Nghiên cứu khơng chỉnh hợp nhằm giải quyết vấn đề sau: 1- Thành lập cột địa tầng của vùng.
2- Lập lại được các hoạt động kiến tạo của vùng.
3- Nhận xét thời gian hình thành các tầng chứa khống sản phục vụ cho cơng tác tìm kiếm thăm dị. Một số mỏ quặng như bauxit, mangan, niken, dầu mỏ, … thường cĩ liên quan tới khơng chỉnh hợp. Các khống sản cĩ nguồn gốc thuỷ nhiệt thường phân bố trực tiếp gần bề mặt khơng chỉnh hợp (cĩ sự phân bố macma, thuận tiện cho tích tụ quặng).
Chú ý:
Nhiệm vụ cụ thể khi nghiên cứu khơng chỉnh hợp là: Nghiên cứu nguồn gốc và đặc tính cấu trúc của mặt khơng chỉnh hợp, nghiên cứu thành phần và cấu tạo của các lớp đá trên và dưới mặt khơng chỉnh hợp, của tầng cuội kết cơ sở, nghiên cứu thời gian thành tạo,…Từ đĩ xác định chính xác khơng chỉnh hợp địa tầng hay kiến tạo như đã trình bày ở trên.
Chương 5: DẠNG NẰM CỦA ĐÁ TRẦM TÍCH
5.1. Dạng nằm ngang.5.1.1. Khái niệm.
Một lớp được gọi là nằm ngang khi mái và tường của nĩ cĩ dạng nằm ngang. Trong thực tế khơng cĩ dạng nằm ngang tuyệt đối, các lớp cĩ độ nghiêng từ 0 – 30 được xếp vào dạng nằm ngang. Mặt lớp cĩ thể phẳng hay gồ ghề.
5.1.2. Dấu hiệu nằm ngang của các lớp.
Ranh giới lớp: Cĩ nhiều cách xác định ranh giới lớp nằm ngang:
Trên bản đồ địa hình cĩ đường đồng mức thì ranh giới các lớp nằm ngang sẽ trùng với đường đồng mức nếu độ cao của ranh giới lớp và đường đồng mức cĩ cùng trị số độ cao tuyệt đối. Hoặc nằm trong khoảng giữa các đường đồng mức khi cao độ của ranh giới khác với cao độ của các đường đồng mức.
Trên tài liệu lỗ khoan, nếu độ cao tuyệt đối của một lớp nào đĩ ở ba lổ khoan thẳng đứng bằng nhau thì lớp cĩ dạng nằm ngang.
Nếu trên bản đồ địa chất khơng cĩ đường đồng mức thì ranh giới các lớp nằm ngang sẽ lượn theo các yếu tố địa hình, trong đĩ ở điểm thấp nhất của địa hình sẽ lộ đá cổ cịn ở những miền phân thuỷ sẽ lộ đá trẻ.
Bề dày của lớp: Đối với lớp nằm ngang bề dày thật của lớp trị số bằng hiệu
5.1.3. Thể hiện các lớp nằm ngang lên bản đồ.
Vẽ các lớp nằm ngang:
Điều kiện cần phải cĩ để vẽ các lớp nằm ngang lên bản đố địa chất là phải cĩ điểm lộ của nĩc và đáy lớp và cao độ tuyệt đối của chúng.
Ranh giới các lớp (ranh giới địa chất) cĩ thể trùng với đường đồng mức nếu cao độ của nĩc hay đáy lớp cĩ cao độ tuyệt đối trùng với cao độ đường đồng mức, hoặc cũng cĩ thể nằm giữa chúng nếu cao độ của nĩc hoặc đáy lớp khơng trùng với cao độ của đường đồng mức.
Cần chú ý tại những chỗ sườn dốc đứng, bề rộng lộ ra của lớp khơng được quá 1mm.
