Геологические карты и разрезы. Построение геологических разрезов по геологической карте и данным бурения

1.

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ.
ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ РАЗРЕЗОВ
ПО ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЕ И ДАННЫМ
БУРЕНИЯ
Докладчик
Алёшина Татьяна Сергеевна
Должность
Преподаватель

2.

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗРЕЗ
Геологический разрез – это поперечный
разрез верхних слоёв земной коры в
вертикальной плоскости, в котором показано
положение горных пород, разломов и прочих
геологических структур, лежащих под
поверхностью Земли.
Геологические разрезы показывают
геологическое строение Земли по определенной
линии, которую называют линией разреза. На
разрезах видно как залегают слои пород, их
литологический состав, мощность и возраст слоев,
глубину уровня грунтовых вод.
Задание на его построение
предусматривает его графическое построение,
которое необходимо выполнить на бумаге или в
электронном виде. Рекомендуемые форматы –
чертеж на миллиметровке или в графическом
редакторе.

3.

ОСНОВНЫЕ ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
Геологическая карта – это уменьшенная в определённом масштабе горизонтальная проекция геологического
строения отдельного участка земной коры. Все геологические карты составляют на топографической основе (т.е.
построение, дающее информацию о рельефе).На геологической карте изображается распределение на земной
поверхности различных геологических образований.
На геологической карте основной информацией будут данные о рельефе (тонкие линии равной высоты, которые
называются горизонтали - линии, соединяющие точки с одинаковой абсолютной высотой), и границы
распространения на поверхности геологических тел – толстые линии.
Так, на приведенном элементе карты мы видим
изолинии высот со 105-ой по 140-ую и границу
между выходом на поверхность отложений С1 и
С3.
Кроме того, на картах обычно отмечены
скважины (кружок с точкой), и их номер. А также
реки, озера, болота, отдельные точки абсолютной
высоты,
области
распространения
неблагоприятных процессов, и т.д.

4.

ГРАФИЧЕСКАЯ СХЕМАТИЗАЦИЯ ИЗЫСКАТЕЛЬСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Для наглядности представим себе торт, и схематически зарисуем его вид сверху
Таким образом, мы построили карту поверхности с некоей информацией, нанесенной на нее. Задачей
является, используя информацию вида сверху, и всю имеющуюся дополнительную, перейти к виду
сбоку. Представим, что торт был разрезан пополам

5.

ГРАФИЧЕСКАЯ СХЕМАТИЗАЦИЯ ИЗЫСКАТЕЛЬСКОЙ ИНФОРМАЦИИ
Теперь зарисуем схематический чертеж вида сбоку
Аналогичную по сути операцию и требуется произвести в
ходе выполнения лабораторной работы. Итогом ее
выполнения будет геологический разрез, все
вспомогательные построения, и условные обозначения к
нему

6.

ПРИМЕР КОЛОНКИ СКВАЖИНЫ
Скважина №4
Абсолютная отметка, м:
Геолог.
индекс
Абс.отм.
подошвы
слоя
tQIV
99,70
tQIV
99,20
aQIII
aQIII
fQIIO-D
fQIIO-D
fQIIO-D
fQIIO-D
fQIIO-D
96,10
89,60
87,90
87,00
84,50
79,60
75,80
100,00
Дата проходки: 21.02.2021 г.
Уровень
Глубина
Мощность подземных вод, м
подошвы
Литологическое описание пород
слоя, м
появив- установи
слоя, м
шийся в-шийся
0,30
0,30
Асфальт
Насыпной грунт: песок коричневато-серый, мелкий, с
включениями строительного мусора, среднеуплотненный,
0,80
0,50
маловлажный
Песок серовато-коричневый, мелкий, средней плотности,
3,90
3,10
влажный
Песок серовато-коричневый, средней крупности, средней
10,40
6,50
плотности, влажный
Песок серовато-коричневый, мелкий, средней плотности,
12,10
1,70
водонасыщенный
13,00
13,00 Песок серовато-коричневый, пылеватый, с прослоями
13,00
0,90
--------------- мелкого, плотный, водонасыщенный
87,90
87,90 Песок серовато-коричневый, пылеватый, с прослоями
15,50
2,50
мелкого, плотный, водонасыщенный
Песок серовато-коричневый, мелкий, плотный,
20,40
4,90
водонасыщенный
Песок серовато-коричневый, мелкий, средней плотности,
24,20
3,80
водонасыщенный
При работе с разрезом первичной является информация с карты. Но также необходима и
информация о геологическом строении рассматриваемой области, полученная вдоль вертикальной
оси. Такая информация представляется в виде колонок скважин.

