Удар и падение

В геологии плоской простирание и падение - это соглашение об измерениях, используемое для описания ориентации или положения плоского объекта геологического . объекта Простирание — это азимут воображаемой горизонтальной линии, пересекающей плоскость, а его падение — это угол наклона (или угол наклона ), измеренный вниз от горизонтали. ^{[ 1 ]} Они используются вместе для измерения и документирования характеристик структуры для изучения или использования на геологической карте . ^{[ 2 ]} Ориентация объекта также может быть представлена наклоном и направлением падения , используя азимут падения, а не значение простирания. Линейные объекты аналогичным образом измеряются с помощью тренда и погружения , где «тренд» аналогичен направлению падения, а «падение» — углу падения. ^{[ 3 ]}

Уклон и падение измеряются с помощью компаса и клинометра. Компас используется для измерения простирания объекта, держа его горизонтально напротив объекта. Клинометр измеряет падение объектов, регистрируя наклон, перпендикулярный простиранию. ^{[ 1 ]} Это можно сделать по отдельности или вместе, используя такой инструмент, как транзит Брантона или компас Сильвы .

Любая плоская особенность может быть описана по простиранию и падению, включая осадочные напластования , трещины , разломы , трещины , куэсты , магматические дайки и силлы , метаморфическую слоистость и структуру и т. д. Наблюдения за ориентацией структуры могут привести к выводам об определенных частях территории. история, такая как движение, деформация или тектоническая активность . ^{[ 3 ]}

Элементы

Простирание и падение показаны рядом со сторонами света в горизонтальной плоскости. Z: линия простирания красной плоскости, σ: угол простирания, F: направление падения, φ: угол падения. Угол пересечения с зеленой плоскостью представляет собой видимый наклон красной плоскости в северном направлении.

При измерении или описании положения наклонного объекта необходимы две величины. Угол спуска или падения склона и направление спуска, которое может быть представлено направлением простирания или падения. ^{[ 4 ]}

Окунать

Падение - это наклон данного объекта, который измеряется от наибольшего угла спуска наклонного слоя или объекта относительно горизонтальной плоскости. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Истинное падение всегда перпендикулярно простиранию. Он записывается в виде числа (от 0° до 90°), обозначающего угол в градусах ниже горизонтали. Это может сопровождаться приблизительным указанием направления падения (север, юго-восток и т. д.), чтобы избежать двусмысленности. ^{[ 1 ]} Иногда направление можно опустить, если известно используемое соглашение (например, правило правой руки). ^{[ 3 ]}

Полностью плоский объект будет иметь одинаковое значение наклона по всей поверхности. Наклон изогнутого объекта, такого как антиклиналь или синклиналь , будет меняться в разных точках объекта и будет плоским на любой оси сгиба . ^{[ 1 ]}

Ударять

Удар — это представление ориентации наклонного объекта. Линия простирания пласта , разлома или другого плоского объекта — это линия, представляющая пересечение этого объекта с горизонтальной плоскостью. Простирание объекта — это азимут (направление компаса) линии простирания. ^{[ 5 ]} Это может быть представлено либо квадрантным направлением компаса (например, N25 ° в.д.), либо одним трехзначным числом, выраженным в виде угла от истинного севера (например, N25 ° в.д. просто превратится в 025 или 025 °). ^{[ 3 ]}^{[ 1 ]}

Ориентация объекта также может быть представлена направлением его падения. Вместо азимута горизонтальной линии на плоскости используется азимут самой крутой линии на плоскости. ^{[ 3 ]} Направление падения можно представить себе как направление, в котором будет течь вода, если ее вылить на плоскость. ^{[ 7 ]}

Видимый провал

В то время как истинное падение измеряется перпендикулярно простиранию, кажущееся падение относится к наблюдаемому падению, которое не перпендикулярно линии простирания. Это можно увидеть на обнажениях или поперечных сечениях, которые не идут параллельно направлению падения. ^{[ 7 ]} Кажущееся падение всегда меньше истинного. ^{[ 1 ]} Если простирание известно, кажущееся или истинное падение можно рассчитать с помощью тригонометрии:

$\alpha =\arctan(\sin \beta \times \tan \delta )$
$\delta =\arctan(\tan \alpha \div \sin \beta )$

где δ — истинное падение, α — кажущееся падение, а β — угол между направлением простирания и кажущимся направлением падения, все в градусах. ^{[ 8 ]}

Тренд и погружение

Измерение ориентации линейного объекта аналогично измерению простирания и падения, хотя терминология отличается, поскольку « простирание» и «падение» зарезервированы для плоскостей. Вместо этого линейные функции используют тренд и падение . Погружение или угол погружения — это наклон объекта, измеренный вниз относительно горизонтали. Тренд — это азимут объекта, измеренный в направлении погружения. Горизонтальная линия будет иметь наклон 0°, а вертикальная линия будет иметь наклон 90°. ^{[ 3 ]}^{[ 7 ]} Линейный элемент, лежащий внутри плоскости, также можно измерить по его наклону (или шагу). В отличие от погружения, которое представляет собой азимут объекта, наклон представляет собой угол, измеренный в плоскости от линии простирания. ^{[ 3 ]}

Карты и разрезы

Поперечное сечение антиклинали с прорезающей ее дайкой, с изображением поверхности на карте, показывающим простирание и падение каждого пласта.