Trong khi vẽ ranh giới lớp nằm ngang, tuỳ thuộc vào sự thay đổi bề dày trầm tích mà đáy của lớp cĩ thể nằm ngang cịn nĩc cĩ thể bị nghiêng. Tuy nhiên, bề dày lớp chỉ biến đổi trong một phạm vi hẹp nên ranh giới nĩc và đáy lớp gần như song song nhau.
Khi bản đồ địa chất khơng cĩ đường đồng mức thì ranh giới các lớp sẽ lượn theo hình dạng của các yếu tố địa hình (Các lớp nằm ngang lượn theo hai bên bờ sơng suối). Như vậy ở điểm thấp nhất của địa hình bao giờ cũng lộ đá cổ và ở đường phân thuỷ lộ đá trẻ.
Tính độ dày thật của các lớp nằm ngang.
Độ dày thật của lớp nằm ngang bằng hiệu số độ cao giữa mái và tường của lớp đĩ. Do vậy khi tính độ dày thật của một lớp nằm ngang trên bản đồ ta phải dựa vào độ cao các đường đồng mức để tính được độ cao tuyệt đối của mái và tường.
Ví dụ: Tính độ dày thật của lớp nằm ngang cĩ cao độ của mái và tường trùng với
các đường đồng mức 130m và 120m (hình 5.1). Độ dày thật của lớp là: 130 – 120 = 10m.
Khi tường của lớp nằm ngang trùng với đường đồng mức 110m và mái khơng trùng với đường đồng mức (hình 5.2). Ta thấy mái nằm giữa đường đồng mức 130m và 120m, nội suy ta cĩ cao độ của mái lai125m. Vậy chiều dày của lớp là: 125 – 110 = 15m.
120 130
140 110
Hình 5.2: Mái và tường lớp nằm ngang trùng với đường đồng mức
140 130
120
110
5.1.4. Vẽ mặt cắt địa chất qua vùng cĩ đá nằm ngang.
Để vẽ mặt cắt địa chất qua vùng đá nằm ngang ta thực hiện 4 bước: chọn hướng mặt cắt, chọn tỷ lệ của mặt cắt, thể hiện đường địa hình của mặt cắt và đặc điểm cấu trúc địa chất cĩ mặt cắt đi qua.
Chọn hướng mặt cắt: đối với vùng cĩ các lớp đá nằm ngang phải tổng quát, đi từ mép này đến mép kia của bản đồ. Đường mặt cắt cĩ thể thẳng hoặc gấp khúc để cĩ thể sử dụng triệt để tài liệu lỗ khoan. Cần chọn đường cắt qua điểm cao nhất và thấp nhất của địa hình để cắt qua hết những thành tạo địa chất cĩ mặt. Tỷ lệ mặt cắt: Mặt cắt địa chất phải cĩ tỷ lệ ngang và tỷ lệ đứng. Tỷ lệ ngang
thường chọn bằng tỷ lệ bản đồ. Cố gắng lấy bằng tỷ lệ bản đồ. Nếu bề dày lớp đá nhỏ thì phải chọn tỷ lệ đứng theo nguyên tắc: lớp hay địa tầng mỏng nhất cũng phải vẽ dày ít nhất bằng 1mm trên mặt cắt. Ví dụ bản đồ địa chất cĩ tỷ lệ 1:1 000 000, bề dày nhỏ nhất của lớp là 25m (thể hiện trên mặt cắt địa chất là 1mm) như vậy ta phải chọn tỷ lệ đứng là 1:25 000. Như vậy trong trường hợp này ta phải chọn tỷ lệ đứng gấp 40 lần tỷ lệ bản đồ.
Thể hiện đường địa hình và cấu trúc địa chất của mặt cắt: Để tiến hành vẽ mặt cắt địa chất đầu tiên phải vẽ đường địa hình của mặt cắt. Sau đĩ từ những điểm giao nhau của ranh giới địa chất và đường mặt cắt, dĩng thẳng đứng lên gặp đường địa hình rồi vẽ ranh giới các lớp lên mặt cắt bằng những đường nằm ngang. Dùng các ký hiệu thạch học, màu sắc khác nhau theo qui định để thể hiện các lớp cĩ thành phần và tuổi khác nhau lên mặt cắt. Cuối cùng để hồn chỉnh mặt cắt địa chất phải ghi tên mặt cắt, tỷ lệ ngang và đứng đi kèm cũng như các ký hiệu tuổi và phức hệ địa chất tương ứng.
