Wskaźniki położenia stropu w skałach osadowych i magmowych.
Wskaźniki położenia stropu
Skały osadowe |
Skały magmowe |
Uziarnienie frakcjonalne |
Lawy poduszkowe( obecneść V-struktures) |
Warstwowanie skośne |
Próżnie i migdały w lawach |
Spękania błotne i kliny mrozowe |
|
Powierzchnie erozyjne |
|
Przebieg penetracji |
|
Fauna bentoniczna i mikrobiolity |
|
Wypełnienia geopetalne (np. dziurki w wapieniu) |
|
Położenie pni drzew |
|
Powierzchnie erozyjne ścinające kompleksy skał zdeformowanych tektonicznie |
|
Warstwy nie poziome, nie zaburzone |
|
Warstwowanie skośne (przekątne) |
Pokrywy lawowe, tufowe, tufitowe |
Falusy (detryty rafowe)- pokruszone fragmenty rafy) |
Stożki wulkaniczne |
Pokrywy lessowe, laterytowe, itp. |
|
Style tektoniczne i ich charakterystyka
Styl tektoniczny- czyli charakter deformacji skał jest zależny od dwóch głównych czynników
- litologii warstw
- warunków deformacji
Typy stylów tektonicznych
Płytowy - zespół warstw zalegających poziomo. Nic się nie dzieje.
Warstwy pionowe- płyta pozioma uległa rotacji o 90”, związana z budową fałdową, obszary regionalne
Monoklinalny- zespół warstw nachylonych pod pewnym katem na stosunkowo dużym obszarze (np. Mon. Śląsko- Krakowska)..
Fałdowy- deformacja warstw polegająca na tworzeniu się fałdów w obecności sił kompresji.
Płaszczowinowy- związany z płaszczowinami
Uskokowy- deformacje nieciągłe przy reżimie ekstensywnym (rozciąganie)
Brekcjowy- mielenie materiału (skały) w obszarze pomiędzy uskokami (blisko pow. Ziemi)
Tektoniki solnej- sól wykazuje tendencję do halokinezy (płynięcia). Jeżeli sól znajduje się pod dużym nakładem (min. 300m) zaczyna ona płyną. Wysady solne, lodowce solne, lakolit solny, maczuga solna.
Intruzyjny- różnego rodzaju formy tektoniczne poprzecinane są różnymi intruzjami. Wchodzą one w płytę, mogą przecina żebra fałdowe, monoklinalne…
Metamorficzny- zaburzenia na granicy skał (magmowych) otaczających zjawiska foliacji
Uderzeniowy (impastowy)- np. ries- struktura kulista (o średnicy kilkunastu km)- jest to pozostałoś po uderzeniu meteorytu.
Pojęcie piętra strukturalnego, piętra tektonicznego i jednostki strukturalnej (tektonicznej).
Piętro strukturalne- kompleks skał oddzielony w spągu i stropie od kompleksów przyległych powierzchniami regionalnych niezgodności strukturalnych o znacznej wartości kątowej (mający zatem własny styl tektoniczny), zwykle wykazujący odrębnośc zespołów skalnych magmatyzmu i metamorfizmu.
Piętro tektoniczne- kompleks skał w pewnym przedziale głębokości poddany deformacjom tektonicznym. Jednocześnie z kompleksami przyległymi od dołu i od góry, ale z powodu odrębnych własności skał i/lub odmiennych warunków deformacji wykazujący odrębny styl tektoniczny.
Jednostka tektoniczna (strukturalna)- złożona struktura tektoniczna lub zbiór struktur wyodrębniona spośród obszarów otaczających pewnymi cechami budowy i/lub genezy i w związku z tym stanowiący pewna całość tektoniczną.
Neotektonika- definicja, granica wieku, pojecie fazy i orogenezy tektonicznej.
Neotektonika- to ruchy tektoniczne i ich strukturalne przejawy powstałe w wyniku działania aktualnego pola naprężeń lub przy aktualnej konfiguracji płyt na danym terenie.
Granica wieku- moment ukształtowania obecnego pola naprężeń lub obecnej konfiguracji płyt- początek pliocenu, tj. ok. 5 mln lat temu lub plejstocenu, tj. ok. 2 mln lat temu.
Faza tektoniczna- okres wzmożonej aktywności tektonicznej na danym obszarze rozciągnięty w czasie nawet do 1 mln lat.
