Методические указания к составлению геологического

СТРУКТУРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

 

Методические указания к выполнению курсовой работы.

Для студентов направления 21.05.02 «Прикладная геология»

 

2018 г.

Предисловие

 

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Структурная геология» для студентов очной и заочной форм обучения по направлению 21.05.02 «Прикладная геология» инженерной школы природных ресурсов.

Методические указания составлены на основе основной образовательной программы 21.05.02 «Прикладная геология».

Методические указания рассмотрены и рекомендованные методическим семинаром отделения геологии инженерной школы природных ресурсов.

 

Разработчик

 доцент отделения геологии, д.г.-м.н.                              Ю.С. Ананьев

 

Руководитель отделения геологии

доцент, к.г.-м.н                                                                            Н.В. Гусева

 

 

Аннотация

 

В методических указаниях рассмотрены основные вопросы выполнения курсовой работы по дисциплине «Структурная геология», приведены методические рекомендации по построению геологического разреза и тектонической схемы, а так же даны рекомендации по содержанию разделов пояснительной записки.

 

Ключевые слова: геологический разрез, тектоническая схема, стратиграфия, магматизм, пликативная тектоника, разрывная тектоника, история геологического развития.

 

 

1. Введение

1.1. Цель курсовой работы – закрепление и углубление знаний, полученных студентом при изучении курса «Структурная геология» и приобретение навыков чтения геологических карт, построения к ним геологических разрезов и полного описания геологического строения района.

1.2. Задача курсовой работы заключается в следующем:

1.2.1. Составление (построение) одного-двух геологических разрезов по выбранному самим студентом или заданному направлению.

1.2.2. Составление тектонической схемы или при необходимости структурных карт в изогипсах и карт изопахит.

1.2.3. Составление пояснительной записки.

1.3. Исходным материалом для выполнения курсовой работы являются, как правило, учебные геологические карты масштаба от 1:200 000 до 1:25 000 или геологические карты любого масштаба конкретных районов территории страны, в том числе карты, составленные студентами или при их участии во время прохождения учебных геологических практик. При выполнении работы предусматривается использование учебной литературы по курсу «Структурная геология» и опубликованной литературы по вопросам региональной геологии конкретных районов, а также литературы по курсу «Историческая геология».

Допускается выполнение работы не по общему плану, а с разработкой отдельных заданий, являющихся темами научно-исследовательской работы студентов, но, как правило, также выполняемых с целью более углубленной проработки отдельных разделов структурной геологии.

1.4. Организация работы. На первом занятии производится выдача заданий, групповой ознакомительный инструктаж и устанавливаются сроки выполнения работы, а на последующих занятиях и в часы дополнительных консультаций – индивидуальные собеседования. В целом выполнение курсового задания является самостоятельной работой студента, однако для стимулирования этой работы желательным является проведение групповых занятий по составлению разрезов, тектонической схемы и отдельных глав пояснительной записки. Рекомендуемая последовательность выполнения курсовой работы:

а) составление геологических разрезов;

б) составление тектонической схемы;

в) составление пояснительной записки.

Выполнение части курсовой работы (разрез, тектоническая схема, главы пояснительной записки) должны в черновиках систематически сдаваться на проверку преподавателю, после чего они, при необходимости дорабатываются и оформляются в окончательном виде. Полностью выполненная работа вместе с черновиками сдается на окончательную проверку, после чего руководитель назначает срок ее защиты.

Защита курсовой работы проводится публично в течении конференц-недель. Студент допущенный до защиты готовит презентацию и выступление (7-10 мин). На защиты приглашаются преподаватели отделения геологии. Студент делает доклад и отвечает на вопросы.

Работа оценивается преподавателями коллегиально по 4-х бальной системе. Оценка курсовой работыскладывается из двух составляющих: качества подготовки (40 баллов) и защиты (60 баллов). Общая оценка выставляется по сумме набранных баллов по действующей в ТПУ рейтинговой системе.

 

Разреза

2.1. Геологический разрез (изображение геологического строения в вертикальной плоскости) составляется в условных знаках геологической карты с проставлением индексов, отражающих возраст и наименования стратиграфических подразделений или возраст и состав интрузивных образований. Линия разреза проводится на карте вкрест простирания структур и может быть прямой или ломаной.