5.2. Dạng nằm nghiêng.5.2.1. Khái niệm. 5.2.1. Khái niệm.
Thế nằm nghiêng của một lớp là dạng hế nằm cĩ mặt phân lớp nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang. Thường khi nghiên cứu cách của nếp uốn và cách của nếp oằn sẽ gặp dạng nằm nghiêng.
5.2.2. Các yếu tố thế nằm của lớp nghiêng.5.2.2.1. Các yếu tố thế nằm. 5.2.2.1. Các yếu tố thế nằm.
Để xác định được vị trí của một lớp nằm nghiêng trong khơng gian, người ta đưa ra các khái niệm gọi là yếu tố thế nằm. Các yếu tố thế nằm của một lớp nghiêng là: đường phương, đường dốc, hướng dốc, gĩc dốc, gĩc phương vị hướng dốc và gĩc phương vị đường phương.
Đường phương (a-a): Là giao tuyến giữa mặt lớp và mặt phẳng nằm ngang. Bất cứ đường nằm ngang nào trên mặt lớp đều là đường phương của lớp đĩ. Đường phương cĩ thể cong hoặc thẳng.
Đường dốc (b-b): Là đường vuơng gĩc với đường phương ở trên mặt lớp và dốc xuống theo hướng nghiêng của lớp, cĩ mũi tên chỉ hướng dốc xuống của của lớp nghiêng.
Đường hướng dốc (b-c): Là hình chiếu của đường dốc lên mặt phẳng nằm ngang.
Gĩc dốc (α ): Là gĩc hợp bỡi giữa đường dốc và đường hướng dốc. Gĩc dốc cĩ cĩ giá trị từ 0o (khi lớp nằm ngang) đến 90o (khi lớp thẳng đứng).
Gĩc phương vị đường phương (β ): Là gĩc hợp bỡi giữa hướng bắc địa từ và hướng của đường phương theo thuận chiều kim đồng hồ trên mặt phẳng nằm ngang.
Gĩc phương vị đường hướng dốc (γ ): Là gĩc hợp bỡi giữa hướng bắc địa từ và hướng của đường hướng dốc theo thuận chiều kim đồng hồ trên mặt phẳng nằm ngang.
Trong thực tế người ta đo trực tiếp gĩc phương vị đường phương và gĩc phương vị hướng dốc. Hai gĩc này cĩ trị số chênh nhau 90o.
5.2.2.2. Địa bàn địa chất.
Để đo các yếu tố thế nằm của lớp, người ta dùng dụng cụ đo là địa bàn địa chất.
B a b a b c β γ α
Hình 6.1: Các yếu tố của một lớp nghiêng
a-a: Đường phương. b-b: Đường dốc.
b-c: Đường hướng dốc.
β: Gĩc phương vị đường phương. γ: Gĩc phương vị đường hướng dốc. α: Gĩc dốc.
Mặt địa bàn: Chia làm 360o theo chiều ngược kim đồng hồ, hướng Bắc Nam để song song với một cạch của mặt đế địa bàn.
Kim nam châm: Cĩ ký hiệu đầu bắc hoặc nam xoay trên một trụ nhỏ. Đầu Bắc cĩ sơn màu xanh hoặc đỏ hướng về hướng bắc địa từ.
Ngồi ra cịn cĩ bộ phận đo gĩc dốc gồm một cung bằng nửa vịng trịn, chia độ từ 0 – 90o, điểm 0 nằm ở giữa và chia độ về hai bên. Cĩ một quả dọi lồng vào kim trụ nằm dưới cái khuyên lắc tự do quanh trụ nam châm dùng để đo gĩc dốc.