Orogeneza tektoniczna-
Pośrednie i bezpośrednie metody badań młodych ruchów tektonicznych
Metody pośrednie
Metody geologiczne
- pozycja wysokościowa osadów (np. strop iłów plioceńskich)
- miąższośc osadów (np. rów nowotarski)- osady czwartorzędu
- rozmiary denudacji
- ułożenie i ciągłąśc warstw
- zmiany miąższości i facji
- charakter profilów
Metody geomorfologiczne
- powierzchnie zrównania i ich deformacji
- systemy tarasów rzecznych
- profile podłużne akumulacyjne tarasów rzecznych
- profile podłużne koryt rzecznych i skalnych cokołów tarasowych
- tarasy morskie i ich deformacje
- charakter brzegów morskich
- systemy jaskiniowe i ich zaburzenia
- rowy grzbietowe
- zaburzenia młodych form akumulacyjnych
- skarpy uskokowe
- góry blokowe
Metody kartometryczne
Metody geofizyczne- badania grawimetryczne
Metody geochemiczne i mineralogiczne- badania izotopów
Metody teledetekcyjne- analiza zdjęc satelitarnych
Metody bezpośrednie
Metody geodezyjne- siec reperów geodezyjnych; monitorowanie
Metody geofizyczne
Metody hydrogeologiczne- gwałtowne ruchy poziomu wód gruntowych
Metody geochemiczne- np. związane z ruchami neotektonicznymi radonu w uskokach
Klasyfikacja uskoków
Kryterium- kąt upadu powierzchni uskokowej :
Uskok pionowy =900
Uskok nachylony 00<<900
Uskok stromy 450<<900
Uskok połogi 00<<450
Uskok poziomy =900
Uskoki listryczne dzielą się na:
- uskoki nawieszone- kąt upadu powierzchni uskokowej zwiększa się od powierzchni
- uskoki szuflowe- kąt upadu powierzchni uskokowej zmniejsza się od powierzchni
2. Kryterium- stosunek kierunku ruchu względem punktów przyuskokowych do orientacji powierzchni uskokowej
Uskok zrzutowy
- uskok normalny- powierzchnia uskokowa zapada w kierunku skrzydła zrzuconego
- uskok odwrócony (inwersyjny)- powierzchnia uskokowa zapada w kierunku skrzydła wiszącego
- uskok progowy- powierzchnia uskokowa jest pionowa
Uskok przesuwczy
- uskok lewoprzesuwczy
- uskok prawoprzesuwczy
Uskoki zrzutowo- przesuwcze- najczęściej występujące
- uskok normalno- przesuwaczy
- uskok inwersyjno- przesuwaczy
- uskok progowo- przesuwaczy
3. Kryterium- tor ruchu względnego punktów przyuskokowych:
Uskok translacyjny- tor prostoliniowy lub linia łamana
Uskok rotacyjny- tor jest łukiem
- uskok zawiasowy
- uskok nożycowy
4. Kryterium- stosunek zwrotu ruchu uskokowego do nachylenia warstw
Uskoki antytetyczne- oddziaływanie uskoków zmniejsza hipsometryczny efekt nachylenia warstw
Uskoki homotetyczne- oddziaływanie uskoków zwiększa hipsometryczny efekt nachylenia warstw
5. Kryterium- stosunek biegu powierzchni uskokowej do generalnego kierunku strukturalnego
Uskok podłużny
Uskok poprzeczny
Uskok skośny
Kryterium- stosunek biegu powierzchni uskokowej do lokalnego kierunku strukturalnego:
Uskok wzdłuż biegu
Uskok wzdłuż upadu
Uskok diagonalny
Kryterium- stosunek nachylenia powierzchni uskokowej do pozornego nachylenia warstw:
Uskok konsekwentne
Uskok asekwentny
Uskok ławicowy- powierzchnia uskokowa równoległa do stropu i spągu danej struktury
Uskoki transformujące
Uskoki transformujące- odgrywają ważną role na dnie oceanicznym. Dno oceanów jest pocięte wielkimi uskokami transformującym, wzdłuż których następują ogromne przesunięcia poziome skorupy ziemskiej. Nie są to jednak zwykłe uskoki przesuwcze. Uskoki te przecinają zarówno grzbiety śródoceaniczne, jak i leżące po obu ich stronach partie dna oceanicznego. Są one w przybliżeniu prostopadłe do osi grzbietu.
W uskoku transformującym na ruch przesuwaczy dwóch fragmentów skorupy ziemskiej nakłada się rozbieżny ruch związany ze strefa akrecji.
Struktury kwiatowe, ich charakterystyka i geneza.
Struktury kwiatowe
- struktury tulipanowe- powstają w warunkach transtensji czyli przemieszczania i rozciągania (uskoki listryczne i typu szuflowego)
- struktury palmowe- powstają w warunkach transgresji czyli przesuwania i ściskania
Klasyfikacja fałdów.
Klasyfikacja fałdów
Klasyfikacja kinematyczna
Kryterium- położenie powierzchni osiowych i skrzydeł oraz ogólna pozycja form fałdowych
Fałd stojący- powierzchnia osiowa jest pionowa a skrzydła zapadają w przeciwnym kierunku
Fałd pochylony- skrzydła zapadają w przeciwnym kierunku, albo jedno skrzydło jest pionowe a drugie zapada normalnie i powierzchnia osiowa jest nachylona. Fałd wykazuje wergencję.