Перед составлением разреза должен быть выбран целесообразный вертикальный масштаб, исходя из наименьшей мощности показанных на карте геологических тел. При выборе вертикального масштаба следует помнить, что в случае складчатого строения участка (при значительных – более 10⁰ углах падения крыльев складок) увеличивать вертикальный масштаб нельзя.

На линии дневной поверхности (топографического профиля) показываются надписями топографические ориентиры и указывается ориентировка по странам света.

Западный, юго-западный, северо-западный и южный концы разреза должны располагаться слева, противоположные – справа. Глубина разреза должна быть достаточной для того, чтобы она давала ясное представление о структуре, но не слишком большой, иначе уменьшается достоверность построений. Обычно глубина разреза составляет 1/10 часть его длины.

Срезанные дневной поверхностью геологические границы и маркирующие горизонты показываются там, где это целесообразно, «воздушными» (пунктирными) линиями.

2.2. При составлении разреза рекомендуется придерживаться следующего порядка:

2.2.1.Выбор линии разреза и выбор вертикального масштаба.

2.2.2.Построение линейной шкалы высот по обеим сторонам разреза.

2.2.3.Построение дневной поверхности (топографического профиля).

2.2.4.Нанесение на разрез геологических границ, маркирующих горизонтов, разрывных нарушений и других структурных элементов. При этом прежде должны наноситься более молодые из них, так как более древние границы могут быть смещены вдоль более поздних сместителей, несогласно перекрыты более молодыми толщами или уничтожены позже внедрившимися интрузивными телами.

2.3. При нанесении на разрез геологических границ, маркирующих горизонтов, разрывных нарушений и других структурных элементов следует руководствоваться следующими правилами:

2.3.1. На топографический профиль должна быть снесена точка пересечения линии выхода данной структурной поверхности с линией разреза и при этой точке отложен в указанном направлении взятый с карты угол падения.

2.3.2. При неперпендикулярном направлении линии разреза к простиранию геологической границы в угол падения должна вводиться поправка на косое сечение.

2.3.3. Углы падения геологических границ, маркирующих горизонтов и пр. в точке пересечения их с линией разреза должны определяться путем интерполяции и экстраполяции по нанесенным на карту замерам или по истинной мощности слоев и ширине их выхода на карте; можно также определить элементы залегания структурных поверхностей по соотношению линий их выхода с горизонталями рельефа с помощью изогипс.

2.3.4. Если на геологической карте не проставлены элементы залегания сместителей разрывных нарушений, то они должны быть определены по соотношению линий их выхода с горизонталями топографической карты (по изогипсам), или исходя из кинематического типа дизъюнктива (например, продольные по отношению к складкам взбросы обычно ориентированы параллельно осевым плоскостям косых и опрокинутых складок; грабены обычно ограничены падающими к оси грабена сбросами; поперечные к складкам сдвиги и раздвиги имеют в основном вертикальное падение и т.д.).

2.3.5. При построении на разрезе складок должна учитываться форма их замка (выпуклая, сундучная, острая), степень напряженности складчатой структуры и пластичность пород. Признаки этих особенностей складок лучше всего можно наблюдать на геологической карте в периклиналях и центриклиналях. У складок с выпуклыми замками углы падения границ пластов должны плавно изменяться от участка к участку, выполаживаясь близ замков складок и увеличиваясь на крыльях.

При нанесении на разрез границ и маркирующих горизонтов необходимо учитывать возможность наличия дополнительных складок, которые на карте выражены увеличением ширины выхода пласта и искривлениями границ пластов по сторонам от линии разреза. На разрезе дополнительные складки показываются путем снесения на линию разреза их осевых линий и рисовкой замков складок на линиях осевых плоскостей этих складок.

 

Тектонической схемы

3.1. Составление тектонической схемы является учебно-исследовательской работой, так как ниже приводимые указания касаются общих принципов составления схем, на основе которых студент должен сам решить вопрос о рациональном способе отражения тектоники района на схеме, исходя из геологических условий конкретного района.

