Стратиграфический перерыв как определить

Стратиграфический перерыв как определить

Рассмотрены стратиграфические перерывы (гиатусы), возникающие в осадочной оболочке Земли: их признаки, продолжительность и условия формирования. Время, приходящееся на перерывы, превышает время накопления осадков. При благоприятных условиях геологические события, имевшие место во время перерывов, могут быть восстановлены.

ПЕРЕРЫВЫ В ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ЛЕТОПИСИ:

ПРОБЛЕМЫ И СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Изучение причин образования перерывов, их особенностей и длительности, а также реконструкция событий, имевших место во время перерыва, производятся методами различных научных направлений геологии. Эта проблема включает три аспекта: 1) выявление перерывов, 2) установление причин формирования перерывов и 3) воссоздание геологических, палеонтологических и других событий, происходивших во время перерывов.

Между верхнеюрскими и современными отложениями также имеется стратиграфическое несогласие (отсутствуют большая часть верхней юры, мел, палеоген, неоген и практически вся четвертичная система), продолжительность которого можно оценить в 160 млн лет.

Контакты типа «твердого дна» (ТД) представляют собой окаменевшие, твердые поверхности, образовавшиеся в результате замедления осадконакопления (седиментации) или его остановки. Эти поверхности обычно присутствуют в разрезах карбонатных пород (известняки, мергели), но могут образоваться и в терригенных песчано-глинистых толщах, возникая при формировании карбонатных конкреций или фосфоритовых плит. В зависимости от стадии развития ТД (длительности экспозиции) эта поверхность может быть гладкой, неровной (растворенной), пронизанной норами донных организмов (например, раков или червей) и иссверленной камнеточцами [1].

Контакты типа «рыхлого дна» в целом аналогичны предыдущему типу, но возникают в рыхлых обломочных породах (глины, пески).

3. Фосфоритовые горизонты и глауконититы. Скопления фосфоритов обычно формируются при очень медленном осадконакоплении. Часто образуются фосфоритовые конгломераты, представляющие собой фактически базальные горизонты, возникшие без существенного перемещения материала. Глауконититы и вообще глауконит является минералом, крайне медленно растущем в морских осадках. Обогащение слоев глауконитом является хорошим индикатором перерывов как в терригенных, так и в карбонатных разрезах.

4. «Глинистые прослои» в карбонатных толщах также являются признаком перерыва или резкого замедления осадконакопления. Примером, ставшим классическим, является глинистый прослой на границе мела и палеогена, зафиксированный во многих разрезах мира [1], обогащенный космогенными элементами («иридиевый прослой»). Появление таких прослоев свидетельствует о растворении карбонатного материала, то есть о перерыве.

5. Изменение цвета пород иногда также указывает на перерыв. В частности, появление бурых, ржавых окрасок в светлоокрашенных известняковых толщах обычно является хорошим индикатором присутствия ТД разного типа. Это связано с окрашиванием пород окислами и гидроокислами железа, сопровождающим обычно растворение карбонатов и длительную экспозицию поверхности.

6. Резкая смена состава пород, как правило, указывает на перерыв, поскольку свидетельствует об изменении режима и условий осадконакопления.

Указанные признаки являются хорошими индикаторами, и при их появлении в разрезах уже можно говорить о присутствии или отсутствии перерыва. Иногда в зависимости от сочетания этих признаков можно судить и об относительной продолжительности перерывов. Однако такие выводы впоследствии необходимо подтверждать изучением остатков микро-, макрофауны и флоры, позволяющих привязать эти данные к международной стратиграфической шкале и тем самым определить вероятную длительность перерывов.

Случаи скрытых перерывов наиболее сложны, поскольку эти перерывы невозможно увидеть в разрезах при их визуальном изучении. У них нет видимых признаков, даже косвенно указывающих на перерыв. Поэтому подобные перерывы могут быть выявлены только путем комплексного детального изучения разрезов, в первую очередь с помощью палеонтологического метода.

ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ПЕРЕРЫВОВ

По происхождению перерывы можно отнести к двум основным группам. Первую составляют перерывы, образующиеся в результате водной, ветровой или ледниковой эрозии уже сформировавшихся толщ горных пород. Чаще всего эти перерывы формируются на суше в результате поднятия территории и горообразовательных движений, а также при трансгрессиях (наступлении моря) и регрессиях (отступлении моря). Они могут формироваться и в подводных условиях при изменении гидродинамических условий бассейнов или действия течений. Кроме того, такие перерывы могут появиться в результате действия морских турбидитных (мутьевых) потоков на континентальном склоне. Вне зависимости от причины все перерывы подобного типа подчеркнуты эрозионными поверхностями (границами).

Ко второй группе относятся перерывы, возникающие в процессе осадконакопления (синседиментационные перерывы). Такие перерывы можно разделить на несколько типов.

2. Эрозионные перерывы возникают в результате удаления верхней части мягкого осадка, а иногда удаления всего рыхлого осадка и эксгумации погребенной горной породы. При этом твердые и тяжелые части осадка (например, фосфориты) могут осесть на дно и образовать впоследствии базальный горизонт. Отличить эрозионные перерывы, образовавшиеся в процессе осадконакопления от эрозионных перерывов, возникших после формирования породы, порой бывает очень трудно.

3. Элювиальные перерывы возникают при подводном или субаэральном выветривании: сложном сочетании химических, физических и биологических процессов, приводящих не только к формированию перерывов, но и к изменению, преобразованию первичного облика пород. Таким перерывам соответствует образование почв на континентах, горизонтов твердого и рыхлого дна в морях.

4. Перерывы смешанного типа, в которых принимают участие комбинации перечисленных типов перерывов.

