С моноклинальным залеганием горных пород

Простейшим видом тектонических нарушений является наклонное залегание слоев, частным случаем которого может быть моноклинальное залегание.

Моноклинальнымназывается такое залегание, когда слои толщи пород в пределах участка наклонены в одном направлении и под одним углом. Соответственно, признаком моноклинального залегания горных пород на участке является постоянство элементов залегания, к которым относят азимут простирания, азимут падения и угол падения.

Признаком моноклинального залегания на геологической карте служит то, что границы закономерно пересекают горизонтали рельефа в направлении, перпендикулярном простиранию пород (вкрест простирания); возраст пород сменяется в соответствии со стратиграфической шкалой.

Ниже рассматриваются варианты определения элементов залегания графическим способом по плану или геологической карте.

Вариант 1. Имеется выход на поверхность пласта угля (рис.8); поскольку линия выхода пласта пересекает горизонтали рельефа, пласт залегает наклонно. Обозначим буквами точки пересечения пласта с горизонталями: точки А и А’ лежат на горизонтали 130 м, В и В’ - на горизонтали 120 м. Прямая, соединяющая точки А и А’, есть линия простирания с абсолютной отметкой 130 м. Аналогично линия ВВ’ - линия простирания с отметкой 120 м. Следовательно, пласт наклонен и имеет падение на юго-запад от линии АА’ к линии ВВ’. Нанесем значок элементов залегания рядом с линией выхода пласта (около точки А) и определим (компасом или транспортиром) азимуты падения и простирания, которые соответственно равны: Аз.пад.220 ЮЗ; АЗ.пр.130 ЮВ (310 СЗ).

Для определения угла падения пласта необходимо построить треугольник заложения А’В”A”. В этом треугольнике А’A” - величина сечения между горизонталями (10 м); В”A” - расстояние между линиями простирания AA’и BB’ в горизонтальную плоскость. Соединим точки А’ и В”, получим угол наклона пласта A”В”А’ = 30°.

Рис. 10. Графическое определение элементов залегания пласта, не выходящего на поверхность и пересеченного горными выработками способом.

Вариант 2. Если для наклонного пласта известны элементы залегания и точка его выхода на поверхность, то по этим данным можно построить линию выхода пласта на поверхность. На рис.9 приведен топографический план участка, в точке А которого выходит пласт с Аз.пад.240 и углом падения 40°.

Для того, чтобы построить линию выхода, надо найти серию точек, в которых отметка пласта и отметка поверхности рельефа одинаковы. Одна точка известна, это точка А. В этой точке отметка поверхности пласта равна 250 м, т.е. линия простирания, проведенная через эту точку, будет иметь отметку 250; так как пласт падает через точку на ЮЗ, то на СВ от этой линии отметки поверхности пласта увеличиваются, а на ЮЗ уменьшаются.

Проведем линии простирания с отметками, соответствующими горизонталям рельефа. Для определения расстояния между ними построим треугольник заложения. Величину заложения (проекцию линии падения) определим по формуле: l = h / tga (h - величина сечения между двумя линиями простирания; a - угол падения пласта). Затем необходимо найти точки пересечения линий простирания и горизонталей местности, имеющие одинаковые отметки, и соединить их плавной линией, которая и будет линией выхода пласта (рис.9).

Вариант 3. Если наклонная плоскость не выходит непосредственно на поверхность, то определить ее элементы залегания графически можно при условии, что она на глубине пересечена тремя горными выработками, расположенными не на одной линии. На рис.10 изображен участок, в точках А, Б и В которого пройдены скважины, встретившие пласт угля на глубинах соответственно 290, 280 и 310 м. На поверхность этот пласт не выходит. Определив отметки устьев скважин (точек А, Б и В), найдем отметки кровли пласта в скважинах (вычитаем из отметки устья глубину подсечения кровли пласта соответствующей скважиной) - они будут равны 210 м (т.А), 140 м (т.Б) и 150 м (т.В). Соединим прямой линией точки с наивысшей и наименьшей отметками кровли пласта (для рис.10 - т.А и т.Б) и найдем на этой прямой точку (обозначим ее В’) с отметкой, равной отметке кровли пласта в т.В. Линия ВВ’ является линией простирания пласта. Если теперь из т.А опустить на линию простирания перпендикуляр, то получим горизонтальную проекцию (заложение) линии падения, обозначим пересечение на рис.10 точкой Г. Направление падения - от т.А (с наибольшей отметкой кровли пласта) к отстроенной линии простирания, имеющей меньшую отметку. Теперь можно определить азимуты линий простирания и падения.

Для определения угла падения следует построить треугольник заложения, катетами которого будут горизонтальная проекция линии падения АГ и превышение т.А над т.Г (для нашего случая превышение составит 210 - 150 = 60 м). Угол этого треугольника и будет углом падения пласта.

Вариант 4. Построение линии пересечения рудного тела и разрывного нарушения. Выполнение этой задачи производится в следующей последовательности:

1. Строятся треугольники заложения рудного тела и разрывного нарушения и определяется горизонтальное положение (расстояние в плане) между линиями простирания с различными высотными отметками;

2. Строятся системы линий простирания (изогипс) для рудного тела и разрыва, точки пересечения изогипс с одинаковыми высотными отметками соединяются плавной линией. Это и будет линией пересечения рудного тела с разломом.

ПРИМЕР. Золотоносная жила имеет азимут падения 180Ð45, в точке А на горизонте +100 м смещается разрывом с элементами залегания: Аз.пад.210Ð30. Требуется: построить линию пересечения жилы разрывом до отметки +40 м.

Ход решения. 1. В масштабе плана (1:1000) строим треугольники заложения: а) жилы, б) размыва (рис.11) , где l₁ - горизонтальное заложение жилы, l₂ - горизонтальное заложение разрыва. 2. Строим системы изогипс (линий простирания) для жилы и разрыва (рис.10). 3. Точки А,1, 2, 3, 4, 5, 6 (точки пересечения линий простирания с одинаковыми высотными отметками) соединяем линией. В заштрихованной области жила отсутствует.