Построение и анализ геологических карт
Содержание
Введение
. Орогидрография
. Стратиграфия
. Магматические горные породы
Тектоника
. История геологического развития
. Полезные ископаемые
Заключение
Библиографический список
Введение
Целью данной контрольной работы является закрепление знаний по структурной геологии и развитие приобретенных навыков анализа геологической карты и тектонической структуры. При анализе геологических карт необходимо:
определять возрастную последовательность осадочных, магматических и метаморфических горных пород и установить формы их залегания;
выявить и определить виды поверхностей несогласий, проанализировать их значение для геологической истории, данной территории;
с учетом возраста, состава и мощностей выделяемых стратиграфических подразделений и их изменений по простиранию, а также на основе анализа тектонической структуры установить главные структурные элементы района и дать его тектоническое районирование;
уметь определить состав и возраст магматических образований, а также установить, к какой тектонической эпохе относятся магматические комплексы изучаемой территории;
уметь описать тектоническую структуру и наметить главные этапы ее формирования;
проанализировать геологическую историю района и сделать основные выводы о закономерностях и взаимосвязях важнейших геологических событий, привлекая знания, полученные из курсов исторической и структурной геологии.
При решении поставленных вопросов используется ряд методов: анализ геологических границ на карте, историко-геологический и палеонтологические методы, анализ последовательности напластования, метод анализа перерывов и несогласий, метод изучений мощностей, формационный и другие методы. Для решения этих задач анализируется учебная геологическая карта восточной части листа М-58-XII 167026/-168000/ в.д. и 51020/-50040/ с.ш., выполненная в масштабе 1:200000. Рельеф изображен горизонталями, проведенными через 20 метров, что позволяет в таком масштабе довольно подробно изучить рельеф данной территории.
Площадь изучаемой территории составляет примерно 1200 км2.
1. Орогидрография
Местность, изображенная на карте, равнинная. Абсолютные отметки в пределах карты от 140 до 320 метров. Максимальные значения абсолютных отметок (320 м) наблюдается в средней части карты. Минимальные значения абсолютных отметок (140 м) наблюдается русле реки Рында.
В северо-восточной части находится обрыв, расположенный по течению реки и ее притокам. Крутизна склона колеблется в пределах от 16 до 32 градусов. В северо-западной и северной частях карты - равнинная территория.
В центральной и южной частях наблюдаются положительные формы рельефа (интервал высот над уровнем моря от 220 до 320 метров), представленные водораздельными возвышенностями. В юго-западной и юго-восточной части наблюдаются отрицательные формы рельефа (от 140 до 200м).
С центральной части к югу наблюдается склон (интервал высот над уровнем моря 320 до 220 метров) на протяжении примерно 24 км. Здесь склон более пологий, угол наклона колеблется в пределах от 1 до 2 градусов.
В пределах карты наблюдаются два водораздела, разделяющих три основных водных систем. Речная сеть представлена двумя бассейнами рек. Бассейн реки Рында отделяется от бассейна реки Большой Алиан главным хребтом, который расположен в центральной части территории и имеет субширотное направление. Он представлен цепочкой небольших вытянутых возвышений. К северу и к югу от водораздельного хребта идет понижение рельефа к долинам рек Рында и Большой Алиан. Водораздел выровненный, ширина водораздела 1.8-2 км. Второй водораздел расположен в юго-восточной части карты, также имеет субширотное направление. Также как и главный водораздел, он представлен цепочкой возвышений, ширина данного водораздела 1.5-1.8 км.
В южной части наблюдается долина реки Рында, представленная верховьями. Длина реки на карте составляет примерно 40 км. Течение реки направлено с востока на запад. К ней со склонов подходят притоки реки: Корчан, Лобня, Выкса, Угра и сеть других небольших рек. Бассейн реки Большой Алиан расположен в северо-западной части территории района. Река протекает с юго-востока на северо-запад. Протяженность реки в данном районе составляет примерно 30 км. В реку Большой Алиан с правой стороны река Малый Алиан, с левой стороны 7 небольших безымянных речек
Реки можно использовать, как путь сообщения и для доставки грузов.
В юго-западной части находится населенный пункт Усть-Логор. Этот населенный пункт соединен автомобильной дорогой с населенным пунктом Алчановка. Этот населенный пункт находится в северо-западной части.
