Геологическое исследование Сухоложского района Свердловской области России

  • Вид работы:
    Отчет по практике
  • Предмет:
    Геология
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    10,83 Мб
  • Опубликовано:
    2016-02-28
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Геологическое исследование Сухоложского района Свердловской области России

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЕГАЗОВЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ГЕОЛОГИИ И НЕФТЕГАЗОДОБЫЧИ

Кафедра «Геологии месторождений нефти и газа»




Отчет по полевой учебной геологической практике

Период проведения практики: 29.06.2015 - 19.07.2015


Выполнили: студенты гр. ПГЛ-14-2, Бригада №1

Дорофеева А.А. ,Замалутдинова Ю.М.

Зарчикова Е.Э., Зинченко К.К.

Иванов С.А., Карпов И.Л, Кокшаров С.И.

Проверил: Уфельман З.А.



Сухой Лог-Тюмень

2015 г.

Введение

сухоложский район геологический

Дата проведения учебной практики: 29 июня - 19 июля 2015 г.

Место проведения: г. Сухой Лог, Сухоложский район, Свердловская область.

Цель: закрепить теоретические знания, полученные при прохождении курса общей геологи, на практике; сделать собственные выводы о геологическом строении района.

Задачи: выработка у студента навыков полевых геологических исследований, приобретённых в процессе изучения и описания горных пород, минералов, ископаемых фаун и флоры Сухоложкого района.

Маршруты:

Маршрут № 1: проходит по долине р. Ключ до карьера старого Цементного завода.

Маршрут № 2: пещера Гебауэра.

Маршрут № 3: проходит от устья р. Шата вверх по течению до водопада.

Маршрут № 4: проходит от устья р. Усолка вверх по течению.

Маршрут № 5: проходит у плотины р. Пышма - АЗС.

Авторы глав отчета:

№ п/п

И.Ф.О

Глава

№ п/п

И.Ф.О

Глава

1

Дорофеева А.А

1.5,2.6,3.5.

5

Иванов С.А

1.2, 2.3,3.4.

2

Замалутдинова Ю.М

1.3,2.5,3.1.

6

Карпов И.Л

1.4, 2.4, 3.3.

3

Зарчикова Е.Э

С.1,2,3, 2.2,3.2,с.20

7

Кокшаров С.И

1.1, 2.7,3.7.

4

Зинченко К.К

2.1, 2.8, 3.7





1.     
Физико-географический очерк района прохождения практики

1.1    Орография

Район прохождения практики расположен на восточном склоне Среднего Урала в переходной зоне от холмисто-увалистого рельефа Зауралья к Западносибирской низменности. Поверхность района представляет собой всхолмленную равнину с общей тенденцией понижения рельефа на восток с абсолютными отметками водоразделов до 240 м. Рельеф района сглаженный. Плоская, местами слабо всхолмленная равнина прорезается довольно глубокими речными долинами. Абсолютные отметки в пределах района достигают 185 м, минимальные 95, превышение междуречий над реками до 90 м.

Обнаженность района неравномерная. Палеозойские образования на большой части площади в виде коренных выходов наблюдаются преимущественно по долинам рек. Мезозойские отложения можно наблюдать в карьерах по добыче огнеупорных глин и строительных материалов и в естественных разрезах восточной части площади.

1.2    Климат

Климат умеренно континентальный, с холодной зимой (средняя температура января -16°C) и тёплым летом (средняя температура июля 18°C). Осадков около 500 мм в год. Основными ветрами являются западные, средняя скорость ветра 4,4 м/с.

1.3   
Растительность

По характеру растительности район относится к лесной и лесостепной зонам с уменьшением густоты лесов с севера на юг и сменой сосновых лесов на лиственные.

Смена растительности приурочена к тектонической зоне, по которой контактируют известняки и базальтовые порфириты.

1.4    Народно-хозяйственная освоенность территории

Сухоложский район в экономическом плане является промышленно-сельскохозяйственным. Основные предприятия сосредоточены в г.Сухой Лог: асбоцементный, цементный и авторемонтный заводы, огнеупорный заводы, бумажная фабрика. Сырье для изготовления цемента добывается в карьерах. Сельское хозяйство по большей части представлено земледелием и животноводством.

В административном отношении территория входит в состав Сухоложского района Свердловской области. Кроме г.Сухой Лог на описываемой территории имеется ряд сел и деревень - Кашино, Знаменское, Рудянское, Глядены, курорт Курьи. Город Сухой Лог связан со Свердловской железной дорогой и асфальтированным шоссе; населенные пункты в пределах площади района связаны автобусным сообщением.

В условиях реформ 90-х годов большинство заводов не прекратило работу.

2.     
Геологическое строение Сухоложского района

2.1    История геологического изучения

В 1880 году в «Горном журнале» Ф. Гебауэром была опубликована небольшая заметка о находке следов деятельности первобытного человека, ранее населявшего известковые пещеры на левом берегу р.Пышма.