Fałd obalony- oba skrzydła zapadają w tym samym kierunku, powierzchnia osiowa jest nachylona
Fałd leżący- skrzydła są nachylone, powierzchnia osiowa jest pozioma
Fałd przewalony- fałszywa antyklina która jest synklina, fałszywa synklina która jest antykliną
Kryterium- symetria wewnętrzna (skrzydła symetryczne wzgl. Powierzchni osiowej):
Fałdy symetryczne
Fałdy asymetryczne
Klasyfikacja morfologiczna
Kryterium- kształt fałdów w przekroju (opisowa klasyfikacja); szerokopromienne i wąskopromienne (grzebieniowate, zębate, paraboliczne)
Promień fałdu- odległośc pomiędzy powierzchniami osiowymi sąsiadujących antykliny i synkliny
Kryterium- kąt zbieżności (kąt dwuścienny miedzy płaszczyznami reprezentującymi średnie położenie skrzydeł fałdu):
Fałd normalny d>0
Fałd izoklinalny d=0
Fałd wachlarzowy d<0
Kryterium- stosunek wysokości fałdu do jego promienia
Fałd szerokopromienny
Fałd wąskopromienny
Fałd średniopromienny
Kryterium- kształt fałdów w planie (mapie)
Antykliny i synkliny linijne (fałdy linijne)
Brachy antykliny i brachy synkliny (brachy fałdy)
Kopuły i niecki (synkliny antykliny)
Klasyfikacja strukturalna
Kryterium- wzajemny stosunek ławic
Fałd koncentryczny
Fałd symilarny
Fałd dysharmonijny
Mechanizmy fałdowania i ich charakterystyka.
Skała jest sprężysta- górna warstwa będzie cieńsza, dolna będzie grubnąć
Skała jest krucha- powstają mini uskoki
Ośrodek częściowo kruchy, częściowo plastyczny
Mechanizmy fałdowania:
- zginanie
- ścinanie
- płynięcie
Fałdowanie ze zginania
Polega na przemieszczaniu masy skalnej wzdłuż powierzchni miedzyławicowej
Występują odspojenia przegubowe- może tu nastąpić wykształcenie się złóż
Tworzą się żyły siodłowe (często o wartości złożowej)
Powstają fałdy harmonijkowe będące efektem „przełamania” fałdu w części osiowej
Powstają uskoki epiantyklinalne (w dużych strukturach)
Występują wachlarzowo- lub radialno- koncentryczne pola naprężeń
Mogą występować zjawiska posuwu fałdowego, kliważu spękaniowego i budinażu
Zjawisko pokawałkowania ławicy- budinaż
Mogą tworzyć się fałdki ciągnione i fałdy pasożytnicze
Fałdowanie ze ścinania
Polega na przemieszczaniu masy skalnej wzdłuż powierzchni przecinających uławicenie, równoległych do powierzchni osiowej fałdu
Występuje tzw. Fałdowanie kliważowi
Występuje wzrost smukłości fałdów w wyniku ich przemieszczania wzdłuż powierzchni poślizgu
Ma miejsce zróżnicowanie miąższości na przegubach (wzrost) i w skrzydłach (spadek)
Może występować zróżnicowanie miąższości ławic w skrzydłach stromych (wzrost) i połogach (spadek).
Fałdowanie z płynięcia
Fałdy powstałe w ten sposób cechują znaczne zgrubienia na przegubach i ścienienia na skrzydłach
Jest głównym mechanizmem rozwoju diapiryzmu
Odwrócenie gęstości- niestateczne warstwowanie gęstościowe jest podstawą powstawania fałdów z płynięcia
Mechanizmy powstawania nasunięc.
Mechanizmy powstawania zasunięć
Poprzez odkłucie- odspojenie i przesunięcie wzdłuż granicy warstw o różnych własnościach mechanicznych. Najczęściej jest to ścięcie typu podatnego wzdłuż powierzchni predysponowanej litologicznie, płynięcie plastyczne lub kataklastyczne. Najczęstszy sposób powstawania struktur nasunięciowych
Przez ścięcie ( „czyste”- ukośne do warstw)
Przez przefałdowanie (sfałdowanie)- połączone z odkłuciem w śródfałdziu
Płaszczowiny grawitacyjne- mogą nastąpić na drodze diwertykulacji. Poszczególne pakiety warstw kolejno odłączają się i ześlizgują na siebie w kolejności odwrotnej do sedymentacji. Każdy z nich stanowi odrębną płaszczowinę, w której następstwo warstw jest normalne.
Przyczyny fałdowania i ich charakterystyka.
Przyczyny fałdowania:
Proste ścinanie
Para sił w płaszczyźnie pionowej- fałdy asymetryczne, pochylone, obalone
Para sił w płaszczyźnie poziomej
Ruchy pionowe i strome- kompleks ulega spękaniu, następują ruchy w płaszczyźnie pionowej
Specjalne przyczyny fałdowania (ześlizg i spływanie grawitacyjne, zaburzenia niestatecznego rozkładu gęstości, kompakcja grawitacyjna, wzrost objętości skał, glacitektonika)
kompakcja- zmniejszenie się objętości osadu pod obciążeniem młodszego osadu
- fizyczna= mechaniczna- zachodzi do momentu zakończenia lityfikacji
- chemiczna- rozpuszczanie związane ze ściskaniem w procesie diagenezy
powstawanie dupleksów kontrakcyjnych
Fałdowanie na skutek kontrakcyjnego dupleksowania
Mechanizm tworzenia się płaszczowin
Glacitektonika- oddziaływanie lądolodu, lodowca
Są to fałdy głównie z płynięcia, grube przeguby i wąskie skrzydła.
