Геоложка карта

Въведение

Настоящото методическо ръководство е предназначено за изпълнение на практически занятия и изчислителни и графични задачи по геология и хидрогеология от студенти, обучаващи се в направление "Инженерство на околната среда". Акцентира се върху практическото обучение на бъдещия природозащитник.

За всеки урок в ръководството са дадени подходящи методически препоръки: как да се работи по задачата, на какво да се обърне внимание.

Въз основа на съвременните изисквания към учебния процес в университета и насочени не само към придобиване на знания, но и към прилагането им на практика, задачите в ръководството са предназначени за творческия подход на студентите към тяхното изпълнение.

Практика №1

Геоложка карта. Геохронологична скала.

Стратиграфска колона

Геоложка картае графично представяне върху равнина на геоложки тела, излизащи на земната повърхност в определенмащабисимволи. Геоложката карта е един от най-важните инструменти не само за геолозите, но и за много други специалисти. Способността да разбира езика на картата и да я използва в научни и практически дейности е необходима за всеки специалист, работещ на земята. Това е особено важно за специалистите по околна среда, които са призовани да вземат предвид в своята работа изчерпателно данните от всички научни дисциплини, участващи в изучаването на отделни компоненти на природни и антропогенни комплекси.

Геоложката карта е графичен модел, който отразява основните характеристики на геоложкия строеж на района. Геоложките карти са изградени върхутопографска основа с помощта на въздушни и сателитни изображения. Той показва разпределението и съотношението на седиментни, магмени и метаморфни скали с различна възраст, които излизат на повърхността. Разчитането на геоложка карта изисква определени знания, подготовка и умения. Най-важното в случая е да се научите как да определяте възрастта, състава, както и посоката и ъглите на падане на скалните пластове.

При съставянето на всички геоложки карти се използва общоприета цветова скала. Някои цветове показват възрастта на седиментните, вулканогенните и метаморфните скали, както и състава на интрузивните магмени скали.

Всяка система от геохронологичната скала (Приложение 1) на геоложката карта е обозначена със специфичен цвят (например камбрий - синьо-зелен, девон - кафяв, карбон - сив, юра - син и др.) и буквено-цифров индекс (например индексът "J1" означава "юрска система, долно разделение"). Отделите на всяка система са боядисани с цвета на системата с различни нюанси (по-тъмен тон съответства на по-древни разделения, а по-светъл - на млади). Например образуванията на долната част на девонската система могат да имат тъмнокафяв цвят, средната част на същата система - кафяв, а горната й част - светлокафяв цвят. В прил. 1.

Интрузивните магмени скали се изобразяват на геоложки карти в различни цветове (по-интензивни от цветовете на стратифицираните образувания), в зависимост от техния състав: червени - киселинни скали (гранити, гранодиорити, граносиенити); лилаво-розово - средни скали от серията на нормалната алкалност(диорит); зелено - основните породи (габро); лилаво - ултраосновни (дунити, перидотити и серпентинити, възникнали поради тях); оранжево - умерено алкална среда (сиенити) и алкални скали (нефелинови сиенити, уртити). Трябва да се отбележи и запомни, че за разлика от стратифицираните образувания, колкото по-тъмен е цветът на интрузиите, толкова по-млади са те. Съставът на интрузивните скали, освен с цвят, се обозначава и с азбучен индекс (използвани са букви от гръцката азбука). Ето буквените означения на най-често срещаните интрузивни магмени скали: g - гранити; г - диорити; gd - гранодиорити;x - сиенити; gx - граносиенити; n - габро; u - перидотити; s - дунити (както и серпентинити, образувани за тяхна сметка). Възрастта на интрузивните магмени скали се обозначава с буквено-цифров индекс (същия като за стратифицираните образувания), който се записва след индекса на азбучния състав. Например, индексът gD1 означава "раннодевонски гранити", а индексът nO3 означава "късно ордовикско габро". Тези цветове и индекси са задължителни за геолозите по целия свят, следователно, познавайки ги, можете да прочетете геоложка карта, съставена във всяка страна, дори без да знаете чужди езици.

На широкомащабни (а понякога и на средно- и дребномащабни геоложки карти) на цветен фон (указващ възрастта на стратифицираните и състава на интрузивните образувания) обикновено се прилага допълнително петно ​​(приетите щрихи за състава на скалите са пясъчници, глини, кварцити, гнайси, гранити, шисти, варовици, базалти и др.). За съжаление все още няма общоприети (одобрени от международни геоложки споразумения) символи с тире. Въпреки че повечето геоложки карти показват пясъчниците като точки, а варовиците като прекъснати линии,напомнящи тухли, а гранитите - с кръстове и т.н. В допълнение към геоложките карти се прилагат елементи от появата на слоеве, геоложки граници и разломи.

По този начин геоложката карта позволява да се прецени възрастта на скалите, тяхното пространствено разпределение, състав и условия на възникване. Геоложките карти са придружени от стратиграфски колони и разрези.

Картите на кватернерните образувания показват отлагания с кватернерна възраст в съответствие с техния генезис, възраст, форма и взаимоотношения на съставените от тях геоложки тела.

