МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДВНЗ «ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
ІНСТИТУТ ГІРНИЦТВА ТА ГЕОЛОГІЇ
КАФЕДРА ГЕОЛОГІЇ

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
ДО ВИКОНАННЯ ІНДИВІДУАЛЬНОЇ РОБОТИ З КУРСУ
«СТРУКТУРНА ГЕОЛОГІЯ»

для студентів напряму підготовки 050301 «Гірництво»
варіативна частина навчального плану:
 – «Буріння свердловин»,
- «Технологія та техніка розвідки родовищ корисних копалин»

Донецьк, ДонНТУ, 2011

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
ДВНЗ «ДОНЕЦЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ»
ІНСТИТУТ ГІРНИЦТВА ТА ГЕОЛОГІЇ
КАФЕДРА ГЕОЛОГІЇ

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ
ДО ВИКОНАННЯ ІНДИВІДУАЛЬНОЇ РОБОТИ З КУРСУ
«СТРУКТУРНА ГЕОЛОГІЯ»

для студентів напряму підготовки 050301 «Гірництво»
варіативна частина навчального плану:
 – «Буріння свердловин»,
- «Технологія та техніка розвідки родовищ корисних копалин»

Затверджено
на засіданні кафедри геології. 
Протокол № __ від 
__________2011 р.

Донецьк, ДонНТУ, 2011

УДК 551.243(007)

Методичні рекомендації до виконання індивідуальної роботи з курсу «Структурна геологія» (для студентів напряму підготовки 050301 «Гірництво» - варіативні частини навчального плану «Буріння свердловин», «Технологія та техніка розвідки родовищ корисних копалин»)/Укладачі М.Д.Каралі, В.О. Привалов. - Донецьк: ДонНТУ, 2011. -  с.

Приводяться короткі відомості про структурні карти, їх достоїнства й вади. Розглядається зміст, порядок виконання й оформлення індивідуальної роботи з побудови структурних карт. У додатку надаються таблиці різних варіантів вихідних даних.
Посібник призначається для студентів напряму підготовки 050301 «Гірництво» - варіативні частини навчального плану- «Буріння свердловин», «Технологія та техніка розвідки родовищ корисних копалин.

Укладачі: В. 0. Привалов, професор
М.Д.Каралі, старший викладач

ВСТУП

Карти, які зображують у стратоізогіпсах геологічну поверхню, носять назву структурних, або карт підземного рельєфу. Вони складаються коли форми залягання порід не відображені на звичайній геологічній карті. Структурні карти найбільш ефективні для зображення і аналізу складчастих структур, поверхонь незгідностей, інтрузивних масивів, пластів корисних копалин та інше. Особливо широко структурні карти застосовуються при розвідці та експлуатації нафтових і газових родовищ.
Методика складання структурних карт близька до методики зображення карт земної поверхні в горизонталях. На топографічну карту наносять усі пункти, в яких може бути визначена абсолютна відмітка геологічної поверхні. Між цими пунктами проводиться інтерполяція, шляхом якої знаходяться точки, що мають однакові відмітки. З'єднуючи ці пункти плавними кривими (стратоізогіпсами), отримуємо структурну карту геологічної поверхні.
Найбільш надійний метод побудування структурних карт базується на використанні даних бурових свердловин, які дозволяють досить точно визначити абсолютну відмітку геологічної поверхні у багатьох пунктах. З такою ж метою можуть бути використані геофізичні дані, геологічні розрізи, гірничі виробки.
Структурна карта дає змогу встановити в будь-який точці карти глибину геологічної поверхні, виявити елементи її залягання, а також побудувати по ній геологічні розрізи и вирішити інші питання щодо форми зображеної структури. 
Структурні карти мають ряд переваг при зображенні геологічних структур:
- вони відрізняються точністю, що дозволяє широко використовувати їх при розвідці та експлуатації пластових родовищ корисних копалин:
- структурні карти дозволяють зобразити рельєф складок, які знаходяться під земною поверхнею.
Це вигідно відрізняє їх від звичайних геологічних карт та розрізів.
До вад структурних карт можна віднести те, що на них зображаються тільки одна-дві верстви, а не усі породи, які спостерігаються на звичайній геологічній карті земної поверхні. Тому досить ефективним є поєднання структурних та звичайних геологічних карт.
Побудова поверхонь в ізолініях (ізогіпсах) є кращим графічним способом зображення структурних форм і найбільш перспективним методом глибинного структурного вивчення.