3.2. Тектоническая схема служит для наглядного графического отображения основных элементов тектоники района с помощью цветовых, штриховых и фигурных условных знаков. На схемах, как правило, одновременно отображается несколько особенностей тектоники района (возраст структур, их морфология, структурные этажи, структурно-фациальные зоны, геотектонический режим развития и другие). При этом одна или две особенности тектоники района (возраст структур, структурные этажи, структурно-фациальные зоны и др.) принимаются в качестве главных и отражаются раскраской, остальные же особенности принимаются за второстепенные и отражаются штриховыми или фигурными знаками. В зависимости от геологического строения района в каждом конкретном случае в качестве главных могут быть взяты разные признаки (особенности).

3.3. На тектонической схеме могут быть отображены следующие особенности и следующим образом:

3.3.1. Структурно-фациальные зоны – участки земной коры с разным типом развития и соответственно с разными фациями и мощностями одновозрастных отложений и с разным типом образовавшихся структур. При наличии в районе ряда структурно-фациальных зон эта особенность его тектоники обычно принимается в качестве главной и отражается раскраской. Зоны располагаются рядом и часто отделены друг от друга крупными разрывными нарушениями, в том числе глубинными разломами. Зоны отражают неравномерность развития участков земной коры.

3.3.2. Структурные этажи – комплексы разновозрастных пород и структур, выделяемых в вертикальном разрезе земной коры и отличающихся друг от друга возрастом, степенью дислоцированности, магматизмом, формами дислокаций и степенью метаморфизма. Этажи располагаются друг над другом, отделены крупными (региональными) угловыми несогласиями и являются отражением этапности развития земной коры, причем от этапа к этапу сменяются обычно геотектонические режимы. Чаще всего структурные этажи соответствуют сменяющим друг друга во времени циклами тектогенеза, т.е. в этом случае они могут выделяться и как возрастные структурные подразделения. На тектонической схеме структурные этажи отражаются раскраской, а если они выделяются внутри структурно-фациальных зон (как их составные элементы), то зоны в этом случае лучше отражать штриховкой.

3.3.3. Возраст структур является одним из основных критериев, который отражается на тектонических картах и схемах мелких масштабов, однако на средне- и крупномасштабных схемах (масштаб 1:200 000 и крупнее) эта особенность тектоники чаще имеет вспомогательное значение. Чаще всего возрастные подразделения совпадают со структурными этажами, в связи с чем вводить в тектоническую схему отдельный условный знак для отражения возраста структур нет необходимости. Достаточно лишь расширить описательную характеристику уже принятых знаков (цветовых) для отображения структурных этажей. К примеру, в районе имеется средне-верхнепалеозойский складчатый комплекс, выделяемый как нижний структурный этаж, и недислоцированные мел-палеогеновые отложения – верхний структурный этаж. В этом случае знак (цветовой) нижнего структурного этажа должен получить дополнительную характеристику как герцинская (по возрасту) структура.

3.3.4. Морфология структур – одна из особенностей тектоники района, которую следует отражать на тектонической схеме. Эта особенность обычно имеет вспомогательное значение, а выделяемые по морфологии участки, как правило, совпадают со структурными элементами, выделенными по другим критериям (особенностями). В этом случае также нет надобности вводить особый условный знак, а можно ограничиться расширением описательной характеристики уже принятых знаков. Например, часто участки с различной морфологией структур соответствуют полностью участкам, выделяемым как структурно-фациальные зоны. Здесь уместно будет в характеристику знака (цветового) структурно-фациальной зоны добавить, что зона является областью развития линейной (брахиформной, куполовидной, гребневидной и т.д.) складчатости.

Если отличающиеся по морфологии структур участки не совпадают с участками, выделяемыми по другим особенностям, то следует вводить дополнительные условные знаки (обычно – штриховые) для отображения этих различий. Так, например, в пределах переходной структурно-фациальной зоны (краевой прогиб) оказалось возможным выделить внутреннюю и внешнюю зоны, одна из которых характеризуется развитием брахиформной гребневидной складчатости, а другая – куполовидной. Здесь необходимо ввести дополнительные (лучше – штриховкой или крапом) условные знаки и показать ими различия этих участков.