Địa bàn địa chất khác địa bàn thường ở chỗ địa bàn địa chất chia độ ngược chiều kim đồng hồ, khi đo phương vị chỉ cần hướng cạnh dài của địa bàn về phía vật ngắm, đầu bắc kim nam châm sẽ chỉ ngay kết quả mà khơng cần phải qua phép tính tốn. Độ chính xác của địa bàn địa chất vào khoản 2 – 3o.
Khi sử dụng địa bàn cần bảo quản cẩn thận. Tránh để rơi địa bàn, khơng được để địa bàn gần những vật cĩ độ từ tính cao (nam châm, vật bằng sắt,…). Sau khi dùng song phải đĩng lại và bỏ vào vỏ bảo vệ.
Phạm vi ứng dụng của địa bàn địa chất.
a/ Đo yếu tố thế nằm của lớp.
Khi dùng địa bàn đo thế nằm của lớp nằm nghiêng trước tiên cần xác định đường phương, sau đĩ xác định đường dốc rồi mới tiến hành đo phương vị hướng dốc và gĩc dốc.
Để xác định đường phương cần tìm một đường nằm ngang bất kỳ trên mặt lớp bằng cách để một cạnh của đế địa bàn (cạnh song song với hướng B – N) áp sát trên mặt lớp và điều chỉnh nĩ sao cho bọt thuỷ chuẩn nằm giữa, sau đĩ đánh dấu đường phương vừa mới xác định được (cĩ thể lấy bút chì hoặc vật cứng vạch theo cạnh đế địa bàn). Kẽ đường vuơng gĩc với đường phương trên mặt lớp sẽ được đường dốc của lớp. Tiếp theo để cạnh đế kia của địa bàn dọc theo đường phương, hướng đầu bắc của địa bàn về phía lớp cắm xuống. Trị số đọc được từ đầu bắc của kim nam châm địa bàn sẽ là gĩc phương vị hướng dốc.
Để xác định gĩc dốc cần để cạnh B – N của đế địa bàn (phía cĩ cung chia độ gĩc dốc) theo đường dốc, quả dọi sẽ chỉ trị số gĩc dốc của lớp.
Cách ghi kết quả đo:
Kết quả đo được sẽ được ghi dưới dạng 2 con số và một ký hiệu gĩc dốc. Ví dụ trị số gĩc phương vị hướng dốc là 2250, gĩc dốc là 32 thì ghi là: 225∠32 (hiểu là: giá trị phương vị hướng dốc ∠ giá trị gĩc dốc), lưu ý khơng ghi ký hiệu độ vào phương vị hướng dốc và gĩc dốc. Cĩ thể tính phương vị đường phương bằng cách lấy trị số phương vị hướng dốc ± 900. Nếu lớp dốc đứng thì khơng thể đo được phương vị hướng dốc vì hình chiếu của đường dốc lên mặt phẳng ngang chỉ cịn là một điểm, do đĩ người ta chỉ đo được gĩc phương vị đường phương và thế nằm của lớp được ghi như sau: gĩc phương vị đường phương ⊥ gĩc dốc, ví dụ 130 ⊥ 90.
b/ Xác định hướng.
Xác định hướng đi.
Khi đi khảo sát ngồi thực địa để xác định hướng đi, ta đặt đầu bắc của địa bàn hướng theo hướng đi, đọc giá trị gĩc phương vị ở kim bắc của địa bàn trên
Đi theo hướng đã định trước.
Để đi theo hướng đã định trước (ví dụ: hướng 1000) ta cầm địa bàn sao cho đầu bắc của địa bàn hướng thẳng về trước, sau đĩ ta xoay cả người và địa bàn đến khi kim bắc của địa bản chỉ đúng theo hướng đã định trước (1000), tiếp theo ta chỉ việc đi theo hướng chỉ của đầu bắc của địa bàn là đúng.
c/ Xác định vị trí đứng trên bản đồ.
Khi đi cơng tác ngồi thực địa nếu cĩ bản đồ địa hình và địa bàn thì ta xác định được vị trí đứng ngồi thực địa của ta trên bản đồ bằng phương pháp giao hội. Cĩ hai phương pháp giao hội: giao hội thuận và giao hội nghịch.
