ВВЕДЕНИЕ
В процессе выполнения курсовой работы проведен анализ геологической карты 50 000 масштаба 1969г, составитель В. Г. Тихомиров под редакцией М. М. Москвина, Ю. А. Зайцева. Описание ведется по восточной части карты. Описываемый район относится к центральной части Казахстана. На карте отображены выходы пород силурийского, девонского, каменноугольного возраста. Центральную часть карты занимает крупное интрузивное тело-батолит, имеющий сложное многофазовое строение. Наиболее высокие точки района (г. Волк 1080 м) расположены в пределах выхода интрузивного образования, и носят название Гранитных гор. В районах рек Корнет и Пшада высотные отметки понижаются до 400 м.
Текстовая часть курсового проекта включает подробное описание стратифицированных толщ и интрузивных образований, условий их залегания, образования, а также тектонические процессы, происходившие в данном районе. Текст содержит выкопировки геологической карты, отражающей наиболее характерные участки контактов разновозрастных пород.
Описание геологической карты сопровождается следующими графическими приложениями: 1) Схема рельефа и речной сети района 2) Тектоническая карта 3) Геологические разрезы 4) Формационная колонка - 2 Глава 2. РЕЛЬЕФ И РЕЧНАЯ СЕТЬ На изучаемой территории выделяется два типа рельефа: равнинный и низкогорный. Равнинный рельеф расположен в южной части карты и занимает около 40% описываемой терртории. Максимальные высотные отметки 500м, минимальные колеблются около 400м. Таким образом превышение составляет около 100м. Низкогорный рельеф расположен севернее равнинного и занимает около 60% территории. Максимальная высотная отметка- 1170м г. Оленья, минимальные около 500м. Колебания высотных отметок поверхности составляет 580.
Описываемая территория является единым бассейном реки, располагающейся вне пределах изучаемого района (приложение 1) . Здесь можно выделить водоразделы второго порядка, представленные почти не выраженными водоразделами в пределах равнинного рельефа и лучше выраженными в низкогорном рельефе.
Речная сеть представлена двумя реками (Глубокая и Пшада) и ручьем Корнет, впадающим в озеро Светлое. Обе реки и ручей протекают в направлении северо-запад - юго-восток. По соотношению с геологическим строением района, являющимся структурно обусловленным в равнинной части, реки и ручей принадлежат к диагональному типу речных долин.
Судя по превышениям, река принадлежит к равнинному типу. Маленький уклон и небольшая скорость потоков приводит к тому, что аллювий в данном районе практически не накапливается. В районе оз. Светлое отмечается заболачивание местности вызванное приповерхностным залеганием уровня грунтовых вод.
СТРАТИГРАФИЯ
На исследуемой территории получили распространения породы силурийской, девонской и каменноугольной систем, имеющие одинаковые площади выхода.
СИЛУРИЙСКАЯ СИСТЕМА.
Породы силурийской системы распространены в южной части карты. Они представлены верхним и нижним отделами. В нижнем отделе выделяют лландоверийский и венлокский яруса. Верхний отдел представлен лудловским ярусом. От пород девонского и каменноугольного возраста отделяется тектоническим несогласием (рис. 1) . На юге территории силурийские отложения перекрываются породами нижнего и среднего девона. Их контакт носит характер резкого углового и структурного несогласия. Общая мощность силурийских отложений составляет более 3800м.
Лландоверийский ярус.
Лландоверийский ярус подразделяется на два подъяруса: нижний и верхний, которые имеют выходы на поверхность ввиде узких полос шириной около 2500 км.
Отложения нижнего подъяруса слагают ядра антиклинальных складок. Они представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами и туфами андези-базальтового состава. Отношения с нижележащими породами не установлены так как являются наиболее древними породами в разрезе данного района. Мощность отложений нижнего подъяруса более 2000 м.
Отложения верхнего подъруса 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
Венлокский ярус подразделяется на два подъяруса: нижний и верхний, которые участвуют в образовании крупной синклинальной складки Касатки, однако на описываемой территории отложения нижнего подъяруса не представлены.
Породы верхнего подъяруса слагают крылья синклинальной складки. Они представлены песчаниками, алевролитами, аргиллитами серого и зеленого цвета с прослоями мелкозернистых конгломератов. По данным стратиграфической колонки данные породы залегают на породах нижнего подъяруса со стратиграфическим несогласием. Мощность отложений составляет 300-400 м.
Лудловский ярус
Породы лудловского яруса слагают ядро синклинали Касатки и представлены конгломератами, песчаниками, алевролитами серого и зеленого цвета. Согласно залегают на породах верхнего подъяруса венлокского яруса. Мощность отложений составляет 300 м.