Fałdy mogą powstawać na skutek działalności antropogenicznej.
Budowa wewnętrzna płaszczowin.
Warstwowe wybitnie płaskie i nie zaburzone- powstają gdy czoło wędrującej płaszczowiny nie napotyka masywu oporowego lub gdy może z niego łatwo spełznąc czyli kompresja przestrzenna nasunięcia odbywa się wyjściu allochtonu na powierzchnie terenu) np. Kaledonidy w Szwecji.
Struktury imbrykacyjne powstają z szeregu uskoków inwersyjnych i nasunięci tworzących regularnie ułożone łuski. Uskoki ograniczające łuski są zawsze listryczne, wgłębne ku górze, łącząc się ku dołowi w jedną główną powierzchnię nasunięcia. Imbrykacje są wyrazem kompensacji przestrzennej nasunięcia.
Budowa skibowa- szereg złuskowanych fałdów obalonych niekiedy izoklinalnych o znacznej rozciągłości. Skiby powstają przez odkłucia w skrzydłach brzusznych obalonych antyklin. (połączone często wytłaczaniem tego skrzydła lub nawet całej stykającej się z nim synkliny). Skiby opisano z Karpat Wschodnich ale ten sam typ budowy można spotkać gdzie indziej np. w Sudetach.
Przekrój Kraków- Zakopane i jego interpretacja.
Olistolity, olistostromy, porwaki tektoniczne- charakterystyka przykłady.
Pojecie i teoria halokinezy.
Halokineza- autonomiczne powstawanie struktur solnych powodowane podziemnym płynięciem soli w wyniku jej uplastycznienia przez działanie temperatury i ciężaru nadkładu, gdy ciężar ten jest obocznie zróżnicowany.
Krytyczna głębokość uruchomienia soli- głębokość do stropu serii solnej, czyli grubość nadkładu Konieczn, aby pod wpływem różnicy ciśnienia litostatycznego sól zaczęła bocznie płynąć. Głębokość ta jest zróżnicowana, min. 300- 500m i zależy od:
- sumarycznej miąższości soli
- litologii nadkładu
- temperatury
- bodźców halokinetycznych (występowania wstrząsów w podłożu, lub erozji kompleksów osadowych).
Teoria halokinezy
kompleks grubych pokładów soli zalega pod nadkładem 2000m, w warunkach wysokich ciśnień- 400 atmosfer, podwyższonej temperatury w stanie tzw. Utajonej plastyczności i potencjalnej mobilności.
Jeśli powierzchnia stropowa kompleksu solnego ulegnie w pewnym obszarze wysklepieniu to powstanie wektor skierowany ku górze.
Następuje przepływ masy solnej ze strefy o większym ciśnieniu w kierunku strefy o mniejszym ciśnieniu. W ten sposób tworzą się wały solne przemieszczające się z biegiem czasu w określonym kierunku.
Wysady solne wykorzystują najsłabsze miejsca w nadkładzie.
Tektonika solna zewnętrzna i wewnętrzna.
Tektonika solna- dzieli się na tektonikę zewnętrzna i wewnętrzną. Jest odmienna od innych skał osadowych ze wzgl. Na:
- ciężar objętościowy (2,1- 2,2 g/cm3).
- podatnośc na odkształcenia plastyczne
- rozpuszczalnośc
Tektonika zewnętrzna- określa stosunek złóż soli do skał otaczających:
Złoża zalegające zgodnie (nie ma tam krytycznej głębokości zalegania)
Pokłady
Soczewki
Antykliny
Kopuły
Synkliny
Niecki
Złoża zalegające niezgodnie:
Intruzja szczelinowa
Złoża bez korzeniowe (sól migruje w górotworze)
Lodowce solne
Diapirowi fałdy solne
Właściwe wysady solne
Batolit solny-struktury o rozmiarach kilku km średnicy
Górotwory solne o rozmiarach kilka- kilkanaście km wyglądają podobnie jak batolit
Ekstruzje solne- wydobywanie się soli na powierzchnię ziemi- grzyby solne, góry solne
Może powstac kropla solna gdy odłączy się od lodowca
Wewnętrzna tektonika solna- jest tektoniką wyższego rzędu. Powstaje już przy niewielkich naprężeniach tektonicznych w wyniku:
Podatnośc soli na plastyczne odkształcenie i translokację (płynięcie)
Kontrastowego zachowania się poszczególnych warstw soli wobec utworów wokół złoża
Do typowych zjawisk solnej tektoniki wewnętrznej należą:
Odkładanie na załamaniu ławic solnych
Zgrubienia na przegubach fałdów
Plastyczne opływanie przez sól bloków skał sztywnych
Wysoka amplituda w stosunku do szerokości fałdu
Tworzenie się fałdów biegunowych (kulisowych), których osie podłużne przebiegają stromo
Tektonika złóż soli na Niżu Polskim i w Zapadlisku Przedkarpackim.
