Тектоника и история геологического развития территории учебной карты №26

Тектоника и история геологического развития территории учебной карты №26

Оглавление

Введение

Глава 1. Геоморфологический очерк

Глава 2. Стратиграфия

.1 Южный район

.1.1Силурийская система

.1.2 Девонская система

.2 Северный район

.2.1 Девонская система

.2.2 Каменноугольная система

Глава 3. Интрузивные образования

Глава 4. Тектоника

.1 Южная структурно-фациальная зона

.2 Дизъюнктивная тектоника южной зоны

.3 Северная структурно-фациальная зона

.4 Дизъюнктивная тектоника северной зоны

Заключение

Литература

Приложения

Введение

В рамках курса «Структурная геология» была написана курсовая работа, основными задачами которой являются закрепление навыков самостоятельного анализа геологической карты, построение геологических разрезов и тектонических схем; описание стратиграфических подразделений; характеристика интрузивных комплексов, выявление последовательности их внедрения и обособления; выделение и типизация структурных элементов - складчатых и дизъюнктивных структурных форм.

В процессе выполнения курсовой работы был проведен анализ учебной геологической карты №26 масштаба 1:50 000, 1969г, автор В.Г. Тихомиров. Текстовая часть курсового проекта содержит подробное описание стратифицированных толщ и интрузивных образований, условий их залегания, образования, и тектонических процессов, происходивших на данной территории. Также текст содержит выкопировки геологической карты, отражающие наиболее характерные участки контактов разновозрастных пород, профиль рельефа, и сопровождается тектонической схемой, геологическими разрезами.

Анализ карты показал, что на территории отображены выходы пород силурийского, девонского и каменноугольного возраста. По типу развития геологических районов и формам складчатости структура геосинклинали разбивается дизъюнктивным нарушением на две структурно-фациальные зоны: южную и северную. Центральную часть территории занимает крупное интрузивное тело, имеющее многофазовое строение. Наиболее высокие точки района расположены в пределах выхода интрузивного образования. В районах ручья Корнет, рек Пшада и Глубокая высотные отметки понижаются до 400м, что соответствует области развития синклинальных складок.

Глава 1. Геоморфологический очерк

тектонический геологический интрузивный

Изучаемая территория представляет собой низкогорную страну с абсолютными отметками высот от 400 до 1200м. В рельефе можно выделить хорошо выраженную зональность (рис. 1). Южную часть территории занимает равнинный рельеф. Этот участок получил название Южная равнина. Абсолютные отметки колеблются в пределах 400 - 640м, превышение составляет не более 240м. Район Южной равнины соответствует положению крупной синклинальной складки Южная. Горный рельеф расположен севернее и занимает большую часть территории. Этот район носит название Гранитные горы. Максимальная высотная отметка г.Соколиная - 1295м, - находится в западной части района Гранитных гор. Минимальные высотные отметки наблюдаются в южной и восточной частях изучаемого района. Участок Гранитных гор приурочен к выходу многофазного интрузивного тела. Горы Соколиная, Волк, безымянная вершина 1082м соответствуют четвертой фазе внедрения интрузива. Гора Оленья относится к поздним субвулканическим образованиям.

Рис. 1 Профиль рельефа по линии 1-2 масштаб 1:50000

Гидрографическая сеть представлена реками Глубокая и Пшада и ручьем Корнет, впадающим в озеро Светлое. Пшада и Корнет протекают в направлении северо-запад - юго-восток, Глубокая - с севера на юг. Ввиду маленького уклона, реки принадлежат равнинному типу. Аллювий в данном районе не накапливается. В районе оз. Светлое отмечается заболачивание местности.

Глава 2. Стратиграфия

В геологическом строении площади участвуют отложения палеозоя - силурийской, девонской и каменноугольной систем. Дополнительная информация о составе и структурном плане более глубоких толщ отсутствует.

В виду с разного геологического строения южного и северного районов, описание стратиграфии каждого приводится отдельно.

.1 Южный район

В геологическом строении территории южного района принимают участие отложения силурийского и девонского возраста, смятые в складки. По литологическому составу можно выделить силурийский карбонатно-терригенный комплекс и девонский вулканогенно-осадочный комплекс. Материалы по нижележащим отложениям отсутствуют.