2. Стратиграфия
стратиграфия эратема тектоника акротема
В разрезе изученной территории установлены породы архейского, кембрийского, триасового, юрского, мелового и палеогенового возраста. Возраст пород был определен палеонтологическим методом, за исключением архейской акротемы и нижнего триаса, возраст которых был определен самостоятельно стратиграфическим методом. В кайнозойской эратеме преобладают псаммитовые обломочные горные породы. В мезозойской эратеме, самой крупной из представленных в разрезе (мощность 6477 м), преобладают терригенные и вулканические горные породы. Палеозойская эратема представлена породами регионального метаморфизма - кварцитами. Наиболее древними породами, представленными в разрезе, являются породы регионального метаморфизма архейской акротемы. Суммарная изученная мощность разреза составляет 17577 м.
АРХЕЙСКАЯ АКРОТЕМА - AR
Архейские отложения на территории карты обнажаются в южной, северо-восточной и в юго-восточной частях в ядрах антиклинальных структур. Архейские отложения несогласно перекрываются породами палеозоя. Акротема сложена гнейсами. Истинную мощность точно определить не удалось, видимая мощность слоя больше 8000 метров.
ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА - PZ
Палеозойские отложения на территории карты распространены повсеместно. Палеозой представлен кембрийской системой пород. Эти породы регионально залегают с породами архейской акротемы и несогласно перекрывают нижний триас.
КЕМБРИЙСКАЯ СИСТЕМА - С
Образования кембрия распространены повсеместно, за исключением ядер антиклинальных структур и присводовой части структур, окантуривая выходы архея полосой 3-4 км шириной. Отложения кембрия несогласно залегают на поверхности гнейсов архея и несогласно перекрываются туфами основных эффузивов, диабазами и спилитами нижнего триаса. Вся система сложена кварцитами с прослоями филлитов. Общая мощность слоя составляет 2100 метров.
МЕЗОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА - MZ
Мезозойская эратема представлена триасовой, юрской и меловой системами пород.
ТРИАСОВАЯ СИСТЕМА - T
Триасовая система на территории карты установлена в объеме нижнего и верхнего отделов. Общая мощность триасовой системы 2927 метров.
Нижний отдел - T1
Отложения нижнего триаса развиты в южной части карты на крыльях складок. Образование нижнего отдела несогласно залегает на поверхности кварцитов и филлитов кембрия, и несогласно перекрываются породами верхнего отдела данной системы. Нижний отдел сложен туфами основных эффузивов, диабазами и спилитами. Возраст пород был определен палеонтологическим методом. Общая мощность слоя составляет 1700 метров.
Верхний отдел - T3
Образования верхнего отдела расположены на крыльях структур. Отложения верхнего отдела представлены конгломератами, возраст которых был определен самостоятельно стратиграфическим способом.
В точке наблюдения №23 конгломераты залегают на размытой поверхности туфов основных эффузивов, диабазов и спилитов нижнего отдела триаса и согласного перекрытия серыми песчаниками нижнего отдела юры.
Следовательно, породы верхнего отдела несогласно залегают на поверхности туфов основных эффузивов, диабазов и спилитов и согласно перекрываются серыми песчаниками. Породы представлены общей мощностью слоя 1227 метров.
ЮРСКАЯ СИСТЕМА - J
Юрская система представлена в объеме нижнего, среднего и верхнего отделов. Мощность этой системы - 3550 метров.
Нижний отдел - J1
Образования нижнего отдела обнажаются в бассейне реки Рында. Они расположены в центральной, юго-западной частях карты.
Породы нижней юры согласно залегают на конгломератах верхнего триаса и согласно и согласно перекрываются черными глинистыми сланцами среднего триаса. Породы представлены коренными выходами серых песчаников. Возраст данного отдела был определен палеонтологическим методом. Общая мощность слоя - 980 метров.
Средний отдел - J2
Образования среднего отдела расположены в центральной части территории. Породы среднего отдела согласно залегают на поверхности серых песчаников и согласно перекрываются породами верхнего триаса. Отложения среднего отдела представлены черными глинистыми сланцами. Возраст пород был определен палеонтологическим методом.
Общая мощность слоя составляет 860 метров.
Верхний отдел - J3
Образования верхнего отдела расположены на северо-западе.
