Структурная геология и геологическое картографирование

1. Структурная геология и геологическое картографирование

2.

Структурная геология
изучает формы залегания
геологических тел, их
строение, механизм
образования и историю
развития

3.

Геологическое картирование – одна
из прикладных дисциплин,
рассматривающая методы составления
геологических карт и их практическое
применение

4. Цель геологического картирования

Всестороннее изучение геологического
строения, полезных ископаемых и
составление геологической карты
выбранного района в том или ином
масштабе

5. Важно!

Для успешного освоения структурной
геологии необходимы знания по
динамической геологии (экзогенные
и эндогенные геологические
процессы изучают в курсе «Общая
геология»), петрографии, литологии,
геодезии и исторической геологии

6. Геологические карты

Геологические карты отображают
строение какого-либо участка
земной коры в условных знаках
(цветовые, штриховые и
буквенно-цифровые ) и в
определенном масштабе

7. Типы геологических карт

► Карты
четвертичных отложений;
► Литолого-геологические карты;
► Тектонические карты;
► Геоморфологические карты;
► Гидрогеологические карты;
► Инженерно-геологические карты;
► Карты полезных ископаемых;
► Прогнозные карты

8. Виды геологических карт

► обзорные
– масштаб мельче 1: 1000000
(регионы, страны и материки),
► мелкомасштабные – 1:10000001:500000,
► среднемасштабные – 1:2000001:100000,
► крупномасштабные – 1:50000-1:25000,
► детальные – крупнее 1:10000
(месторождения).

9. Условные знаки геологических карт

► Цветовые
► Штриховые
► Буквенные
и цифровые

10.

Буквенно-цифровые условные
знаки осадочных пород образуют
из индекса общей
стратиграфической шкалы и
буквенного сокращения (курсив)
регионального, местного (свиты,
серии, комплексы) или
вспомогательного (толща)
стратиграфического
подразделения

11.

12. Структурные карты

13. 3D модели геологических карт

14. 3D модели геологических карт

15. Структурные формы и структуры

► Слой
► Складка
► Дизъюнктив
► Трещина
► Блок

16. Классификация структур

Первичные формы залегания горных
пород
► Осадочных
горных пород – слой (пласт),
биогерм.
► Эффузивных горных пород – потоки,
покровы и т.д.
► Интрузивных горных пород – батолиты и
т.д.

17. Классификация структур

Вторичные формы залегания горных пород
Тектонические деформации. Они составляют
основной предмет исследования структурной
геологии.
1. Пликативные (или складчатые) – антиклинали
и т.д.
2. Дизъюнктивные (или разрывные) – сбросы и
т.д.
2.1. Трещины
2.2. Разрывы со смещением
► Нетектонические деформации

18. Горный компас

19.

1 - пластинка (основание
компаса); 2 - коробка компаса с
лимбом; 3 - клинометр (отвес); 4
- тормозное приспособление для
клинометра; 5 - магнитная
стрелка; 6 - пружина,
удерживающая покровное
стекло; 7 - тормозное
приспособление для магнитной
стрелки

20. Слой и слоистость

► Слой
– более или менее однородный,
первично обособленный осадок,
ограниченный приблизительно
параллельными поверхностями.
► Слоистость – это первичная
неоднородность осадка, выражающаяся
чередованием пород различного состава
или окраски.

21. Схематический разрез наклонно залегающего слоя. Виды мощности: АС – истинная, АВ – вертикальная, АD –горизонтальная, а-а –неполная, б-б – в

Схематический разрез наклонно залегающего
слоя. Виды мощности: АС – истинная, АВ –
вертикальная, АD –горизонтальная, а-а –
неполная, б-б – видимая

22. Формы слоистости

► Параллельная
► Волнистая
► Косая
► Линзовидная
(горизонтальная)

23. Генезис слоистой структуры осадочных толщ

► Тектонические
движения
► Изменение климата
► Динамический и химический режим
водной и воздушной среды