.1.1Силурийская система

Породы силурийской системы наиболее доступны для изучения в южной части территории. Нельзя однозначно охарактеризовать взаимоотношения силурийских и подстилающих отложений, ввиду отсутствия материалов по более древним образованиям. Породы силура отделяются тектоническим несогласием от пород девонского и каменноугольного возрастов.

Нижнесилурийский отдел

В нижнем отделе выделяют лландоверийский и венлокский яруса. Их контакт носит характер углового и структурного несогласия. Общая мощность силурийских отложений составляет более 3800м.

Лландоверийский ярус S1l

Лландоверийский ярус подразделяется на два подъяруса: нижний и верхний, которые имеют выходы на поверхность в виде узких полос шириной около 2500 км.

Нижний подъярусS1l1

Нижнелландоверийские отложения выходят на поверхность в ядрах антиклинальных складок. Они представлены песчаниками, алевролитами, кремнистыми породами и туфами андезито-базальтового состава. Отношения с нижележащими породами не установлены, так как нижнелландоверийские толщи являются наиболее древними в разрезе данного района. Мощность отложений нижнего подъяруса более 2000 м.

Верхний подъярус S1l2

Отложения верхнего подъяруса слагают крылья антиклинальных и синклинальной складок. Они представлены песчаниками, алевролитами и аргиллитами зеленого цвета с прослоями кремнистых пород. Согласно залегают на породах нижнего подъяруса лландоверийского яруса. Мощность отложений 400-600 м.

Венлокский ярус S1v

Венлокский ярус подразделяется на два подъяруса: нижний и верхний, которые участвуют в образовании крупной синклинальной складки Южная.

Нижний подъярус S1v1

Отложения нижнего подъяруса распространены неповсеместно и выклиниваются в бортах синклинали Южная. В основании подъяруса залегают песчаники и алевролиты с линзами и глыбами брекчированных известняков. В верхней части - туфы андезитового состава. Согласно залегают на нижележащих образованиях. Мощность отложений 500м.

Верхний подъярус S1v2

Породы верхнего подъяруса распространены повсеместно. В ядре синклинальной складки залегают согласно на породах нижнего подъяруса. В бортовых участках складки они несогласно перекрывают толщи лландоверийского яруса в связи с выклиниванием нижневенлокских отложений, также слагают крылья складки. Образования верхнего подъяруса венлокского яруса представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами серого и зеленого цвета с прослоями мелкозернистых конгломератов. Мощность отложений составляет 300-400 м.

Верхнесилурийский отдел

Лудловский ярус S2ld

Породы лудловского яруса распространены неповсеместно, слагают ядро синклинали Южная и представлены конгломератами, песчаниками, алевролитами серого и зеленого цвета. Согласно залегают на породах верхнего подъяруса венлокского яруса. Мощность отложений составляет 300 м.

.1.2 Девонская система

Породы девона залегают на породах силурийской системы с угловым структурным несогласием. Между собой они также залегают со стратиграфическим несогласием.

Нижнедевонский отдел

Николаевская свита D1nc

Вулканогенно-осадочные отложения николаевской свиты с угловым и стратиграфическим несогласием перекрывают породы силурского возраста. В основании пород николаевской свиты залегают конгломераты, выше сменяющиеся песчаниками и туфами андезито-базальтового состава. Мощность отложений составляет 200 м.

Среднедевонский отдел

Петровская свита D2pt

Породы петровской свиты залегают на отложениях николаевской свиты со стратиграфическим несогласием. Сложены туфами липаритового состава, красноцветными песчаниками и конгломератами. Мощность отложений составляет 500м.

2.2 Северный район

В геологическом строении территории северного района участвуют отложения девонской и каменноугольной систем. По литологическому составу можно выделить девонский карбонатно-терригенный комплекс и каменноугольный вулканогенно-осадочный комплекс. Материалы по нижележащим отложениям отсутствуют.

.2.1 Девонская система

Отложения девона слагают крупную синклинальную складку Восточная, а также ряд смежных синклинальных и антиклинальных складок второго порядка. Между собой залегают согласно.