Породы верхнего отдела согласно залегают на поверхности черных глинистых сланцев и несогласно перекрываются бурыми глинами сенонского надяруса. Породы сложены красноцветными песчаниками.
Возраст данного отдела был определен палеонтологическим методом.
Общая мощность слоя составляет 1710 метров.
МЕЛОВАЯ СИСТЕМА - K
Меловая система представлена в объеме сенонского надяруса.
Сенонский надъярус - K2sn
Породы сенонского надяруса обнажаются в северо-западной части карты в ядре синклинальной структуры. Образования сенонского надъяруса несогласно залегают на поверхности красноцветных песчаников верхней юры. Отложения представлены бурыми глинами. Возраст пород был определен палеонтологическим методом. Мощность бурых глин изучена не полностью и была примерно установлена - 800 метров.
КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА - KZ
Кайнозойская эратема представлена в объеме палеогеновой системы.
ПАЛЕОГЕНОВАЯ СИСТЕМА - P
Палеогеновая система на территории карты представлена в объеме среднего отдела.
Средний отдел - P2
Породы эоцена несогласно залегают на поверхности бурых глин и несогласно перекрываются четвертичными отложениями.
Породы сложены глауконитовыми песчаниками. Мощность слоя составляет 200 метров.
3. Магматические горные породы
Магматические горные породы образовались в результате охлаждения и затвердевания или кристаллизации естественного высокотемпературного расплава - магмы.
Породы, образовавшиеся на глубине называются интрузивными, затвердевшие на поверхности - эффузивными.
На территории карты выделяются два магматических интрузивных комплекса. Первый комплекс представлен гранитами раннепротерозойского возраста, которые залегают в виде штока и прорывают вмещающие породы архея.
Граниты - кислые породы. Цвет породы светлый: розовый, розовато-серый, темно-красный. По структуре полнокристаллические, иногда порфированые. Текстура гранитов преимущественно массивная, встречаются и разновидности с гнейсовой текстурой. Для гранитов характерна плиткообразная и глыбовая отдельности. Главными составляющими частями гранитов являются: кварц, полевые шпаты, плагиоклазы, биотит.
Первое интрузивное тело находится в северо-восточной части карты, оно имеет изометрическую форму. Видимая ширина тела - 6.5км, видимая длина - 8км, площадь выхода на поверхность - 52 км2. Возраст катаклизированных гранитов - нижний протерозой. Контакт между интрузией и вмещающими породами архея активный. Контакт между интрузией и породами кембрия трангрессивный.
Второе тело находится в юго-восточной части территории карты. Видимая ширина тела - 8км, видимая длина - 12км, площадь выхода на поверхность - 96км2. Контакт между интрузией и вмещающими породами архея активный. Контакт между интрузией и породами кембрия трангрессивный. Возраст катаклизированных гранитов - нижний протерозой.
Катаклизированные граниты прорывают архейскую акротему, сложенную гнейсами, толщиной 8км, и перекрываются кембрийской системой, сложенной кварцитами и филлитами, толщиной 2-3км.
Второй комплекс представлен гранодиоритами позднепалеозойского возраста. Гранодиориты залегают в виде штока и прорывают вмещающие породы триаса, сложенные туффами основных эффузивов шириной 1.5км и трангрессивно перекрываются породами эоцена, сложенного глауконитовыми песчаниками шириной 0.2км.
4. Тектоника
В разрезе, на территории карты, по характеру складчатости, насыщенности магматических пород и присутствием степени метаморфизма, присущих угловых и азимутальных несогласий, выделяют три структурных этажа: архейский, кембрийско-меловой и палеогеновый.
Нижний структурный этаж выделен в объеме архейской акротемы. Породы этого этажа выведены на поверхность в восточной части и в ядрах антиклинальных структур. Ярус представлен высокой степенью метаморфизма - гнейсы, которые, вероятно, характеризуются высокой степенью дислоцированности. Породы архейского этажа прорваны интрузиями гранитов раннего протерозойского возраста.
Второй структурный этаж выделен в объеме кембрийской, триасовой, юрской и меловой систем. По разной степени метаморфизма пород и присутствием в разрезе несогласий, этаж можно разделить на два подэтажа: кембрийский и мезозойский.