ДЕВОНСКАЯ СИСТЕМА
Породы девонской системы имеют выходы в южной и восточной части карты. Общая мощность более 3250 м. В связи с резко различным залеганием пород в южной и восточной частях дальнейшее описание ведется по этим районам.
Южный район
В южном районе выходят породы нижнего девона николаевской свиты и среднего девона петровской свиты. Они образуют брахисинклиналь Чиж. Как отмечалось выше, они залегают на породах силурийской системы с угловым структурным несогласием. Между собой они также залегают с угловым несогласием.
Нижний отдел. Николаевская свита
Породы николаевской свиты сложены туфами андезито-базальтового состава, песчаниками и конгломератами. Мощность отложений составляет 200 м.
Средний отдел. Петровская свита
Породы петровской свиты сложены туфами липаритового состава, красноцветными песчаниками и конгломератами. Мощность отложений составляет 500 м.
Восточный район
В восточном районе выходят породы верхнего девона франского и фаменского ярусов. Они слагают крупную синклинальную складку Морская, а также рядом синклинальных и антиклинальных складок второго порядка. Между собой залегают согласно.
Верхний отдел
Верхний отдел представлен франским и фаменским ярусами.
Франский ярус Отложения франского яруса представлены песчаниками и алевролитами с прослоями и линзами известняков и мелкогалечными конгломератами. Мощность отложений составляет более 1100 м.
Фаменский ярус
Отложения фаменского яруса представлены песчаниками, алевролитами, аргеллитами с прослоями и линзами известковистых песчаников и известняков. Мощность отложений составляет 700 м.
КАМЕННОУГОЛЬНАЯ СИСТЕМА
Каменноугольная система представлена нижним отделом намюрским ярусом и верхним отделом. Большая часть пород этого возраста представ- 7 лена интрузивными образованиями, располагающимися в центральной части карты, а также туфами, находящимися на северо-западе карты в районе г.
Оленья и на правом берегу реки Глубокая. Породы каменноугольного возраста залегают на породах девонского возраста с угловым и стратиграфическим несогласием (рис) . Общая мощность отложений составляет 800 м.
Нижний отдел. Намюрский ярус
Породы намюрского яруса образуют поля изометричной формы сложенные липаритовыми порфирами, туфами, туфогенными песчаниками и алевролитами с редкими растительными остатками. Мощность отложений составляет 650 м.
Верхний отдел
Породы верхнего отдела каменноугольной системы залегают горизонтально и согласно на породах намюрского яруса. Они сложены туфолавами и игнимбритами липаритового состава, конгломератами и гальками лейкократовых гранитов. Мощность отложений составляет 150 м.
ИНРУЗИВНЫЕ ОБРАЗОВАНИЯ
Интрузивные образования располагаются в центральной части карты и имеют изометричные формы выходов. По величине занимаемой площади главное интрузивное тело является батолитом. Данный батолит образовался при неоднократно повторяющихся внедрениях магмы, что привело к увеличению площади ранее орбразовавшегося тела на север и запад, а также к частичному переплавлению и изменению первоначального состава. Возраст батолита определен как среднекаменноугольный. Дальнейшее описание интрузивных образований ведется по фазам внедрения.
Первая фаза
Первая фаза (фаза начального внедрения) характеризуется началом внедрения магмы более основного состава. При кристаллизации данной магмы образуются гранодиориты. Они занимают юго-восточную часть батолита и составляют около 20 % общего объема интрузии.
Вторая фаза
Следующая порция магмы, внедрившаяся после полной либо частичной консолидации первой, дает начало породам второй инрузивной фазы - биотитовым гранитам, которые располагаются вне пределов изучаемой территории. Внедрение магмы этой фазы приводит к увеличению площади батолита.
Третья фаза
Третья фаза образует большую часть инрузии и является основной фазой внедрения. Состав интрузирующей магмы становится более кислым: из нее формируются такие породы как лейкократовые крупно- и среднезернистые граниты. Они занимают около 60%. Их образование приводит к частичному переплавлению ранее образовавшегося тела и значительному увеличению площади, занимаемой батолитом.
Четвертая фаза
В четвертой (дополнительной) фазе образуются интрузивные породы более мелкозернистые и кислые по составу - граниты мелкозернистые. Внедрение магмы этой фазы приводит к переплавлению ранее образовавшихся пород третьей фазы. Эта фаза является заключительной фазой образования тела батолита.
Внедряющаяся магма воздействует на окружающие породы. Под влиянием выделяющихся из нее паров и газов и высокой температуры вмещающие толщи девонского возраста изменяются и перекристаллизовываются с образованием контактово-метаморфической породы - роговиков. Ширина экзоконтактовой зоны составляет около 250 м.