Процесс формирования перерывов часто бывает многостадийным, когда чередуются короткие периоды накопления осадка и его преобразования в породу с длительными фазами перерывов различного типа. При этом образуются маломощные (первые метры) толщи пород, стратиграфический объем которых достаточно значителен (по длительности это миллионы-десятки миллионов лет). Если в таких толщах сохраняется стратиграфическая последовательность (то есть более древние породы залегают ниже более молодых), то их называют горизонтами конденсации. По присутствию всей последовательности стратиграфических подразделений подобные горизонты конденсации весьма полны, но фактически, по соотношению времени, запечатленному в породах, и времени не сохранившемуся в геологической летописи, пропусков в них намного больше, они преобладают. Подробнее об условиях образования перерывов можно узнать, например, в [1, 2].

РЕКОНСТРУКЦИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ ИСТОРИИ ВО ВРЕМЯ ПЕРЕРЫВОВ

Если восстановить последовательность событий (колонка IV ) с примерным распределением времени, приходившимся на накопление, эрозию и ненакопление, то мы увидим, что и верхняя часть разреза, где часть осадков сохранилась, состоит в основном из перерывов. Осадки уцелели лишь благодаря тому, что скорость прогибания территории и накопления осадков была несколько выше скорости морской эрозии.

Примеров, подобных данному, в научной литературе описано достаточно много. Анализу синседиментационных перерывов уделяется все больше и больше внимания, поскольку это позволяет выявить события, проявившиеся на большой площади почти одновременно и использовать их в стратиграфии как своего рода мерную линейку (так называемая событийная стратиграфия).

В точке 11 интенсивность эрозии полностью компенсируется интенсивностью осадконакопления. Предполагается, что такой процесс возможен при росте горных сооружений, когда скорость их роста соответствует скорости эрозии.

Представляется, однако, что график П.В. Флоренского не совсем точно отражает сбалансированность процесса размыв-накопление: ведь система в общем-то закрытая. Магматические породы также вовлекаются в процесс осадконакопления путем их размыва и переотложения и могут быть включены в общий баланс. Поэтому более верным является симметричный вариант этого графика (рис. 3, б ), ближе к вертикальной оси которого располагаются те породные формации, для которых существует больше шансов восстановить исходную формацию-фантом. В остальных случаях восстановление формаций-фантомов практически невозможно, и эти интервалы еще долго будут оставаться темными пятнами в геологической летописи, пока не изобретут новых методических приемов для их расшифровки.

1. Найдин Д.П., Копаевич Л.Ф. Внутриформационные перерывы верхнего мела Мангышлака. М.: Изд-во МГУ, 1988. 140 с.

2. Флоренский П.В. Перерывы и формации // Бюл. МОИП. Отд. геол. 1987. Т. 62, вып. 6. С. 65-68.

3. Фролов В.Т. Генетическая типизация морских отложений. М.: Недра, 1984. 222 с.

Рецензент статьи М.Г. Ломизе

Источник

Стратиграфический перерыв как определить

Тектоностратиграфия (диастрофические методы)

Особую группу методов стратиграфического расчленения и корреляции составляют те из них, которые основаны на проявлениях диастрофизма. Идея о возможности использования для целей стратиграфии различных тектонических движений возникла в конце прошлого века. Однако фактически неосознанное использование тектогенеза началось одновременно с разработкой стратиграфической шкалы еще в первой половине XIX в. Действительно, при первоначальном выделении систем они подразумевались как региональные стратиграфические подразделения в значительной мере на основе литолого-формационного подхода. При этом границы систем в ряде случаев проводились с учетом перерывов в напластовании, подчеркивающих их четкость и придававших им характер естественных рубежей. Однако только в конце прошлого века успехи геотектоники подготовили почву для теоретически обоснованного подхода к использованию проявлений диастрофизма в качестве критерия при проведении стратиграфических границ различного ранга.

В первой четверти XX в. широкое распространение получили представления Т. Чемберлина и Г. Штилле о всесветном и кратковременном проявлении фаз орогенеза и возможности использования так называемого канона орогенических фаз Штилле применительно к стратиграфии. Многие геологи увидели в орогенических фазах лучший критерий для стратиграфического расчленения и корреляции, поскольку как условия осадконакопления, так и развитие органического мира в конечном счете являются производными диастрофизма. В дальнейшем, однако, эти представления подверглись критике за «неокатастрофизм» и упрощение реально существующих в природе событий и явлений.

Отдельные фазы орогенеза оказываются обычно территориально ограниченными, будучи приурочены к определенным складчатым областям или даже к зонам внутри последних. Поэтому проявления орогенеза хотя и используются для установления границ местных и региональных стратиграфических подразделений, но не пригодны для целей межрегиональной или планетарной корреляции.

Другое направление в области использования данных геотектоники для целей стратиграфии делает главный упор не на складчатую, а на колебательную (эпейрогеническую) форму диастрофизма, проявляющуюся в виде морских трансгрессий и регрессий. Это направление берет свое начало от высказанных еще в конце прошлого века Э.Зюссом представлений о чередовании периодов общих погружений и поднятий континентов.

В дальнейшем было показано, что большинство трансгрессий и регрессий обусловлено относительными перемещениями (поднятиями или опусканиями) отдельных континентальных массивов или их частей. Соответственно трансгрессии и регрессии в большинстве своем являются местными, не имеющими универсального значения, хотя в истории Земли были широко распространены и всеобщие трансгрессии и регрессии, обусловленные эвстатическими колебаниями уровня Мирового океана.

Независимо от причин, вызвавших трансгрессии и регрессии, последние фиксируются в разрезе осадочных толщ в виде перерывов морского осадконакопления, являющихся таким образом, естественными рубежами, удобными для привязки к ним границ региональных стратиграфических подразделений. Перерывы в осадконакоплении и обусловленные ими несогласия вызываются не только эпейрогеническими, но и складкообразовательными движениями.

