Рекомендации по составлению и оформлению геологического профильного разреза

Изложим общие представления по выбору линии геологического профильного разреза (далее - геологи-

ого разреза) и его построения с рассмотрением наиболее часто встречающихся особенностей графических построений. Приведенный ниже алгоритм не претендует на исчерпывающую полноту раскрытия характера выполняемых графических построений, поскольку практика геологических исследований, частью каковых и •вляется анализ геологических карт (ситуаций), отличается многообразием обстановок и конкретных ситуаций, :ач в пределах той или иной территории. Исходим из общеизвестной среди геологов практики - чем больше исследователь построил кондиционных геологических разрезов, как один из результатов анализа геологической

лции представленной на карте, тем выше его профессиональный уровень. До 90-х гг. XX в. во многих гео-

ческих производственных организациях прием на работу и определение «стоимостной» категории нового •^\дника часто проводились именно на основании самостоятельного анализа геологических карт. Претен­денту на должность предлагали в течение некоторого времени составить геологический разрез по одной из юрт. составленной сотрудниками геолого-съемочной партии или отдела. И по выказанным навыкам работы, и ос результату проделанной работы было очевидно, насколько данный человек профессионально подготовлен и работу ему можно поручить.

Приобретенные навыки в построении геологических разрезов способствуют развитию способностей объемного видения геологической ситуации в пределах участка территории, представленного на геологи­ческой карте вне зависимости от ее масштаба. А эти общие профессиональные знания украшают любого специалиста-геолога - нефтяника и геофизика, гидрогеолога или инженерного геолога, геоэколога и даже палеонтолога и геохимика.

Общие положения

Геологические разрезы должны представлять наглядное отображение условий залегания, пространственно-временных взаимоотношений геологических тел, выделенных в пределах картируемой территории в соответствии с выбранным масштабом. При этом геологический разрез (разрезы) обеспечивает адекватное отображе­ниеобщих особенностей структурного плана территории, особенностей строения выделенных в ее составе структурно-формационных комплексов (зон).

Направления геологических разрезов выбираются с целью максимально полного отображения особенностей геологического строения рассматриваемой территории. Обычно направление геологического разреза про­ецируется «в крест» простиранию доминирующих пликативных, дизъюнктивных и/или вулканогенных структур,определяющих главное содержание современного структурного плана территории. В некоторых случаях, когдав пределах изучаемой территории преобладает горизонтальное или моноклинальное залегание слоев, слагающих верхнюю часть осадочного чехла, направление геологического разреза выбирается с учетом ото­бражения особенностей выраженности геологических тел в рельефе.

Для геологической карты составляется один, в случаях сложного геологического строения - два геологических разреза. Предпочтительнее, чтобы линия разреза пересекала лист карты по прямой линии. Если закартированная территория отличается сложным геологическим строением и в ее пределах, в частности, выделены структурно-формационные зоны с отличающимся структурным планом, различное простирание разнообразных пликативных и дизъюнктивных структур, допускается построение разреза по ломаной линии. Традиционно считается, что подобных точек изгиба линии разреза не должно быть больше 2-3 и при этом месторасположение точек изгиба линии разреза должно быть приурочено к расположению скважин или опорных разрезов, литолого-стратиграфическая колонка по которым приводится на разрезе.

Положение геологического разреза на геологической карте обозначается тонкой черной линией, которая проводится через весь лист карты до пересечения с рамкой листа. Точки пересечения линии разреза с рамками стаи точки излома линии разреза обозначаются прописными (заглавными) буквами кириллицы (кирилличе­ского алфавита). Если каждый отдельный разрез в пределах одной карты обозначен одной литерой (А или Г), то обозначение граничных точек разреза и точек его излома обозначается литерой с подстрочным знаком (нижней подключкой) - один разрез - А₁-А₂-А₃, а другой - Г₁-Г₂-Г₃-Г₄.

Рекомендации по проведению подготовительных работ, предшествующих составлению геологического разреза.Следует оговориться, что в данном случае разбирается традиционный вариант составления (построения) геологического разреза в так называемом ручном варианте, без использования возможностей разного графических редакторов. Предлагаемый алгоритм рассчитан на студентов первого - второго курса, не столь искушённых в работе с разнообразными графическими геологическими материалами.

1. Обычно при составлении геологического разреза для подготовки чернового варианта используется миллиметровка (координационно-расчетная бумага). Качественная миллиметровка, выполненная на полупрозрачной бумагев виде четких разнозначных линий зеленого цвета, весьма способствует быстрому и качественному про­ведению графических работ. Длина рабочей полосы миллиметровки должна несколько превышать протяжен­ность линии разреза на листе с учетом изображения условных обозначений и сопровождающих надписей и подписей. По ширине полоса миллиметровки обычно не превышает 10 см с учетом оформительских надписей в верхней части разреза. При наработке первых навыков работы с геологическими разрезами было бы желатель­но, чтобы края рабочей полосы миллиметровки были идеально ровными, что предопределяет некое удобство в ходе выполнения графических построений, хотя и в последующем аккуратность в выполнении графических работ приветствуется многими преподавателями и будущими коллегами и руководителями.

2. В соответствии с выбранным на листе направлением линии геологического разреза отмечаем на милли­метровке крайние (граничные) рамки разреза, которые проводятся в черновом варианте по всей ширине полосы миллиметровки.

3. В нижней трети миллиметровки по ее ширине до 10-15 см, отступив от нижнего края 5 - 7 см, проводим линию с гипсометрическим значением 0. Подобная линия отображена на большинстве карт среднего масштаба (1 : 100 ООО и 1 : 200 000), так как, помимо удобства при графических построениях, ее наличие способствует бо­лее доступному представлению о рельефе территории исследований и степени его расчлененности, о взаимоот­ношении рельефа и геологического строения территории, без чего порой очень трудно полноценно определить современное геоструктурное положение территории, изображенной на карте.

На картах крупного масштаба или тех, на которых представлены участки территорий в пределах высоко­горий или перикратонных впадин, где собственно «нулевая» линия теряет большую часть своего назначения, в качестве таковой выбирается некий гипсометрический уровень, обычно расположенный ниже наиболее низкой гипсометрической отметки рельефа на данной территории.

Значение «нулевой» или иной выбранной линии (условного гипсометрического уровня) указывается по обеим граничным рамкам разреза.

4. К этому моменту или в данный момент нужно определиться с соотношением значений вертикального и
горизонтального масштабов (см. раздел 2 этого прилож.). В соответствии с выбранным вертикальным масштабом составляется масштабная линейка по обе стороны составляемого разреза.

При масштабе 1:200 000 или более мелком удобнее указать промежуточные значения гипсометрических отметок. Так, если при масштабе 1:200 000 1 см масштабной линейки соответствует 2000 м и отстраивать осо­бенности элементов рельефа не всегда удобно, лучше ввести дополнительные, более детальные деления шкалы гипсометрических отметок, в частности по 1000 м. Безусловно, масштабная линейка составляется по обеим рамкам геологического разреза и сразу, что способствует успешному и правильному его составлению, так как вы уже работаете в заданной системе как горизонтального, по направлению линии разреза, так и вертикального, в соответствии с составленной масштабной линейкой. Это означает, что любая точка, указываемая на разрезе (гипсометрическая отметка, выход поверхности любого геологического тела), «привязана» как в горизонталь­ной плоскости, по земной поверхности, так и по вертикали.

5. Следует проиндексировать заглавными буквами (литерами) крайние точки (масштабные линейки) разреза в соответствии с указанными обозначениями на карте, так же обозначаются точки излома линии разреза, если таковые имеются. Если на линии разреза расположены одна или несколько картировочных скважин, желательно сразу нанести их месторасположение на разрез и обозначить известное значение глубины скважины - гипсометрическое положение забоя. Все рассмотренные выше построения можно выполнять тушью или в ином
техническом исполнении, но так, чтобы эти построения не исчезали под влиянием многократных исправлений, правок последующих геологических построений, которые изначально лучше выполнять в черновом, карандашном варианте.

Алгоритм(рис. 5-11)

1. Выбор ориентации направления линии разреза (линий разрезов) на геологической карте и соот­ветствующие обозначения.В общем виде все возможные варианты расположения линии геологического раз­реза на изучаемой карте, вне зависимости от особенностей геологического строения отображаемой территории, можно свести к четырем вариантам:

- широтное и субширотное расположение линии разреза (см. рис. 5, а);

- меридиональное и субмеридиональное расположение линии разреза (см. рис. 5, б);

- диагональное (из юго-западного сектора листа в северо-восточный сектор) расположение линии разреза (см. рис. 5, в);

- диагональное (из северо-западного сектора листа в юго-восточный сектор) расположение линии разреза (см. рис. 5, г);

Меридиональные и субмеридиональные (отклоняющиеся в северо-восточном направлении) линии разреза отображаются и располагаются на карте так, чтобы слева (по линии разреза) находилась южная его часть.

Широтные и диагонально ориентированные по листу линии разрезов отображаются и располагаются на карте так, чтобы слева (по линии разреза) находилась западная его часть (литера А, рис. 5, а, в, г).

Примечание.Неправильная ориентация линии при построении геологического разреза свидетель­ствует, с одной стороны, о некото­рой степени непрофессионализма автора, его составившего, а с другой - о неправильном, обычно зеркаль­ном отображении геологической ситуации, что создает ряд значи­тельных неудобств при его исполь­зовании и, как правило, приводит к необходимости составления нового правильного разреза.

2. Выбор соотношения значений вертикального и горизонтального масштабов.Традиционно вертикальный и горизонтальный масштабы геологического разреза должны соответствовать масштабу карты, то есть соотношение значений вертикального и горизонтального масштабов - 1:1. В этом случае наиболее достоверно передаются особенности структурного
плана территории, без искажений элементов залегания поверхностей тех или иных геологических тел, и взаимоотношения выделенных
геологических тел.

В ряде случаев, при горизон­тальном и пологом моноклиналь­ном залегании слоев в пределах плитного комплекса или при необходимости подчеркнуть взаи­мосвязь геологического строения с особенностями формирования со­временного рельефа территории, допускается увеличение вертикаль­ного масштаба разреза в 5-10 раз (до двадцатикратного увеличения).

Выбор подобного соотношения вертикального и горизонтального масштабов свойствен при составлении разрезов к инженерно-геологическим и гидрогеологическим, геоморфологическим картам и картам (схемам) четвертичных отложений. Следует иметь в виду, что в этом случае существенно искажаются значения углов падения слоев или наклона поверхностей геологических тел, что, в частности, объясняется необходимостью выдерживать иные гео­метрические параметры геологических тел (мощность, ширина выхода и т.д.). Подобное увеличение вертикального масштаба геологического разреза широко распространено в практике специальных геологических изысканий: ги­дрогеологических, инженерно-геологических, поисково-разведочных и т.п. В этих случаях искажение соотношения вертикального и горизонтального масштабов позволяет выделить в структуре верхних горизонтов плитного ком­плекса положение объектов исследований и проследить их по участкам земной поверхности.

А(Б)

3. Особенности отображения геоморфологического профиля (рельефа).Отображение рельефа территории по линии разреза - очень ответственная часть выполняемой работы, так как ошибки, допущенные на этой стадии
графических построений, приведут к неправильной отрисовке геологической ситуации. Прежде всего необходимо определиться со значением выбранного вертикального масштаба и сечением горизонталей, использованными для отображения рельефа на карте. Важно установить общие закономерности в построении рельефа представленной на карте территории и по линии разреза - общий наклон территории, местоположение максимальной и минимальной гипсометрических отметок, наличие горизонтальных поверхностей и т.д. Внимание к значению сечения горизонта-
лей и значению вертикального масштаба обусловлено тем, что многие нюансы отображения элементов рельефа и маломощных слоев обусловлены этими параметрами. Так, при сечении горизонталей 20 м вариации поверхности рельефа могут достигать при отсчете от одной горизонтали 30-35 м, а с учетом мощности слоев - от 10 м до 20 м, что характерно для плитного комплекса. При этом можно либо «потерять» выход слоя, либо значительно его расши­рить и т.п. Предлагаем рассмотреть особенности построения геоморфологического профиля на нескольких наиболее ярких примерах особенностей соотношения элементов рельефа.

3.1. Вариант «траверс по склону». Часто участки линии профильного разреза проходят вдоль по склону рельефа, при построении геоморфологического профиля это выражается в виде многократного отображения одного и того же значения отметки рельефа - 120 м (рис. 6, а).

Именно с подобными случаями связаны многочисленные ошибки при построении геологического разреза. Ча­сто на этих секторах линии разреза, отметив на миллиметровке несколько точек подряд с отметкой 120 м (рис. 8, я), студенты проводят по ним прямую линию, отобразив при этом плоскогорье с максимальной отметкой рельефа 100 м

(рис. 8, б). Последствия подобного построения, особенно в условиях гори­зонтального или моноклинального залегания слоев, приводят к неверному истолкованию структурного плана территории.

Поскольку рельеф принимается практически плоским, то приуро­ченные к возвышенным и пониженным участкам рельефа выходы раз­новозрастных пород на линии разреза нужно все-таки отобразить, не остается другого варианта, кроме как представить их на разрезе, вписав в виде синклинальных структур (см. рис. 8, <?, г), которых, по сути, нет на рассматриваемой территории! При правильном отображении данного рельефа (см. рис. 6 и 7), когда уставлены знаком «+» возвышенные точки рельефа и знаком «-» - отрицательные его формы, отображается волноо­бразный профиль рельефа на данном участке территории и слои горных пород отрисовываются на разрезе соответственно естественному залега­нию - горизонтально (см. рис. 8, д).

При построении геоморфологического профиля по данным участ­кам линии разреза нужно учитывать:

- выбранное значение вертикального масштаба разреза; -значение сечения горизонталей (основного и дополнительного). Допустим, что анализируем карту с горизонтальным масштабом

1:100 000, и примем соотношение горизонтального и вертикального мас­штабов как 1:10. При этом сечение горизонталей по этой карте - 40 м. Это означает: в вертикальном масштабе 1 см соответствует 100 м, а 1 мм - 10 м, а между тремя последовательными горизонталями (со значением 80, 120 и 160 м) заключены высотные отметки рельефа со значением 80 м.

Линия разреза проходит вдоль по склону, многократно пересекая гори­зонталь 120 м, местами она находится несколько выше горизонтали 80 м и чуть ниже горизонтали 160 м (см. рис. 6). При построении геоморфологиче­ского профиля в этом случае можно выполнить следующие действия:

- вынести на профиль в соответствии со значением гипсометриче­ских отметок и вертикальным масштабом точки пересечения линии раз­реза с горизонталями 120 м - получим некий фонд точек (см. рис. 8, а), находящихся на одном высотном уровне (линии); учитывая, что в соответствии со значением сечения горизонталей рельеф между уже определенными точками (120 м) может изменяться в пределах до 80 м вниз и до 160 м вверх, определяем положение точки перегиба рельефа по горизонтали и по вертикали в пониженных (обозна­чая знаком «-») и повышенных (обозначая знаком «+») участках между обозначенными точками 120 м. Порой легче определиться на карте с ме­стоположением пониженных участков, так как часто прорисованы таль­веги оврагов или ручьи (см. рис. 7).

Высотное положение точек перегиба рассчитывается с помощью условной прорисовки дополнительных го­ризонталей с сечением 20, 10 или 5 м в зависимости от особенностей строения элементов рельефа и детальности построения. В восточной части линии разреза находится наиболее пониженная часть рельефа, примерно на высоте 85 м, а в западной части пониженные участки рельефа приурочены к отметкам 110-115 м (см. рис. 7). При этом наи­более возвышенные участки рельефа располагаются на западе и достигают 130-135 м, а на востоке этого участка разреза - лишь 125 м. Положение точек перегиба в горизонтальной плоскости обычно определяется уже при про­рисовке дополнительных горизонталей с учетом симметричности или асим­метричности вторичных водоразделов и долин.

Таким образом, при нанесении на линию разреза дополнительных точек, обозначающих точки перегиба рельефа в наиболее пониженных и возвышенных участках, получаем возможность более достоверно ото­бразить геоморфологический профиль этого участка линии разреза. При этом общий перепад значений гипсометрических отметок составляет до 50 м (минимальная высота 85 м, максимальная - 135 м), что порой соот­ветствует мощности одного или двух ярусов в пределах плитного ком­икса древних платформ.

Проверкой правильности выполненных построений послужит даль­нейшее выполнение разреза - построение его геологического содержа­ния. При горизонтальном или моноклинальном залегании слоев через правильно установленные абсолютные отметки выхода поверхностей слоев (подошвы, кровли) на геоморфологическом профиле можно про­вести прямые линии, отображающие их залегание на данной территории Нсовпадающие с участками их выхода на поверхность на геологической карте (см. рис. 8, д).

Примечание. При построении геологической ситуации данного участка разреза, кроме вышеупомянутых параметров, необходимо рас­полагать информацией о значении мощности отображенных геологиче­ских тел (стратонов), истинных элементов залегания слоев, абсолютных отметок подошвы (кровли) отображаемых геологических тел.

3.2. Вариант «останец». В ряде случаев на геологических картах изображены краевые участки эпигерцинских («молодых») плит, при­мыкающих к областям современного эпиплатформенного орогенеза. В пределах этих территорий характерно преобладающее моноклинальное залегание образований позднемезозойского - кайнозойского возраста и прослеживается несколько фаз активного формирования современного расчлененного рельефа, в частности куэстовых гряд, останцов с платообразной, субплоской поверхностью, которые окружены резко расчле­ненной овражно-балочной и речной сетью. В этом случае некоторую сложность отображения форм рельефа при составлении геоморфологи­ческого профиля представляют участки субвертикального положения поверхностей рельефа - стенок обрывов останцов (см. рис. 9, а). Слож­ность заключается в правильном определении величины высоты верти­кального обрыва - разницы (перепада) гипсометрических значений от­меток в основании обрыва и по его бровке.

Поскольку на данном участке карты (разреза) представлены две раз­новозрастные и различного происхождения формы рельефа, удобнее отображать их на геоморфологическом профиле как самостоятельные элементы. Точки соприкосновения этих форм рельефа, горизонталей, которые их отображают на карте, расположены на бровке, линии вертикального обрыва (рис. 9, а по линии АБ). Определяем разницу значений горизонталей, отображающих формы современного пониженного рельефа, и значений горизонта­ми, отображающих верхнюю поверхность эрозионного останца. Обычно линия разреза не совпадает с положением горизонталей в точке обрыва, поэтому для большей точности построений производят построение дополнительных горизонталей с сечением необходимой детальности (10, 5 м и т.д.). Допустим, что перепад гипсометрических от­меток в точке А составляет: 111 - 85 = 26 м, в точке Б: 109 - 78 = 21 м, где 111 м и 103 м - значение гипсометрических отметок верхней поверхности останца, 91 м и 79 м - значение гипсометрических отметок верхней части борта овражно-балочной долины. В итоге получаем значения высоты вертикальных обрывов по западной (т. А) и по вос­точной (т. Б) стенкам эрозионного останца. Зная вертикальный масштаб, откладываем в точках обрыва полученное значение его высоты и далее выполняем построение геологического содержания в соответствии с полученным геоморфологическим профилем (см. рис. 9, б). Таким образом, отображается поверхность рельефа, которую выполняют горизонтально или моноклинально залегающие слои горных пород.

3.3. Вариант «карьер» - «куэста». В пределах крупномасштабных карт, на которых отображены участки так называемых урбанизированных, промышленно осваиваемых территорий или районы с активно формирующим-с 1 современным рельефом, характеризующимся глубокими врезанными долинами рек, к тому же с развитым

террасовым комплексом, часто отображаются сегменты вертикального положения стенок карьеров или обрывов оползневых тел, речных долин и куэст.

До некоторой степени построение части геоморфологического про­филя в данном случае во многом подобно вышерассмотренному случаю с отрисовкой эрозионного останца, с той лишь разницей, что в данном слу­чае вертикальный обрыв прослеживается только с одной стороны. В гра­ницах Саратовского учебного полигона много песчаных карьеров, разраба­тываемых в пределах протяженных эрозионных останцов в виде пологих водоразделов и оврагов с крутыми бортами, отображение которых на карте вызывает затруднения и приводит к ошибкам при построении учебной гео­логической карты и сопутствующих геологических разрезов.

Если линия разреза пересекает обозначение обрыва или ~в случае резкого пересечения разнонаправленных горизонталей с резко отличаю­щими значениями (см. рис. 9, а), следует определить разницу значений горизонталей, отображающих пониженную, обычно субплоскую по­верхность карьера и обозначающих повышенные участки бровки обры­ва эрозионной возвышенности.

Для повышения детальности построений при необходимости про­изводим построение дополнительных горизонталей. Предположим (см. рис. 10, а по линии АБ), что в точке пересечения линии разреза с линий обрыва или стенки карьера перепад гипсометрических отметок составля­ет: 105 - 53 = 52 м, где 107 м - значение гипсометрической отметки бров­ки обрыва, 55 м- значение гипсометрической отметки основания обры­ва. В данном случае значение высоты обрыва достаточно значительное и при отображении геологической ситуации на карте контуры некоторых маломощных слоев или их интервалов оборвутся на линии обрыва (см. рис. 10, б). На геологическом разрезе величина обрыва показывается в соответствии с вертикальным масштабом, а распространение и контуры выхода слоев ограничены поверхностью отображенного обрыва.

4. Отображение геологической ситуации (геологического со­держания разреза).Как и при построении геоморфологического про­филя, при отображении геологической ситуации не следует торопиться с чертежными работами. Желательно все же разобраться в геологиче­ской ситуации, представленной на карте, найти главную составляющую, фабулу геологического строения территории, а не только прослеживать границы геологических тел в направлении линии разреза. «Пугают» сту­дентов карты «пестрой» и «красной» окраски, на которых изображено много линий разломов и магматических тел, древних дислоцированных образований. В случаях геологически сложно построенных территорий при отображении геологической ситуации на разрезе можно поступать следующим образом. Первоначально на разрезе отображаются:

- поверхности сместителей, поскольку их положение простран­ственно определено, с учетом их простирания и угла падения;

- поверхности магматических, главным образом интрузивных тел с учетом морфологии тел и элементов залегания их поверхностей;

- площади распространения четвертичных, иногда и плиоценовых континентальных образований как залегающих с очевидным несогласи­ем с подстилающими отложениями и распространение которых взаимос­вязано q элементами современного, четвертичного, рельефа.

При работе с картами, на которых отображено сложное боковое строение территории или распространены многочисленные разломы, после отображения всех разломов на разрезе внутри каждого блока мож­но отображать залегание слоев горных пород как в своеобразном, корот­ком геологическом разрезе.

При отображении залегания слоев горных пород нужно обязательно владеть следующими параметрами любого слоя: значением мощности и

сведениями о ее вариациях; шириной выхода слоя в каждом конкретном месте; значением истинных элементов залегания. При горизонтальном и моноклинальном залегании слоев всегда важно отмечать гипсометрические отметки подошвы и кровли отображаемых слоев на участках их выхода на поверхность. Порой именно по этим точкам надежнее всего и отображать залегание осадочных пород. При отображении слоя, его поверхностей следует учитывать, что, с одной стороны, все эти параметры постоянны и взаимообусловлены, а с другой - они могут изменяться в зависимости от их ориентации по отношению к линии разреза, от степени искажения вер­тикального и горизонтального масштабов.

При отображении слоев горных пород с учетом высказанных выше рекомендаций в пределах всей терри­тории (по всей линии разреза или по отдельному его участку) удобнее начинать отображение геологической снт^адаи после от^исовки разломов и интрузивных тел, начиная с изображения поверхности подошвы наи­более молодых отложений, залегающих в ядре синклиналей или впадин, покровных комплексов. В данном случае есть параметр ширины выхода, значения элементов залегания и могут быть определены значения максимальной видимой мощности. Именно последний параметр - значение видимой мощности - важен для правильного отображения амплитуды структуры: следует помнить, что максимальная мощность каждого слоя, данная в стратиграфической колонке, указывается на разрезе только на участках, где есть его кровля, то есть в пределах подошвы мощность слоя минимальна, а на остальных участках рассчитывается пропорционально ширине выхода на поверхность с учетом залегания подошвы. Если ото- дбражается часть пликативной структуры, то следует провести условную осевую поверхность складки, осевую линию на кар­те, показывающую участок замка складки (свода или ядра).

Если с отображением горизонтально и вертикально залега- ¹²⁰ ющих слоев обычно затруднений не возникает, то изображение наклонно залегающих слоев как элементов любых складчатых структур часто вызывает затруднения (рис. 11). В этом случае, в частности, важно реконструировать видимые значения элементов залегания поверхности слоя по соотношению обозначения этих элементов на карте с ориентацией линии разреза. Кроме того, учитываем, что определение пространственного положения по­верхности слоя происходит непосредственно на участке земной поверхности. Учитывая значения вертикального и горизонталь­ного масштабов геологического разреза, нужно представлять, что значение угла падения (возможно, и азимута падения) существен­но изменяется с глубиной отображения геологической ситуации на разрезе. Представим три основных варианта соотношения направления линии разреза и знаков, обозначающих элементы залегания слоя, проекцию линии падения, линию простирания и значение угла паления.

Вариант 1.Линия геологического разреза ориентирована параллельно линии простирания данного элемента залегания слоя (см. рис. 11, а, линия АБ). В этом случае в точке отобра­жения поверхности слоя на геологическом разрезе вблизи зем­ной поверхности кровля (подошва) слоя отображается в гори­зонтальном положении (залегании).

Вариант 2.Линия геологического разреза ориентирована перпендикулярно линии простирания и параллельно проекции линии падения элемента залегания слоя (см. рис. 11, а, линия В Г).В этом случае в точке изображения выбранного слоя на геологическом разрезе, вблизи земной поверхности, кровля (подошва) слоя отображается в соответствии с истинным зна­чением угла падения слоя, проставленным возле элемента на­клонного залегания слоя.

Вариант 3.Линия геологического разреза расположе­на диагонально по отношению к линии простирания (см.

рис. U, а линия ДГ). В этом случае в точке отрисовки на геологическом разрезе вблизи земной поверхности кровля (подошва) слоя отображается исходя из рассчитанного видимого значения угла падения слоя. Обычно подобный расчет видимого значения сводится к следующему:

- считаем, что прямой угол, образованный линией простирания и проекцией линии падения (в составе значка «наклонное залегание») составляет не 90 градусов, а то значение, которое соответствует указанному значению угла падения слоя (например, 34 градуса);

- таким образом, на линии простирания значение угла падения равно 0, а на проекции линии падения, со­ответственно, 34 градуса;

- сегмент, заключенный между линий простирания и проекцией линии падения, разбиваем на пропорцио­нальные отрезки со значением в 1 или 2 градуса (или с большим значением). При этом получаем видимые про­екции линии падения со значениями видимого угла паления: 2, 4, 6, 8 и т.д. до 34 градусов;

- проследив, с какой из условных видимых проекций линий падения совпадает линия геологического раз­реза (например, со значением 1.7 градусов), определяем значение видимого угла падения (17 градусов) слоя, в соответствии с которым и отрисовываем поверхность слоя в данной точке разреза.

При большой ширине выхода слоя и когда в поле выхода слоя много обозначений элементов залегания его по­дошвы, следует внимательно изучить эти обозначения. Обычно они показывают сложное, складчатое или в виде сту­пенчатых флексур, залегание подошвы рассматриваемого слоя, когда амплитуда пликативных нарушений несколько меньше мощности слоя, что приводит к ошибочной интерпретации залегания этого слоя в виде моноклинали.

Нельзя забывать, что выделение отдельных участков разреза на основании поверхностей сместителей от­части облегчает отображение геологической ситуации, но не решает ее полностью. В частности, это относит­ся к территориям, в геологическом строении которых выделяется несколько структурно-формационных ком­плексов (СФК): складчатый фундамент и плитный комплекс; байкальский СФК, календонский и герцинский структурно-формационные комплексы в структуре складчатого основания и т.д. В этих случаях следует от­мечать поверхности региональных угловых (структурных) и тектонических несогласий, особенности их про­странственного расположения и залегания.

Некоторые геологические карты, где изображены участки территорий с широким площадным распро­странением наложенного комплекса верхнемезозойских образований или плиоценовых покровных отложений, дополнены структурной картой - стратоизогипсой того или иного комплекса, - или поверхности маркирую­щего горизонта прорисованы либо в пределах наложенных структур, либо на фоне всей карты. В ряде случа­ев с помощью стратоизогипс отображают поверхность галогенных толщ, формирующих криптодиапировые структуры, или не выходящие на поверхность интрузивные тела. Структурная карта дополняет имеющуюся геологическую информацию о строении территории, часто свидетельствуя о том, что данный район сложен несколькими структурно-формационными комплексами, которые отличаются структурным планом. В редких случаях в пределах предгорных прогибов и унаследовано развивавшихся синформных структур приведены стратоизогипсы, отображенные разным цветом или индексами, по нескольким отражающим (реперным) гори­зонтам. Использование этих данных позволяет лишь с большей точностью отрисовать особенности положения структур по линии геологического разреза.

В любом случае наличие стратоизогипс по одной или нескольким поверхностям геологических тел спо­собствует более достоверному восприятию представленной на геологической карте информации и успеш­ному построению геологического разреза. Поскольку стратоизогипсы всегда проиндексированы, обычно это отрицательные значения абсолютных гипсометрических отметок, и определено, по какой маркирую­щей (реперной) поверхности они построены, не составляет труда отобразить положение поверхности на разрезе. Для этого нужно перенести значения стратоизогипс, которые пересекает линия разреза, в точку с соответствующим гипсометрическим и пространственным положением на разрезе, как и при построе­нии рельефа данной территории - геоморфологического профиля. Соединив последовательно полученные точки гипсометрического положения поверхности слоя, получаем отображение залегания этого слоя вне зависимости от вышележащих толщ и современного рельефа. Отображенная реперная поверхность дает возможность, с одной стороны, отобразить по мощности нижележащие слои при условии их согласного и/или параллельного залегания, а с другой - проконтролировать правильность выполнения построений в вышележащей части разреза, поскольку эта его часть оказывается между достоверно отрисованными по­верхностями - рельефа и реперного горизонта.

Наряду со структурной картой (картой стратоизогипс), на картах, где представлены значительные участ­ки территорий, перекрытых покровными образованиями, обычно приведены местоположения картировочных скважин и графическое изображение (колонки) скрытого ими разреза. Обычно направление линии разреза вы­бирается так, чтобы хотя бы часть из известных скважин находилась на этой линии. Как и структурная карта, приведенные колонки скважин способствуют более точному и достоверному отображению глубоко залегающих горизонтов и/или погребенных структур. Эта возможность определяется тем, что в колонках скважин, которые обычно приводятся в нижних секторах листа геологической карты, даны значения мощности вскрытых интер­валов и их литологическая (петрографическая) характеристика. При правильном определении гипсометриче­ского положения устья скважины и корректном перенесении данных по скважинам на геологический разрез получаем достоверное пространственное положение неких поверхностей, границ геологических тел, благодаря которым выполнение графических построений значительно упрощается.