Среднедевонский отдел

Живетский ярус D2gv

Представлен алевролитами и аргиллитами, туфогенными алевролитами, известняками и известковистыми песчаниками. Мощность отложений составляет более 1100 м. Отношения с нижележащими породами не установлены, так как D2gv являются наиболее древними породами на данной территории.

Верхнедевонский отдел

Франский ярус D3fr

Отложения франского яруса согласно залегают на породах живетского яруса и представлены песчаниками и алевролитами с прослоями и линзами известняков и мелкогалечных конгломератов. Мощность отложений составляет более 750 м.

Фаменский ярус D3fm

Отложения фаменского яруса представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами с прослоями и линзами известковистых песчаников и известняков. Залегают согласно на породах франского яруса. Мощность отложений составляет 700м.

2.2.2 Каменноугольная система

Породы этого возраста слагаются вулканитами, находящимися на северо-западе района Гранитных гор, на участке г.Оленья и на правом берегу реки Глубокая. Породы каменноугольного возраста залегают на породах девонского возраста с угловым и стратиграфическим несогласием

Нижнекаменноугольный отдел

Породы намюрского яруса образуют поля изометричной формы, залегающие горизонтально и сложенные липаритовыми порфирами, туфами, туфогенными песчаниками и алевролитами с редкими растительными остатками. Мощность отложений составляет 650 м.

Верхнекаменноугольный отдел

Породы верхнего отдела каменноугольной системы залегают горизонтально со стратиграфическим несогласием на породах намюрского яруса. Низы сложены конгломератами из гальки лейкократовых и биотитовых гранитов и гранодиоритов, выше сменяются туфолавами и игнимбритами липаритового состава. Мощность отложений составляет 150 м.        

Глава 3. Интрузивные образования

Исследуемый участок осложнен внедрением массива гранитоидов, располагающимся в центральной части карты. По данным скважин, главное интрузивное тело среднекаменноугольного возраста имеет ассиметричную гарполитообразную форму, сужаясь в направлении с юга на север (рис.2,4). В северо-западном направлении от гарполита отходит апофиз. Тело гарполита образовалось за счет нескольких фаз внедрения, что привело к увеличению площади ранее образовавшегося тела на северо-запад, а также к частичному переплавлению более ранних фаз и, как следствие, изменению исходного состава. Образование гарполита связано с глубинным разломом субширотного простирания, разделяющим карту на две части с различным характером геологического строения - районы Гранитных гор и Южной равнины. Общая направленность магматического процесса - гомодромная.

Рис. 2 Расположение скважин по территории и колонки состава скважин. Условные обозначения приведены в приложениях 1,2.

Раннекаменноугольный период представлен намюрскими жерловыми образованиями - туфолавами и полосчатыми эффузивами липаритового состава с выраженной вертикальной первичной полосчатостью. Они распространены по левую сторону г. Оленья и простираются с севера на юг.

Среднекаменноугольные интрузии представлены гранитным гарполитом в центральной части северного структурного района. Общая площадь поверхности гарполита - около 200км2. При внедрении магмы вмещающие девонские толщи перекристаллизовались с образованием роговиков по восточной и западной границам. Характер контактовых поверхностей волнистый. Ширина экзоконтактовой зоны составляет не более 300м.

Выделяется несколько стадий образования гранитного комплекса:

.        Внедрение первой фазы интрузивного тела характеризуется кристаллизацией магмы более основного состава с образованием гранодиоритов. Они занимают юго-восточную часть гарполита. Выделяются элементы прототектоники - первичные трещины, полосчатость и линии течения.

.        Следующая фаза, внедрившаяся после полной либо частичной консолидации первой - биотитовые граниты. Внедрение магмы этой фазы приводит к увеличению площади гарполита на запад.

.        Третья фаза образует большую часть интрузии, являясь основной фазой внедрения. Состав магмы становится более кислым: из нее формируются лейкократовые крупно- и среднезернистые граниты. В северо-восточной части территории наблюдается понижение в апикальной части интрузива - провисание кровли (рис.3).

Рис. 3 Провисание кровли интрузива

.        В четвертой фазе образуются интрузивные породы самые мелкозернистые и кислые по составу - граниты мелкозернистые. Она является заключительной фазой образования тела гарполита (рис.4).