Złoża na Niżu Polskim- (tektonika soli permskich- cechsztyńskich) są to złoża typu osadowego niezgodne. Grubość nadkładu jest na tyle duża, że występuje halokineza.
Złoża w Zapadlisku Przedkarpackim- złoże mioceńskie o genezie pokładowej. Mała miąższość, brak diapiryzmów.
Tektonika złóż soli w Wieliczce.
Złoże w Wieliczce- poziom bono- 180m p. p. m. - jest to złoże o genezie olistostromowo- pokładowej
Porównanie zjawisk tektonicznych i glacitektonicznych.
|
TEKTONIKA |
GLACITEKTONIKA |
Pochodzenie naprężeń |
Procesy endogeniczne |
Nacisk lodowca |
Intensywność zjawisk |
Maleje ku górze |
Rośnie ku górze |
Zasięg deformacji |
Setki km |
200- 300m |
Występowanie |
Bez ograniczeń |
Strefy zlodowaceń |
Osady deformowane |
Osady starsze, w Polsce wyjątkowo czwartorzędowe. |
Głównie osady czwartorzędowe |
Klasyfikacja zaburzeń glacitektonicznych.
Stan podłoża |
Dominujące siły |
|
|
Pionowe |
Poziome |
Zamarznięte lub skalne |
Wgniatanie (izostazja) |
Ścinanie (powstawanie kier lodowcowych) |
Plastyczne |
Wyciskanie podłoża |
Fałdy, łuski, uskoki |
Koncepcje glacitektoniczne i ich charakterystyka.
Koncepcja dynamiki frontalnej- lodowiec działa jak spychacz i deformuje podłoże - ta koncepcja ma zastosowanie tylko w pewnych rejonach, ponieważ lodowiec nie działa do końca jak spychacz. .
Koncepcja statyki frontalnej.
Koncepcja deformacji subglacjalnych.- zlodowacenie subglacjalne- między strefą ablacji a centralnym polem lądolodu- do powstania deformacji nie jest potrzebny ruch czoła lodowca, na załamaniach morfologicznych tworzą się zaburzenia subglacjalne.
Koncepcja glacitektoniki krawędziowej- masa lądolodu wlewając się w dolinę deformuje jej krawędzie; lądolód może poruszać się równolegle lub prostopadle do osi doliny.
Koncepcja hydroglacitektoniki- lodowiec porusza się po twardym podłożu (wieczna zmarzlina), pod nim znajduje się nie zamarznięte podłoże. W miększym podłożu tworzą się fałdki o określonej wergencji, ciśnienie będzie przesuwać się z lewej na prawą.
Koncepcja statyczno- kinematyczna- podstawowe znaczenie ma mechanizm ścinania cylindrycznego, za deformacje odpowiada statyka, czyli obciążenie podłoża.
Tektonika ciał magmowych: intruzje zgodne i niezgodne.
Intruzje skał magmowych:
Intruzje zgodne- ciała magmowe zgodne- to takie, które nie przecinają otaczających je skał.
Sill- żyły pokładowe- nie przecinają otaczających skał osadowych
Lakkolity- intruzje magmowe w kształcie grzyba
Lopolity- to formy o cechach odwróconego lakolitu.
Fakolity- to drobne intruzje umieszczone na przegubach fałdów.
Intruzje niezgodne- przecinają otaczające kompleksy skał otaczających.
Dajka- żyła niezgodna
Żyły kominowe- intruzje o kształcie walca
Pnie magmowe- moją nawet 1 km średnicy
Batolit- duże ciała o zasięgu kilkudziesięciu- kilkunastu km.
Apofizy- niewielkie intruzje odchodzące od batolitu
Pojecie zespołu ciosu i systemu ciosu, hipotezy powstawania spękań
Zespół ciosu- uporządkowanie geometryczne spękań ciosowych polegające na ich występowaniu w ugrupowaniach równoległych.
System ciosu- dwa lub więcej zespołów związanych wspólna genezą
System ciosu sprzężonego- system, którego zespoły składowe (tzw. Zespoły komplementarne) powstały jednocześnie, z reguły zespoły te powstają przez ścinanie.
Hipotezy powstania spękań
Hipoteza tensyjna- głównie przegubowe spękania radialne
Hipoteza kompresyjna- systemy spękań nie wypełnione przez minerały
Hipoteza skręceniowa- pośrednia
Hipoteza zmęczeniowa- zakłada że jeśli dany ośrodek skalny będzie poddawany polu naprężeń (tensja lub kompresja) nastąpi spękanie.
Hipoteza sejsmiczna- spękania związane z trzęsieniem ziemi
Hipoteza diagenetyczno- kontrakcyjna- spękania z wysychania, kurczenie się mułów oddających wodę
Hipoteza planetarna- zmiany klimatyczne mogą wpływać
Hipoteza grawitacyjno- odprężeniowa- wiąże się z obserwacjami pewnych skał w kamieniołomach, spękania w stropowych częściach kamieniołomów, rozwija się cios pokładowy
Klasyfikacje systemów ciosu i ich charakterystyka.