Кембрийский подэтаж представлен образованиями кембрийской системы. Породы, присутствующие на карте, в присводовой части антиклинальных структур и оконтуренные выходы архейской акротемы - шириной 54 км. Породы испытали региональный метаморфизм - это кварциты и феллиты. Структуры кембрия залегают согласно с породами мезозоя.
Второй подэтаж. Мезозойский структурный ярус располагается и обнажается на большой части территории карты. Он выделен в объеме нижнего и верхнего триаса, юрской системы и сенонского надяруса мела. Породы смяты в складчатость - линейной, породы не испытали метаморфизма. На территории карты присутствуют две крупные антиклинальные складки и синклинальная складка.
Северная антиклинальная складка имеет северо-западное простирание и характеризуется западным переклинальным окончанием. Ядро сложено породами архея. Крылья складки сложены филлитами и кварцитами кембрийского возраста; туфами основных эффузивов, спилитами и диабазами - нижнего триаса; конгломератами - верхнего триаса; серыми песчаниками - нижней юры; черными глинистыми сланцами - средней юры и красноцветными песчаниками - верхней юры. Складка асимметричная. Простирание складки субширотное. Складка линейная, видимая длина -37км, предполагаемая ширина - 24км. Шарнир наклонен на северо-запад. Углы в северных и южных крыльях примерно одинаковые - 35-40 градусов. Углы при вершинах примерно под 90 градусов. Осевая поверхность вертикальная.
Центральная синклинальная складка имеет северо-западное простирание. Складка линейная. Ядро сложено позднемеловыми бурыми глинами. Крылья складки сложены красноцветными песчаниками - верхней юры; конгломератами - верхнего триаса; туфов основных эффузивов, спилитами и диабазами - нижнего триаса; филлитами и кварцитами - кембрия. Шарнир направлен на юго-запад. Складка асимметричная. Углы в северных и южных крыльях примерно одинаковые - 35-40 градусов. Углы при вершинах примерно под 90 градусов. Осевая поверхность вертикальная. Видимая ширина складки - 34км, видимая длина - 39км. В южном крыле карты наблюдается субширотный тектонический разрыв. Тип разрыва определить не удалось.
Южная антиклинальная складка имеет субширотное простирание. Складка симметричная. Ядро сложено породами архейского возраста. Крылья складки представлены породами кембрия и мезозоя. Угол падения на крыльях 35-40 градусов. Погружение шарнира наблюдается в западном направлении. Видимая ширина складки - 23км, видимая длина - 32км.
Третий подэтаж. Отложения третьего структурного этажа находятся на вершинах хребтов данной территории. Породы палеогена залегают горизонтально.
5. История геологического развития
По данной территории карты можно проследить историю геологического развития начиная с архея, представленного гнейсами. При изучении карты было выяснено то, что в архее накапливались терригенные породы, испытавшие метаморфизм, в результате которого породы превратились в гнейсы.
В раннем протерозое произошло внедрение интрузивных пород - гранодиоритов. Изучаемая территория представляла собой сушу, которая подвергалась периодическому размыву.
В кембрии на данной территории, по-видимому, образовался геосинклинальный прогиб. В нем и накапливались мощные глинистые осадки. Это свидетельствует о большой глубине бассейна седиментации. В конце кембрия этот прогиб испытал инверсию, которая сопровождалась складчатостью. В это время были образованы кварциты и филлиты. В конце позднего кембрия геосинклиналь завершила свое развитие. Образовалось складчатое сооружение, которое на протяжении ордовика, силура, девона, карбона и перми представляло собой континентальный участок, который подвергался размыву. Осадки этих возрастов отсутствуют.
Другой геосинклинальный прогиб закладывается в раннем триасе.
В конце раннего триаса, произошел подъем и данная территория, превратилась в геоантиклиналь. Континентальный режим продолжался на протяжении среднего триаса. Другое погружение наблюдается в позднем триасе, которое фиксируется конгломератами. На протяжении ранней и средней юры, вероятно, происходило углубление бассейна седиментации. Конгломераты перекрыты песчаниками, затем черными глинистыми сланцами.
На протяжении поздней юры происходит регрессия, которая завершается складчатостью.
В сенонское время в северной части карты наблюдался прогиб, в котором накапливались бурые глины. Бассейн просуществовал недолго.