Контурите на геоложките тела, съставени от кватернерни образувания, са показани в съответствие с площите на тяхното разкриване на дневната повърхност. Границите между тях са показани като плътни тънки линии, както в конвенционалните геоложки карти. Областите на тяхното развитие са изобразени по метода на качествения фон в съответствие с генезиса и възрастта на геоложките тела. Основният тон на цвета отразява генетичния тип на депозитите, а нюансът отразява тяхната възраст. Индексът на всяка дивизия също отразява както възрастта, така и генетичната принадлежност. В допълнение, материалният състав на находищата може да бъде показан с гашури, а обекти, които не са изразени в мащаба на картата, както и различни геоморфоложки и палеогеографски елементи, дебелина на покритието, видове геоложки граници и др., могат да бъдат показани с извънмащабни знаци.

Като основни генетични типове и подтипове на картите на кватернерните образувания са показани: елувий, склонови отлагания (делувий, дерупции, деперсии, дезерпции, дефлукции, солифлукции, делапсии), отлагания на водни потоци (алувий, пролувиум), езерни (лимниум), блатисти (полустрий), ледникови (ледникови, флувиоглациални, лим noglacial al), еолийски, морски, вулканогенни,техногенни. Специално са показани участъци от повърхността, върху които покритието на кватернерните отлагания не е развито (разкрития на предкватернерни образувания).

Характерна особеност на разпространението на различни генетични типове кватернерни отлагания е тяхната привързаност към определени елементи на релефа, които определят средата за тяхното формиране (склонове, талвеги) или, напротив, се образуват в резултат на подходящи геоложки процеси (речни тераси, алувиални фенове, моренни хребети, дюни и др.).

Възрастта на кватернерните образувания е показана в съответствие с общата стратиграфска скала на кватернерната система, дадена в приложението. 1. Индексът на конкретно геоложко тяло е комбинация от генетичния индекс и обозначението за принадлежност към подразделението SNR. В допълнение към това едромащабните карти могат да покажат принадлежността на определени геоложки тела към подразделенията на регионалната стратиграфска скала - хоризонти. В този случай в индекса към обозначението на принадлежността на геоложкото тяло към подразделението SNR се добавя долен знак за принадлежност към хоризонта (според регионалния мащаб, даден в легендата).

След като разгледаха основните понятия и начини за изобразяване на образувания на съответните карти, студентите четат предложените от тях карти на образувания, определят генезиса и възрастта на находищата в различни райони, анализират връзката между положението на конкретни геоложки тела и терена и други модели на тяхното разпространение.

Тестови въпроси:

1. Какво е геоложка карта?

2. На каква база се изгражда геоложка карта?

3. Какво се изобразява на геоложка карта?

4. Какво се обозначава с цвят, когато е изобразен на геоложки карти на стратифицирани(седиментни и вулканогенни) скали?

5. Какво показва цветът при изобразяване на интрузивни скали на геоложка карта?

6. Какво показва буквено-цифровият индекс на стратиграфската единица, изобразена на картата?

7. Как оцветяването на седиментните образувания корелира с единиците на общата стратиграфска скала? На какъв ранг на подразделенията (ерати, системи, отдели или нива) отговарят определени цветови тонове?

8. Как се променя сянката на цвета в зависимост от разликите във възрастта на седиментните скали, принадлежащи към една и съща система?

9. Какви цветови тонове се използват за изобразяване на интрузивни скали с различен състав (гранити, диорити, габро, ултраосновни скали и др.)?

10. Какво означават буквено-цифровите индекси на интрузивни образувания на геоложка карта?

Практика №2

Практика #3

Практика #4

Практика #5

Практика #6

Практика #7

Определяне на коефициента на филтрация в естествени условия по метода на инфилтрация на вода от яма

За да се определи коефициентът на филтрация на почви, които не са наситени с вода, в случаите, когато огледалото на подпочвените води е на дълбочина най-малко 2–3 m, се провеждат експерименти върху инфилтрацията на вода от ямата, тъй като количеството на инфилтрацията е пряко зависимо от водопропускливостта на почвата.

Методиката за извършване на експерименти и изчисления е изключително разнообразна. Най-често използваните методи са на А. К. Болдирев, Г. Н. Каменски, Е. А. Замарин, Н. Н. Биндеман и Н. С. Нестеров и др.

А.К. Болдирев. В тестовата скала се изкопава дупка, която не достига нивото на подземните води с 1 m или повече. Нана повърхността на земята на ръба на ямата са монтирани два съда с определен капацитет (10–20 l), пълни с вода. От тези съдове през спусната надолу тръба непрекъснато се подава вода към дъното на ямата, така че нивото на водата в нея да остава постоянно - около 10 см над дъното. За да се следи нивото на водата на дъното на ямата, се монтира релса с деления на всеки 1 cm (фиг. 7.1).

Ориз. 7.1. Схема на инсталацията за експерименти с инфилтрация от яма по метода на Болдирев

След като определим количеството водаQ, влизащо в ямата за единица време и го разделим на площта на дъното на яматаw, получаваме средната скорост на инфилтрация:

v=Q/w, (7.1)

Коефициентът на филтрация се определя по формулата (6.5):

А. К. Болдирев признава, че при малък воден стълб на дъното на ямата, не повече от 10 см, градиентът на налягането, създаден по време на достатъчно дълга инфилтрация, е равен на единица и следователно

По този начин, определяйки директно, емпирично, скоростта на инфилтрация, като по този начин се получава стойността на коефициента на филтрация.

Методът на Болдирев дава преувеличена стойност на коефициента на филтрация, тъй като не отчита страничното разпространение и капилярните сили, които предизвикват засмукване на вода. Дава най-точни резултати при песъчливи почви, където влиянието на капилярните сили не е толкова голямо.

Практика #8

Приложения

Обща геохронологична скала на фанерозоя и криптозоя (докамбрий)

---