Организация и проведение работ по геологическому картированию

В учебно-методическом пособии рассмотрены особенности проведения геологического картирования, принятые при составлении Государственных геологических карт Российской Федерации. Освещены вопросы организации полевых и камеральных работ, описания в полевых условиях геологических объектов различного генетического типа, в том числе и проявлений полезных ископаемых. Подробно изложена методика составления комплекта карт геологического содержания: геологической карты, карты полезных ископаемых и других, составляемых предварительно в полевых условиях и в окончательном виде в камеральный период. Изложены требования к написанию глав научно-производственного отчета. Уделено специальное внимание вопросам глубинного геологического картирования. Отдельный раздел содержит требования, предъявляемые к технике безопасности при проведении полевых геологических работ.

Учебно-методическое пособие предназначено студентам геологических специальностей высших учебных заведений для освоения учебных курсов «Структурная геология» и «Геологическое картирование», выполнения лабораторных и курсовых работ по этим дисциплинам, для проведения полевой учебной практики по «Геологическому картированию». Оно может быть также полезно специалистам, ведущим работы по геологической съемке и поискам месторождений полезных ископаемых.

Геологическое картирование – одно из важнейших направлений современной геологии, основной метод познания геологического строения отдельных районов и крупных территорий, включая как области континентальной суши, так и морских акваторий. Наряду с созданием геологических карт, одной из главных задач этого вида работ служит поиск месторождений полезных ископаемых. Путь к открытию подавляющего большинства известных ныне месторождений различных типов, включая рудные и горючие полезные ископаемые, подземные воды и строительные материалы, начинался с геологического картирования, как правило, сопровождаемого поисками месторождений полезных ископаемых. При выполнении производственных работ рассматриваемый вид исследований входит в состав геологосъемочных работ (ГСР): геологического доизучения площадей (ГДП) и составления Государственных геологических карт Российской Федерации масштаба 1:200 000 и 1:1 000 000. В связи со стремительным развитием геологических наук, появлением новых представлений о геологических процессах, проходящих в земной коре, внедрением в практику работ дистанционных методов исследования, методика геологического картирования претерпела в последние годы существенные изменения. К числу традиционно решаемых задач добавились, например, такие, как глубинное картирование, геодинамическое и экологическое картирование. Этим условиям перестали удовлетворять такие, ранее изданные фундаментальные работы, как двухтомное «Методическое руководство по геологической съемке масштаба 1:50 000» (1974), а также ряд изданных ранее учебников. Появились многочисленные новые руководящие документы, методические указания и инструкции для проведения геологического картирования и поисков месторождений полезных ископаемых различного назначения и масштаба. Они издаются ограниченным тиражом, рассылаются только в производственные организации, в связи с чем недоступны широкому кругу преподавателей и студентов.

Предлагаемое учебное пособие призвано ознакомить студентов с новыми требованиями к геологическому картированию. Кроме того, авторы, обладая собственным многолетним опытом геологического картирования в различных районах Восточной Сибири, изложили и свои знания о некоторых методических особенностях и практических приемах проведения такого рода работ. Геолог, занимающийся геологическим картированием и поисками месторождений полезных ископаемых, проходит в своей жизни многие сотни километров маршрутов. Он фиксирует в специальных дневниках характерные особенности геологии, геоморфологии, гидрогеологии, признаки наличия полезных ископаемых (минерагении) изучаемых площадей. Территория нашей страны огромна, и чтобы изучить строение какой-либо ее части в короткие сроки, создаются геологические коллективы. Обычно это геологические партии, которые, в свою очередь, подразделяются на отряды. Геологические партии не велики по численности постоянно работающих геологов и примерно столько же нанимаемых на полевой сезон рабочих). В течение длительного времени такой группе людей приходится жить и работать бок о бок, часто в удалении от цивилизации, в суровых условиях тайги, Заполярья или доступного лишь альпинистам высокогорья Работа трудна и порой опасна. Она требует не только всесторонних знаний геологии, но также физической закалки, оптимизма и навыков продолжительного общения в небольшом коллективе. В связи с этим в геологических партиях и отрядах, работающих в течение ряда лет, создаются сплоченные коллективы людей, готовых в любую минуту прийти на помощь друг другу.