Systemy ciosowe:
Podstawowe:
Ortogonalny (prostokątny)- to podstawowy system ciosu
Romboidalny (ostrokątny)
Lokalne
koncentryczny
radialny
kulisowy
pierzasty
Charakterystyka opisowa spękań.
Charakterystyka opisowa spękań uwzględnia:
Orientacje spękań
Gęstość spękań
Objętościową
Powierzchniową
Rozwarcie spękań (porowatość szczelinowa)
Rozmiary spękań i ich stosunek do uławicenia
Kształt i morfologia spękań
Wypełnienie spękań (żyły neptuniczne)
Wzajemny stosunek spękań
Tektoniczne przekształcenia spękań (gzymsy, lustra tektoniczne, stylolity, slikolity, rysy ślizgowe)
Jeżeli spękania są wypełnione to powstają w reżimie ekstensywnym (rozciąganie), jeżeli nie wypełnione to ścinanie.
Żyły neptuniczne- wypełnienia spękań ekstensywnych.
Mezostruktury tektoniczne i ich znaczenie w badaniach tektonicznych .
Klasyfikacje stylolitów, ich geneza i znaczenie.
Pojęcie budinażu, kliważu spękaniowego i ogólnego.
Mapy topograficzne w Polsce ich charakterystyka.
Mapy wydawane przez państwa zaborcze i okupacyjne.
Mapy w układzie tzw.. „Kopiec Unii” wydawane przez Wojskowy Instytut Geograficzny w latach międzywojennych (skala1:25000, 1:100000, 1:300000). Modyfikacja tego układu zwana „Borowa Góra” była używana bezpośrednio po drugiej wojnie światowej
Mapy powiatowe w skali 1:25000 (lata 60-te, 70-te bez współrzędnych geograficznych i siatki kilometrowej.
Mapy w układzie „Międzynarodowej mapy świata” (tzw. „Układ 1942”). Są to mapy ze współrzędnymi geograficznymi i topograficznymi. Mapy w skali 1:200000 i 1:50000 były używane jako podkład do map geologicznych. 1:50000 i 1:200000 od lat 50-tych, ale do 1990 zniekształcane. Od 1990 obowiązuje to samo cięcie i oznaczenia arkuszy, ale układ współrzędnych określa się jako „Układ 1992”- współpracuje z GPS.
Mapy w „Układzie Współrzędnych 1963”- bez współrzędnych geograficznych, ze współrzędnymi topograficznymi w skali 1:50000, 1:25000, 1:10000, 1:5000. Mapy te są co kilka lat unowocześniane i stosowane są jako aktualny podkład do prac w kartografii geologicznej.
Przykładowa mapa w skali 1:50000 obejmuje 4 arkusze mapy 1:25000, a ta z kolei 4 arkusze mapy w skali 1:10000.
Mapy wydawane przez Głównego Geodetę Kraju np 1:50000 M-34-64-D Kraków Zachód; 1:10000 M-34-64-D, d, 1 Kraków Nowa Wieś. Mapy te zawierają treść bardzo podobna jak mapy w „Układzie współrzędnych 1965” i mogą być stosowane do prac kartograficznych.
Mapy turystyczne wydawane przez Zarząd Topograficzny Sztabu Generalnego Wojska Polskiego zawierają zwykle dwa arkusze łączone mapy 1:100000 oznaczone np. M-34-63/64 Katowice- Kraków.
Mapy w „Układzie GUGiK 80” w skali 1:100000 ze współrzędnymi geograficznymi i siatką kilometrową.
Mapy geologiczne wydawane aktualnie w Polsce przez PIG i inne ośrodki.
Mapa Geologiczna Polski 1:200000
Mapa hydrogeologiczna 1:200000
Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski 1:50000
Mapa hydrogeologiczna 1:50000
Mapa Geologiczno- Gospodarcza 1:50000
Mapa Sozologiczna 1:50000
Mapa Geologiczna Sudetów 1:25000
Mapa geologiczna Tatr 1:10000
Klasyfikacja map geologicznych.
Według skali:
Ogólne, przeglądowe> 1:100000, =kompilacyjne
Szczegółowe- 1:10000- 1:50000 =wykonywane w terenie
Wielkoskalowe, plany, specjalne 1:500- 1:5000 = wykonywane w terenie
Według „głębokości”:
Powierzchniowe (odkryte- nie ma utworów Q, zakryte- to co w terenie dokładnie na mapie).
Wgłębne
Według tematyki:
Stratygraficzne (litologiczne, litostratygraficzne)
Tektoniczne
Strukturalne
Litologiczno- facjalne
Paleogeograficzne
Geologiczno- inżynierskie
Hydrogeologiczne
Surowcowe
Geomorfologiczne
Geofizyczne
Kompleksowe (=podstawowe).
Przeglądowa Mapa Geologiczna Polski- charakterystyka.