Некоторые распространенные символы карты, в том числе удар и падение.

На геологических картах простирание и падение могут быть обозначены символом Т с числом рядом с ним. Более длинная линия представляет простирание и имеет ту же ориентацию, что и угол простирания. Падение представлено более короткой линией, которая перпендикулярна линии простирания в направлении спуска. Число указывает угол падения в градусах ниже горизонтали и часто не имеет символа градуса. Вертикальные и горизонтальные объекты не обозначаются цифрами, а вместо них используются собственные символы. Слои, падающие вертикально, имеют линию падения по обе стороны от простирания, а горизонтальная слоистость обозначена крестиком в кружке. ^{[ 2 ]}^{[ 9 ]}

Интерпретация простирания и падения является частью создания разреза территории. Информация о простирании и падении, записанная на карте, может использоваться для реконструкции различных структур, определения ориентации объектов недр или обнаружения наличия антиклинали или синклинали . складок ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Измерение

Конвенции

Есть несколько соглашений, которые геологи используют при измерении азимута объекта. При использовании удара можно измерить два направления на расстоянии 180 ° друг от друга, по часовой стрелке или против часовой стрелки от севера. Одним из распространенных соглашений является использование «правила правой руки» (RHR), согласно которому плоскость наклоняется вправо, если смотреть в направлении удара, или что направление падения должно составлять 90 ° по часовой стрелке от направления удара. Однако в Великобритании иногда указывается правило правой руки, согласно которому направление падения происходит против часовой стрелки от простирания. Некоторые геологи предпочитают использовать направление простирания меньше 180°. Другие предпочитают использовать соглашение «направление падения, падение» (DDD) вместо направления простирания. Захват и падение обычно обозначаются как «захват/падение» или «направление падения, падение», при этом символ градуса обычно опускается. Для уменьшения двусмысленности можно добавить общее алфавитное направление падения (север, юго-восток и т. д.). Для объекта с падением 45° и направлением падения 75° простирание и падение можно записать как 345/45 NE, 165/45 NE или 075,45. Направление квадранта компаса для удара также можно использовать вместо азимута, записывая как S15E или N15W. ^{[ 1 ]}^{[ 3 ]}

Инструменты

Brunton Geo Transit , обычно используемый геологами для измерений простирания и падения.

Уклон и падение измеряются в полевых условиях с помощью компаса и клинометра . Компас используется для измерения азимута простирания, а клинометр измеряет наклон падения. ^{[ 2 ]} Доктор Э. Клар впервые описал современный компас-клинометр в 1954 году, и некоторые из них до сих пор называются компасами Клара. ^{[ 10 ]} Сегодня используются компасы Брантона и компаса Сильвы .

Также доступны приложения для смартфонов , которые могут выполнять измерения ударов и наклонов, включая такие приложения, как GeoTools . телефона Эти приложения могут использовать внутренний акселерометр для измерения ориентации. В сочетании с функциями GPS таких устройств это позволяет записывать показания, а затем загружать их на карту. ^{[ 11 ]}

При изучении особенностей недр можно использовать наклономер. Уклономер — это инструмент, который опускают в скважину и к которому радиально прикреплены рычаги, которые могут определять микросопротивление породы. Записывая моменты изменения свойств породы по каждому из датчиков, можно определить простирание и падение объектов недр. ^{[ 12 ]}

Ссылки

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час «Измерение падения и простирания» . Геологические отступления . 01.02.2019. Архивировано из оригинала 29 декабря 2021 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Панчук, Карла (2018). «Измерение геологических особенностей» . Физическая геология, издание Первого университета Саскачевана .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Уолдрон, Джон; Снайдер, Морган (2020). «Ориентация структур» . Геологические структуры: практическое введение . Открытое образование Альберты.
^ Лахи, Федерик Х (1961). Полевая геология (1-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл . п. 6. ISBN 9780070358089 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Тарбак, Эдвард Дж; Лютгенс, Фредерик К. (2005). Земля: Введение в физическую геологию (8-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон / Прентис-Холл. п. 308.
^ "Окунать". Новая международная энциклопедия . 1905.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Лайл, Ричард Дж (2004). Геологические структуры и карты - Практическое руководство (3-е изд.). стр. 2–6.
^ «Как рассчитать кажущееся падение на основе реального падения (и наоборот) с помощью ортогональной проекции и тригонометрии» . Структурная геология . 01.05.2012. Архивировано из оригинала 11 июня 2021 г.
^ «Цифровой картографический стандарт для обозначения геологических карт» . Подкомитет по геологическим данным FGDC . Геологическая служба США . 09.05.2017.
^ Клар, Э (1954). «Двухконтурный геолого-шахтерский компас для измерения площадей и линейных линий» . Переговоры Федерального геологического института . 4 .
^ Вэн Ю.-Х., Сунь Ф.-С. и Григсби Дж.Д. (2012). «GeoTools: приложение для телефона Android по геологии». Компьютеры и геонауки . 44 : 24–30. Бибкод : 2012CG.....44...24W . дои : 10.1016/j.cageo.2012.02.027 .
^ «Инструмент наклономера» . КГС — Анализ геологических каротажей . Канзасский государственный университет. 24 марта 2017 г. Архивировано из оригинала 25 апреля 2021 г.