24. Согласное и несогласное залегание слоев

► Согласное
наслоение слоев отражает
непрерывность процесса накопления
осадков и отсутствия в нем резких и
длительных по времени перерывов
► Несогласное залегание отражает перерыв
осадконакопления, который фиксируется
по резкому изменению состава осадков и
изменению первичного их залегания

25. Несогласия

Стратиграфические несогласия
вызываются прекращением
осадкообразования, т. е. сменой режима,
благоприятного для накопления осадков,
условиями, в которых происходит
разрушение и размыв ранее
образовавшихся пород

26. Стратиграфические несогласия

►Параллельное
несогласие
выражается перерывом слоев,
залегающих параллельно
►Угловое несогласие выражается
перерывом между двумя
комплексами слоев, имеющими
различный угол наклона

27. Стратиграфические несогласия

►Географическим
несогласием
называется угловое несогласие с
углом менее 1°
►Скрытое несогласие – точное
положение поверхности несогласия
установить невозможно

28. По площади распространения выделяются региональные и местные несогласия

► Региональные
несогласия
проявляются на огромных территориях и
вызываются общими для больших
площадей вертикальными
положительными движениями.
► Местные несогласия не имеют
широкого распространения и отражают
движения и рост отдельных структур.

29. По условиям возникновения несогласия делятся на истинные, ложные и внутриформационные.

► Истинные
несогласия фиксируют перерывы
в отложении осадков, вызванные
вертикальными движениями земной коры
► Ложные несогласия - местные размывы в
сериях косослоистых пород,
сопровождающиеся иногда резко выраженными
угловыми несогласиями
► Внутриформационные несогласия
возникают в результате размыва,
происходящего одновременно (сингенетически)
с накоплением осадка

30. ТЕКТОНИЧЕСКИЕ НЕСОГЛАСИЯ

Несогласные контакты между слоями
различного возраста и литологического
состава могут быть вызваны
тектоническими разрывами и
перемещениями по ним отдельных
блоков горных пород

31. Угловое несогласие на плане и геологическом разрезе.

Молодая свита,
залегающая с
пологим наклоном
на северо-запад,
перекрывает
древнюю свиту,
смятую в складки;
а-б – поверхность
несогласия

32. Формы залегания горных пород

Горизонтальное залегание горных пород
характеризируется общим
горизонтальным или близким к нему
расположением поверхностей наслоения

33. Наклонное залегание слоев

При наклонном (или моноклинальном)
залегании слои на обширных
пространствах наклонены в одном
направлении

34. Элементы залегания геологических тел

35.

а-а – линия простирания – линия
пересечения поверхности слоя с
горизонтальной плоскостью или, другими
словами, любая горизонтальная линия на
поверхности слоя

36.

б-б – линия падения – вектор,
перпендикулярный к линии простирания,
лежащий на поверхности слоя и
направленный в сторону его наколона.

37.

α - угол падения – угол, заключенный
между линией падения и проекцией ее на
горизонтальную плоскость

38.

α1, α2 – азимуты
простирания;
β – азимут
падения

39. Складчатые формы залегания слоев

Складки – волнообразные изгибы в
слоистых толщах, образующиеся при
пластических деформациях горных пород

40. Элементы складки

Ядро, свод, замок
Крылья
Угол складки
Осевая поверхность
Осевая линия складки
Шарнир
Длина складки
Ширина складки
Высота складки
Рис. 8. Элементы адки

41. Морфологическая классификация складок

1.
1.
2.
3.
4.
По положению осевой поверхности
Симметричные
Асимметричные
Наклонные
Опрокинутые
Лежащие
Перевернутые

42.

43. Морфологическая классификация складок

2. По отношению между крыльями
► Обычные
► Изоклинальные
► Веерообразные

44.

Рис. 13. Деление складок по соотношению между крыльями
Складки: а — простые, б — изоклинальные прямые, в — изоклинальные опрокинутые, г — веерообразные, д — веерообразные с пережатым
ядром (изображены разрезы)

45. Морфологическая классификация складок

3. По форме замка
► Острые
► Тупые
► Сундучные

46.