Перерывы и несогласия

Несогласие, или несогласное залегание, характеризует пространственные и исторические соотношения разновозрастных, преимущественно слоистых отложений. При несогласии более молодые отложения отделяются от более древних поверхностью размыва или перерыва в осадконакоплении. Несогласие возникает в том случае, если под воздействием тектонического движения участок земной коры сначала выводится из зоны осадкообразования и может подвергаться процессам денудации, а затем опускается, и на нем отлагаются более молодые отложения. Несогласия могут возникать и без участия тектонических движений при размывании осадков придонными течениями, в результате подводных оползней и других причин.

Под перерывом в осадконакоплении понимается интервал времени, в течение которого на том или ином участке земной поверхности отложения не накапливались. Продолжительность перерывов изменяется от краткого промежутка между двумя процессами, происходящими без существенного изменения общего режима в области осадконакопления, до больших отрезков времени, вплоть до нескольких геологических периодов, соответствующих этапам крупных региональных поднятий. Перерывы могут сопровождаться размывом ранее образовавшихся отложений или даже толщ осадочных пород, что приводит иногда к значительному увеличению пробела геологической летописи.

В других случаях перерывы, особенно кратковременные, не сопровождаются размывом, а представляют лишь паузу в накоплении осадков.

Из приведенных формулировок несогласия и перерыва следует, что эти понятия сопряженные. Термин «несогласие», или «несогласное залегание», выражает структурное соотношение слоев, т. о. форму взаимоотношения слоев.

Термин «перерыв» относится ко времени формирования несогласия, т. е. характеризует процесс, действие.

Перерывы обычно фиксируются при морском осадконакоплении. Перерывы бывают:

Иногда перерывы подразделяются на отдельные категории, в зависимости от их масштаба. Так, наиболее длительные перерывы и несогласия нередко обозначаются как «стратиграфические», хотя все остальные перерывы (и несогласия) всего лишь различные проявления стратиграфически несогласного залегания.

Некоторые исключения (оговорки) делаются для «мелких» перерывов, которые, следуя Дж. Баррелу, обозначаются термином диастема126. От истинных перерывов и несогласий следует отличать понятие, обозначаемое как «внутриформационное несогласие (перерыв)», под которым понимается угловое несогласие, возникающее в сериях косослоистых пород.

Существует целый ряд признаков, свидетельствующих о перерывах в осадконакоплении. Главными признаками перерывов в морском осадконакоплении, по мнению В. Н. Яблокова, являются следующие:

1. Угловое несогласие с подстилающими породами;

2. Поверхность размыва, обычно неровная, волнистая, срезающая нижележащие отложения на разную глубину;

3. Коры выветривания;

4. Признаки карстообразования и выветривания в отдельных горизонтах глинистых и песчаных пород;

5. Поверхности напластования с трещинами усыхания и брекчии

6. Прослои пород со следами автохтонной корневой системы растений;

7. Ископаемые почвы;

8. Прослои галек и конгломератов;

9. Палеодолины и аллювиальные песчаные породы;

10. Породы эолового происхождения;

11. Ледниковые отложения;

12. Резкая смена фауны, не обусловленная сменой фаций на данном участке.

Особые трудности вызывает установление скрытых несогласий.

Таким образом, тектоностратиграфические методы имеют ведущее значение для стратиграфии докембрийских отложений. Установление местных подразделений докембрия высокого ранга — серий — базируется на тектоническом подходе, т. е. на выявлении несогласий, фиксирующих проявления тектонических движений и интрузивного магматизма, имевших место в промежутках времени между этапами формирования супракрустальных толщ.

Для фанерозоя тектоностратиграфические методы утрачивают свои позиции. Это обусловлено рядом обстоятельств. Прежде всего, как свидетельствуют данные абсолютной геохронологии, общий для всего земного шара ритм тектонических движений в фанерозое становится сильно учащенным по сравнению с докембрием и осложняется многочисленными дополнительными диастрофическими импульсами.

Важнейшим свидетельством проявлений диастрофизма в форме как складкообразующих, так и колебательных движений, зафиксированных в разрезах, служат несогласия, отражающие перерывы в осадконакоплении.

Источник

ОСНОВЫ ГИДРОГЕОЛОГИИ

Примечания.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7. ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ТАБЛИЦА

ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ КАРТЫ И РАЗРЕЗЫ

Челябинск 2013

Практические и самостоятельные работы

ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ

2.1.Расположите геологические системы (периоды) в хронологическом порядке (в колонку, снизу вверх от древних к молодым, как в геохронологической таблице) и напишите их условные буквенные обозначения — геологические индексы. Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв (покажите волнистой линией и какие периоды отсутствуют)? При составлении ответа используйте геохронологическую таблицу.

Пример ответа 2.1.1. Четвертичный — Q, неогеновый—N, пермский каменноугольный — системы, возникшие за соответствующие периоды. Стратиграфический перерыв наблюдается между неогеном и пермью; отсутствуют породы палеогенового, мелового, юрского триасового возраста (систем).

