Элементы залегания плоскости

В решении практических задач геологоразведочного производства поверхности, ограничивающие слои горных пород, рудных тел, разрывных нарушений и т. п., часто отождествляют с плоскостями, пространственное положение которых определяют тремя угловыми величинами: азимутом линии простирания, азимутом линии падения и углом падения (рис.3.6). В геологии эти угловые величины носят название «элементов залегания».

Азимутом линии простирания называют правый угол b, составленный на плане северным направлением меридиана и одним из направлений простирания плоскости. Второе направление образует угол : =+180⁰. Азимутом линии падения называют правый угол g, составленный северным направлением меридиана и направлением падения плоскости. Линии падения и простирания взаимно перпендикулярны, следовательно, их азимуты отличаются друг от друга на 90°.

Запись элементов залегания наклонной плоскости производится следующим образом: S (A₃ аз. пад. ЮЗ ). Азимуты линии простирания не указывают из следующих соображений:

1) азимут простирания легко определяется аналитически: 90⁰;

2) азимуты линии простирания без указания азимута линии падения не определяют однозначного пространственного расположения наклонной плоскости – всегда возможны два варианта с противоположными направлениями падений.

Рис. 3.6

Пространственное расположение вертикальной плоскости определяют точкой, азимутом линии простирания и углом падения, равным 90°. Азимут падения вертикальной плоскости T не может быть определен, так как линия падения u проецируется в точку (рис.3.7). Элементы залегания вертикальной плоскости записывают следующим образом: T(А₃ аз. пр. Ð90°).

Рис. 3.7

Пространственное положение горизонтальной плоскости определяют либо точкой, через которую эта плоскость проходит, либо указывают ее высотную отметку: G (D₁₅).

В геологической практике непосредственный замер перечисленных углов горным компасом не всегда представляется возможным. Тогда прибегают к косвенным способам, один из которых – графический, приведен рис.3.8. На плане (рис.3.8, а) нанесены проекции точек A, B, C пересечения трех разведочных скважин с поверхностью слоя горной породы. Для определения элементов залегания слоя поступают следующим образом:

1) поверхность, ограничивающую слой горной породы, приравнивают к плоскости, заданной на плане точками A, B и C;

2) строят проекцию горизонтали плоскости - h ^S (F₂₀C₂₀), которая определяет направления простирания плоскости;

3) перпендикулярно к проекции линии простирания на плане строят проекцию линии падения - u ^S (B₅₀D₂₀) и замеряют транспортиром ее азимут;

4) построив профиль линии падения, замеряют угол, составленный проекциями линии падения u ^S (B₅₀D₂₀) и ее профилем u ^S (B₂₀^*D₂₀). Таким образом, плоскость S имеет следующие элементы залегания: S (D₂₀ аз. пад. ЮЗ 210° Ð 40°). Азимут простирания плоскости S при необходимости может быть найден аналитически: =.

На рис.3.8 рассматривается случай, когда поверхность, ограничивающая слой горной породы, определена двумя видимыми падениями m и n. Видимым падением слоя в геологии называют всякое направление на его поверхности, не совпадающее с направлением истинного падения. Истинное падение определяется линией падения плоскости. Поверхность слоя приравниваем к плоскости, заданной на плане двумя пересекающимися прямыми - L (mìün).

Рис. 3.8

Рис. 3.9 Рис. 3.10

Элементы залегания плоскости определяются в следующем порядке:

1) проинтерполировав с помощью масштаба заложения прямые m и n, строят горизонтали плоскости L высотой сечения 10 м;

2) перпендикулярно к проекциям горизонталей проводят проекцию линии падения u ^L (A₁₀₀ B₈₀);

3) на масштабе заложений с помощью заложения плоскости l ^L (кратчайшее расстояние между соседними горизонталями) находят и измеряют угол падения плоскости - = 45°;

4) измерив на плане азимут падения плоскости, записывают ее элементы залегания: L(A₅₀ аз. пад. ЮВ125⁰ Ð45⁰).

Возможно решение и обратной задачи. На рис.3.9 показано построение горизонталей плоскости L (А₅₀ аз. пад. ЮВ 135⁰ Ð40⁰). Высота сечения горизонталей 5 м. На плане задача выполняется в следующем порядке:

1) через точку А проводят проекцию линии падения плоскости, составляющую угол 135° с северным направлением меридиана. Стрелкой отмечают направление падения плоскости;

2) строят масштаб заложений, на котором определяют заложение плоскости L, соответствующее высоте сечения 5 м: l ^L = l^u;

3) интерполируют линию падения плоскости и через полученные точки перпендикулярно к проекции линии падения проводят проекции горизонталей плоскости. Если даны элементы залегания вертикальной плоскости D (М₃ аз. пр. 122° Ð90°), то для построения ее проекции на плане необходимо по заданному азимуту построить проекцию линии простирания (горизонтали) h ₃ (рис.3.10). Проекция искомой плоскости совпадает с проекцией горизонтали D º h ₃.