Giao hội thuận:
Đứng tại điểm chưa biết trên bản đồ ngắm về các điểm (3 điểm) cố định cĩ trên thực địa và trên bản đồ rồi sau đĩ xác định điểm ta đang đứng.
Giả sử ta cĩ bản đồ địa hình và các mốc cố định như hình vẽ sau:
Ta đưa đầu bắc của địa bàn lần lược hướng về Đ1, Đ2, Đ3 và đo được các gĩc phương vị β1, β2, β3. Sau đĩ ta đặc bản đồ địa hình lên mặt đất bằng phẳng, đặc địa bàn sao cho chiều N – B của địa bàn song song với phương bắc trên bản đồ, tiếp theo xoay cả địa bàn và bản đồ cho phương Bắc bản đồ trùng với phương Bắc địa lý (lúc đĩ kim bắc của địa bàn chỉ số 0) và ta cố định bản đồ ở vị trí đĩ. Lần lược đặc địa bàn ở Đ1, Đ2, Đ3 và vẽ các phương cĩ phương vị β1, β2, β3. Giao điểm của 3 phương đĩ là chính là vị trí của ta đang đứng ngồi thực địa.
Khi xác định vị trí đứng trên bản đồ, cĩ trường hợp giao điểm của 3 phương khơng gặp nhau tại một điểm mà chúng tạo thành một tam giác. Để tìm điểm đúng nhất ta chọn trực tâm của tam giác (giao điểm của 3 đường trung trực).
Giao hội nghịch:
Hình 6.3: Định điểm trên bản đồ bằng phương pháp giao hội. Đ2; β2
Đ2; β2
Đ3; β3 B
Lần lược đứng tại các điểm cố định đã cĩ trên bản đồ và thực địa ngắm về điểm ta cần đưa lên trên bản đồ. Sau đĩ xác định điểm đĩ lên trên bản đồ.
Cách thực hiện của phương pháp giao hội nghịch tại một điểm cũng tương tự như cách làm của phương pháp giao hội thuận khi ngằm về một điểm.
Ta sử dụng phương pháp giao hội nghịch trong trường hợp ta khơng thể đến trực tiếp được vị trí cần xác định trên bản đồ, ví dụ: nơi địch đĩng quân, vị trí bị ngăn cách bỡi sơng suối mà ta khơng thể đến được, …
5.2.3. Biểu diễn thế nằm của lớp nghiêng trên bản đồ.
Cĩ hai cách để biểu diễn thế nẳm của một lớp nghiêng trên bản đồ là: dùng thước đo gĩc và sử dụng địa bàn địa chất.
Dùng thước đo gĩc:
Giả sử biểu diễn lớp nghiêng cĩ thế nằm 35 ∠ 17 ta làm như sau:
Đặc tâm thước đo độ trùng với điểm cần đưa thế nằm lên bản đồ. Đường
trục 900 của thước song song với phương bắc của tờ bản đồ. Từ phương 900 của
thước tính ra 350 theo chiều thuận kim đồng hồ và đánh dấu điểm đĩ.
Nối điểm cần đưa thế nằm lên bản đồ và điểm vừa đánh dấu ta được đường hướng dốc của lớp. Muốn cĩ đường phương ta chỉ cần vẽ đường vuơng gĩc với đường hướng dốc tại điểm cần đưa thế nằm của lớp lên bản đồ..
Theo qui ước hiện nay, đường phương được vẽ bằng đoạn thẳng dài từ 4 – 6mm và tương ứng đường hướng dốc là từ 2 – 3mm.
Dùng địa bàn địa chất:
Xoay cho phương bắc bản đồ trùng với phương Bắc địa lý.
Đặc cạnh dài của địa bàn đi qua điểm cần đưa thế nằm lên bản đồ (đầu bắc của địa bàn song song với đầu bắc của tờ bản đồ). Xoay địa bàn theo chiều thuận