Эон (эонотема)	Эра (эротема)	Период (система), индекс, продолжительность групп и нижняя граница в млн. лет. Для криптозоя даны подэры, надпериоды	Эпоха (отдел), индекс
0,7-1,8 Фанерозой	плиоценовая (плиоцен) N2 миоценовая (миоцен) N1
палеогеновый 41 67±3 (палеоген)	олигоценовая (олигоцен) эоценовая (эоцен) палеоценовая (палеоцен)
Мезозойская MZ (мезозой) 165-170	135±5 меловой (мел) светло-зелёный K70	поздняя (верхний) K2 ранний (нижний) K1
195±5 юрский (юра) бирюзовый J55-58	поздняя (верхний) J3 средняя (средний) J2 ранняя (нижний) J1
триасовый T40-45 230±10 (триас)	поздняя (верхний) T3 средняя (средний) T2 ранняя (нижний) T1
Палеозойская PZ (палеозой) 310-385	пермский P45 285±10 (пермь)	поздняя (верхний) P2 ранняя (нижний) P1
каменноугольный C65-70 350±10 (карбон)	поздняя (верхний) С3 средняя (средний) С2 ранняя (нижний) С1
девонский D55-60 405±10 (девон)	поздняя (верхний) D3 средняя (средний) D2 ранняя (нижний) D1
440±15 силурийский бледно-зелёный S30-35	поздняя (верхний) S2 ранняя (нижний) S1
ордовикский O60-70 500±15 (ордовик)	поздняя (верхний) O3 средняя (средний) O2 ранняя (нижний) O1
570±30 680±20 950±50 кембрийский тёмно-зелёный Є70-80	поздняя (верхний) Є3 средняя (средний) Є2 ранняя (нижний) Є1
Криптозой	Протерозой PR Около 2000	Поздний протерозой PR3 – R	венд V=R4
1350±50 поздний R3
средний R2
1650±50 ранний R1
1900±100 средний протерозой PR2
2700±100 ранний протерозой PR1
Архейская AR (архей) 1500-2000	3300-3500 поздний архей AR2 1. Геологическое время разделяется на эры и периоды, а толща горных пород — на соответствующие группы (эратема) и системы. Названия групп и систем повторяют названия эр и периодов: палеозойская, четвертичная, неогеновая и т. д. 2. Периоды (системы) подразделяются на эпохи (отделы); четвертичный на четыре, неогеновый, меловой, пермский, девонский и силлурийский—на две (два), остальные — на три. Эпохам даются названия: ранняя, средняя, поздняя при делении периода на три эпохи или ранняя и поздняя при выделении двух эпох. Отделы соответственно именуются: нижний, средний, верхний или нижний и верхний. Самая молодая эпоха (отдел) четвертичного периода (системы) называется голоцен или современная (современный). Эпохи (отделы) обозначаются арабскими цифрами. Например: индекс K2 означает, что порода образовалась в позднемеловую эпоху мелового периода и относится к верхнемеловому отделу меловой системы. 3. Эпохи подразделяются на века (ярусы). В настоящем пособии они не рассматриваются. 2.2.Назовите обозначенные ниже геологические эры и периоды, расположив их в хронологическом порядке (в колонку, снизу вверх от древних к молодым, как в геохронологической таблице). Между породами какого возраста имеется стратиграфический перерыв (покажите волнистой линией и какие периоды отсутствуют)? Варианты Индексы Варианты Индексы 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 2.2.5 D, J, О, S Р, N, T, Q С, Р, D, К К, Q, T, J T, D, C, P 2.2.6 2.2.7 2.2.8 2.2.9 2.2.10 С, S, Р, О P, K, C, J J, Q, T, N T, P, N, C O, J, C, K Пример ответа 2.2.1. Стратиграфический перерыв между юрой и девоном: отсутствуют отложения триасового, пермского и каменноугольного возраста (см. прил. 7). 2.3. На геологической карте даны условные обозначения PR и N. Это индексы состава и возраста магматических горных пород. Прочитайте их наименования и относительный возраст. Какая из пород образовалась раньше? Греческими буквами обозначаются: — граниты, — сиениты; —диориты; — габбро; —ультраос­новные породы (пироксениты, периододиты, дуниты); — липа­риты и — кварцевые порфиры; — трахиты; — андезиты; — базальты и —диабазы. № задач Индексы № задач Индексы № задач Индексы 2.3.1 О2; J1, 2.3.5 λS2; λK, 2.3.9 Сз; νС1 2.3.2 Т2; N2 2.3.6 αР2; Р, 2.3.10 γО3; С3 2.3.3 Q1; D2 2.3.7 νN,; λO2 2.3.11 α02; S, 2.3.4 К1; К2 2.3.8 j3; D, 2.3.12 Р2; λТ3 Пример ответа 2.3. По индексам PR и N можно заключить, что протерозой­ские граниты образовались раньше неогеновых базальтов. 2.4. Ниже приведены условные обозначения (индексы) условий образования и возраста четвертичных отложении. Как называется генетический тип обозначенных отложений? Какая из пород образовалась раньше? (условные обозначения см. Словарь по геологии, 2008) № задач Индексы № задач Индексы № задач Индексы 2.4.1 edQ1; lQ4 2.4.5 Q2; daQ4 2.4.9 eQ1; hQ3 2.4.2 dQ2; aQ3 2.4.6 tQ4; laQ3 2.4.10 gQ4; mQ2 2.4.3 tQ4; cQ4 2.4.7 pQ4; mQ1 2.4.11 Q4; dQ1 2.4.4 eQ1; dpQ2 2.4.8 fgQ3; Q2 2.4.12 tQ2; aQ3 2.5. В процессе проведения геологической съемки получены данные о литологическом составе, возрасте, мощности, форме залегания, несущей способности пород, слагающих изучаемую территорию, об уровнях залегания подземных вод и выходах их в виде источников. Ответьте на вопрос. (см. Пособие по геологии, под. Павлинова ) № задач Вопросы 2.5.1 2.5.2 2.5.3 2.5.4 Какой из признаков принимается для проведения границ на геологической карте? Какие из признаков отражаются на геологической карте, и каким образом? Какие из признаков отражаются на геологическом разрезе, и каким образом? Какие из признаков пород отражаются только в пояснительной записке к карте? 