1
Ewa Szewczyk, Materiały pomocnicze do ćwiczeń projektowych z Kartografii geologicznej
Projekt 2. Parametry i symbole zalegania powierzchni geologicznej
Elementy i parametry przestrzennego położenia powierzchni geologicznej
A. Pojęcia podstawowe
•
Struktura tektoniczna (od łac.structura=budowa) jest to „...składnik budowy
tektonicznej dający się wyodrębnić na podstawie pewnego zespołu cech.” (R.Dadlez,
W.Jaroszewski,1994). , nazywane są elementami strukturalnymi.
•
Element strukturalny - struktura tektoniczna pewnego rzędu, uznana za strukturę
podstawową. Na ogół wszystkim elementom można jednoznacznie przyporządkować
prostą, kierunek czyli prostą z wyróżnionym zwrotem lub płaszczyznę, które wyznaczą
ich orientację.
•
Elementy strukturalne linijne czyli linearne - elementy, którym przyporządkowujemy
prostą (np: ripplemarki, rysy ślizgowe na powierzchniach luster tektonicznych, osie
synklin i antyklin, niektóre hieroglify mechaniczne itp).
•
Elementy strukturalne linijne skierowane - elementy, którym możemy przypisać prostą
ze zwrotem czyli kierunek (np hieroglify prądowe, rysy ślizgowe z zadziorami i in).
•
Elementy strukturalne powierzchniowe czyli planarne - elementy, którym można
przyporządkować płaszczyznę. Zaliczymy do nich: powierzchnie stratyfikacji
(powierzchnie stropu i spągu warstwy lub wydzielenia stratygraficznego), foliację
pierwotną i wtórną, powierzchnie ograniczające żyły skalne, powierzchnie luster
tektonicznych i inne.
•
Jedną z podstawowych cech elementów strukturalnych jest możliwość ich
przestrzennego zorientowania czyli określenia jak w całej przestrzeni trójwymiarowej
dany element jest umieszczony.
B. Horyzontalny układ odniesienia
•
Horyzontalny układ odniesienia (Rys. 1) - układ lokalny, związanym z danym
punktem powierzchni Ziemi. Wyznaczają go trzy wzajemnie prostopadłe osie,
przecinające się w jednym punkcie, stanowiącym środek układu. Osie określają sześć
kierunków głównych tzw kardynalnych:
- południe (S-ang. south),
- północ (N-ang. north),
- zachód (W-ang. west),
- wschód (E-ang. east),
- zenit (Z-arab.samt czyli droga)
- nadir (D-arab. nazir czyli przeciwległy, w domyśle-zenitowi)
•
Na płaszczytźnie horyzontalnej leżą osie: południe-północ i zachód-wschód. Oś zenit-
nadir, leży na płaszczyźnie pionowej, prostopadłej do horyzontu.
•
Wszystkie elementy przestrzenne odrzutowujemy prostokątnie na płaszczyznę
horyzontu wyznaczoną przez osie N-S i W-E
•
Osie N-S i W-E dzielą płaszczyznę horyzontalną na cztery części (Rys. 2) zwane
kwadrantami (ćwiartkami):
2
NE – północno-wschodnią,
SE – południowo-wschodnią
SW – południowo-zachodnią
NW – północno-zachodnią
•
Osie NE, SE, SW, NW, jako dwusieczne kątów wyznaczonych przez osie główne, dzielą
płaszczyznę horyzontu na osiem części (Rys. 3): NNE, ENE, ESE, SSE, SSW, WSW,
WNW, NNW.
•
Kierunki zenit i nadir pozwalają określić wysokość bezwzględną punktu.
•
Płaszczyzna horyzontu, opisana kątowo, dzieli się na 360˚ (Rys. 4) i pozwala określić
położenie przestrzenne prostej, poziomej i kierunku na niej leżącego, przy pomocy
azymutu.
C. Azymut kierunku i azymut prostej
•
Azymut kierunku (Rys. 5) – kąt płaski zawarty między kierunkiem północy i badanym
kierunkiem, mierzony zawsze w prawo od północy (zgodnie z ruchem wskazówek
zegara). Azymut kierunku zawarty jest w przedziale 0˚-360˚, czyli w przedziale kąta
pełnego.
•
Azymuty (Rys. 6):
kierunku północy - kąt 0˚ i 360,
kierunku wschodu – kąt 90˚,
kierunku południa - kąt 180˚,
kierunku zachodu - kąt 270˚
•
Azymut prostej (Rys. 7) - jeden z dwóch kątów płaskich, zawartych między prostą, a
kierunkiem północy, mierzony zawsze w prawo od północy (zgodnie z ruchem
wskazówek zegara).
•
Dwa azymuty tej samej prostej różnią się zawsze o 180 stopni
D. Elementy zalegania powierzchni geologicznej
•
Powierzchnia geologiczna - element strukturalny planarny, któremu przypisujemy
płaszczyznę.