Более полные сведения о геологии Сухоложского района содержатся в трудах А.П. Карпинского. Наибольший интерес для нас представляют описания обнажений по рекам Пышма, Шата, Брусян, Кунар. А.П. Карпинским, в частности, был определен силурийский возраст известняков в верховье р. Шата, девонский возраст известняков на окраине с. Знаменского и в низовье р. Шата, каменноугольный возраст известняков и песчаниково-сланцевых пород на р. Пышме. В пределах окрестностей Сухого Лога А.П. Карпинским отмечены признаки медных руд, описаны месторождения угля, минеральных красок, белых глин, трепела и других полезных ископаемых.

С 1920 по 1924 годы по поручению Геологического комитета в окрестностях села Сухоложского детальную геологическую съемку проводил И.И. Горский. Результатом этой съемки явилась геологическая карта Сухоложского района масштаба 1:21000. В отчете об этих работах приведены детальные описание обнажений по рекам Пышма, Шата, Ключ, Усолка и логам долины р. Пышма.

С начала 30-х годов в окрестностях Сухого Лога проводится учебная геологическая практика студентов Свердловского горного института. Коллективом преподавателей кафедры общей и динамической геологии А.А. Малаховым, Ф.М. Гавриловым, В.Е. Засыпкиным, Я.М. Маргулисом на основе накопившегося материала о геологическом строении района, личных наблюдений и геологических материалов студентов подготовлено и издано в 1954 г. «Методическое руководство по учебной геологической практике в окрестностях Сухого Лога», до последних лет являвшееся основным пособием при проведении геологической практики.

В 1961 году под руководством Ю.П. Алексеева закончена разведка Кунарского месторождения известняков, интенсивно разрабатываемого в настоящее время.

В 1972 году коллективом, возглавляемым М.Т.Соболевым, были закончены работы по составлению геологической карты масштаба 1:50000 восточной части Сухоложского района.

С 1973 по 1976 годы в западной части района проводились комплексные геологосъемочные работы под руководством В.П. Олерского.

В результате перечисленных геологических исследований для рассматриваемой территории составлены детальные геологические и специальные геологические карты.

.2      Стратиграфия

СТРАТИГРАФИЯ (лат. stratum - слой, покрывало и греч. graphe - писание, рисование) - это раздел исторической геологии, занимающийся классификацией пород в зависимости от хронологической

последовательности их образования и разработкой хронологической шкалы для датировки геологических процессов и событий.

Одной из главных задач в геологии является воссоздание истории развития Земли и ее отдельных регионов. В нашем случае этим регионом являлся город Сухой Лог и его окрестности.

При прохождении маршрутов были обнаружены породы девонской и каменноугольной систем. Ниже в хронологической последовательности приводится характеристика главнейших стратиграфических подразделений района.

Палеозойская группа PZ

Девонская система D

Нижний отдел D1

Пражский ярус D1p. Отложения пражского яруса являются наиболее древними образованиями Сухоложского района. Коренные выходы образований пражского яруса наблюдались 3 июля 2015 года по ходу маршрута № 3, проходящего от устья р. Шата до водопада, в точке наблюдения 3.6, в долине реки вверх по течению в 500 м выше ее устья. Они представлены туфоконгломератами с прослойками туфопесчанников, порфиритов и известняков. Мощность отложений пражского яруса более 50м

Рисунок из полевого дневника. Древние базальты Пражского яруса

Коренные выходы образований пражского яруса в долине р. Шата вверх по течению в 500 м выше ее устья

Также были видны в первом маршруте, 1 июля 2015 года, в точке наблюдения 1.1, которая расположена на водоразделе реки Шата и Ключ, находящаяся на пенеплене (восточная часть Зауральского пенеплена), выходы известняков возраста D. По ходу этого же маршрута, в точке наблюдения 1.2, которая находится в среднем течении р. Ключ, в месте слияния основного русла и безымянного ручья, на правом борту этой реки в нижней части склона наблюдали выходы коренных пород - базальтовые порфириты, которые имеют возраст D.

Каменноугольная система С

Нижний отдел С1

По ходу маршрута № 1, 1 июля 2015 года, который проходил по долине р. Ключ до карьера старого цементного завода, в точке наблюдения 1.5, находящейся в устье р.Ключ, на противоположном борту р.Пышма на против устья р. Ключ наблюдали угольные толщи возраста C1. В точке наблюдения 1.6, которая расположена вблизи цементного завода, виднелось скальное обнажение известняков возраста С1.

Скальное обнажение «Зуб» на правом борту р. Пышма вблизи цементного завода

июля 2015 года в маршруте № 4, который проходил от устья р. Усолка вверх по течению, в точке наблюдения 4.6, которая находилась на месте пересечения железной и автомобильной дороги около тоннеля в карьере, видели терригенную толщу. Отчетливо прослеживались прослойки каменного угля, можно было увидеть алевриты, алевролиты, пластовые конкреции сидерита. Карьер использовался для взятия бутового камня.

