей рельефа, но более плавный, чем изгиб горизонталей

II

Слайд 37

Если направление падения пласта совпадает с направлением склона рельефа, а угол

Если направление падения пласта совпадает с направлением склона рельефа, а угол

падения меньше, чем угол склона, то выход пласта образует изгиб, направленный в ту же сторону, что и у горизонталей рельефа, но более резкий, чем изгиб горизонталей

III

Слайд 38

Определение элементов залегания и мощности пласта с помощью стратоизогипс

Определение элементов залегания и мощности пласта с помощью стратоизогипс

Слайд 39

Определение элементов залегания 180 200 подошва 200 п 180 п линия

Определение элементов залегания

180

200

подошва

200 п

180 п

линия падения

h

α

Для определения элементов залегания используется

одна линия выхода (подошва или кровля) и две горизонтали рельефа с разными отметками, каждая из которых пересекает линию выхода в двух точках.

Через эти точки проводятся стратоизогипсы (на рисунке 180 п и 200 п).
Любая стратоизогипса является линией простирания.

Перпендикулярно стратоизогипсам проводится линия падения (она направлена в сторону стратоизогипсы с меньшей отметкой).

Для построения угла падения от точки пересечения линии падения со стратоизогипсой откладывается отрезок (h=200-180=20 м), равный разности отметок стратоизогипс в масштабе карты.

Через конец этого отрезка и точку пересечения линии падения со второй стратоизогипсой проводится линия.

Угол между этой линией и линией падения - это угол падения пласта (α).