Індивідуальна домашня робота з побудування структурних карт виконуються на спеціальних бланках, які знаходяться на кафедрі геології ДонНТУ.

ПОБУДОВА СТРУКТУРНОЇ КАРТИ ЗА ДАНИМИ БУРОВИХ СВЕРДЛОВИН

Робота виконується згідно варіанту що вказується викладачем, на одному з бланків карти масштабу 1:10000 (за номерами 12-1, 12-2, ... 12-6). Для виконання та оформлення роботи потрібно мати три листи паперу для креслення формату А4, листок кальки (розміром 10x15 см), приладдя для креслення.
Порядок виконання роботи.
1. За положенням кожної свердловини на карті відносно горизонталей рельєфу місцевості визначаються абсолютні відмітки гирл свердловин, які заносяться у буровий журнал.
2. Визначаються абсолютні відмітки геологічної поверхні (верхнього горизонту) за формулою:
Z = Zг – A, 
де Z - абсолютна відмітка верхнього горизонту, м; 
Zг - абсолютна відмітка гирла свердловини, м; 
А - глибина залягання верхнього горизонту, встановлена свердловиною, м.
Величина А береться з таблиць вихідних даних згідно з варіантами завдань (див. додаток) 
2.Вихідні та обчислені за формулою дані заносяться у буровий журнал, який має таку форму:
Номер 
свердловини	Абсолютна відмітка гирла Zг, м	Глибина залягання верхнього горизонту А, м	Абсолютна відмітка верхнього горизонту Z, м	
1	2	3	4	

3. Абсолютна відмітка верхнього горизонту підписується на карті у знаменнику, під номером свердловини (наприклад, 5/+360; 1/-14). Альтитуди можуть мати як додатні, так і від'ємні значення.
4. Гирла свердловин з'єднуються прямими лініями (що не перетинаються), які утворюють на карті сітку трикутників. Якість структурної карти значною мірою залежить від правильно побудованої сітки трикутників. Домагаються, щоб трикутники були близькими до рівносторонніх. Сторони трикутників не повинні перетинати ділянок, на яких відмітки поверхні горизонту були б вище або нижче інтервалу відміток, що вказані на кінцях відповідних сторін трикутника. Для цього спочатку треба встановити загальне простягання та положення осі структури, що відбудовується. Це дозволяє уникнути появ на карті відсутніх насправді згинів поверхні горизонту.
Поверхня кожного трикутника повинна приблизно збігатися з положенням поверхні, що відбудовується. Трикутники повинні мати дві сторони близькі до розташування лінії падіння поверхні, а третю – до простягання. У сумнівних випадках слід віддавати перевагу інтерполяції між такими свердловинами, де різниця абсолютних відміток горизонту менша. Це означає, що не слід інтерполювати через замки складок (рис. 1).

Рисунок 1. Вибір правильного з’єднання точок висотних відміток на поверхні слоя для побудови структурної карти в стратоізогіпсах

5. Сторону трикутника між висотними відмітками, наприклад, 10 м, 75 м та 40 м (рис. 2, а), необхідно розділити на рівні частини, згідно з кількістью ізогіпс, що будуть проведені меж ними. В нашому випадку це ізогіпси з відмітками 20,30, 40,50,60,70 м. Для їх нанесення шляхом простої інтерполяціі знаходять на сторонах трикутника точки, що відповідають вибраному вертикальному інтервалу (перетину) рельєфу (10 метрів). Між свердловинами 2/75 і 3/40: це будуть точки 50-60-70; між свердловинами 1/10 і 3/40 – точки 20-30-40.. Інтерполяцію зручно проводити за допомогою прозорої палетки. Для виготовлення палетки на кальці слід провести серію паралельних ліній через 10 мм. 

Рисунок 2. Інтерполяція між точками висотних відміток:
а) по сторонам трикутника;                                     б) за допомогою ділильної палетки	
Для отримання структурної карти з'єднуються одинакові відмітки плавними кривими (стратоізогіпсами). При побудові структурної карти слід враховувати загальне простягання структур і не інтерполювати через замки складок (рис.3).