Пятая фаза
Пятая фаза относится к прототектонике твердой фазы. После кристаллизации и отвердевания магмы возникшие породы остывают медленно и дли- 10 тельное время остаются горячими. В эту фазу формирования интрузивных массивов в них проявляются первичные трещины. Трещины разнообразны по направлению и углам наклона.
Диагональные трещины выполняются дайками аплитов, гранит-порфиров и диорит-порфиров. Они проходят в направлении запад - восток и север - юг.
К этой же фазе относится формирование при застывании магмы линий течения. По данным карты можно проанализировать их направление падения, простирания и углы падения. В целом наблюдается направление падения с севера на юг. Углы наклона колеблются от 0 до 24 град.
Шестая фаза
Шестая фаза относится к внедрению раннепермских интрузий, которые образуют в плане более мощные дайки, чем образовавшиеся в среднекаменноугольный период. Они сложены диорит-порфиритами и гранит-порфирами. В основном дайки вытянуты в направлении запад - восток.
Жерловая фация
Возникновение жерловой фации с образованием позднекаменноугольных туфолав и вулканических брекчий липаритового состава. Прототектоника этой фазы составляет образование линий течения, в основном, вертикального направления.
ТЕКТОНИКА
В пределах изучаемой территории можно выделить два геотектонических режима: геосинклинальный и орогенный.
Геосинклинальный режим
Геосинклинальный режим относится к каледонской складчатости (ортогеосинклинальный структурный этаж) и характеризуется наличием двух структурных подэтажей: нижнего и верхнего.
Нижний подэтаж представляет собой линейные антиклинальные складки нижнесилурского возраста. Складки вытягиваются в направлении запад-восток с вергентностью осей складок на северо-восток. Образуют складки первого порядка. Они не сильно сжатые, углы падения крыльев складок составляют в среднем 60-70 град. Складки сложены породами ландоверийского и нижневенлокского ярусов.
Верхний подэтаж образует синклинальную складку Касатку с протяженностью запад-восток, вергентность оси складки на северо-восток. Образует складки первого и второго порядка. Они не сильно сжатые, углы падения в ядре складки от 60 до 80 град, на крыльях складки от 50 до 60 град. Шарнир складки то погружается, то воздымается. По положению осевой поверхности складка Касатка является ныряющей. Сложены породами верхневенлокского и ллудловским ярусами.
Орогенный режим
Орогенный режим относится к герцинскому этапу складчатости (герцинский структурный этаж) и характеризуется наличием трех структурных подэтажей: нижнего, среднего и верхнего.
Нижний подэтаж образует брахисинклинальную складку Чиж ранне- и среднедевонского возраста. Складка имеет изометричную форму со слабовыраженной протяженностью вдоль оси складки Касатки. Породы среднедевонского возраста залегают на породах нижнедевонского возраста с угловым несогласием. Площадь складки составляет около 11 км.
Средний подэтаж выходит на востоке карты в виде линейных складок: синклинальной складки Морская, а также ряда складок второго порядка. По положению осевой поверхности складка Морская и две складки второго порядка являются ныряющими. Складки слабосжатые, углы падения ядра складки Морская колеблются в пределах 55-57 град, крыльев складок второго порядка - 25-85 град. В целом складки наклонные, одна складка второго порядка является опрокинутой.
Верхний подэтаж образует выходы пород нижне- и верхнекаменноугольконого возраста в виде изометричных полей. Породы залегают горизонтально или субгоризонтально.
Разрывы
В изучаемом районе самый крупный разрыв располагается в южной части карты и отделяет породы силурийского и девонкаменноугольного возрастов. Он простирается в направлении северо-восток - юго-запад. Наличие разновозрастной складчатости по обе стороны от разрыва дают нам возможность классифицировать его как главный разлом.
Значительно более мелкий разрыв наблюдается на севере изучаемой территории. Его можно охарактеризовать как сброс или взброс, т.к. характер наклона сместителя по карте определить не представляется возможным, и в то же время, с одной стороны разрыва крыло опущено, с другой - поднято. Разрыв принадлежит к поперечному типу.
Интрузивные тела
Интрузивные образования на данной территории относятся к орогенному этапу развития и приурочены к главному разлому. Они прорывают вмещающие породы, тем самым, образуя дискондартные (наблюдается пересечение интрузивом слоистости пород рамы) тела. По форме тел на карте можно выделить батолит, крупные и мелкие интрузивные дайки и некк.
Батолит сложен породами среднекаменноугольного возраста - герцинскими орогенными гранодиоритами.
Мелкие дайки среднекаменноугольного возраста, сложены породами кислого и основного состава, крупные дайки раннепермского возраста сложены также породами основного и кислого состава.