2.6. В процессе проведения геологической съемки получены данные о литологическом составе, возрасте, происхождении, мощности, водоносности четвертичных отложений, слагающих изучаемую территорию, и об уровнях подземных вод. Ответьте на вопрос. № задач Вопросы 2.6.1 2.6.2 2.6.3 Какие признаки являются основой для проведения границ на карте четвертичных отложений? Какие признаки показываются только на разрезе четвертичных отложений, и каким образом? Какие признаки показываются на карте и разрезе? 2.7. Как изображаются перечисленные ниже признаки горных пород — цветом, буквенными индексами, штриховкой или каким-либо другим способом? Приведите примеры. № задач Вопросы 2.7.1 2.7.2 2.7.3 2.7.4 2.7.5 2.7.6 2.7.7 2.7.8 2.7.9 Происхождение четвертичных отложений на карте четвертичных отложений. Возраст горных пород на геологических картах Возраст четвертичных отложений на карте четвертичных отложений Литологический состав пород на геологических картах Литологический состав горных пород на картах четвертичных отложений Литологический состав горных пород на геологических разрезах Элементы залегания слоёв и разрывные нарушения на геологических картах Разрывные нарушения на геологических разрезах Литологический состав толщи на стратиграфической колонке 2. 8. Каково взаимное расположение линий горизонталей рельефа и геологических границ (слоёв или тел горных пород) на геологической карте при горизонтальном и негоризонтальном залегании горных пород? 2.9. На рис. 2.2 изображены фрагменты геологических карт территорий с примерно горизонтальной поверхностью рельефа масштаба 1:2000. Покажите возможный разрез по линии 1—1 в предположении, что слои горных пород залегают согласно, и каждый слой в пределах карты имеет постоянную мощность. Какая форма нарушенного залегания пород (дислокация) видна на карте и разрезе? Между породами какого возраста наблюдается стратиграфический перерыв? Оформите карту и разрез вместе с условными обозначениями в соответствии с требованиями оформления карт (см. Пособие по геологии под ред. Павлинова). № задач № рисунка № задач № рисунка 2.9.1 2.9.2 2.9.3 2.9.4 2.2. а 2.2. б 2.2. в 2.2. г 2.9.5 2.9.6 2.9.7 2.9.8 2.9.9. 2.2. д 2.2. е 2.2. ж 2.2.з 2.2.и 2.10. Покажите па схематическом разрезе первичные формы залегания осадочных горных пород: стой, линзу, прослой, выкли­нивание и пережим слоя, фациальный переход одних пород в другие. Для слоя укажите его кровлю, подошву и мощность. 2.11. Покажите на пространственной схеме элементы монокли­нально залегающего слоя (пласта): линию падения, линию прости­рания, угол и азимут падения, кровлю, подошву, мощность, видимую мощность. 2.12. Покажите схематически на разрезе синклинальную и антиклинальную складки. На схеме укажите элементы склад­ки: крылья, замок, ядро, угол складки (при вершине), осевую плоскость. 2.13. Схематически изобразите названные ниже дислокации. Чем они принципиально отличаются друг от друга? № задач Дислокации № задач Дислокации 2.13.1 Флексура, сдвиг 2.13.3 Грабен, синклиналь 2.13.2 Моноклиналь, сброс 2.13.4 Антиклиналь, горст Рис. 1.Геологические разрезы отдельных участков земной коры Пример ответа порис. 2.1, а. Территория сложена породами каменноугольного, пермского, триасового, неогенового, палеогенового и четвертичного возраста. Тек­тоническая деформации произошла в триасовый период или в послетриасовое время (до палеогена), о чем свидетельствуют смятые в антиклинальную складку породы триаса, перми и карбона, залегающие между собой согласно. Стратиграфический перерыв наблюдается между триасом и палеогеном. В это время в юре и мелу происходило разрушение верхней части антиклинали, скорей всего, на суше (континенте). В кайнозойское время произошло накопление палеогеновых, неогеновых и четвертичных отложений, за­легающих между собой согласно. Толщи кайнозойских пород залегает несоглас­но по отношению к более древним отложениям складчатого фундамента. № зад. Варианты 4.14.1. 4.10.2. 4.10.3. 4.10.4. 4.10.5. 4.10.6 4.10.7. 4.10.8. 4.11.1. 4.11.2 4.11.3. 4.16.1. 4.16.2. 4.16.3. 4.16.4. 4.16.5. 4.16.6. 4.17.1. 4.17.2. 4.17.3. 4.17.4. 4.17.5. 4.25.1. 4.25.2. 4.25.3. 4.26.1. 4.26.2. 4.26.3. 4.27.1. 4.27.2. 4.27.3. 4.28.1. 4.28.2. 4.45.1. 4.45.2. 4.45.3. 4.45.4. 4.45.5. 4.45.6. 4.45.7. 4.45.8. 4.45.9. 4.45.12. 4.45.11. № зад. Варианты 4.11.4. 4.11.5 4.11.6. 4.11.7. 4.12.1. 4.12.2. 4.12.3. 4.12.4. 4.13. 4.14.2. 4.17.6. 4.18.1. 4.18.2. 4.18.3. 4.19.1. 4.19.2. 4.19.3. 4.20.1 4.20.2. 4.20.3. 4.28.3. 4.31.1. 4.31.2. 4.31.3. 4.32.3. 4.32.2. 4.32.1. 4.36.1. 4.36.2. 4.36.3. 4.45.10. 4.45.9. 4.45.8. 4.45.7. 4.45.6. 4.45.5. 4.45.4. 4.45.3. 4.45.2. 4.45.1 4.10.