3.3.5. Прочие особенности, к числу которых можно отнести:

а) контуры интрузивных массивов и их состав;

б) основные элементы залегания слоев;

в) оси пликативных структур разных порядков с отражением различными условными знаками размеров и соподчиненности структур;

г) линии разрывных нарушений с отражением различными знаками их типов (взбросы, надвиги, сдвиги и т.д.) и элементов их залегания;

д) элементы прототектоники интрузивных массивов;

е) линии выхода поверхностей несогласия, являющихся границами структурных этажей и подэтажей.

Можно рекомендовать следующие примерные условные обозначения к тектоническим схемам:

	Крупные (региональные, глубинные) разломы			Границы структурных этажей (региональных угловых несогласий)
	Надвиги			Границы структурных подэтажей (слабые угловые несогласия)
	Сдвиги
	Сбросы			Погружение осей антиклинальных складок (в периклиналях)
	Взброс
	Опущенный (а) и поднятый (б) блоки			Погружение осей синклинальных складок (в центриклиналях)
	Элементы залегания слоистости			Элементы залегания плоскостной структуры течения интрузивов
	Опрокинутое залегание слоев			Элементы залегания линейной структуры течения интрузивов
	Оси антиклинальных (а) и синклинальных (б) крупных складок (первого порядка, в т.ч. антиклинориев и синклинориев)
				Контур гранитного массива
	Оси более мелких складок (второго, третьего и т.д. порядков)			Элементы залегания трещин и зон разрывов

 

При выделении структурно-фациальных зон и структурных этажей как самостоятельных (обособленных) складчатых комплексов, имеющих определенный возраст складчатости, соответствующий какому-либо циклу тектогенеза, применяется цветовая раскраска, отражающая этот возраст.

На тектонических картах в соответствии с возрастом структурных комплексов приняты следующие цвета их раскраски:

· архейский (AR) – темно-красный;

· ранне-протерозойский (PR₁) – розовый;

· позднепротерозойский (PR₂) – байкальский – серый;

· ранне-среднекембрийский (C_1-2) – салаирский – темно-зеленый; позднекембрийско-силурийский (C₃ - S) – каледонский – сиреневый;

· редне-позднепалеозойский (D – C – P) – герцинский – коричневый;

· мезозойский (Т – К₁) – зеленый;

· альпийский (K₂ – P – N) – желтый.

 

Тектоника

Эта глава является основной в записке и составляется после выполнения геологического разреза и тектонической схемы.

Описание тектоники должно начаться с общей ее характеристики, в которой следует отметить однородность или разнородность тектонического строения района, сложность строения и тип тектонической структуры района в целом (при однородном строении), или отдельных его частей – структурно-фациальных зон (при разнородном строении). Отмечается возможность выделения в вертикальном разрезе района (или отдельных его структурно-фациальных зон) структурных этажей и подэтажей. Приводятся обоснования выделения структурно-фациальных зон и структурных этажей.  

Далее дается описание тектоники района по структурно-фациальным зонам (если они выделены) и (или) по структурным этажам. Для каждой зоны или этажа указывается следующее:

Площадное и географическое распространение на карте, геотектонический режим формирования (платформенный, переходный, эв- или миогеосинклинальный).

Литература

1. Кныш С.К. Структурная геология. – Томск: Изд-во ТПУ, 2016. – 223 с.

2. Тевелев А.В Структурная геология. ­– М.: ИНФРА–М, 2017. – 2017. – 342 с.

3. Корсаков А.К. Структурная геология. – М.: КДУ, 2009. – 328 с.

4. Куликов В.Н., Михайлов А.Е. Структурная геология и геокартирование. – М.: Недра, 1991. – 286 с.

5. Милосердова Л.В., Мацера А.В., Самсонов Ю.В. Структурная геология: Учебник для вузов. М.: ФГУП Изд-во «Нефть и газ» РГУ нефти и газа им. И. М. Губкина, 2004. –540 с.

6. Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. – М.: Недра, 1984 (1973). – 464 с.

7. Куликов В.Н., Михайлов А.Е. Руководство к практическим занятиям по структурной геологии и геокартированию. – М.: Недра, 1993. – 144 с.

 

 

                                      

 

СТРУКТУРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

Методические указания к выполнению курсовой работы.