Геологическое картирование решает две основные задачи:

1) проведение маршрутов и составление геологической карты на основе обобщения полученных геологических материалов;

2) проведение поисков минерального сырья и составление карты полезных ископаемых. 

Неотъемлемой частью геологического картирования служит детальное описание геологического строения территории и найденных месторождений и рудопроявлений полезных ископаемых в виде научно-производственного отчета или краткой, предназначенной для издания объяснительной записки к составленным картам.

Геологическая карта представляет собой графическое отображение геологических тел: пластов осадочных пород, метаморфических толщ, интрузивных и эффузивных тел, разломов, залежей руд в проекции на горизонтальную плоскость. 

Для того чтобы правильно отразить форму геологических тел, необходимо учитывать рельеф местности. Карты рельефа – обязательный элемент, без которого невозможен процесс геологического картирования. Они составляются другими специалистами – топографами и называются топографическими картами. Топографическая карта отображает рельеф в виде горизонталей (линий-изогипс), соединяющих точки земной поверхности с одинаковой абсолютной высотой. 

Представим себе, что горы и долины через равные промежутки по высоте рассечены параллельными горизонту и друг другу плоскостями, а следы (линии) пересечений этих плоскостей с рельефом спроектированы на общую горизонтальную плоскость. Если добавить к этому нанесенные на такую основу реки и ручьи, моря и озера, абсолютные высотные отметки отдельных точек над уровнем океана, линии меридианов (долгота) и параллелей (широта) в их принятом международном исчислении и населенные пункты, то топографическая карта будет отвечать всем требованиям и вписываться в общепринятые международные географические ко ординаты Земли.

При составлении геологических карт на топографической основе, фиксируются линии пересечения контактов геологических тел с рельефом в ракурсе, перпендикулярном плоскости горизонта. Геолог должен представлять себе геологическое строение изучаемой территории в трехмерном измерении. Объемное восприятие, т. е. пространственное представление о геологических объектах и всей их совокупности – главная особенность мышления геолога, посвятившего себя геологической съемке. Этого эффекта можно достичь на основе поверхностного изучения территории, если при картировании повсеместно и точно замерять с помощью компаса азимуты простирания и углы падения пластов пород, поверхностей контактов между геологическими телами, поверхностей разломов и некоторых других структурных элементов. Но более точное представление о глубинном, а, следовательно, объемном строении территории может быть получено дополнительными методами. Первый из них – бурение скважин с извлечением керна (цилиндрических столбиков горных пород, поднятых с определенной глубины в буровом снаряде), проходка глубоких шурфов и канав. Скважины и горные выработки тщательно документируются. Второй способ познания глубинного строения – проведение геофизических исследований (магниторазведка, сейсморазведка, гравиразведка, электроразведка, гаммокаротаж скважин и другие методы). Третий способ – это дешифрирование аэро- и космоснимков, при котором в ряде случаев удается видеть глубинные структуры, «просвечивающие» через толщи перекрывающих осадков. 

Полученная информация о глубинном строении используется для составления «геологических разрезов». Геологическим разрезом геологи называют изображение геологического строения территории в вертикальной плоскости вдоль выбранного направления (линии разреза). С помощью геофизических методов удается исследовать геологическое строение территории на весьма значительную глубину. 

Цель предлагаемого читателю учебно-методического пособия – показать, как организуется и проводится процесс геологического картирования, включая поиски полезных ископаемых, как составляется геологическая карта, карта полезных ископаемых и как пишется научно-производственный отчет. 

Авторы выражают глубокую благодарность Т. М. Мельниковой – геологу-съемщику с большим стажем, а ныне доценту Иркутского госуниверситета и С. А. Пермякову – ведущему специалисту ГФУГП «Иркутскгеофизика» за ряд предоставленных фотографий. Графические приложения к учебно-методическому пособию предоставлены одним из авторов настоящей работы, ведущим геологом ГФУГП «Иркутскгеофизика» Т. Ф. Галимовой. К настоящему времени они изданы в составе комплекта карт по листу N-47 VIII Восточно-Саянской серии (Государственная геологическая карта.., 2006)