Рис. 4 Строение гарполита и его отношение с вмещающими породами

.        Пятая фаза внедрения характеризуется проявлением первичных трещин и выполнению их дайками аплитов, гранит-порфиров и диорит-порфиров, в следствие медленной кристаллизации магмы. В основном трещины проходят в направлении запад - восток и север - юг. К этому же времени относится формирование линий течения при застывании магмы. В целом наблюдаемое направление падения - с севера на юг, углы наклона в среднем 20-250.

.        Шестая фаза внедрения относится к комплексу раннепермских интрузий, образующие плане более мощные дайки, чем среднекаменноугольные. Они прорывают как тело гарполита, так и вмещающие породы девона и карбона. Сложены диорит-порфиритами и гранит-порфирами. В основном дайки вытянуты в направлении запад - восток.

Жерловая фация

Лавовые покровы намюрского яруса генетически связаны с раннекарбоновым некком, выполненным туфолавами и полосчатыми эффузивами липаритового состава, на ходящимся на севере территории. Прототектоника некка - вертикальная первичная полосчатость. Также, в связи с образованием разломов предпозднекаменноугольного возраста, возникают позднекаменноугольные жерловые образования - туфолавы, вулканические брекчии липаритового состава и субвулканические - липаритовые порфиры. Они распространены в западной и южной части района Гранитных гор. Прототектоника этой фазы составляет образование вертикальных линий течения, а также вертикальной и наклонной первичной полосчатости, с наклоном по границе образований в сторону разлома.

Глава 4. Тектоника

Район имеет неоднородное тектоническое строение, однако, в целом, тип тектонической структуры - геосинклиналь. По типу развития геологических районов и формам складчатости структура геосинклинали разбивается на две структурно-фациальные зоны: южную и северную.

.1 Южная структурно-фациальная зона

Нижний структурный этаж сложен породами силурийского возраста - преимущественно глубоководными морскими отложениями - песчаниками, алевролитами, аргиллитами, кремнистыми породами, которые смяты в складки. Он представлен синклинальной складкой первого порядка, которой подчинены складки второго порядка. Складки сложены породами лудловского, венлокского, лландоверийского ярусов. Протяженность - с запада на восток. По положению осевой поверхности складки являются симметричными. По соотношению между крыльями складок - нормальными, по форме замка - округлыми, по соотношению мощностей в замке и на крыльях - подобные, по величине двугранного угла - открытые (рис.4)

К образованиям верхнего структурного этажа относятся вулканогенно-осадочные породы нижнего и среднего девона, залегающие на отложениях силура с угловым и стратиграфическим несогласием. Они образуют слабовытянутую брахисинклинальную складку на юго-востоке территории (рис.3). По положению осевой поверхности складка является симметричной, по соотношению между крыльями складок - нормальной, по форме замка - округлой, по соотношению мощностей в замке и на крыльях - подобной.

.2 Дизъюнктивная тектоника южной зоны

В изучаемом районе выделен один крупный и три более мелкие разрывные нарушения. Самый крупный разрыв, располагается в южной части изучаемой территории. Наличие разновозрастной складчатости по обе стороны от разрыва дают возможность классифицировать его как главный разлом.

Главный разлом (1) простирается в направлении северо-восток - юго-запад, азимут простирания 78º. Плоскость сместителя проходит субвертикально. Такие нарушения, поверхность разрыва которых расположена вертикально, принято относить к нейтральным дизъюнктивам, хотя некоторые авторы относят их к сбросам. По выходам разновозрастных пород с двух сторон от дизъюнктива, южный блок является приподнятым, так как он более древний. Возраст разрыва: нижняя граница - конец позднесилурийского времени, верхняя - конец нижнего девона. По соотношению его простирания с простиранием крыльев рассекаемых складок, разрывное нарушение относится к продольному типу. По отношению ко времени образования нарушенных отложений его можно отнести к постскладчатым дизъюнктивам.

В средней части главного разлома от него два ответвляются ещё два дизъюнктива (2, 3). Разрывы параллельны друг другу, и по отношению к главному разлому проходят диагонально. Разрыв (2) простирается в северо-восточном направлении, азимут простирания 48º. Длина составляет 6,3 км. По отношению к простиранию нарушенных складок разлом поперечный. Возраст - конец позднего силура - начало раннего девона. Другой дизъюнктив (3) также простирается в северо-восточном направлении, азимут простирания 52º, протяженность 3,5 км. Разлом субверикальный, поперечный. Оба разрыва являются правосторонними сдвигами, амплитуда около 1600 и 300 м соответственно. Возраст дизъюнктива - конец позднего силура - начало раннего девона.