Некк представляет собой жерловое образование, сложенное туфо-лавами и вулканическими брекчиями липаритового состава верхнекаменноугольного возраста.
ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ
Историю геологического развития на изучаемой территории мы можем проследить начиная с конца позднего палеозоя.
В силурийский период раннелландоверийский век данный район представлял собой область морского осадконакопления о чем свидетельствуют осадочные и кремнистые породы. В это время идет образование туфогенного комплекса, следовательно, в это время существовала вулканическая деятельность. В конце раннеландоверийского - начале позднелландоверийского века продолжается опускание территории и накопление осадочных толщ. Вулканическая деятельность временно прекратилась. В начале ранневенлокского века наблюдается продолжающееся опускание территории и образование отдельных прослоев в терригенной толще карбонатных осадков. В конце ранневенлокского века продолжаются вертикальные отрицательные тектонические движения и возобновляется вулканическая деятельность о чем свидетельствуют наличие туфов андезитового состава. В целом вертикальные положительные тектонические движения происходят неравномерно и приводят к тому, что залегание слоев становится наклонным. В поздневенлокский век вулканическая деятельность прекращается, район становится относительно тектонически спокойным и на наклонно залегающих толщах горизонтально накапливается терригенный флиш в мелководном бассейне. В этот бассейн сносятся мелкообломочные осадки, что говорит об активном разрушении прилегающего района. В лудловский век продолжается неравномерное поднятие района и породы выходят на сушу. В это время образуется конгломерато-песчаная формация.
В конце силурийского периода кроме вертикальных тектонических движений начинаются активные горизонтальные движения и образование линейных складок.
В раннедевонский период на изучаемой территории с новой силой возобновляется вулканическая активность района о чем свидетельствуют андезитовые и туфогенно-риолитовые формации, которые в большом количестве накапливались среди терригенных осадков. В это же время происходит накопление конгломерато-песчаной формации.
Из анализа структур, формаций и тектонической деятельности района видно, что данная территория формировалась в условиях геосинклинального режима, в конце сменяющегося эпигеосинклинальным с тенденциями развития орогенного режима.
В среднедевонский период живетский век возобновляются отрицательные вертикальные тектонические движения, что приводит сначала к образованию флиша в условиях мелкого моря, а затем, с дальнейшим опусканием территории, более глубоководных карбонатно-терригенных формаций. О наличии ослабевшей вулканической деятельности говорит присутствие небольших прослоев туфогенных алевролитов. В позднедевонском периоде франском веке снова наблюдаются неравномерные, вплоть до противоположных по знаку, но не значительные по силе вертикальные тектонические движения. В результате чего на данной территории накапливается карбонатно-терригенный материал. К концу фаменского века поднятие территории продолжается до вывода накопившихся пород на сушу. В это время также образовывался терригенно-карбонатный материал.
В конце девонского периода преобладают горизонтальные тектонические движения, в результате чего образуются слабосжатые линейные складки девонского возраста.
Породы раннего карбона с угловым несогласием накапливаются на породах девонского возраста. Это вызвано накоплением существенно туфогенно-реолитового материала, который горизонтально залегает на складках девонского возраста. Наличие остатков растительности свидетельствует о том, что в это время занимаемая территория продолжает оставаться сушей.
В период среднего карбона происходит внедрение интрузий на изучаемую территорию. В несколько этапов образуется батолит гранитоидного состава. В связи с остыванием магмы и образованием первичных трещин по которым проникают новые поступающие порции расплава, возникают такие интрузивные тела как мелкие дайки.
К концу среднего карбона внедрение и образование интрузий прекращается. И в позднем карбоне накапливается наземная риолитпорфировая формация. Кроме этого в позднем карбоне наблюдается образование некка. Из чего можно сделать вывод, что в этот период происходила активная вулканическая деятельность, а вертикальные отрицательные движения либо были незначительными, либо отсутствовали.
После образования пород позднего карбона происходят мощные подвижки блоков фундамента и образование главного разлома, причем один блок значительно поднимается. Выведенные на поверхность породы начинают активно разрушаться, что приводит к обнажению в этой части блока пород силурийского возраста. В это же время образуется более мелкий разрыв.
Из анализа, структур, формаций и тектонической деятельности данного района видно, что данная территория формировалась в условиях орогенного режима.
На этом тектоническая деятельность района не прекратилась, о чем свидетельствуют интрузивные образования раннепермского возраста.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Михайлов А. Е. Структурная геология и геологическое картирование. изд. М., Недра, 1975.
Куликов В. Н. Структурная геология. изд. М., Недра, 1991.
Трусова И. Ф., Чернов В. И. Петрография магматических и метаморфических горных пород. изд. М., Недра, 1982.
Геологический словарь.
Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам.