Глава 1: Геологическое изучение и картирование осадочных пород

Глава I: Геологическое изучение и картирование осадочных пород

 

Осадочные породы слагают верхние уровни ~ 75% площади земной коры. Мощность их варьирует в широких пределах – от первых метров до 15-20 км. Общий объём осадочных (неметаморфизованных и метаморфизованных) пород составляет около 5% от объёма земной коры, и формировались они на всём протяжении геологической истории Земли – около 3.5 млрд. лет.

Основная часть осадков на земной поверхности накапливалась в морских или континентальных водоёмах или на прибрежных равнинах. Значительное количество разнообразных терригенных пород образовывались также и в наземных условиях.

Наиболее характерной особенностью осадочных пород является их залегание в виде слоёв. Слой представляет собой основной элемент осадочной оболочки земной коры. В геологическом картировании и структурной геологии применяется синоним слоя – пласт.

 

1.1.Слой и слоистые комплексы

 

Слоем или пластом называется геологическое тело плитообразной формы сравнительно небольшой толщины и значительной протяженности в двух других измерениях, которое сложено осадочной породой, отличающейся от других слоёв по каким-то признакам (по составу, окраске, текстуре, содержанию включений, возрасту и т.д.).

Однако в природе признаки слоя чаще всего не постоянны и не выдержаны, и могут, в той или иной мере, меняться в трех направлениях. Поэтому при выделении слоя берётся один или несколько наиболее ярко выраженных признаков (например, литологический состав и окраска) при наличии в слое меняющихся других признаков (например, зернистости, наличия включений и др.). И названия слоёв даются по основному литологическому и дополнительному (окраске, зернистости, текстуре и др.) признакам. Например, слой сине-зелёной глины, слой битуминозного известняка, слой красноцветного песчаника и т.д. Слои небольшой мощности (от долей до нескольких сантиметров), близкого гранулометрического или литологического состава, но различающиеся по окраске или другим признакам, залегающие внутри или на границе однородного пласта и играющие подчинённую роль в строении слоистого комплекса, называются прослоями (прослойками или пропластками).

clip_image002

Рис.1.1. Элементы слоя и случаи его выклинивания.

 

1 – элементы слоя; 2 – неполное выклинивание слоя (пережим); 3 – быстрое выклинивание слоя. Первичное выклинивание (стратиграфическое): 4 и 5 – фациальное, 7 – исчезновение поверхностей напластования вследствие фациальных изменений. Вторичное выклинивание: 6 – денудационное,

 

8 – тектоническое.

 

Слой ограничен поверхностями наслоения (или напластования). При нормальном залегании нижняя (более древняя) поверхность называется подошвой слоя, а верхняя (более молодая) – кровлей (рис. 1.1). Кратчайшее (по перпендикуляру) расстояние между подошвой и кровлей слоя называется истинной мощностью пласта. Любое другое расстояние между кровлей и подошвой называется видимой мощностью. Кроме того, различают полную мощность, измеренную от подошвы до кровли, и неполную мощность, характеризующую только часть слоя.

Любой слой не беспределен – имеет ограничения в трёх измерениях. Мощность слоя по простиранию может меняться. Постепенное уменьшение мощности слоя до его полного исчезновения называется выклиниванием, а резкое – исчезновением. Выклинивание может быть первичным, и обусловлено прекращением образования осадка (стратиграфическое выклинивание), либо изменением фациальных условий осадконакопления (фациальное выклинивание), либо – вторичным, являющимся результатом последующего размыва (денудационное выклинивание) или горизонтального растяжения и разрыва слоя при складчатости (тектоническое выклинивание). Слой, выклинивающийся во всех направлениях, называется линзой. Неполное выклинивание или уменьшение мощности слоя на небольшом промежутке называется пережимом. Резкое исчезновение слоя, в большинстве случаев, обусловлено проявлением разрывных нарушений и смещением слоя вдоль плоскости сместителя разлома (тектоническое исчезновение) (рис. 1.1).

В природе осадочные отложения представлены многочисленными слоями. Исходя из принципа последовательности образования геологических тел или принципа Н. Стенона(1669 год) – «при ненарушенном залегании каждый нижележащий слой древнее покрывающего слоя», можно определять относительную временную последовательность образования пород и составлять геологические разрезы и стратиграфические колонки.

1.1.1.Слоистость:

 

Чередование различающихся по каким-либо признакам слоёв в разрезе называется слоистостью. Различия эти указывают на изменения условий отложения осадков, поэтому слоистость является одним из самых характерных и важных свойств осадочных пород. На ней основано изучение вопросов литологии, стратиграфии, тектоники, инженерной геологии, гидрогеологии. Она позволяет сопоставлять стратиграфические разрезы, определять направление и амплитуду тектонических движений, прослеживать рудные тела, выявлять пликативные деформации, скопления воды, нефти и газа, и т.д.

При изучении слоистости, прежде всего, следует обращать внимание на форму, текстуру, состав и мощность слоёв и на характеристики поверхности напластования.