Спосіб моделювання морфологічних типів пластів осадових порід

Винахід відноситься до структурної геології і може бути використаним при вивчені та імітації різних типів морфоструктури пластів вугілля і інших осадових порід у гірничо-видобувній промисловості, а також у навчальному процесі при проведенні лабораторних та практичних занять по різних дисциплінах геології. Відомий спосіб моделювання зрізів геологічних структур, який містить виявлення контурів зрізів твердих тіл шляхом часткового занурення моделі у робоче середовище, яке складається з кількох рідин з різними температурами переходу у твердий стан і надання їй потрібного нахилу у робочому середовищі, причому спочатку занурюють у рідину з вищою температурою переходу у твердий стан. Недоліком відомого способу є непридатність його до створення морфологічних типів пластів вугілля та інших осадових порід, у якому не передбачено відтворення в прозорій посудині шаруватої моделі з різноманітним просторовим розташуванням пластів з забарвлених у різні кольори рідин, що тверднуть. В основу винаходу покладена задача відтворити такі морфологічні типи пластів вугілля та інших осадових порід, як витриманий пласт, виклинювання, розщеплення, що дозволить поновому, наочно, вивчати закономірності їх утворення і морфоструктурні ознаки. Поставлена задача досягається тим, що отримують різні поєднання поверхней пластів шляхом поетапного утворення шаруватого середовища. У прозору посудину почергово наливають світлозабарвлену рідину, що імітує вміщуючі породи, і після її отвердіння - темнозабарвлену, яка теж отвердіває і зображає пласт корисної копалини (вугілля). При цьому перед наливанням кожної рідини посудині надають потрібні для відтворення певного природнього морфологічного типу пласти азимут і кут нахилу, а після її наливання ці просторові параметри витримують до затвердіння рідини. На фіг.1 в прозорій посудині зображена прямокутна диметрична проекція моделей таких морфологічних типів, як витриманий пласт, виклинювання і розщеплення пласта; на фіг.2, 3, 4 і 5 - розрізи цих морфологічних типів у повздовжній площі на яких відображено поетапний процес їх побудови. Модель для демонстрації морфологічних типів пластів складає прозору посудину 1 (фіг.1), яка виконана із силікатного або органічного шкла, та імітуємого тіла 2, 3, яке створюється, наприклад, із парафіну або гіпсу, клею тощо. Порядок відтворення моделей витриманого пласта, виклинювання і розщеплення пласта полягає у наступному. Для створення моделі витриманого пласта, наприклад, вугілля, необхідно прозору посудину 1 (фіг.2) зафіксувати у положенні з певним напрямком, що відповідає азимуту падіння пласта, і кутом нахилу який відображає кут падіння пласта, тобто певну природню ситуацію. Кут завжди менший 90°. В цьому прикладі а дорівнює 7°. В посудину наливають світлозабарвлену рідину, наприклад, розплавлений при температурі 54°C парафін або розведений у воді гіпс. Рідина відповідає вміщуючим породам. Надані просторові параметри витримують до її затвердіння. Після цього, зберігаючи попередні просторові параметри, наливають шар темнозабарвленої рідини 3 (фіг.3), яка від світлозабарвленої відрізняється лише кольором, і витримують до її затвердіння. В даному прикладі вона імітує витриманий пласт вугілля перший морфологічний тип пласта. Для створення моделі виклинювання пласта, наприклад, вміщуючої породи використовується аналогічна рідина, що і в першому випадку. Для цього після проведених попередніх дій змінюють напрямок нахилу посудини 1 (фіг.4) на протилежний, що свідчить про зміну азимуту падіння шарів, і надають їй інший кут нахилу який відповідає куту падіння порід, що перекривають вугільний шар 3. Кут відображає конкретний випадок, який моделюється, і завжди менший 90°. В цьому прикладі дорівнює 3°. Після цього наливають шар світлозабарвленої рідини 2, як показано на фіг.4, і витримують просторові параметри до її затвердіння. В результаті отриманий пласт вміщуючої породи (пісковику або аргіліту) імітує її виклинювання і відповідає другому морфологічному типу. Для відтворення моделі розщеплення, наприклад, вугільного пласта послідовність всіх попередніх етапів повторюється. Після цього в посудину 1 (фіг.5) наливають шар темнозабарвленої рідини 3, аналогічної тій, що була в перших двох випадках, і витримують попередні просторові параметри до її затвердіння. Необхідною умовою при відтворенні такої моделі є те, що шари 3, які відображають пласти вугілля, повинні заливатись так, як показано на фіг.5. Отже, отримана модель імітує розщеплення пласта третій морфологічний тип. Таким чином, спосіб моделювання морфологічних типів пластів осадових порід дозволяє наочно продемонструвати витриманий пласт, виклинювання і розщеплення пластів. Наочність підсилюється тим, що при демонстрації імітуються основні необхідні складові пласта і їх просторове співвідношення: азимут падіння, кут падіння і будова пласта.