Рис. 14. Деление складок по форме замка
Складки: 1 — острые: 2 — тупые; 3 — коробчатые (сундучные) (изображены разрезы)

47. Морфологическая классификация складок

4. По соотношению мощностей слоев на
крыльях и в сводах складок
► Подобные
► Концентрические
► Антиклинальные, синклинальные

48. Флексуры

коленчатые изгибы в слоистых толщах;
выражены обычно наклонным
положением слоев при общем их
горизонтальном залегании или более
крутым падением на фоне общего
наклонного залегания

49. МЕХАНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКЛАДОК

► Физические
свойства горных пород
► Динамическая и кинематическая
обстановка
► Характер возникающих в породах
напряжений
► Состояние внешней среды

50. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ СКЛАДОК

1.
2.
Эндогенная (тектоническая)
складчатость
Конседиментационная
Постседиментационная
Экзогенная (нетектоническая)
складчатость

51. Тектоническая складчатость

1.1. Конседиментационная:
Складки погружения;
Складки, связанные с неравномерными вертикальными
движениями;
1.2. Постседиментационная (наложенная):
1.2.1. поверхностная:
Складки регионального сдавливания;
Складки облекания (глыбовые, отраженные);
Складки гравитационного скольжения;
Приразрывные складки;
Складки, связанные с внедрением магмы;
Диапировые складки;
► 1.2.2. глубинная
► Складки вертикального течения
► Складки горизонтального течения

52. Нетектоническая складчатость

Подводно-оползневые складки;
Наземно-оползневые складки;
Складки, обусловленные деформациями при эпигенезе и
диагенезе осадков (уплотнение, разбухание, дегидратация);
Складки, вызываемые разгрузкой от вышележащих
толщ;
Складки обрушений, связанные с карстовыми
явлениями, провалами и т.п.;
Складки, вызываемые напором ледников
(гляциодислокации);
Первичные наклоны и изгибы, вызываемые
неровностями поверхности накопления осадков (структуры
облекания);
Первичные наклоны и изгибы в покровах эффузивных
пород;
Первичные наклоны, связанные с различной скоростью
накопления осадков или неравной мощностью пород.

53. Трещины в горных породах

► Трещины
- это разрывы, перемещения
по которым имеют очень незначительную
величину
► Разрывы - нарушение сплошности
горных пород, без смещения (трещина)
или со смещением пород по поверхности
разрыва

54.

► Трещиноватость
-совокупность трещин,
разбивающих тот или иной участок
земной коры

55.

► Открытые
трещины характеризуются
четко видимой полостью
► Закрытые трещины - разрыв хорошо
заметен невооруженным глазом, но
стенки трещин оказываются
сближенными до такой степени, что
заметить полость по разрыву не удается
► Скрытые трещины очень тонки и при
обычных наблюдениях не заметны, но их
легко обнаружить при разбивании или
окрашивании горных пород

56.

► Отдельность
- блоки и глыбы, на
которые разделяется трещинами горная
порода. Форма отдельности
обусловливается расположением трещин.

57. Геометрическая классификация трещин

► поперечные
трещины, секущие в плане
слоистость или сланцеватость по
направлению падения. В разрезах
поперечные трещины могут быть либо
вертикальными, либо наклонными;

58. Геометрическая классификация трещин

► продольные
трещины, параллельные
линии простирания, но секущие
слоистость или сланцеватость в
вертикальных разрезах

59. Геометрическая классификация трещин

► косые
трещины, секущие слоистость или
сланцеватость под углом относительно
простирания и направления падения

60. Геометрическая классификация трещин

► согласные
трещины, ориентированные
параллельно слоистости, или
сланцеватости как в плане, так и в
разрезах.

61. Генетическая классификация

► Нетектонические
трещины:
► 1. Первичные трещины.
► 2. Трещины выветривания.
► 3. Трещины оползней, обвалов и
провалов.
► 4. Трещины расширения пород при
разгрузке.

62. Генетическая классификация

► Тектонические
трещины:
► 1. Трещины отрыва;
► 2. Трещины скола (скалывания);
► 3. Трещины раздавливания
(сплющивания).

