Изучение и документирование обнажений горных пород

Обнажением называется всякий выход на дневную поверхность Земли горных пород различного происхождения и возраста, включая четвертичные отложения.

Обнажения бывают различных типов: открытые, полуоткрытые, замаскированные, сплошные выходы пород, скальные обнажения, каменные россыпи, обрывы склонов долин, обнажения в руслах ручьев и рек, в бортах и тальвегах оврагов, лощин, промоин и рытвин, в карстовых воронках, в оползневых обрывах (цирках), в искусственных ямах (закопушках), дорожной колее, углублениях от вырванных бурей деревьев, высыпки пород, норные высыпки.

Изучение и описание естественных и искусственных (расчистки, закопушки, шурфы) обнажений горных пород, их опробование (отбор образцов и проб) является основным видом работ при полевых исследованиях. В общем случае рекомендуется обычно следующая последовательность работ по документированию обнажений: 1) предварительный осмотр обнажения и его расчистка (при необходимости), 2) привязка обнажения и замеры его размеров, 3) определение типа обнажения, 4) выделение в разрезе естественных его элементов (единиц) и их описание, 5) определение элементов залегания горных пород, 6) характеристика горных пород, слагающих слои и замеры мощностей слоев, 7) составление эскиза обнажения, 9) отбор образцов пород, 10) сбор ископаемой фауны и флоры, 11) отбор проб полезных ископаемых, 12) краткие выводы об условиях формирования отложений.

Начинать работу на обнажении нужно с его осмотра, в процессе которого изучается общий характер геологического разреза, степень обнаженности пород в различных его частях (при необходимости произвести расчистку обнажения от делювиальных образований, перекрывающих коренные породы, или замытые делювием), состав пород, их выдержанность или изменчивость по простиранию и в разрезе, особенности перехода одних пород в другие.

После предварительного общего знакомства с обнажением нужно выделить в разрезе его естественные границы (составляющие), по которым будет производиться его дальнейшее описание. В условиях слабой изменчивости литологических особенностей слагающих разрез горных пород выделяют и отдельно описывают практически все петрографические их разновидности послойно, обычно снизу вверх по разрезу, с нумерацией каждого слоя. В случае же частого чередования в разрезе маломощных слоев различных по составу пород необходимо выявить закономерности в строении разреза, объединяя маломощные слои и их комбинации в более крупные и сложные литологические единицы (пачки, ритмы и т.п.). Такие сложные литологические единицы должны отличаться друг от друга существенными особенностями состава, структурными или текстурными признаками, окраской и т.д.

В дальнейшем производится описание выделенных в разрезе пород, их комбинаций и взаимоотношений. Описание различных петрографических типов пород в каждом конкретном случае производится по-разному (это зависит от самой породы), однако существует определенный порядок, которого необходимо придерживаться (см. прил. №№ 8,9,10). Изучаются и документируются все видимые визуально и с применением лупы признаки пород, для определения их известковистости используется соляная кислота. Особое внимание при этом должно уделяться выявлению и описанию генетических признаков горных пород, на основании которых определяются условия накопления первичных осадков и последующего их изменения. Очень важными являются наблюдения над контактами слоев, пачек, горизонтов, что позволяет выявить перерывы и поверхности несогласий. При этом необходимо указывать, насколько четки (или постепенны, расплывчаты) контакты, какова их поверхность (ровная или неровная). На основе такого изучения делаются выводы либо о несогласном или согласном залегании с резким или постепенным переходом пород описываемого слоя в вышележащий. Производятся замеры горным компасом элементов залегания слоев, слойков в косослоистых сериях и трещин. Кроме того, изучаются различные образования на поверхностях наслоения и напластования пород – знаки ряби, отпечатки дождевых капель, трещины высыхания и др.

Полевое описание обязательно сопровождается отбором образцов пород и проб, минералов и палеонтологических остатков с указанием (в этикетке) места их взятия, номера обнажения (обн.) и номера образца (обр.), названия породы, геологического возраста (индекса) и цели взятия (см. прил. № 2). Размер образца монолитных горных пород должен быть не менее 9 х 6 х 3 см, а для сыпучих пород – не менее 200 мл. Образцы горных пород, пробы, наряду с полевым дневником, являются главными документами работы геолога в поле. Количество образцов горных пород должно быть достаточным, чтобы составить представление о стратиграфии и литологии района и обосновать сводную стратиграфическую колонку.

При изучении обнажений горных пород необходимо проводить тщательные поиски в них остатков животных (фауны) и растений (флоры), их отпечатков, следов органической жизни, а также указывать степень сохранности организмов, их расположение в породе, насыщенность (количество особей или процент от объема анализируемой породы), принадлежность к типам, классам, отрядам, семействам, родам и видам (уточняется во время камеральной обработки с помощью определителей).

Одновременно на левой стороне листов полевого дневника составляются схематическая стратиграфическая колонка (см. приложение № 5) с указанием номеров слоев, их возраста (индексы), мощности, литологического состава, несогласий, встреченных остатков фауны и флоры (условными значками) и зарисовки характерных признаков горных пород или составляется эскиз обнажения.

В конце описания отдельного стратиграфического горизонта, яруса (или части его в данном обнажении) обычно указывают его общую мощность, кратко формулируют главнейшие особенности строения и условий образования отложений, выдержанности и изменчивости по площади. В частности, в районе практики отложения морского генезиса (происхождения) характеризуются выдержанностью по составу и мощности, а отложения континентального происхождения – сильной изменчивостью.