Рисунок 3. Приклад побудови структурної карти кровлі опорного горизонту

6. Після побудови структурної карти, студент по лінії вхрест простягання структури будує розріз, зберігаючи незмінними вертикальний і горизонтальний масштаби. Лінія розрізу повинна розташовуватися вхрест простягання осі структури. Спочатку викреслюється топографічний профіль земної поверхні, а потім зносяться на відповідну висотну відмітку точки перетину стратоізогіпс з лінією розрізу. По отриманих точках будуємо опорний горизонт на розрізі. Під розрізом складаються й кресляться умовні позначки.
Нижче розрізу дається стисла характеристика геологічної структури, що зображена на карті. 
7. Робота оформлюється і здається на перевірку. Бланк карти вирізається за рамкою, наклеюється на лист паперу для креслення, робляться необхідні написи (номер карти та варіанту, масштаб карти, відомості про виконавця). Сторони трикутників показуються тонкими чорними лініями. Стратоізогіпси наводяться синім кольором, у розривах їх ліній також синім кольором підписуються значення відміток. На ізогіпсах штрихами вказують напрямок нахилу структурної поверхні. Указується назва карти ("Структурна карта верхнього горизонту") та її масштаб.
Буровий журнал оформлюється на другому листі паперу для креслення.
Розріз будується с дотриманням всіх вимог до його оформлення. Поверхня опорного горизонту наводиться синім кольором. Під розрізом складаються й кресляться умовні позначки.

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

І. Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. - 4-е изд., -М.: Недра, 1984. -464 с.
2. Павлинов В.Н. Структурная геология и геологическое картирование с основами геотектоники. -М.: Недра, 1980. -Ч.І. -358 с.
3. Сократов Г.И. Структурная геология и геологическое картирование. -М.: Недра, 1972. -280 с.
4. Ковальчук 1.0. Основи складання та аналізу геологічних карт. -К.: НМК Міносвіти України, 1993. -104 с.
5. Куликов В.Н., Михайлов А.Е. Руководство к практическим занятиям по структурной геологии и геологическому картированию. -М.: Недра, 1993. -114 с.
6. Методические указания к выполнению лабораторних и индивидуальных работ по структурной геологи (для студентов геологических специальностей) /Таранец В.И., Яновский В.М., Бахтарова Е.П. -Донецк : ДПИ, 1991. -52 с.

Додаток 
ЗАВДАННЯ ДО ПОБУДОВИ СТРУКТУРНОЇ КАРТИ

Варіанти завдань до карти 12-1

№ свердловини	Глибина залягання верхнього горизонту, м	
	1-й вар	2-й вар	3-й вар	4-й вар	5-й вар	
1	362	412	435 	215	311	
2	363	413	438 	228	323	
3	347	400	422 	207	329	
4	295	345	371 	170	270	
5	278	330	353 	136	228	
6	284	335	359 	144	223	
7	325	375	400 	192	291	
8	294	346	372 	171	314	
9	276	326	349	148	320	
10	296	348	372 	189	350	
11	286	337	362 	176	346	
12	345	395	421 	224	362	
13	405	456	479	265	369	
14	461	513	537	310	433	
15	520	570	595	353	441	
16	475	526	552	347	468	
17	463	515	538	338	434	
18	485	535	560	351	441	
19	296	347	373	142	213	
20	284	336	359	151	241	
21	276	326	351	148	281	
22	315	366	391	203	353	
23	495	477	503	295	398	
24	378	428	453	259	399	

Варіанти завдань до карти 12-2

№ 
свердловини	Глибина залягання верхнього горизонту, м	
	1 варіант	2 варіант	3 варіант	4 варіант	5 варіант	
1	235	259	208	296	299	
2	-	278	227	312	306	
3	222	243	192	289	314	
4	185	-	155	245	253	
5	116	137	86	175	161	
6	116	139	-	182	152	
7	175	196	147	244	227	
8	155	178	126	210	258	
9	146	169	117	204	280	
10	180	201	148	231	290	
11	191	-	161	255	310	
12	234	256	206	301	322	
13	287	308	255	352	335	
14	344	366	316	406	406	
15	394	417	366	451	419	
16	368	390	339	423	424	
17	-	355	303	387	373	
18	330	353	300	390	357	
19	132	153	100	184	156	
20	157	181	128	215	212	
21	127	148	97	198	218	
22	178	200	147	240	270	
23	220	245	192	283	287	
24	313	335	286	362	358	
25	172	195	143	240	286	
26	300	322	270	354	330	
27	226	249	-	284	272	
28	375	397	344	427	410	
29	296	318	268	348	355	

