Геология. Геологические карты и разрезы. Решение аналитических задач



Министерство образования Российской Федерации 

Уральский федеральный университет имени первого 

Президента России Б. Н. Ельцина 

М. В. Венгерова, А. С. Венгеров 

ГЕОЛОГИЯ 
Геологические карты и разрезы. 
Решение аналитических задач

Учебно-методическое пособие 

Рекомендовано методическим советом 
Уральского федерального университета для студентов,  
обучающихся по направлению подготовки бакалавров  
08.03.01 «Строительство»

Екатеринбург 
Издательство Уральского университета 
2018 



УДК 55(075.8) 
ББК 26.3я73 
         В29 

Рецензенты: 
завкафедрой гидрогеологии, инженерной геологии и геоэкологии 
Уральского государственного горного университета д-р геол.-минерал. наук, проф. С. Н. Тагильцев; 
ведущий геолог Серовской ГСП ОАО «Уральская геолого-съемочная 
экспедиция» канд. геол.-минерал. наук Ю. Н. Кошевой

Научный редактор — д-р техн. наук, проф. Ф. Л. Капустин

На обложке — изображение из личного архива авторов М. В. Венгеровой, А. С. Венгерова

В29

Венгерова, М. В.
Геология. Геологические карты и разрезы. Решение аналитических задач : учеб.-метод. пособие / М. В. Венгерова, А. С. Венгеров. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2018. — 124 с.
ISBN 978-5-7996-2272-5

Учебно-методическое пособие предназначено для проведения практиче
ских занятий по дисциплине «Геология», входящей в модуль «Инженерное 
обеспечение строительства» учебного плана подготовки бакалавров по направлению 08.03.01 «Строительство». Пособие направлено на формирование навыков построения и интерпретации геологической графики, решения 
простых аналитических задач по гидрогеологии и грунтоведению, применения методик инженерно-геологических изысканий. Приведены примеры построения разрезов и выполнения заданий, варианты контрольных заданий 
для выполнения студентами и форма отчетности по ним.

Библиогр.: 10 назв. Табл. 20. Рис. 21.

ISBN 978-5-7996-2272-5
© Уральский федеральный 
     университет, 2018



ПРЕДИСЛОВИЕ

П

рактические занятия по дисциплине «Геология» способствуют формированию навыков проведения анализа материалов 
инженерно-геологических изысканий, выбора оптимальных инженерно-геологических условий для размещения сооружений 
конструкций и способа производства земельно-скальных работ, предварительной оценке запасов месторождений строительных материалов, знакомят с методикой расчетов основных гидрогеологических параметров и гидрогеохимических показателей.

Отчеты по инженерно-геологическим изысканиям сопровождаются графическим материалом, представленным геолого-литологическими колонками скважин, инженерно-геологическими разрезами 
и картами. В приложения к отчету также входят таблицы физико-механических свойств грунтов, химических анализов воды и др. Иногда комплекс инженерно-геологических изысканий включает поиск 
и разведку месторождений строительных материалов, предварительный подсчет запасов и оценка целесообразности их разработки.

Умение анализировать информацию, нанесенную на геологические 

карты и навыки построения простых геологических, гидрогеологических и инженерно-геологических разрезов, позволит в полной мере 
оценить инженерно-геологические условия строительной площадки 
или месторождения строительных материалов.

Решения простых аналитических заданий по определению номен
клатуры грунтов, водопритоков к водозаборным сооружениям, агрессивности подземных вод дают возможность ознакомиться с нормативными документами: ГОСТ 25100–2011 «Грунты», СП 28.13330.2012 

Предисловие

«Защита строительных конструкций от коррозии. Актуализированная редакция СНиП 2.03.11–85», СП 11–105–97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства».
В разделах 4 «Определение элементов залегания пластов при помо
щи горного компаса» и 7 «Методы подсчета количества строительного 
материала в месторождении» представлен материал для образовательной программы «Производство и оборудование строительных материалов, изделий и конструкций».

В разделах  6 «Определение агрессивности подземных вод к бетону 

по химическому анализу воды» и 10 «Проектирование объемов изыскательских работ для строительных площадок» представлен материал для 
образовательной программы «Строительство зданий и сооружений».