5. Общие требования к оформлению геологического разреза.Основание, нижняя поверхность отрисо­ванного геологического разреза, выбирается исходя из следующих вариантов.

1. При значительной мощности выделенных отложений и при достаточно значительных положитель­ных значениях высоты рельефа выбирается четкий уровень основания разреза на отметке, например, - 2 000 или - 4 000 м, ниже которого геологические тела не отображаются.

2. Нижняя поверхность разреза проводится по поверхности маркирующего горизонта, наиболее глубоко залегающего или известного по приведенному стратиграфическому разрезу. В некоторых случаях эта линия связывается с подошвой наиболее древнего и наиболее глубоко залегающего геологического тела (слоя).

3. В ряде случаев используется комбинированный вариант: в одной части геологического разреза, в преде­лах плитного комплекса, основание разреза проводится по условной поверхности, а в другой - в пределах складчатой зоны, по подошве наиболее древнего и глубоко залегающего слоя.

Геологический разрез обозначается литерами кириллицы, как и направление линии разреза на карте, под­писываются с обеих сторон масштабные линейки. В верхней части над разрезом подписываются полное назва­ние разреза (Геологический разрез по линии АБ, к карте М-38 (Волгоград)), значение вертикального и горизон­тального масштабов. В правой части приводятся все использованные условные обозначения стратиграфических подразделений: в прямоугольниках размеров 8x15 мм соответствующим цветом и оттенком цвета и индексом, а также обозначения разломов, состав интрузивных тел. Если отложения залегают несогласно на подстилаю­щих образованиях, то основание прямоугольника выполняется в виде сплошной (региональной несогласие) и частично волнистой (локальное несогласие) линии. В правом верхнем углу линии разреза указывается номер приложения к карте, так как без нее этот графический документ мало информативен. В нижнем правом углу указывается, кто выполнил, составил и вычертил данную графическую работу.

Слои в пределах поля разреза изображаются цветом соответствующего стратиграфического подразделе­ния, состава интрузивных тел. Каждое изолированное геологическое тело обозначается индексом, но при этом индексы не выносятся за масштабные рамки разреза и обычно не указываются ниже его основания. Над поверх­ностью геоморфологического профиля на одном уровне указываются названия рек, горных вершин или номера скважин, которые пересекает линия разреза.

Примечания.Некоторые «золотые» правила, соблюдение которых необходимо при составлении геологи­ческой карты и геологического разреза к ней.

1. Индексы, обозначающие возраст геологических тел и/или их петрографический состав, и иные обозна­чения (цвет, оттенки цвета) должны полностью соответствовать используемым обозначениям по всем состав­ным элементам геологической карты - литологической колонке, легенде, геологическому разрезу и собственно в поле геологической карты.

2. Любое изолированное геологическое тело должно быть отмечено соответствующим индексом, обозна­чающим его возраст и/или состав.

3. На геологическом разрезе обозначение литологического состава пород не указывается, достаточно цветом (оттенком), соответствующим определенному стратиграфическому интервалу (составу интрузивного массива), обозначить выделенные геологические тела. В некоторых случаях (при специальных геологических изысканиях - инженерно-геологических, геоморфологических, поисково-разведочных и т.д.), помимо цветовой нагрузки, необходима информация о литологическом (петрографическом) составе пород и характере взаимоот­ношений выделенных геологических тел (литолого-геологический разрез).

При этом следует учитывать, что отображение общепринятых обозначений литологии (Инструкция..., 1995) также предопределено существующими правилами. В частности, линейные обозначения литологическо­го состава осадочных и эффузивных пород (пелиты, карбонаты, сцементированные породы и т.д.) отрисовыва­ются параллельно подошве вмещающего слоя. При изменении мощности отображаемого слоя в связи со слож­ной эрозионной поверхностью подстилающих образований размеры обозначений (значков) литологии могут изменяться в соответствии с изменением мощности рассматриваемого интервала.

4. Традиционно на геологическом разрезе особым образом не показывают поверхности стратиграфического несогласия (в стратиграфической колонке поверхность подошвы отображается в виде волнистой линии). При правильном составлении разреза уверенно прослеживаются поверхности как локальных угловых, так и региональных структурных несогласий по взаимоотношению контуров геологических тел. На литологогеологических разрезах часто необходимо подчеркнуть развитие тех или иных поверхностей несогласного залегания слоев (геологических тел), которые отображаются полого-волнистой или зубчато-угловатой линией.

Приложение 4