Дизъюнктив (4) находится в юго-восточной части южного блока. Простирается в северо-восточном направлении, азимут 58º. Протяженность 1750 м. Северо-западный блок приподнят. Возраст - конец позднего силура - начало раннего девона.

Рис.3 Южная структурно-фациальная зона

.3 Северная структурно-фациальная зона

Нижний структурный этаж сложен породами среднего и верхнего девона, смятыми в складки. Наиболее широко представлен в восточной части карты в виде линейных складок: синклинальной линейной складки первого порядка Восточная, а также ряда складок второго порядка, параллельных ей. По положению осевой поверхности складка является наклонной, одна из складок второго порядка является опрокинутой. Складка Восточная по соотношению между крыльями является нормальной, по форме замка - угловатой, по соотношению мощностей в замке и на крыльях - подобной, по величине двугранного угла - замкнутой. Складки первого и второго порядка постседиментационные, сложены породами средне- и позднедевонского возраста.

Верхний структурный этаж представлен вулканогенными породами карбона, залегающими с угловым несогласием на отложениях верхнего девона и имеющими брахисинклинальное строение. По положению осевой поверхности складка является симметричной, по соотношению между крыльями складок - нормальной, по форме замка - округлой, по соотношению мощностей в замке и на крыльях - подобной, по величине двугранного угла - пологой. В районе Южной равнины к верхнему структурному этажу относятся вулканогенно-осадочные породы нижнего и среднего девона, которые образуют брахисинклинальную складку Юго-Восточная ранне- и среднедевонского возраста, слабовытянутую вдоль оси складки Южной (рис. 3)

.4 Дизъюнктивная тектоника северной зоны

На изучаемой территории выделяются следующие разрывные нарушения (рис.5,6,7):

·        Дизъюнктив (5) проходит по крайней северо-западной части территории Простирание северо-восточное, азимут 20º. Протяженность 12,5 км. Ввиду наличия тектонических брекчий, можно говорить о движении блоков вдоль поверхности разрыва. Это продольный левосторонний сдвиг. Возраст - средний карбон.

Рис. 5 Дизъюнктив (5)

·        Дизъюнктивы (6) находится в северо-западном углу карты. Это небольшие разрывные нарушения, сходные по своим характеристикам. Дизъюнктивы являются сбросами, имеют юго-восточное простирание, азимут 114º, протяженность не более 1000м. В обоих разрывах северный блок является приподнятым, южный опущенным. Таким образом, они образуют ступенчатую структуру. Возраст - средний карбон.

·        Дизъюнктивы (7) и (8) можно объединить в одну группу, так как они обладают сходными характеристиками, и, вероятнее всего, образовались одновременно. Оба дизъюнктива являются поперечными сбросами, простираются в юго-западном направлении, азимут 105º. В дизъюнктиве (7) северный блок является приподнятым, южный - опущенным. В дизъюнктиве (8), наоборот, южный блок приподнят. Они образуют грабенобразную структуру. Протяженность дизъюнктивов: (7) - 750 м, (8) - 1000м. Возраст - средний карбон.

Рис. 6 Грабенообразная структура

·        Дизъюнктив (9) проходит по складчатым образованиям позднего девона в северо-восточной части территории. Простирается в северо-восточном направлении, азимут простирания 65º, протяженность 1000м. Возраст - средний карбон. Северо-западный блок - приподнятый, следовательно, это сброс. По отношению к простиранию нарушаемых складок - поперечный.

Рис. 7 Дизъюнктив (9)

Заключение

При выполнении работы была изучена учебная геологическая карта №26, составленая ФГУП «ВСЕГЕИ», 1984 г. Редакторы: Зайцев Ю.А., Москвин М.М. В результате были сделаны следующие выводы:

В геологическом строении площади участвуют отложения палеозоя - силурийской, девонской и каменноугольной систем, осложненых внедрением многофазного массива гранитоидов. Комплекс интрузий составляют естественные серии пород, следующие в определенной закономерности друг за другом в связи с развитием склaдчатой cтpуктуры. Развитие происходило в тpи этапа: начальный - гранодиоритовый, средний - биотитовых гранитов, и завершающий - лейкогранитовый.