63. Нетектонические трещины

► Первичные
трещины развиваются в
результате проявления внутренних сил,
возникающих в породах при их усыхании,
уплотнении, изменении объема и
температуры и физико-химических
превращениях

64. Нетектонические трещины

► Первичные
трещины в осадочных
породах, или диагенетические
трещины, возникают преимущественно
при процессах диагенеза, т. е. в стадии
превращения осадка в горную породу.

65. Нетектонические трещины

► Первичные
трещины в эффузивных
породах развиваются под воздействием
напряжений, возникающих при их
охлаждении. Уменьшение объема всегда
вызывает появление растягивающих
усилий, в результате которых образуются
трещины.

66. Нетектонические трещины

► Трещины
выветривания. При
выветривании порода теряет свою
монолитность. Разрушение ее происходит
главным образом за счет раскрытия и
расширения ранее существовавших в ней
трещин и образования новых — трещин
выветривания.

67. Нетектонические трещины

► Трещины
оползней, обвалов и
провалов. В описываемую группу
объединены трещины, довольно
разнообразные по происхождению. Они
обычно часты и четко выражены, но
имеют местное распространение.

68. Нетектонические трещины

► Трещины
расширения пород при
разгрузке
► Трещины отслаивания
► Трещины бортового отпора
(отседания, откоса)

69. Тектонические трещины

По условиям образования и морфологии
среди тектонических трещин выделяются
3 основных типа:
► - трещины отрыва;
► - трещины скола (скалывания);
► - трещины раздавливания
(сплющивания).

70.

Кливаж – способность горных пород
раскалываться на тонкие пластинки по
густо развитой системе параллельных
поверхностей (трещин), обычно секущих
слоистость

71.

Рис. 22. Разновидности кливажа
а — послойный кливаж; секущий кливаж: б — веерообразный, в — обратный веерообразный, г — S-образный, д — параллельный

72. Разновидности кливажа

► Послойный
кливаж, развивающийся
параллельно слоистости на ранних стадиях
пластической деформации
► Веерообразный кливаж, располагающийся
под острым углом к осевой поверхности и
ориентированный таким образом, что он
сходится под антиклиналями и над
синклиналями, т. е. веерообразно
относительно осевой, поверхности складки

73.

► Обратный
веерообразный кливаж, при
котором поверхности кливажа сходятся над
антиклиналями и под синклиналями.
► S-образный кливаж с изменяющейся
ориентировкой в пластах различного
состава; этот вид осложняет как
веерообразный, так и обратный
веерообразный кливажи.
► Главный (параллельный) кливаж,
развивающийся параллельно осевым
поверхностям складок как в замке, так и на
крыльях.

74. Общая классификация кливажа

► А.
Кливаж, связанный со складчатостью.
I. Послойный кливаж.
II. Секущий кливаж.
1. Веерообразный.
2. Обратный веерообразный.
3. Параллельный.
► Б. Приразрывный кливаж.

75. РАЗРЫВЫ СО СМЕЩЕНИЯМИ

Сбросы - нарушения, в которых
поверхность разрыва наклонена в
сторону расположения опущенных пород

76. Классификация сбросов

► По
углу наклона
► По отношению к простиранию нарушенных
пород
► По соотношению наклонов сместителя и
нарушенных пород
► По направлению движения крыльев
► По взаимному расположению сбросов в плане
► По отношению к времени образования
нарушенных разрывами отложений

77. ВЗБРОСЫ

Взбросы - нарушения, в которых
поверхность разрыва наклонена в
сторону расположения приподнятых
пород
Рис. 24. Согласный (а) и несогласный (б) взбросы в вертикальном разрезе

78. ГРАБЕНЫ

Грабенами называются структуры,
образованные сбросами или взбросами,
центральные части которых опущены и
сложены на поверхности породами, более
молодыми, чем породы, обнажающиеся в
приподнятых краевых частях

79. Грабены

Рис. 25. Схемы грабенов в разрезах
а — простого, образованного двумя сбросами, б — простого, образованного двумя взбросами, в — сложного, образованного сбросами, г — сложного, образованного взбросами