В конце сенонского периода произошел новый этап воздымания, во время которого сформировалась складчатость.
В эоцене вновь произошло образование геосинклинального прогиба. В нем накапливались осадки, в результате орогенного этапа развития.
К концу эоцена территория испытала положительные движения. В результате образования эоцена оказались на вершинах хребтов. Орогенный этап развития завершился.
В настоящее время территория представляет собой континентальный участок, на котором накапливаются осадки только в долинах рек.
6. Полезные ископаемые
На изучаемой территории карты находятся полезные ископаемые:
Гранит - глубинная кислая интрузивная магматическая порода зернистого строения. С магматическими гранитами парагенетически связан комплекс важнейших рудных и нерудных полезных ископаемых. Гранитная магма отличается высоким содержанием летучих компонентов. Они, отделяясь от расплава в процессе затвердевания породы, выносят олово, вольфрам, золото, свинец, цинк. Флюорит, мусковит, образуя высокотемпературные гидротермальные месторождения. Граниты являются хорошим строительным и облицовочным материалом, легко подающемся обработке и шлифовке.
Граниты представлены катаклизированными гранитами нижнего протерозоя и обнажаются на северо-востоке в ядрах антиклинальных структур.
Конгломерат - сцементированная порода, состоящая из окатанных обломков, размеры которых превышают 10мм. Галька, щебень и гравий применяются в дорожном строительстве, при изготовлении бетона и в качестве железобетонного балласта. Плотно сцементированные конгломераты могут служить строительным материалом. Конгломераты находятся на крыльях структур.
Песчаник - осадочная порода, представляющая собой сцементированный песок с размерами зерен 0.1 - 1мм. Песчаники используются как бутовый камень, для изготовления огнеупорного кирпича - динаса и др. С песчанистыми породами связаны россыпные месторождения золота, алмазов и др.
Сланцы представлены черными глинистыми сланцами средней юры. Черные глинистые сланцы (доманикиты) - тонкозернистые, часто тонкоплитчатые осадочные горные породы, обогащенные сапропелевым органическим веществом.
Глины представлены бурыми глинами верхнего мела. Глины наиболее тонкодисперсные осадочные породы. Глинистые пласты водоупорны. Месторождения глин широко распространены. Они используются для изготовления кирпичей, грубой посуды, черепицы, минеральных красок.
Заключение
Работа по структурной геологии выполнялась в четвертом семестре. В процессе выполнения курсовой работы была самостоятельно построена геологическая карта, и был проведен ее геологический анализ: описано геологическое строение района, построен геологический разрез, тектоническая и орогидрографическая схемы и восстановлена история геологического развития.
Изученная территория имеет равнинный рельеф. Максимальная абсолютная отметка в пределах 320 метров, минимальная - 140 метров. Речная сеть представлена бассейнами рек - Рында и Большой Алиан. На территории карты имеются два населенных пункта: Усть - Логор, который находится в западной части района, и Алчановка, которая расположена к северу от Усть - Логора, и находится в северо-западной части карты. Населенные пункты соединены дорогой.
В геологическом строении изученной территории участвуют породы архейской акротемы, палеозойской, мезозойской, кайнозойской эратем.
На территории карты выделяются два магматических интрузивных комплекса. Первый комплекс представлен гранитами раннепротерозойского возраста. Второй комплекс представлен гранодиоритами послеюрского возраста.
В тектоническом плане изученный район расположен на территории складчатой области. В разрезе территории карты выделяются три структурных этажа. Первый структурный этаж представлен породами архея. Второй структурный этаж представлен породами палеозоя и мезозоя. Третий структурный этаж представлен породами эоцена.
Изученная территория карты насыщена полезными ископаемыми, которые применяются в строительстве.
Библиографический список
1. Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам: Учебное пособие для вузов /А.Е. Михайлов, В.В. Шершуков, Е.П. Успенский и др. - М.: Недра, 2008. - 198с.
. Минова Н.П., Плякин А.М. Построение и анализ геологических карт: Методические указания - Ухта, УГТУ: 2011г.-30с.
. Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. Учеб. пособие для вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1984. 464с.
. Пособие к лабораторным работам по общей геологии: Учебное пособие для вузов / В.Н. Павлинов, А.Е. Михайлов, Д.С. Кизевальтер и др. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 2008.- 149с.