Для студентов направления 21.05.02 «Прикладная геология»

 

Составитель

 

Юрий Сергеевич Ананьев

 

Подписано к печати

Формат 60х 84/16. Бумага офсетная

Печать Riso. Усл.печ.л.. Уч.-изд.л.     

Тираж 200 экз. Заказ №   Цена свободная

Издательство ТПУ. 634050, Томск, пр. Ленина,30

 

СТРУКТУРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

 

Методические указания к выполнению курсовой работы.

Для студентов направления 21.05.02 «Прикладная геология»

 

2018 г.

Предисловие

 

Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Структурная геология» для студентов очной и заочной форм обучения по направлению 21.05.02 «Прикладная геология» инженерной школы природных ресурсов.

Методические указания составлены на основе основной образовательной программы 21.05.02 «Прикладная геология».

Методические указания рассмотрены и рекомендованные методическим семинаром отделения геологии инженерной школы природных ресурсов.

 

Разработчик

 доцент отделения геологии, д.г.-м.н.                              Ю.С. Ананьев

 

Руководитель отделения геологии

доцент, к.г.-м.н                                                                            Н.В. Гусева

 

 

Аннотация

 

В методических указаниях рассмотрены основные вопросы выполнения курсовой работы по дисциплине «Структурная геология», приведены методические рекомендации по построению геологического разреза и тектонической схемы, а так же даны рекомендации по содержанию разделов пояснительной записки.

 

Ключевые слова: геологический разрез, тектоническая схема, стратиграфия, магматизм, пликативная тектоника, разрывная тектоника, история геологического развития.

 

 

1. Введение

1.1. Цель курсовой работы – закрепление и углубление знаний, полученных студентом при изучении курса «Структурная геология» и приобретение навыков чтения геологических карт, построения к ним геологических разрезов и полного описания геологического строения района.

1.2. Задача курсовой работы заключается в следующем:

1.2.1. Составление (построение) одного-двух геологических разрезов по выбранному самим студентом или заданному направлению.

1.2.2. Составление тектонической схемы или при необходимости структурных карт в изогипсах и карт изопахит.

1.2.3. Составление пояснительной записки.

1.3. Исходным материалом для выполнения курсовой работы являются, как правило, учебные геологические карты масштаба от 1:200 000 до 1:25 000 или геологические карты любого масштаба конкретных районов территории страны, в том числе карты, составленные студентами или при их участии во время прохождения учебных геологических практик. При выполнении работы предусматривается использование учебной литературы по курсу «Структурная геология» и опубликованной литературы по вопросам региональной геологии конкретных районов, а также литературы по курсу «Историческая геология».

Допускается выполнение работы не по общему плану, а с разработкой отдельных заданий, являющихся темами научно-исследовательской работы студентов, но, как правило, также выполняемых с целью более углубленной проработки отдельных разделов структурной геологии.

1.4. Организация работы. На первом занятии производится выдача заданий, групповой ознакомительный инструктаж и устанавливаются сроки выполнения работы, а на последующих занятиях и в часы дополнительных консультаций – индивидуальные собеседования. В целом выполнение курсового задания является самостоятельной работой студента, однако для стимулирования этой работы желательным является проведение групповых занятий по составлению разрезов, тектонической схемы и отдельных глав пояснительной записки. Рекомендуемая последовательность выполнения курсовой работы:

а) составление геологических разрезов;

б) составление тектонической схемы;

в) составление пояснительной записки.

Выполнение части курсовой работы (разрез, тектоническая схема, главы пояснительной записки) должны в черновиках систематически сдаваться на проверку преподавателю, после чего они, при необходимости дорабатываются и оформляются в окончательном виде. Полностью выполненная работа вместе с черновиками сдается на окончательную проверку, после чего руководитель назначает срок ее защиты.

Защита курсовой работы проводится публично в течении конференц-недель. Студент допущенный до защиты готовит презентацию и выступление (7-10 мин). На защиты приглашаются преподаватели отделения геологии. Студент делает доклад и отвечает на вопросы.

Работа оценивается преподавателями коллегиально по 4-х бальной системе. Оценка курсовой работыскладывается из двух составляющих: качества подготовки (40 баллов) и защиты (60 баллов). Общая оценка выставляется по сумме набранных баллов по действующей в ТПУ рейтинговой системе.