Схематически покажите (в разрезе) возможные области питания, распространения и разгрузки указанных ниже типов под­земных вод. На схеме отметьте мощность водоносного пласта, водоупор (водоупоры), уровень безнапорных иди пьезометрический уровень напорных вод. № задач Наименование подземных вод № задач Наименование подземных вод 4.10.1 4.10.2 4.10.3 4.10.4 Межпластовые напор­ные Грунтовые безнапор­ные Грунтовые с местным напором Межпластовые безна­порные 4.10.5 4.10.6 4.10.7 4.10.8 Межмерзлотные напор­ные Верховодка Надмерзлотные безна­порные Подмерзлотные напор­ные 4.11. Нарисуйте схематический разрез. Покажите на разрезе характеристики водоносных горизонтов, указанные в задании. 4.12. Какие из перечисленных наименований подземных вод: артезианские, агрессивные, солоноватые, грунтовые, минеральные, поровые, кислые, пресные, жесткие, хозяйственно-питьевые, на­порные, верховодка, карстовые, нейтральные, мягкие, технические, безнапорные, промышленные, щелочные, межпластовые, термаль­ные, рассольные, трещинные — используются для их классифика­ции по указанному ниже признаку. № задач Классификационные признаки 4.12.1 Характер использования 4.12.2 Минерализация 4.12.3 Условия залегания водоносного горизонта 4.12.4 Форма водовмещающего пространства 4.14.1.В каких из перечисленных видов грунтов —пески гравелистые, глины, супеси, пески пылеватые, суглинки —будет больше высота капиллярного поднятия грунтовых вод? Расположите грунты в порядке увеличения высоты капиллярного поднятия. Можно ли определить высоту капиллярного поднятия путем замера воды в пробуренной ранее скважине? Объясните почему? 4.14.2.Ответьте на вопросы, поставленные в задаче 4.14.1 при­менительно к следующему списку грунтов: лёсс, глина, гравий, песок средней крупности, песок пылеватый. 4.16.Буровой скважиной (абс. отметка устья 54,6 м) вскрыты (сверху вниз) следующие слои (м): до 10,4 —супеси; 10,4. 25,6 — твердые глины; 25,6. 32,0 —пески крупные и глубже —суглинки, вскрытая мощность которых 8,0 м. Уровень первого водоносного горизонта установился на глубине 4,2 м от устья скважины. Уровень второго водоносного горизонта появился на глубине 25,6 м и установился в обсадных трубах на глубине 1,5 м от устья скважины. Начертите схематическую колонку скважины и определите то, что указано в задании. № задач Задания 4.16.1 Какие типы водоносных горизонтов встречены при бурении? На какой глубине? 4.16.2 Определите мощности водоносных горизонтов, зоны аэрации и верхнего водоупора 4.16.3 Абсолютные отметки кровли водоупоров, УГВ и пьезометри­ческого уровня 4.16.4 Напор над кровлей нижнего водоупора и подошвой верхнего водоупора 4.16.5 Если поднять обсадные трубы из скважины без тампонажа, то станет возможна гидравлическая связь вскрытых водоносных горизонтов; куда при наличии гидравлической связи будет дви­гаться вода, вверх или вниз по скважине? 4.16.6 При проходе котлована на месте скважины, при какой его глубине в котлован начнет поступать подземные воды и потре­буется водоотлив? 4.17.В скважине, описание которой приведено в задаче 4.16, уровень первого водоносного горизонта установился на абсолютной отметке 51,8 м, а второго — на абсолютной отметке 52,9 м. Начер­тите схематическую колонку скважины и выполните задание. № задач Задания 4.17.1 Какие типы подземных вод встречены при бурении? На какой абсолютной отметке? 4.17.2 Мощности водоносных горизонтов, зона аэрации и верхнего водоупора. 4.17.3 Напор над подошвой верхнего и над кровлей нижнего водоупора. 4.17.4 Возможна ли гидравлическая связь между вскрытыми водоносными слоями, если осадочные трубы извлекут из скважины без тампонирования? Если да, то куда при этом будет двигаться вода, вверх или вниз по скважине? 4.17.5 На какой абсолютной отметке, на какой глубине от поверхности земли залегает зона капиллярного увлажнения грунтов, замачивающая фундаменты? 4.17.6 При проходке котлована на месте скважины, на какой глубине будут встречены подземные воды? Данные для расчета № скважины N° скважины N° скважины № задач 4.18.1 4.18.2 4.18.3 Абсолютная отметка, м: устья скважины 24,3 22,1 29,4 37,0 39,5 44,7 61,3 67,0 59,2 уровня воды 22,4 19,9 27,3 кровли водоупора 19,5 16,7 24,1 30,6 34,0 36,5 Мощность Н водоносного пласта, м 4,6 3,7 5,1 9,0 12,4 8,2 Глубина d залегания уровня воды, м 1,5 2,3 1,9 Коэффициент фильтрации к, м/сут 3,4 3,4 3,4 5,8 5,8 5,8 4,6 4,6 4,6 Пористость п песка, % Решение 4.18.1.Колонка скважины приведена на рис. 4.2, а. Для определения направления потока составляют (в масштабе) план расположения скважин (рис. 4.2, б), указывают их номера и абсолютные отметки уровня грунтовых вод (УГВ) в каждой скважине. Направление потока в плане перпендикулярно гидроизогипсам (или их касательным в отдельных точках, если поток криволинейный). При наличии только трех скважин криволинейность потока не может быть учтена, и все гидроизогипсы (линии, соединяющие точки с равными абсолютными отметками УГВ) будут парал­лельны, поэтому достаточно провести одну из них. С этой целью между скважинами с максимальной (27,3 м) и минимальной (19,9 м) отметками УГВ путем линейной интерполяции находят точку с отметкой, равной 22,4 м (точка А на рис. 4.2, б). Через точку А и скважину 1 проводят гидроизогипсу (жирная линия). Направление потока перпендикулярно гидроизогипсе и направлено в сторону понижения уровня грунто­вых вод (показано стрелкой). Скорость фильтрации вычисляют между любыми двумя точками, расположен­ными по направлению потока по формуле v = ki, где i = (H1-H2)l гидравлический уклон; H1 и H2— соответственно напоры в двух точках, расположенных по направ­лению течения воды; l —расстояние между точками, в которых определялись напоры H1 и H2.