Графические методы изображения замеров трещин.

После разделения многочисленных замеров трещин на системы определённого генезиса составляются разнообразные диаграммы для каждой системы трещин и, при необходимости, сводные диаграммы для всех трещин.

Наиболее простые диаграммы – розы-диаграммы азимутов линий или следов простирания, азимутов падений и углов падения трещин.

Для построения розы-диаграммы углов падения трещин на четвертую часть круга (квадрант) условного радиуса наносится градусная сетка от 0º до 90º и проводятся радиусы с интервалом между ними, например, 10º. Все замеры объединяются в группы с интервалом в 10º (0-10º, 11-20º и т.д.). Максимальное количество замеров в каком-то интервале будет соответствовать длине радиуса. Это будет размер масштабной линейки, которую необходимо разбить на деления, соответствующие максимальному количеству замеров в определённом интервале. Затем в каждом интервале отложить количество замеров в масштабе, точки соединить (либо в пределах интервала через эти точки провести линии) и закрасить.

Розы диаграммы простирания следов трещин (след трещины – линия пересечения плоскости трещины с дневной поверхностью) строятся на полукруге произвольного радиуса с градусной сеткой северных румбов. Процедура построения такая же, как и при построении розы-диаграммы углов падений, но прежде необходимо все замеры простирания трещин перевести в северные румбы (рис. 2.19).

Розы диаграммы азимутов падений трещин строятся на круге произвольного радиуса аналогичным образом.

Рис. 2.19 Роза-диаграмма азимутов простирания трещин

Существенным недостатком роз-диаграмм является невозможность изображения на одной диаграмме всех данных по замерам – одновременно азимутов и углов падения трещин.

Этот недостаток устраняется при использовании для анализа замеров трещин, например, стереографической равноплощадной сетки Вальтера-Шмидта (или Ламберта-Шмидта). Более удобно использовать готовую сетку, наклеив её на картон. Но можно использовать упрощённую сетку, изготовленную самостоятельно, – круг радиусом 10 см с окружностью, градуированной через определённые интервалы против часовой стрелки от северного радиуса, который размечен с помощью масштабной линейки (рис. 2.20) от центра круга через определённые интервалы от 0 до 90º (рис. 2.22).

Рис. 2.20. Масштабная линейка для разметки вертикального радиуса сетки для круга диаметром 20 см.

Рис. 2.21. Положение поверхности трещины и её полюса на верхней полусфере.

Сущность использования стереографической сетки для изучения трещиноватости заключается в следующем (рис. 2.21). Проекции пересечений плоскостей трещин с поверхностью верхней или нижней полусферы на горизонтальную плоскость при их большом количестве будут трудно воспринимаемы и не иллюстративны. Поэтому отображаются на горизонтальной поверхности не проекции плоскостей, а проекции точек пересечения со сферой перпендикуляров, восстановленных из центра от плоскости трещины до пересечения со сферой.

Последовательность работы

На подготовленную сетку (рис. 2.22) накалывается восковка с риской (рис. 2.23), поставленной в направлении севера. При нанесении замеров азимутов падения кальку поворачивают так, чтобы риска совместилась с соответствующим азимутом падения трещины и на линии вертикального радиуса ставится точка, соответствующая углу падения трещины. В геометрическом смысле эта точка будет представлять собой проекцию места пересечения перпендикуляра, восстановленного к поверхности трещины, с поверхностью полушария (полусферы). Таким образом, выносятся все замеренные трещины.

Затем калька с вынесенными замерами накладывается на сетку квадратов, стороны которых равны 1 см с радиусом, равным 10 см. Центр окружности располагается в середине сетки. Из плотной бумаги вырезается кружок диаметром 2 см. Площадь этого круга будет равна 1% площади большого круга. Передвигая кружок по кальке, наложенной на сетку квадратов, производят подсчет точек, попадающих в кружок, и записывают число их в центре кружка (рис. 2.24). При этом кружок должен вписываться в четыре смежные клеточки сетки. Точки, расположенные у окружности большого круга, суммируются и записываются на противоположных сторонах диаметра.

Рис. 2.22. Образец сетки для нанесения замеров трещин.	Рис. 2.23. Образец кальки, наложенной на сетку. При данном положении кальки нанесён замер трещины – азимут падения 55º< 67º.

Рис. 2.24. Схема, показывающая способ проведения изолиний с одинаковой плотностью точек. Цифрами обозначены индексы точек в процентах или в их количестве.
Рис. 2.25. Круговая диаграмма трещиноватости в изолиниях. Изолинии проведены через 1% точек.

После определения всех индексов на кальке проводятся изолинии, отражающие плотность точек в количественном или процентном отношении (рис. 2.24). Изолинии проводятся путём соединения одинаковых индексов плавными кривыми линиями, и весь процесс очень напоминает нанесение горизонталей при составлении топографической карты. Участки с максимальным количеством точек или индексов будут являться полюсами максимально распространённых трещин. На рис. 2 25 отображены две системы субвертикальных трещин и одна – пологая.

В настоящее время существуют компьютерные программы для анализа плоскостных структур, в частности, трещин и трещиноватости, а также кливажа, использование которых в полевых условиях пока крайне затруднено по техническим причинам.