Przeglądowa Mapa Geologiczna Polski 1:200000- mapa obejmuje obszar całej polski, wydana została w dwóch wersjach: A- mapa geologiczna zakryta oraz B- mapa geologiczna odkryta- bez utworów Q. Na każdym arkuszu zamieszczony jest przekrój geologiczny oraz profile stratygraficzno- litologiczne. Barwny arkusz mapy zarówno wersji A jak i B w skali 1:200000 uzupełnia komplet czarno- białych map, w skali 1:50000 składających się z 16 arkuszy będących powiększona kopią granic geologicznych wraz z lokalizacją i profilem stratygraficznym punktów dokumentacyjnych.
Do każdego arkusza opracowane są objaśnienia tekstowe w postaci broszury z omówioną budową geologiczną, przedstawiono profile głębokich otworów wiertniczych, wyniki przeglądowych prac zdjęciowych, wyniki zestawień map bardziej szczegółowych.
Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski- charakterystyka.
Szczegółowa Mapa Geologiczna Polski skala 1:50000 (mapa zakryta)- w skład danego arkusza mapy wchodzą:
Arkusz mapy
Objaśnienia- zielona książeczka
Na arkusz mapy (tzw.” Płachtę”) znajdują się :
Mapa geologiczna w skali 1:50000
Objaśnienia barw, szrafuj i symboli
Profile litostratygraficzne (co najmniej jeden)
Przekroje geologiczne (co najmniej jeden) wykonane wzdłuż linii przekrojowej zaznaczonej na mapie
Szkic podziału wykonawstwa fragmentów arkusza na poszczególnych wykonawców
Na odwrotnej stronie arkusza („płachty”) znajdują się skrócone profile wierceń zaznaczonych na mapie.
Objaśnienia do SMGP zawierają następujące rozdziały i załączniki:
Rozdziały:
Wstęp (dane ogólne)
Ukształtowanie powierzchni terenu
- geomorfologia
- hydrografia
Budowa geologiczna
- stratygrafia
- tektonika
- rozwój budowy geologicznej
Charakterystyka surowców mineralnych
Charakterystyka hydrogeologiczna
Charakterystyka geologiczno- inżynierska
Podsumowanie
Literatura
Załączniki:
Szkic geomorfologiczny w skali 1:100000
Szkic geologiczny odkryty w skali 1:100000
Szkic występowania surowców min. w skali 1:100000
Szkic hydrogeologiczny w skali 1:100000
Szkic geologiczno inżynierski w skali 1:100000
Mapa opracowana jest w układzie „1942”. SMGP jest wydawana w oparciu o:
Instrukcję opracowania i wydania SMGP w skali 1:50000
Metodykę opracowania SMGP w skali 1:50000
Mapa Geologiczno- Gospodarcza Polski- charakterystyka.
Mapa Geologiczno- gospodarcza Polski w skali 1:50000- opracowana w układzie „1942”. Składa się z mapy (drukowanej na podkładzie topograficznym) i tekstu objaśniającego. Wydawana jest w tym samym cięciu co SMGP w skali 1:50000. Obejmuje pięć grup tematycznych:
Kopaliny
Górnictwo i przetwórstwo kopalin
Wody
Warunki podłoża budowlanego
Ochrona przyrody, krajobrazu i zabytki kultury
Składa się z:
Planszy głównej, obszernego tekstu objaśniającego z tabelkami i mapami uzupełniającymi (arkusz na tle jednostek fizjograficznych, budowy geologicznej, głównych zbiorników wód podziemnych).
Komputerowej bazy danych o złożach kopalin
Mapa Sozologiczna polski- charakterystyka.
Mapa Sozologiczna Polski skala1:50000- drukowana na podkładzie topograficznym 1:50000 w układzie współrzędnych „1942” niektóre arkusze w układzie „1965”. Ilustruje:
Ochronę środowiska, jego zasoby (użytki rolne, lasy, strefy ochronne ujęć wody, obiekty ochrony przyrody)
Podatność środowiska na degradację naturalna, uprawową, infiltrację i zalewy.
Degradację środowiska
Przeciwdziałanie degradacji (ekrany akustyczne, pasy wiatrochronne, oczyszczalnie ścieków)
Kierunek rekultywacji terenów zagrożonych
Nieużytki naturo- i antropogeniczne.
Mapy glebowo- rolne- charakterystyka.
Mapa glebowo- rolna w skali 1:5000- zawiera:
Klasy bonitacyjne (8 klas):
I, II, III- gleby dobre
III b, IV a, IV b- gleby średnie
V, VI- gleby słabe
Trwałe użytki zielone (lasy, łąki, pastwiska)
Kompleksy przydatności rolniczej
Typy i podtypy gleb
Rodzaje i gatunki gleb
Dodatkowe informacje
Etapy wykonania mapy geologicznej.
Etapy wykonania mapy geologicznej:
Przygotowanie do prac terenowych- studiowanie materiałów archiwalnych, map, publikacji zakończone wykonaniem projektu badań.