7.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА, МАСШТАБ
Начинать построение разреза необходимо с
определения масштаба и размера чертежа.
Масштаб карты и разреза даны в легенде карты.
Обратите внимание, горизонтальный и
вертикальный могут отличаются, и на практике
часто отличаются, например, в десять раз. Также
горизонтальный масштаб карты может отличаться
от масштаба разреза. Необходимо найти для него
коэффициент перехода, и домножать на него
каждое снятое расстояние. Таким образом мы
определим, например, реальную длину разреза
на миллиметровке. Высоту построения мы
определим, найдя самую высокую изолинию
рельефа на линии разреза по карте, и самый
глубокий забой скважины (ее самую глубокую
точку, дно) из попавших на линию разреза по
буровым журналам.

8.

Перед построением разреза на листе миллиметровки следует построить в масштабе выкопировку
с выданной в задании на геологический разрез геологической карты.
Выкопировка представляет собой часть геологической карты со всей имеющейся на ней информацией
вдоль заданной линии разреза. Таким образом, на выкопировке должны быть показаны горизонтали и их
отметки, геологические границы, возраст и генезис пород, местоположение реки, её название и
направление течения, местоположение и номера буровых скважин, и другая имеющаяся на карте
информация.

9.

ПОСТРОЕНИЕ РАЗРЕЗА,
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ПОСТРОЕНИЯ, ПРИМЕР
В начальной точке, или левее
мы чертим высотную линейку.
Рекомендуется продублировать ее и в
конечной
точке
для
удобства
построения и проверки. Необходимо
начертить рамку, штамп, указать
данные о скважинах и расстояниях
между ними, как это показано на
разрезе, приведенном для примера
(Слайд 10).
Следует
указать
номер
разреза,
и
его
масштаб
(вертикальный и горизонтальный).
Разрез должен быть подписан

10.

11.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА, РЕЛЬЕФ
Для начала разберем методику построения
геологического разреза в общем виде, потом мы
разберем ее более детально с примером. Сперва
мы строим рельеф. Для этого мы движемся от
начальной точки разреза к конечной, по пути
отмечая все пересечения с горизонталями.
Рассмотрим, приведенную часть карты: мы
отмеряем расстояние 1 до пересечения с
горизонталью 105. На разрезе мы отложим на
высоте 105 точку на расстоянии 1 от начала. Далее,
на высоте 105 мы поставим точку на расстоянии 2
от начала, и на расстоянии 3 мы поставим точку на
высоте 110, и так далее, пока не придем к концу
линии разреза.

12.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА,
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ГРАНИЦЫ
Далее мы второй раз проходим по
линии разреза, и аналогичным образом соберем
все геологические границы, чтобы перенести их
на рельеф. После этого мы будем вести их
вглубь, ориентируясь на ранее полученные
представления о форме залегания слоев
различного происхождения, и данные бурения.
Оставшиеся границы, не выходящие на
поверхность, мы дорисовываем согласно
информации из скважин. Каждая скважина дает
“засечки” абсолютных высот между двумя
слоями. Обратите внимание, скважина должна
начинаться строго в соответствии с буровым
журналом, на абсолютной высоте своего устья. А
все высотные привязки границ между слоями
необходимо пересчитывать из глубины в
конкретной скважине в абсолютные высотные
отметки, переводя в единую для всего разреза
высотную систему.
Мощность первого слоя будет равна глубине
залегания его подошвы. Мощность остальных слоев
вычисляют как разность глубин залегания подошв
последующего и предыдущего слоев.

13.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА,
ЛИНИЯ РАЗРЕЗА НА КАРТЕ
Для наглядности, разберем работу с одним из эталонных разрезов

14.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА, ЛИНИЯ РЕЛЬЕФА
Следуя от левой точки V к правой, мы соберем одну за одной все точки рельефа, как было объяснено
выше

15.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА,
ЛИНИЯ РЕЛЬЕФА
Соединив их, в итоге мы получим результирующую линию, линию рельефа, которая на готовом разрезе
показана красным (выделена красным)

16.