80. Горсты

Горстами называются структуры,
образованные сбросами или взбросами,
центральные части которых приподняты
и на поверхности сложены более
древними породами, чем породы,
обнаженные в их краевых частях

81. Горсты

Рис. 26. Схемы горстов в разрезах:
простого, образованного двумя сбросами (I); простого, образованного двумя взбросами (II); сложного, образованного сбросами (III); сложного, образованного взбросами (IV)

82. Сдвиги

Сдвигами называются разрывы,
смещения по которым происходят в
горизонтальном направлении — по
простиранию сместителя

83. Сдвиги

Рис. 27. Вертикальный (а), наклонный (б) и горизонтальный (в) сдвиги

84. Раздвиги

► Раздвиги
– разрывы, в которых
перемещение крыльев происходит
перпендикулярно к поверхности отрыва

85. Надвиги

Надвиги – разрывы взбросового
характера, возникающие одновременно
со складчатостью

86. Покровы

Тектонические покровы (шарьяжи) крупные надвиги, характеризующиеся
перемещениями на километры и десятки
километров по пологим, горизонтальным
и волнистым поверхностям

87.

Рис.12. Меланж и олистострома в структуре тектонического покрова.

88.

► Породы,
залегающие под покровом,
называются автохтонными (автохтоном).
► Породы, слагающие покровы, называются
аллохтонными (аллохтоном).
► Меланж - породы неоднородного хаотического
строения, содержащие обломки (угловатые и со
сглаженными контурами) относительно жестких
пород, окруженных пластичными породами,
являющимися как бы матрицей первых.
► Олистостромы – это геологические
образования морфологически, а нередко и по
составу подобные меланжу, но имеющие
первично нетектоническое происхождение.

89. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ЭФФУЗИВНЫХ ПОРОД

► Извержения
центрального типа
► Трещинные извержения
► Извержения ареального типа
► Эффузивные извержения
► Экструзивный вид извержения

90. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ ИНТРУЗИВНЫХ ПОРОД

Формы интрузивных тел:
1. Батолиты - крупные массивы
интрузивных пород, имеющие площадь
выхода на поверхности не менее 100
км2 и секущие контакты с вмещающими
породами

91.

2.
Формы интрузивных тел:
Штоки - интрузивные тела округлой
или вытянутой формы, имеющие
площадь выхода на поверхности менее
100 км2

92.

3.
Формы интрузивных тел:
Лакколиты - небольшие (до 3—6 км в
поперечнике) грибообразные тела,
границы которых согласны с
поверхностями слоистости вмещающих
их пород

93.

4.
Формы интрузивных тел:
Лополиты - блюдцеобразные тела,
залегающие согласно с вмещающими
породами, образованные главным
образом основными, ультраосновными
или щелочными породами, а также
гранитоидами

94.

5.
Формы интрузивных тел:
Факолиты - небольшие интрузии,
имеющие серповидную форму в
разрезе. Они образуются в ядрах
антиклинальных или реже
синклинальных складок

95.

6.
Формы интрузивных тел
Вулканические жерла (некки) каналы, по которым магма при
вулканических извержениях
поднимается на поверхность

96.

7.
8.
Формы интрузивных тел:
Дайки - плитообразные тела,
размещающиеся в трещинах земной
коры
Силлы - интрузивные залежи, которые
образуются при внедрении магмы вдоль
поверхностей наслоения

97.

9.
Формы интрузивных тел
Апофизы (языки) представляют собой
небольшие, слепо заканчивающиеся
ответвления от крупных магматических
тел

98. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД

► Сланцеватость
(гнейсовидность) - это
ориентированное расположение пластинчатых,
чешуйчатых и листоватых минералов в
метаморфической горной породе
► Полосчатость – полосчатое расположение
пород (минеральных агрегатов), отличающихся
по минеральному составу, структуре и текстуре,
в составе метаморфических комплексов

99. ФОРМЫ ЗАЛЕГАНИЯ МЕТАМОРФИЧЕСКИХ ПОРОД

► Линейность
– ориентированное
расположение зерен и их агрегатов
линейно вытянутых (длиннопластинчатых, игольчатых) минералов в
составе метаморфических пород