•
Normalna do płaszczyzny - prosta prostopadła do płaszczyzny
•
Elementy zalegania powierzchni geologicznej (Rys. 7; Rys. 8) - wszystkie elementy
opisowe, które przedstawiają przestrzenne położenie powierzchni. Składają się na nie:
rozciągłość (na rysunku linia zielona ciągła), czyli bieg, kierunek zapadania (na rysunku
linia niebieska przerywana) i kąt upadu (na rysunku zaznaczony na różowo).
•
Rozciągłość (bieg) powerzchni geologicznej - ślad „przecięcia” powierzchni
geologicznej (sprowadzonej do płaszczyzny) z płaszczyzną horyzontalną.
•
Kierunek zapadania - kierunek największego spadku powierzchni geologicznej, czyli
ś
lad jaki powstaje z przecięcia powierzchni geologicznej płaszczyzną pionową
prostopadłą do biegu tej powierzchni.
•
Kąt upadu (rzeczywisty kąt upadu) - kąt płaski, zawarty między powierzchnią
geologiczną (sprowadzoną do płaszczyzny) a płaszczyzną horyzontalną, mierzony w
płaszczyźnie pionowej, prostopadłej do biegu; jest to największy kąt między tymi
płaszczyznami; jest to więc kąt dwuścienny
3
•
Kąt pozorny upady - kąt płaski, zawarty między powierzchnią geologiczną a
płaszczyzną horyzontalną, mierzony w płaszczyźnie pionowej, nieprostopadłej do biegu.
Kąt pozorny wyznaczany jest dla przekroju geologicznego skośnego
•
Bieg (rozciągłość) jest zawsze prostopadły do kierunku zapadania
•
Bieg (rozciągłość) jest zawsze prostopadły do normalnej do płaszczyzny
•
Bieg (rozciągłość) jest zawsze prostopadły do rzutu kierunku zapadania na płaszczyznę
horyzontu
E. Parametry zalegania powierzchni geologicznej
•
Dla jednoznacznego określenia położenia przestrzennego powierzchni geologicznej
sprowadzonej do płaszczyzny należy określić jej parametry zalegania.
•
Parametry zalegania powierzchni geologicznej- elementy mierzalne, na które skłądają
się:
azymut rozciągłości (biegu),
azymut kierunku zapadania,
rzeczywisty kąt upadu
•
Bieg (rozciągłość) powierzchni geologicznej, jako prosta, ma dwa azymuty różniące się
o 180 stopni
•
Kierunek zapadania, a raczej jego rzut prostokątny na płaszczyznę horyzontu (na
rysunku linia niebieska ciągła), ma jako kierunek tylko jeden azymut, który jest zawsze o
90 stopni mniejszy lub większy od azymutu biegu.
F. Zapis parametrów zalegania powierzchni geologicznej
•
Parametry zalegania można przedstawić zapisem 3-członowym lub 2-członowym
•
Zapis 3-członowy: azymut biegu / rzeczywisty kąt upadu / kierunek zapadania
1. powierzchnia pozioma: brak biegu / upad=0 / brak kierunku zapadania
2. powierzchnia nachylona: azymut biegu / rzeczywisty kąt upadu / kierunek zapadania
3. powierzchnia pionowa: azymut biegu / upad=90 / rzut zapadania jest punktem
Przykłady zapisów:
1. powierzchnia pozioma: x/0/x
2. powierzchnia nachylona: 10/32/E lub 190/32/E
3. powierzchnia pionowa: 60/90/x lub 240/90/x
•
Zapis 2-członowy: azymut kierunek zapadania (jego rzutu prostokątnego na płaszczyznę
horyzontu) / rzeczywisty kąt upadu
1. powierzchnia pozioma: brak kierunku zapadania / upad=0
2. powierzchnia nachylona: azymut kierunek zapadania (jego rzutu prostokątnego na
płaszczyznę horyzontu) / rzeczywisty kąt upadu
3. powierzchnia pionowa: azymut normalnej do powierzchni / upad=90
Przykłady zapisów:
1. powierzchnia pozioma: x/0
2. powierzchnia nachylona: 100/32
3. powierzchnia pionowa: 150/90 lub 330/90
•
Parametry zalegania na mapie przedstawiane są symbolem zalegania.
1. powierzchnia pozioma: krzyż równoramienny (ramię = 8-10mm)
2. powierzchnia nachylona: odcinek 8-10mm symbolizujący bieg, prostopadły do niego
4
odcinek 1-2mm jako kierunek zapadania oraz wartość kąta upadu bez symbolu stopni.
Zaznaczamy także normalne lub odwrócone ułożenie warstw
3. powierzchnia pionowa: odcinek 8-10mm symbolizujący bieg i w środku kółko,
ś
rednicy 1-2mm, oznaczające że powierzchnia zapada pionowo.