- Для вычисления скорости фильтрации опускают перпендикуляр на гидро­изогипсу (рис. 4.2, б) и определяют (по масштабу) расстояние от скважины Зло точки Б; l I— 104 м. Напор в любой точке измерят от условной горизонтальной линии, следовательно, в скважине 3 и точке Б их можно принять равными абсолютным отметкам уровня грунтовых вод, т. е. H1= 27,3 м; H2 = 22,4 м, тогда v = 3,4(27,3 — 22,4)/104= 0,16м/сут Расход вычисляем по закону Дарси q = kih, где h —средняя мощность водонос­ного горизонта. Рис. 4.2. Колонка буровой скважины № 1 и план-схема определения направления потока 4.19. Тремя буровыми скважинами вскрыты напорные воды, залегающие в гравийно-галечниковых отложениях под слоем водо­упорных суглинков. Используя приведенные ниже данные, по­стройте схематическую колонку одной из скважин и определите направление, скорость фильтрации и действительную скорость потока напорных вод, если скважины расположены в плане в углах равностороннего треугольника со стороной 120 м. Вычислите еди­ничный расход потока напорных вод. Данные для расчета N° скважины скважины скважины № задач 4.19.1 4.19.2 4.19.3 Абсолютные отметки, м: устья скважины 73,6 73,2 73,5 94,4 94,9 93,1 81,7 84,4 82,8 пьезометрического уров- ня 82,1 83,4 86,7 подошвы верхнего водо- упора 18,5 17,8 19,3 Напор H над подошвой верхнего водоупора, м 40,3 42,2 37,9 Глубина залегания пьезо- метрического уровня,м 7,7 13,3 12,0 Коэффициент фильтрации к, м/сут 37,6 37,6 37,6 16,4 16,4 16,4 28,2 28,2 28,2 Пористость я, % Мощность водоносного горизонта, м 10,2 10,2 10,2 21,0 21,0 21,0 Глубина до нижнего водо- упора 86,0 87,2 83,9 Указание 4.19.1решается аналогично задаче 4.18.1, только вместо гидроизогипсы следует использовать гидроизопьезу. Формулы для расчета остаются те же. 4.20. Постройте схему и определите единичный расход грунто­вого потока по результатам замеров, выполненных в двух скважинах, расположенных на расстоянии 200 м по направлению течения, если коэффициент фильтрации однородных водовмещающих пород ра­вен 5,2 м/сут. Определите действительную скорость потока. Результаты замеров № скважины № скважины № скважины N° скважины № задач 4.20.1 4.20.2 4.20.3 4.20.4 Абсолютные отметки, м: устья скважины, 32,1 30,3 22,4 20,7 56,1 55,3 83,8 84,1 уровня грунтовых вод, 28,0 24,2 — — — — 81,6 80,5 кровли водоупора 17,8 18,3 8,6 8,8 48,6 44,3 Мощность h водоносного пласта, м 5,2 6,7 3,4 2,3 Глубина d залегания уров­ня грунтовых вод, м Пористость, % 3,2 6,6 Указание (см. рис. 4.3).Единичный расход потока при наклонном водоупоре определяют по формуле где Кф = 5,2 м/сут —коэффициент фильтрации; Н1 и Н2 —напоры соответственно в скважинах 1 и 2, отсчитываемые от любой условной горизонтальной плоскости, h1и h2 — мощность водоносного пласта соответственно в скважинах 1 и 2; b — ширина потока, принимаемая при определении единичного расхода, равной одному метру; L = 200 м —расстояние между скважинами. Модность водоносного пласта в сква­жинах вычисляют как разность абсолютных отметок уровня грунтовых вод (УГВ) и кровли водоупора. Значения Н1 и Н2 принимают равными абсолютным отметкам УГВ в скважинах 1 и 2. Определение действительной скорости см. в примерах 4.18.1. Рис. 4.3. Схематический разрез потока грунтовых вод на наклонном водоупоре 4.25. Скважиной, пробуренной в долине реки, вскрыты водо­носные пески и подстилающий их водоупор (рис. 4.6). После строительства плотины уро­вень в реке поднялся. Ис­пользуя приведенные ниже результаты замеров, построй­те схему, определите подпор фунтовых вод в скважине и расход потока грунтовых вод с учетом подпора. Превыше­ние устья скважины над точ- кой перегиба рельефа, точ­кой А, равно 2,1 м. Рис. 4.6. Схема подпора грунтовых вод на берегу пруда или водохранилища Результаты замеров № задач 4.25.1 4.25.2 4.25.3 Абсолютные отметки, м: устья скважины 33,6 96,7 62,8 уровня воды в реке до подпора 24,5 88,4 51,4 уровня воды в реке после подпора — 92,2 — статического уровня в скважине до под- пора 27,1 — 56,0 кровли водоупора 20,2 82,5 — Мощность H2 водоносного пласта у реки до подпора, м 8,3 То же, H1 в скважине, м — 8,3 Подпор Z2 в реке, м 3,8 — 5,0 Расстояние L от реки до скважины, м Коэффициент фильтрации к, м/сут 34,3 28,0 19,4 Указание.Подпор в скважине. Расход потока можно определить по специальной формуле (см. пример решения задачи 4.20.1). 