Геологические структуры не всегда проявляются четко, особенно если они покрыты сверху рыхлыми образованиями или слоем почвы и густой растительностью. Лучшим способом установления связи между горными породами и процессами, происходящими в земной коре, является картографирование. Геологические карты дают ключ к пониманию геологической истории конкретного региона.

Принцип составления геологических карт

На геологической карте показаны границы, или контакты, между различными горными породами; при этом поверхностный по чвенно-растительный слой как бы снимается. Карта также дает представление о размерах и распространении любой из геологических формаций.
Формации являются основным объектом, отображаемым на геологических картах. Они выделяются по контрасту с другими породами и обычно без труда прослеживаются в поле. Определяющим критерием при выделении формации является наличие горизонта с четко выраженными особенностями. Важно, чтобы этот горизонт легко выделялся и мог быть закартирован. Если формация частично уничтожена эрозией или затушевана покровными образованиями и почвой, ее контуры восстанавливаются по изолированным разбросанным выходам. Судить о сложных взаимоотношениях между различными формациями в районе можно лишь после детального обследования многочисленных выходов горных пород. Составленная на основании этих разрозненных данных карта даст представление не только о распространении горных пород, но и о структуре и геологической истории района.
Кроме карты строится геологический разрез (профиль) по какой-то определенной линии. Естественными разрезами такого рода являются стенки каньона и береговые уступы. Но они встречаются редко, а потому геолог строит разрез в со бственной интерпретации. Он составляет его по контурам выходов горных пород на поверхность и их высотным отметкам и проверяет бурением. Без таких разрезов невозможно определить промышленную ценность месторождений полезных ископаемых и наметить штольни и другие горные выработки.

Методы картографирования

Разработано много способов, помогающих увязать между собой различные формации горных пород, но лучшим и самым достоверным методом является прослеживание выходов на площади. Однако в большинстве случаев породы доступны лишь для спорадического осмотра, так что геолог должен отыскивать их сходство по отдельным обнажениям. Породы одной и той же формации обычно похожи по цвету, минеральному составу и текстуре, но нередко пласты по простиранию постепенно меняются, поэтому для сопоставления используют также и другие признаки. К ним относятся: знаки ряби, образующиеся на песке в условиях мелководья и сохраняющиеся на окаменелой породе; косая слоистость песка на подводном склоне дельты; ритмичная слоистость, созданная чередованием более грубого и более тонкого материала. Весьма надежным приемом стратиграфической корреляции является установление сходства в последовательности напластования. Идеальный случай для привязки разбросанных выходов – залегание слоя между другими легко узнаваемыми горизонтами.
Не менее достоверны для корреляции ископаемые остатки, содержащиеся в горных породах. Они свидетельствуют о специфике природных условий и об особенностях определенных периодов геологической истории. С их помощью определяется не только формация породы, в которой они обнаружены, но и возраст отложений.
Структурные особенности района важны для восстановления истории горных пород после их образования. Не всегда пласты залегают горизонтально. Часто они наклонены, смяты в складки и разбиты сбросами, в результате чего нарушено их первичное положение. В поле геолог отмечает наклон плоскостей напластования. Острый угол между наклоном слоя и горизонтальной поверхностью называется падением. Угол падения измеряется клинометром и выражается в градусах. Направление, в котором вытянута поверхность слоя, – это простирание пород; оно устанавливается по компасу. Простирание и падение вместе определяют залегание пласта. Характер залегания пород относится к наиболее надежным критериям для определения невскрытых структур того или иного региона.

Палеогеографические карты

Анализ геологических карт, изучение горных пород и восстановление условий, в которых они первоначально отложились, позволяют воссоздать прошлое Земли. Выводы могут быть представлены в виде палеогеографических карт – на них изображаются черты земной поверхности в том виде, в каком они существовали в ту или иную эру геологической истории.
Могут составляться карты древних климатических зон. Для реконструкции палеоклиматов большое значение имеют ископаемые остатки организмов, живших в определенных природных условиях. Но иногда удается обнаружить более прямые признаки былых климатов. К ним относятся, например, ледниковая штриховка и следы дождя.