1.ГЕОЛОГИЧЕСКИЕКАРТЫИРАЗРЕЗЫ

Ц

елью занятия является формирование знаний о геологической графике ‒ геологических картах и разрезах, методике анализа и интерпретации нанесенной на них геологической информации.
Вспомогательный материал: учебные геологические карты, линейки, цветные карандаши, методические указания.

1.1.Общиесведенияогеологическихкартахиразрезах

Важнейшей и обязательной геологической документацией при стро
ительстве являются геологические карты и разрезы, которые составляются после проведения изыскательских работ. Карты составляются при 
изысканиях на больших территориях, где планируется строительство 
крупных объектов, разрезы строятся во всех без исключения случаях.

Геологическая карта — графическое изображение в определенном 

масштабе с помощью условных обозначений геологической ситуации на поверхности Земли (границы вещественных комплексов, их 
состав, возраст, взаимоотношения и др.). Для более наглядного восприятия карты обязательно сопровождаются геологическими разрезами, стратиграфической колонкой и системой условных знаков (легендой) с объяснением их содержания.

Все геологические карты строятся на топографической основе соответствующего масштаба.

1.Геологическиекартыиразрезы

Геологические карты подразделяются на карты четвертичных от
ложений и карты коренных пород (основные). Карты четвертичных 
отложений отображают строение, генезис и литологический состав 
четвертичных образований, покрывающих сплошным чехлом большую часть земной поверхности. Карта коренных пород строится при 
необходимости анализа геологического строения более ранних отложений (коренных пород), для чего условно снимается четвертичный покров.

Карты коренных пород подразделяются на следующие виды:
• стратиграфические, отображающие возраст пород и условия их 

залегания без разделения пород по литологическому составу;

• литологические — отображающие вещественный состав пород 

и условия их залегания;

• литолого-стратиграфические, отображающие литологический 

состав горных пород, их возраст и условия залегания. В практике геологических исследований для строительства данный вид 
карт применяется как основа для построения специальных карт;
• специальные — кроме геологической информации отображают 
данные, важные для определенных целей (строительства, водоснабжения и т. д.). К специальным картам относятся инженерно-геологические, гидрогеологические, геоморфологические, 
карты полезных ископаемых и т. д.

На инженерно-геологические карты, кроме геологической инфор
мации, наносится информация о физико-механических свойствах 
грунтов, о наличии на данной территории проявлений различных геологических процессов и явлений, данные гидрогеологических исследований. Существует три разновидности инженерно-геологических  
карт:
• карты инженерно-геологических условий содержат информацию, 

дающую представление о инженерно-геологических условиях 
территории для любых видов наземного строительства;
• карты инженерно-геологического районирования — на этих кар
тах вся территория подразделяется на регионы со схожими инженерно-геологическими условиями;
• карты специального назначения — для конкретного вида строи
тельства, на них помимо отображения инженерно-геологических условий территории дается прогноз инженерно-геологических явлений.

1.1.Общиесведенияогеологическихкартахиразрезах

Масштабы инженерно-геологических карт зависят от назначения 

и детальности. Карты мелкого масштаба 1:500 000 и мельче являются 
обзорными, карты среднего масштаба от 1:200 000 до 1:100 000 используют для поисков вариантов трасс автомобильных и железных дорог, 
гидротехнических сооружений и т. д., карты крупномасштабные или 
детальные от 1:100 000 и крупнее используются для строительства отдельных сооружений.

На геологических картах показывают площадные, линейные и точечные (знаковые) обозначения геологических объектов.
Площадные геологические объекты подразделяются на стратифицированные ‒ горные породы, залегающие слоями (осадочные, вулканогенно-осадочные, вулканогенные образования), и нестратифицированные ‒ интрузивные тела. Линейные объекты ‒ границы между 
геологическими телами, разрывные нарушения, жилы, дайки и т. д. 
Точечные объекты ‒ места замера элементов залегания геологических 
тел, места находок фауны, горные выработки и т. д.