4.26. По данным, приведенным ниже, постройте схему и опре­делите приток воды к совершенной скважине с круговым контуром питания при горизонтальном водоупоре. Данные для расчета № задач 4.26.1 4.26.2 4.26.3 4.26.4 Абсолютные отметки, м: устья скважины 31,4 96,7 54,8 71,3 статического уровня грунтовых вод 29,9 — 67,6 динамического уровня в скважине 25,5 — 47,3 — при откачке кровли водоупора 11,6 78,5 — 58,2 Глубина залегания уровня грунтовых вод, м — — 2,3 — Мощность Н водоносного пласта, м — 14,9 12,5 — Понижение уровня S, м — 3,0 — 2,8 Коэффициент фильтрации к, м/сут 7,1 3,8 18,6 13,4 Расстояние L от скважины до водоема, м 82,0 60,0 74,0 30,0 Диаметр 2 r скважины, мм Решение 4.26.1.Схема для решения задачи и исходные данные приведены на рис. 4.7. Приток воды к совершенным безнапорным скважинам (дебит) 4.27. По данным, приведенным ниже, постройте схему и опре­делите приток воды в совершенную скважину, вскрывшую напор­ные воды. Данные для расчета № задач 4.27.1 4.27.2 4.27.3 4.27.4 Абсолютные отметки, м: устья скважины 42,5 73,4 65,1 87,3 подошвы верхнего водоупора 46,3 23,4 кровли нижнего водоупора 13,4 17,8 пьезометрического уровня 39,6 67,8 динамического уровня при откачке 36,1 63,8 86,6 Мощность т водоносного слоя, м 15,9 Напор над подошвой верхнего водоупора, м 14,2 22,8 34,9 Напор над кровлей нижнего водоупора, м 43,7 71,6 Понижение S уровня, м 4,0 Коэффициент фильтрации к, м/сут 9,6 4,5 11,5 6,2 Диаметр 2r скважины, мм Решение 4.27.1.Схема для решения задачи и исходные данные приведены на рис. 4.8Рис. 4.8. Расчетная схема для определения при­тока воды к скважине в напорном водоносном горизонте 4.28. По данным, приведенным ниже, постройте схему и опре­делите величину двустороннего притока фунтовой воды к совер­шенной канаве. Данные для расчета № задач 4.28.1 4.28.2 4.28.3 4.28.4 Абсолютные отметки, м: поверхности земли 82,5 18,6 61,7 34,1 статического уровня 16,2 60,9 динамического уровня при откачке 80,0 59,3 кровли водоупора 12,4 29,5 Мощность Н водоносного пласта, м 2,6 2,8 Глубина d залегания уровня грунтовых вод, м 1,3 0,9 Понижение S уровня, м 2,1 2,4 Длина L дрены, м Коэффициент фильтрации к, м/сут 6,4 2,3 7,2 5,8 Решение 4.28.1.Схема для решения задачи и исходные данные приведены на рис. 4.9. Двусторонний приток к совершенной канаве: 4.31. По приведенным ниже данным постройте схему и опреде­лите производительность поглощающего колодца (скважины), предназначенного для сброса очищенных поверхностных ливневых вод в водоносный горизонт фунтовых вод с целью пополнения динамических запасов. Данные для расчета № задач 4.31.1 4.31.2 4.31.3 4.31.4 Исходные данные (кроме понижения уровня и абсолютной отметки динамического уровня) по варианту задачи 4.26.1 4.26.2 4.26.3 4.26.4 Абсолютная отметка динамического уров- ня при наливе, м 30,8 53,8 Повышение S уровня при наливе воды в скважину, м 2,1 2,8 Указание.Производительность поглощающего колодца (скважины) в грунто­вых водах где h — высоты воды в скважине при наливе. Остальные обозначения те же, что и в задаче 4.26. 4.32. По приведенным ниже данным постройте схему и опреде­лите производительность поглощающего колодца (скважины), предназначенного для закачки технических очищенных вод в на­порный водоносный горизонт, залегающий под слоем водоупорных глин. Данные для расчета № задач 4.32.1 4.32.2 4.32.3 Абсолютные отметки, м: устья скважины 83,6 78,3 91,4 подошвы верхнего водоупора 35,7 70,4 кровли нижнего водоупора 14,1 27,4 пьезометрического уровня 61,5 80,9 динамического уровня при наливе 65,3 87,3 Мощность т водоносного слоя, м 12,7 Напор H над кровлей нижнего водоупора, м 46,2 28,8 Повышение S уровня, м 4,6 Диаметр 2г колодца (скважины), мм Коэффициент к фильтрации, м/сут 5.2 8.8 7.1 Решение 4.32.1.Схема построенная по исходным данным, приведена на рис. 4.10. Производительность поглощающего колодца в напорных водах где S= (h—H) —повышение уровня воды в колодце при наливе; h — вы­сота столба воды в колодце при на­ливе, отсчитываемая от кровли нижнего водоупора; R — радиус вли­яния налива на повышение напора в водоносном пласте. Рис. 4.10. Расчетная схема для определения величины поглощения при наливе (нагнетании) воды в напорный водоносный горизонт через совершенную скважину 4.36.1. По условию задачи 4.26 или 4.27 постройте схему и определите понижение уровня, необходимое для достижения задан­ной производительности скважины. Данные расчета для № задач 4.36.1 4.36.2 4.36.3 4.36.4 Исходные данные (кроме динамического уровня и понижения уровня) по варианту Требуемая производительность, м /сут 4.26.1 4.26.2 4.26.3 ‘4.26.4 Указание.Понижение уровня можно определить по формулам Дюпюи: S= q(lgR – lgr)/[1.366k(H+ h)] при L> 0,5R; Источник ← Стратегия развития как выглядит Стратификация как структурированное неравенство → Вам также понравится марка хорошего кофе в зернах 20.09.202324.09.2023 admin 0 Ткань подъюбник как называется 21.09.202329.09.2023 admin 0 какие сорта макаронных изделий бывают 18.09.202318.09.2023 admin 0 Добавить комментарий Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Комментарий * Имя * Email * Сохранить моё имя, email и адрес сайта в этом браузере для последующих моих комментариев.