ПОСТРОЕНИЕ РАЗРЕЗА, ЛИНИЯ РЕЛЬЕФА
На этом этапе мы будем иметь такой вид построения. Далее на него мы
вынесем геологические границы

17.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА,
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ГРАНИЦЫ
Геологические границы мы сносим в начале по тому же принципу:
Во-первых, снимаем их удаленность от начальной точки V.
(границы речных отложений с одной стороны часто залегают под
водой, и не откартированны, так что их мы принимаем
залегающими на берегу)

18.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА,
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ГРАНИЦЫ
Теперь мы видим геологические границы на поверхности. Использовав скважины, мы сможем найти
геологические границы и под поверхностью. Сносим попавшие на разрез, или совсем рядом,
скважины аналогичным образом, и получаем, используя буровые журналы, засечки на
соответствующих глубинах

19.

ПОСТРОЕНИЕ РАЗРЕЗА, ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ГРАНИЦЫ
Имея всю доступную геологическую информацию, мы проводим геологические границы, исходя из понимания
логики залегания коренных и четвертичных отложений различного генезиса. Горные породы впоследствии мы
покрасим соответствующим им крапом

20.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА,
ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ГРАНИЦЫ
Так выглядит геологический разрез,
готовый к проведению границ. Обратите
ваше внимание: все данные о глубинах
границ слоев из буровых журналов были
переведены в единую систему - в
абсолютные высоты. Это делается просто:
из абсолютной отметки устья (точки на
поверхности, с которой началось бурение),
нужно вычесть глубину подошвы слоя, и
таким образом мы получим ее абсолютную
высоту. Все абсолютные высоты, таким
образом, будут соответствовать делениям
линейки абсолютных отметок, что позволит
вам проверить точность вашего
построения. А также сделать важные
наблюдения о характере геологических
границ. Рекомендуется подходить к этому
обязательному и важному нанесению
информации на резрезе максимально
внимательно.

21.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА
Сначала мы отрисуем кровлю
отложений кристаллического
фундамента. Это самые древние
отложения на нашем построении. Они
представлены гранитами
протерозойского возраста. За свою
длительную историю они претерпели
многие тектонические события,
смявшие их в многочисленные складки,
осложнившие их залегание разломами,
они подвергались длительному
воздействию факторов выветривания.
Их кровля по этим причинам может
носить очень разный характер, а
изменение ее абсолютной высоты
может быть резким. В нашем сечении
она имеет слабонаклонное залегание
без резких перепадов, но вам может
попасться и иной вариант.

22.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА
Теперь мы начертим границы пород осадочного
чехла. Осадочные отложения, как вы знаете,
образуют слоистую толщу. В первом приближении, в
неизмененном виде это комплекс слоев с прямыми
горизонтальными границами. Если за свою
геологическую историю они не были наклонены,
смяты в складки, и осложнены разломами, такими
они и остаются. Давайте проанализируем, имеем ли
мы дело с такой ситуацией. Граница между верхним
девоном, Д3, и нижним карбоном, С1, имеет
примерно одну и ту же высоту, с минимальными
колебаниями. Таким образом, информация из
скважин говорит нам о сохранности горизонтального
залегания пород осадочного чехла. Чертим их,
исходя из информации с карты, скважин, и нашего
понимания геологической структуры. Там, где
слоистую толщу прорезали эрозионные процессы,
как между скважинами 11 и 20 для границы между
карбоном и девоном, граница эта исчезает. Но после
эрозионного вреза она остается на той же высоте.

23.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА
Теперь нанесем самые древние из
четвертичных отложений,
заполняющих эрозионный врез. В
нашем случае это отложения водноледниковые. Когда-то они, вероятно,
занимали гораздо больший объем.
Но были переработаны рекой в
верхнечетвертичное время, и
остались лишь на той глубине, куда
река не доставала своим дном.

24.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА
Отложения верхнечетвертичной
реки, залегающие выше, имеют
вертикально неравномерный
характер. Река, откладывая
обломочный материал, сортирует
его. Более тяжелые частицы
остаются внизу, самые легкие
оказываются наверху. Получившуюся
толщу мы разделяем на слои, когда
наблюдаем качественный переход от
одного типа отложений к другому,
например, от песков средних к
мелким. В нашем случае является
возможным разделить толщу на слои
песков, супесей и суглинков. Граница
между ними чаще
субгоризонтальная. Но иногда
некоторые слои могут
выклиниваться.