Prace terenowe- zdjęcie geologiczne- wykonanie mapy geologicznej terenowej, rękopiśmiennej
Prace edytorskie
Prace przygotowawcze do kartowania geologicznego:
Stadium publikacji i materiałów archiwalnych
- publikacje- Biblioteka Geologiczna Polski
- materiały archiwalne. Archiwa.
- opisy wierceń- publikowane, niepublikowane, magazyny rdzeni
- mapy i przekroje geologiczne- publikowane i nie
- okazy skał
- rozmowy z osobami pracującymi w terenie
2. Stadium zdjęć lotniczych i map topograficznych
- zdjęcia lotnicze jako podkłady topograficzne; fotointerpretacja geologiczna „wstępna”- szkic fotointerpretacyjny
- mapy topograficzne- analiza rzeźby terenu i jej związku z geologią, wyszukiwanie możliwych odsłonięć, projektowanie marszu.
Zasada działania systemu GPS i jego stosowalnośc dla map topograficznych
GPS służy do określenia położenia przestrzennego najróżniejszych obiektów w oparciu o pomiar odległości od satelitów, których położenie w danym momencie czasu jest bardzo dokładnie określone. Jest to przestrzenne wcięcie wstecz, do czego potrzebne są min. 3 odległości do trzech równomiernie rozłożonych satelitów (nie mogą być na linii).
Miarą odległości jest czas wędrówki sygnału radiowego satelitów na ziemię. Satelity mają po 2 zegary atomowe na pokładzie ale odbiorniki tylko zwykłe zegary kwarcowe, a czas trzeba by zmierzyć bardzo dokładnie, bo:
- czas wędrówki sygnału ok. 6/100s.
- błąd pomiaru czasu 1/1000000s x 300000km/s daje błąd odległości 300m. W praktyce tego czasu nie da się zmierzyć. Wylicza się go jak poprawkę do czego potrzebny jest sygnał od czwartego satelity. Osiągana obecnie dokładność pomiaru bez dodatkowych korekcji wynosi kilka m.
Zastosowanie
GPS służy do:
- określenia współrzędnych pkt. Na którym się znajdujemy (np. Długość i Szerokość geograficzna). Współrzędne nanosimy od razu w terenie na mapę, lub wprowadzamy do pamięci odbiornika celem dalszej obróbki komputerowej.
- nawigacji czyli dotarcia do celu o znanych współrzędnych pieszo, samochodem, statkiem i okrętem. W tym celu oprócz współrzędnych odbiornik podaje chwilowy kurs i prędkość obliczone ze zmiany pozycji w czasie
- dystrybucji wzorców w czasie i częstotliwości dla celów użytkowych. Od Międzynarodowego Czasu Atomowego różni się w skali roku o pojedyncze sekundy przestępcze dodawane dla wyrównania z czasem słonecznym.
Układ współrzędnych ortokartezjańskich w systemie GPS.
Pozycja satelitów i obiektów mierzonych jest obliczana ze współrzędnych geodezyjnych, czyli takich, które uwzględniają spłaszczenie Ziemi (elipsoida obrotowa). Wszystkie podstawowe obliczenia wykonuje się w :
geocentrycznym układzie ortogonalnym XYZ (ortokartezjańskim) zaczepionym w środku elipsoidy WGS84, której środek znajduje się w środku masy Ziemi. Od poprzednio stosowanych w geodezji układów odniesienia (elipsoid) różni się tym, że pkt. zaczepienia jest w środku masy a nie w środku geometrycznym.
współrzędne ortogonalne XYZ są przeliczane na dowolne współrzędne
- kątowe- szerokość i długość geograficzna
- liniowe- płaskie czyli siatka kilometrowa
Czynniki wpływające na dokładnśc pomiarów GPS.
Dokładność pomiarów
Dokładność gwarantowana pomiarów GPS jest lepsza niż 22m (2D w poziomie) dla odbiorników cywilnych i 16m (3D- trójwymiar) dla wojskowych. W praktyce przy dobrych warunkach pomiaru jest ona duża lepsza ale może też być dużo gorsza, co zależy zwłaszcza od:
Typu odbiornika, odbiorniki geodezyjne (fazowe) pozwalają na pomiar z dokładnością rzędu mm. Odbiorniki nawigacyjne (turystyczne) ok. 15m. lepsze odbiorniki kartograficzne (kodowo- fazowe 20- 40cm), tańsze (kodowe) ok. 1m.
Ilości i rozmieszczenia satelitów na niebie. Średnio na nieboskłonie „widać” od 6 do 8 satelitów, nawet 11 ale zdarza się że są tylko 3-4. Jeśli jakaś górka zasłania kawałek nieba to pomiar nie jest możliwy.
Stopnia zasłonięcia nieboskłonu przez las, domy, skały, zbocza.
Stanu jonosfery. Burze magnetyczne- silnie zniekształcają sygnał docierający na ziemię. Tylko część błędu zniesiona przez poprawkę emitowana wraz z sygnałem można usunąć przez korekcję czyli DGPS (Differentia GPS)
- po powrocie z terenu
- od razu w terenie