Варіанти завдань до карти 12-3

№ свердловини	Глибина залягання верхнього горизонту, м	
	1 варіант	2 варіант	3 варіант	4 варіант	5 варіант	
1	-	161	185	218	347	
2	231	179	-	228	331	
3	198	149	170	207	364	
4	157	-	130	-	308	
5	83	32	55	123	250	
6	90	38	62	124	248	
7	147	93	121	165	307	
8	117	66	92	150	340	
9	120	68	95	136	350	
10	160	107	135	148	380	
11	144	-	117	147	354	
12	199	145	173	190	372	
13	256	204	229	228	385	
14	313	260	-	270	444	
15	363	310	336	322	456	
16	340	290	314	316	478	
17	305	253	278	302	450	
18	307	254	281	313	448	
19	92	39	66	135	237	
20	123	71	96	151	275	
21	98	45	72	122	292	
22	165	113	138	161	353	
23	284	231	259	264	441	
24	269	217	240	249	462	
25	190	139	165	182	375	
26	181	129	155	202	377	
27	250	-	224	-	368	
28	-	160	184	231	341	
29	-	101	-	157	352	

Варіанти завдань до карти 12-4

№ свердловини	Глибина залягання верхнього горизонту, м	
	1 варіант	2 варіант	3 варіант	4 варіант	5 варіант	
1	-	300	225	262	393	
2	266	314	239	268	401	
3	237	286	209	249	374	
4	204	252	177	211	335	
5	163	210	-	153	265	
6	165	213	138	152	272	
7	211	257	185	195	331	
8	187	236	160	184	302	
9	173	222	144	170	290	
10	224	271	199	188	318	
11	210	260	183	186	338	
12	238	285	210	218	383	
13	282	330	255	264	437	
14	358	404	332	333	491	
15	403	452	375	385	540	
16	-	445	370	370	516	
17	383	432	-	352	479	
18	392	440	365	362	481	
19	174	224	147	165	278	
20	187	235	159	187	306	
21	164	210	135	154	284	
22	246	295	220	209	334	
23	287	336	262	252	372	
24	335	382	309	305	448	
25	334	380	308	294	431	
26	373	422	345	343	478	
27	271	319	245	236	372	
28	188	235	162	175	321	
29	420	-	394	393	535	
30	257	-	232	268	395	

Варіанти завдань до карти 12-5
№ свердловини	Глибина залягання верхнього горизонту, м	
	1 варіант	2 варіант	3 варіант	4 варіант	5 варіант	
1	129	185	161	202	230	
2	115	170	143	181	213	
3	-	168	-	175	-	
4	89	-	119	-	190	
5	-	128	-	-	175	
6	61	-	-	128	-	
7	-	126	55	94	126	
8	53	-	30	69	101	
9	-	117	25	64	96	
10	64	121	36	-	107	
11	-	-	-	96	128	
12	96	153	81	120	152	
13	111	168	108	-	180	
14	122	179	-	170	203	
15	57	112	101	-	-	
16	83	139	121	162	191	
17	114	170	119	157	192	
18	110	-	98	-	-	
19	67	124	76	114	147	
20	44	100	80	119	152	
21	19	75	40	79	111	
22	88	146	60	101	132	
23	99	-	-	112	-	
24	80	137	75	114	146	
25	85	142	-	117	-	
26	99	156	100	138	172	
27	-	-	112	-	-	
28	55	113	95	135	165	
29	-	-	122	-	-	
30	111	168	96	133	168	
31	97	153	-	-	170	
32	58	115	97	-	-	
33	-	131	92	132	164	
34	-	-	-	130	-	
35	-	104	97	135	-	
36	53	110	95	134	167	
37	55	112	-	-	161	
38	54	-	-	-	143	
39	-	-	-	-	147	
Варіанта завдань до карти 12-6

№
свердловини	Глибина залягання верхнього горизонту, м	
	1 варіант	2 варіант	3 варіант	4 варіант	5 варіант	
1	707	657	623	586	530	
2	710	662	632	596	540	
3	717	666	635	-	543	
4	733	685	656	619	565	
5	679	630	601	565	509	
6	700	650	632	596	540	
7	741	693	695	658	605	
8	705	651	632	596	540	
9	642	593	576	540	484	
10	670	618	596	556	506	
11	742	690	689	652	595	
12	638	590	581	545	489	
13	602	550	562	529	470	
14	632	580	574	535	482	
15	677	627	624	587	533	
16	625	574	585	545	493	
17	616	566	-	555	498	
18	651	600	573	536	483	
19	657	606	588	550	495	
20	730	681	679	644	585	
21	718	678	644	607	-	
22	650	599	620	581	526	
23	671	620	604	565	512	
24	752	700	664	625	572	
25	725	677	628	591	534	
26	719	670	625	588	530	
27	-	-	-	586	532	
28	-	-	674	-	582	
29	-	-	630	593	-