25.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА
Отложения современной реки и ее
притока залегают в большом эрозионном
врезе поверх остальных. Они
расположены в отдельном маленьком
эрозионном врезе, который связан с
переработкой современной рекой
отложений верхнечетвертичного возраста.
Они также имеют вертикально
неоднородный характер, позволяющий
выделить 2-3 слоя с вертикальной
сортировкой.

26.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА
Наконец, следует нанести
эллювиальные,
делювиальные,
пролювиальные отложения
на карту там, где они
вскрыты скважинами.
Пролювиальные выстилают
дно оврагов, а отложения
коры выветривания и
плоскостного смыва,
элювиально-делювиальные,
покрывают тонким слоем
коренные породы
осадочного чехла.

27.

Генетические типы четвертичных отложений
1. Элювиальные отложения (eQ) - конечные продукты
выветривания, которые остаются на месте их
первоначального образования.
2. Делювиальные отложения (dQ) - наносы, образующиеся
у подножия и на нижних частях склонов в результате
плоскостного смыва дождевыми и талыми снеговыми
водами рыхлых продуктов выветривания.
На склонах процессы формирования элювия и
делювия идут параллельно, и разделить эти два вида
отложений часто невозможно. Поэтому их называют
элювиально-делювиальными (edQ).
3. Пролювиальные отложения - рыхлые отложения
продуктов разрушения горных пород, смываемых и
выносимых по ложбинам (эрозионным бороздам)
временными потоками от атмосферных осадков к
подножию возвышенностей (гор). В отличие от делювия
обломочный материал более окатан. Слагает он конусы
выноса.
4. Аллювиальные отложения - несцементированные
отложения постоянных водных потоков (рек, ручьев),
состоящие из обломков различной степени обкатаности и
размеров (валун, галька, гравий, песок, суглинок, глина).

28.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА
Разрез должен быть оформлен согласно образцу: следует подписать все слои, начертить все
вспомогательные построения, проставить абсолютные высотные отметки (обязательно
согласующиеся с масштабной линейкой) геологических границ вдоль скважин

29.

На разрезе в дальнейшем необходимо
провести границы стратиграфического
несогласия, для этого необходимо
проанализировать стратиграфическую
колонку, приведенную на карте. Сравнить
последовательность эр, периодов и
отделов с полной геохронологической
шкалой. Некоторые периоды и отделы на
рассматриваемой территории не
представлены горными породами.
Следовательно, в это время осадки не
накапливались, а наоборот, происходил
размыв осадков, накопившихся ранее. На
разрезе необходимо выделить жирной
волнистой линией соприкосновение
горных пород разобщенных по времени
образования.

30.

31.

Далее проводят стратиграфические линии (жирная ровная линия). Стратиграфическая
линия(граница)- линия разделяющая горные породы различного возраста или одновозрастные породы
разного генезиса. Чтобы правильно отобразить стратиграфические границы, необходимо:
- По возможности придерживаться горизонтальной рисовки границ
- Слои должны располагаться так, чтобы ни в какой точке вертикальной прямой, проведенной на разрезе
из любой точки топографического профиля, не имело место залегание более древних по возрасту пород
над более молодыми.
- Для проведения стратиграфических границ в дочетвертичных породах, необходимо представить
характер их залегания до образования четвертичных отложений (провести условную горизонтальную
прямую, соединяющую одновозрастные горные породы одинакового литологического состава. Это
позволит избежать ошибок, в проведении границ на тех участках, где дочетвертичные породы размыты
или сохранились частично.

32.

Литологические линии (тонкая линия). Литологическая линия(граница)-линия разделяющая
породы одного возраста и генезиса, но различного состава. Их проводят, как правило,
параллельно нижней стратиграфической границе. В случае отсутствия одноименной породы в
соседней скважине применяют метод интерполяции, т.е. выклинивание этой породы на
расстоянии соответствующем половине расстояния между скважинами.

33.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА
Последний штрих для самого разреза – нанесение гидрогеологической информации: уровней
подземных вод, по желанию для наглядности рекомендуется покрасить водоносные породы.

34.

ПОСТРОЕНИЕ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗРЕЗА,
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Разрез должен быть снабжен условными
обозначениями, где, в порядке возрастания
возраста,
будут
перечислены
все
выделенные слои, показан их крап, и дана
его расшифровка