Дальнейшее чтение

Комптон, Роберт Р. (1985). Геология в полевых условиях . Нью-Йорк: Дж. Уайли и сыновья. ISBN 978-0-471-82902-7 . ОСЛК 301031779 .

[:4-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час «Измерение падения и простирания» . Геологические отступления . 01.02.2019. Архивировано из оригинала 29 декабря 2021 г.

[:1-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Панчук, Карла (2018). «Измерение геологических особенностей» . Физическая геология, издание Первого университета Саскачевана .

[:0-3] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Уолдрон, Джон; Снайдер, Морган (2020). «Ориентация структур» . Геологические структуры: практическое введение . Открытое образование Альберты.

[4] Лахи, Федерик Х (1961). Полевая геология (1-е изд.). Нью-Йорк: МакГроу-Хилл . п. 6. ISBN 9780070358089 .

[:3-5] Перейти обратно: ^а ^б Тарбак, Эдвард Дж; Лютгенс, Фредерик К. (2005). Земля: Введение в физическую геологию (8-е изд.). Река Аппер-Сэддл, Нью-Джерси: Пирсон / Прентис-Холл. п. 308.

[6] "Окунать". Новая международная энциклопедия . 1905.

[:2-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с Лайл, Ричард Дж (2004). Геологические структуры и карты - Практическое руководство (3-е изд.). стр. 2–6.

[8] «Как рассчитать кажущееся падение на основе реального падения (и наоборот) с помощью ортогональной проекции и тригонометрии» . Структурная геология . 01.05.2012. Архивировано из оригинала 11 июня 2021 г.

[9] «Цифровой картографический стандарт для обозначения геологических карт» . Подкомитет по геологическим данным FGDC . Геологическая служба США . 09.05.2017.

[10] Клар, Э (1954). «Двухконтурный геолого-шахтерский компас для измерения площадей и линейных линий» . Переговоры Федерального геологического института . 4 .

[Weng_et_al-11] Вэн Ю.-Х., Сунь Ф.-С. и Григсби Дж.Д. (2012). «GeoTools: приложение для телефона Android по геологии». Компьютеры и геонауки . 44 : 24–30. Бибкод : 2012CG.....44...24W . дои : 10.1016/j.cageo.2012.02.027 .

[12] «Инструмент наклономера» . КГС — Анализ геологических каротажей . Канзасский государственный университет. 24 марта 2017 г. Архивировано из оригинала 25 апреля 2021 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

v т и Структурная геология
Underlying theory	Deformation mechanism Lamé's stress ellipsoid Mohr–Coulomb theory Mohr's circle Overburden pressure Rock mechanics Strain Strain partitioning Stress Stress field Tension
Measurement conventions	Brunton compass Inclinometer Orthographic projection Rake Stereographic projection Strike and dip
Large-scale tectonics	Accretionary wedge Allochthon Autochthon Back-arc basin Continental collision Convergent boundary Décollement Divergent boundary Extensional tectonics Fault block Fenster Fold and thrust belt Fold mountains Foreland basin Graben Half-graben Horse Horst Horst and graben Intra-arc basin Inversion Klippe List of tectonic plate interactions Mélange Mountain formation Nappe Obduction Orogeny Passive margin Plate tectonics Pull-apart basin Rift valley Rift Saddle Strike-slip tectonics Structural basin Suture Syneclise Terrane Thick-skinned deformation Thin-skinned deformation Thrust tectonics
Fracturing	Columnar jointing Dike Exfoliation joint Fissure Joint Vein
Faulting	Cataclasite Cataclastic rock Detachment fault Disturbance Fault mechanics Fault scarp Fault trace Thrust fault Transfer zone Transform fault
Foliation and lineation	Cleavage Compaction Crenulation Fissility Oblique foliation Pressure solution Rock microstructure Slickenside Stylolite Tectonic phase Tectonite
Folding	Anticline Chevron Detachment fold Dome Homocline Monocline Syncline Vergence
Boudinage	Competence
Kinematic analysis	3D fold evolution Paleostress inversion Paleostress Section restoration
Shear zone	Mylonite Pure shear Shear
Category