 

Методические указания к составлению геологического

Разреза

2.1. Геологический разрез (изображение геологического строения в вертикальной плоскости) составляется в условных знаках геологической карты с проставлением индексов, отражающих возраст и наименования стратиграфических подразделений или возраст и состав интрузивных образований. Линия разреза проводится на карте вкрест простирания структур и может быть прямой или ломаной.

Перед составлением разреза должен быть выбран целесообразный вертикальный масштаб, исходя из наименьшей мощности показанных на карте геологических тел. При выборе вертикального масштаба следует помнить, что в случае складчатого строения участка (при значительных – более 10⁰ углах падения крыльев складок) увеличивать вертикальный масштаб нельзя.

На линии дневной поверхности (топографического профиля) показываются надписями топографические ориентиры и указывается ориентировка по странам света.

Западный, юго-западный, северо-западный и южный концы разреза должны располагаться слева, противоположные – справа. Глубина разреза должна быть достаточной для того, чтобы она давала ясное представление о структуре, но не слишком большой, иначе уменьшается достоверность построений. Обычно глубина разреза составляет 1/10 часть его длины.

Срезанные дневной поверхностью геологические границы и маркирующие горизонты показываются там, где это целесообразно, «воздушными» (пунктирными) линиями.

2.2. При составлении разреза рекомендуется придерживаться следующего порядка:

2.2.1.Выбор линии разреза и выбор вертикального масштаба.

2.2.2.Построение линейной шкалы высот по обеим сторонам разреза.

2.2.3.Построение дневной поверхности (топографического профиля).

2.2.4.Нанесение на разрез геологических границ, маркирующих горизонтов, разрывных нарушений и других структурных элементов. При этом прежде должны наноситься более молодые из них, так как более древние границы могут быть смещены вдоль более поздних сместителей, несогласно перекрыты более молодыми толщами или уничтожены позже внедрившимися интрузивными телами.

2.3. При нанесении на разрез геологических границ, маркирующих горизонтов, разрывных нарушений и других структурных элементов следует руководствоваться следующими правилами:

2.3.1. На топографический профиль должна быть снесена точка пересечения линии выхода данной структурной поверхности с линией разреза и при этой точке отложен в указанном направлении взятый с карты угол падения.

2.3.2. При неперпендикулярном направлении линии разреза к простиранию геологической границы в угол падения должна вводиться поправка на косое сечение.

2.3.3. Углы падения геологических границ, маркирующих горизонтов и пр. в точке пересечения их с линией разреза должны определяться путем интерполяции и экстраполяции по нанесенным на карту замерам или по истинной мощности слоев и ширине их выхода на карте; можно также определить элементы залегания структурных поверхностей по соотношению линий их выхода с горизонталями рельефа с помощью изогипс.

2.3.4. Если на геологической карте не проставлены элементы залегания сместителей разрывных нарушений, то они должны быть определены по соотношению линий их выхода с горизонталями топографической карты (по изогипсам), или исходя из кинематического типа дизъюнктива (например, продольные по отношению к складкам взбросы обычно ориентированы параллельно осевым плоскостям косых и опрокинутых складок; грабены обычно ограничены падающими к оси грабена сбросами; поперечные к складкам сдвиги и раздвиги имеют в основном вертикальное падение и т.д.).

2.3.5. При построении на разрезе складок должна учитываться форма их замка (выпуклая, сундучная, острая), степень напряженности складчатой структуры и пластичность пород. Признаки этих особенностей складок лучше всего можно наблюдать на геологической карте в периклиналях и центриклиналях. У складок с выпуклыми замками углы падения границ пластов должны плавно изменяться от участка к участку, выполаживаясь близ замков складок и увеличиваясь на крыльях.

При нанесении на разрез границ и маркирующих горизонтов необходимо учитывать возможность наличия дополнительных складок, которые на карте выражены увеличением ширины выхода пласта и искривлениями границ пластов по сторонам от линии разреза. На разрезе дополнительные складки показываются путем снесения на линию разреза их осевых линий и рисовкой замков складок на линиях осевых плоскостей этих складок.