Тип тектонической структуры в целом - геосинклиналь. По типу развития геологических районов и формам складчатости структура геосинклинали разбивается на две структурно-фациальные зоны: южную и северную, в каждой из которых выделяются два структурных этажа: нижний - геосинклинальный и верхний - орогенный.

В раннесилурийское время осадконакопление происходило в условиях геосинклинального режима. Территория испытывала медленное опускание и представляла собой морской бассейн.

В раннелландоверийский век накапливались осадочные и кремнистые породы. Наличие кремнистых пород говорит о глубоководности осадочного бассейна. Процесс морского осадконакопления сопровождался вулканической деятельностью, на что указывает присутствие туфов андезто-базальтового состава. В позднелландоверийское время опускание территории и накопление осадочных толщ продолжается, а вулканическая деятельность временно прекратилась.

В начале ранневенлокского века территория начинает подниматься, море мелеет и регрессирует, о чем свидетельствуют линзы и глыбы брекчированных известняков, тогда как в конце ранневенлокского века вулканическая деятельность возобновляется. В поздневенлокский век вулканическая деятельность прекращается, территория становится тектонически спокойна, и, накапливается терригенный флиш в мелководном бассейне, куда сносятся мелкообломочные осадки.

В лудловский век начинается неравномерное поднятие района, в некоторых участках морской режим осадконакопления сменяется континентальным, о чем свидетельствует образование конгломератов и терригенных толщ. В конце лудловского века вся территория поднялась и осадконакопление прекратилось.

В конце силурийского периода начинаются активные горизонтальные движения и накопленные толщи пород сминаются в линейные складки. Затем, в условиях нарастающего горизонтального сжатия образуется крупный дизъюнктив, разделивший территорию на два блока - приподнятый южный и опущенный северный. Характер дальнейшего развития территории существенно отличается для северного и южного блоков.

Южный блок так и остался областью денудации, и из постсилурийских отложений здесь присутствуют лишь континентальные вулканогенно-осадочные породы николаевской и петровской свит раннего девона, образовавшиеся в условиях орогенного режима.

Северный блок становится областью осадконакопления. В начале живетского века среднего девона здесь находится глубоководный морской бассейн, накапливаются мощные толщи аргиллитов и алевролитов. К концу живетского времени территория начинает подниматься, и до конца фаменского века позднего девона в условиях неглубокого моря накапливаются мощные толщи осадочных отложений: терригенные толщи перемежаются с карбонатными, что указывает на небольшие колебания уровня моря. В конце фаменского века вертикальные тектонические движения сменяются горизонтальными, в результате образуются линейные складки.

В карбоне на фоне накопления терригенных отложений интенсивно проявляется магматизм. В несколько этапов образуется гарполит гранитоидного состава. В связи с остыванием магмы и образованием первичных трещин, возникают мелкие дайки.

В среднем карбоне наступает релаксация после проявления девонской складчатости, и в результате растягивающих горизонтальных движений образуются системы разрывных нарушений. К концу среднего карбона внедрение и образование интрузий прекращается, и Гранитные горы подвергаются процессам денудации.

В позднем карбоне накапливаются поля туфолав, игнимбритов, туфопесчаников, конгломератов. Обломки конгломератов имеют гранитный состав. Это указывает на то, что областью сноса являются Гранитные горы.

Геологическое развитие территории заканчивается внедрением раннепермских интрузий.

Литература

.        Михайлов А.Е. «Структурная геология и геологическое картирование», М.: Недра, 1984.

.        Жимулев Ф. И., Благовидов В.В. «Изучение районов сложного геологического строения» Новосибирск: редакционно-издательский центр НГУ., 2010.

.        Жимулев Ф. И., Благовидов В.В. «Геологические карты и графический анализ структурных форм» Новосибирск: редакционно-издательский центр НГУ., 2008.

.        Корсаков А. К. «Структурная геология: учебник», М.: КДУ, 2009.

Приложение 1

Условные обозначения

Приложение 2

Условные обозначения