Возраст горных пород на геологических картах для стратифицированных образований обозначается согласно общепризнанной цветовой шкале (приложение 1). Каждой системе присвоен определенный 
цвет, разные отделы системы закрашиваются оттенками принятого 
для системы цвета, причем темные оттенки указывают на более древний возраст. Дополнительно системы пород обозначаются буквенными индексами, которые соответствуют начальным латинским буквам 
названия эратемы или системы. Для обозначения отдела к буквенному индексу внизу справа прибавляется арабская цифра. Например, 
площади выходов на земную поверхность каменноугольных отложений обозначаются индексом (С) и окрашиваются в серый цвет, а юрских отложений — (J) в синий.
Современная четвертичная система имеет индекс (Q), желто-серый 

цвет и делится на отделы ‒ голоценовый QI — QIII и плейстоценовый 
QIV. На инженерно-геологических картах часто перед индексом Q ставятся знаки, несущие информацию о генезисе (происхождении) четвертичных отложений (аQIV ‒ аллювиальные (речные) отложения, eQIV 
‒ элювиальные отложения, fgQI ‒ флювиогляциальные (водно-ледниковые) отложения и т. д.).

Магматические породы (нестратифицированные образования) за
крашиваются цветом, который не зависит от возраста горных пород, 
а зависит от химического состава (процентного содержания крем

1.Геологическиекартыиразрезы

незема SiO2 в породе). Дополнительно химический состав обозначается греческим буквенным индексом, который ставится перед возрастным индексом породы. Например, площади выходов на земную 
поверхность гранитов обозначаются индексом (γ), а риолитов — (λ) 
и окрашиваются оттенками красного цвета, характерными для кислых пород. Перидотиты обозначаются индексом (ϭ) и окрашиваются 
темно-фиолетовым цветом, характерным для ультраосновных пород  
(прил. 2).
Литологический состав пород изображается краппом. Каждая разно
видность пород имеет свое условное обозначение в виде линий, штрихов, точек, определенным образом построенных.
Элементы залегания характеризуют положение любой наклонной 

поверхности в пространстве. К элементам залегания относятся линия 
простирания, линия падения и угол падения. На картах они обозначаются условным знаком, имеющим вид двух взаимно-перпендикулярных линий. Длинная линия соответствует положению простирания, а более короткая, отходящая перпендикулярно от ее середины, 
указывает направление падения. Цифры, стоящие у знака, показывают величину угла наклона.
Стратиграфическая колонка прилагается к каждой геологической 

карте и содержит информацию о вещественном составе геологических тел, мощности слоев определенного возраста и последовательности формирования геологического разреза.

1.1.1. Геологические карты моноклинальных  

и складчатых структур

Существуют общие правила интерпретации геологической инфор
мации, содержащейся на геологических картах. Прежде всего необходимо выяснить, каково залегание слоев горных пород на данной территории.
Ненарушенное горизонтальное залегание слоев в случае плоского го
ризонтального рельефа на геологической карте отражается в виде самого верхнего слоя. При расчлененном рельефе в пониженных участках обнажатся более древние породы, а повышенные формы рельефа 
будут сложены молодыми образованиями. Границы распространения 
пород различного возраста на карте (согласные стратиграфические 
границы) совпадают или параллельны горизонталям рельефа и нигде 
не пересекаются (рис. 1).

1.1.Общиесведенияогеологическихкартахиразрезах

QI

QI

P2
P2

P1

P2

P1

P2

P1
P1

C3

C3

250
240
230
220
210
200

Абс. отм.,

м

250

Рис. 1. Горизонтальное залегание слоев на геологической карте 

Параллельные стратиграфические несогласия на геологических картах 
распознаются по выпадению части возрастных подразделений из непрерывного стратиграфического разреза. Проекция поверхности несогласия 
и контуры слоев пород разного возраста параллельны и не пересекаются.
Угловое стратиграфическое несогласие (проекция поверхности несогласия на поверхность) на картах пересекает границы слоев пород, которые 
находятся ниже ее, и практически параллельна слоям, лежащим выше.
Нарушенное залегание слоев (моноклинальное, складчатое) на карте легко определить по пересечению стратиграфическими границами 
горизонталей рельефа.
Моноклинальное залегание пород (общий наклон слоев пород в одну 
сторону) на геологической карте выглядит как серия параллельных 
полос разного возраста: от древних к более молодым в сторону падения слоистости.
Моноклинальное вертикальное или почти вертикальное залегание 
слоистости проецируется на карты прямолинейными полосами разновозрастных пород независимо от степени расчлененности рельефа. 
Практически так же выглядит на картах пологое залегание слоев при 
выровненном рельефе.