Карьер с угленосной толщей на месте пересечения железной и автомобильной дороги около тоннеля

В маршруте №5, который состоялся 6 июля 2015 года, в точке наблюдения 5.4, в районе АЗС наблюдался тектонический контакт девонских альбитофиров и нижнекаменноугольной С1 терригенной углекислой толщи.

Что касается мезозойской и кайнозойской групп, то мы их, к сожалению, не наблюдали из-за погодных условий.

Терригенная углекислая толща в районе АЗС

2.3    Тектоника

Тектонические движения - механические перемещения масс горных пород различного масштаба, которые сопровождаются формированием новых геологических структур или изменением строения прежних и обусловлены проявление внутренней энергии.

Сухоложский район находится на восточном склоне Урала в пределах западного крыла Восточно-Уральского прогиба в зоне сочленения его с одноименным поднятием. В восточной части района складчатые структуры палеозоя перекрыты горизонтально залегающими отложениями мезозойской и палеозойской групп, слагающих чехол Западно-сибирской платформы.

Тектоническое районирование.

Территорию Сухоложского района можно разделить на три части: Западную, Центральную и Восточную.

Западная часть района сложена Рефтинским габбровым массивом.

Центральная часть района представлена палеозойскими вулканогенно-осадочными образованиями девонской и каменноугольной систем, смятыми в складки и осложненными разрывными нарушениями.

Восточная часть района сложена преимущественно горизонтально залегающими отложениями мезозойской и кайнозойской эратем.

Скальные выходы палеозойских образований здесь обнажаются только узкими полосками вдоль долин рек.

Характеристика складчатых структур.

Шаткинская антиклиналь своей ядерной частью обнажается в среднем течении р. Шата, где она представлена известняками среднедевонского возраста. Данные обнажения мы наблюдали в маршруте от устья р. Шата до водопада в ее среднем течении, на правом борту. Крылья складки сложены плагиоклазовыми и пироксен-плагиоклазовыми порфиритами и их туфами. Шарнир складки погружается в северном направлении. Южная часть Шаткинской антиклинали перекрыта отложениями каменноугольной системы, несогласно залегающими на более древних образованиях.

В маршруте № 5 от Карьера на плотине р. Пышма - АЗС через пенеплен в т.н. 5.4, расположенной около АЗС, мы наблюдали тектонический контакт девонских альбитофиров и нижней каменноугольной угленосной терригенной толщей. В приразломной зоне породы интенсивно дислоцированы, разбиты на блоки, представлены зонами смятия, разбиты на складки. На коротком участке залегания породы крайне изменчивы. Породы метаморфизированы, представлены глинистыми и песчанными сланцами, иногда углистыми аргиллитами. Толща разбита трещинами.

Антиклинальная складка в т.н. 5.4. в районе АЗС

В маршруте № 4 от устья р.Усолка вверх по течению мы непосредственно находились на одном и крыльев антиклинальной складки мыса “Пропотей”, сложенной терригенной толщей в ядре и известняком на крыльях.

Характеристика разрывных нарушений.

Наряду со складчатыми структурами в описываемом районе широко развиты разрывные нарушения. Например, т.н. 3.10. маршрута № 3. В вершине гематитового лога наблюдаются выходы известняка и порфирита разбитые разломами сбросового типа. Амплитуда смещения 3-4 м.

Антиклинальная складка мыса “Пропотей”

Разлом взбросового типа т.н. 3.10 в вершине Гематитового лога

Так же в Сухоложском районе наблюдаются факты того, что в древности Урал находился на дне океана.

Пещера Гебауэра является результатом карстообразования и разрушения известняков за счет деятельности подземных вод, положение которых контролируется урезом воды. То, что пещера приподнята на 40 м от реки - факт воздымания, омоложения Урала.

Пещера Гебауэра т.н. 2.1

.4      Геоморфология

Рельеф изученной территории прошел длительный путь развития и сформирования под действием эндогенных и экзогенных факторов. На протяжении значительной части времени мезозойской эры континентальные условия развития рельефа неоднократно сменялись морскими. От моря территория освободилась в палеогене.

Исследования А.П. Сигова, результатом которых стало создание схемы геоморфологического районирования Урала, не утратили своего значения до сих пор. По его представлениям, в пределах Уральского региона выделяются четыре геоморфологические области, разделенные на несколько районов, простирающиеся меридионально и соответствующие крупным геологическим структурам, границами которых служат глубинные разломы.

Изучаемая территория находится в пределах восточной части Зауральского пенеплена и континентально-морской цокольной равнины Западно-сибирской низменности.

Собственно Зауральский пенеплен характеризуется повсеместным развитием мощных химических кор выветривания. Эта часть пенеплена представляет собой плоскую, местами слегка всхолмленную равнину. Переходы от междуречий к речным долинам нечеткие, через пологие слегка выпуклые склоны. Речные долины отличаются значительной шириной, хорошей разработанностью и пологими вогнутыми склонами. Вдоль этой зоны в меридиональном направлении проходит условная линия Урало-Тобольского водораздела, трассирующаяся пологими куполообразными возвышенностями, сложенными гранитами. Вершины водораздела располагаются на высотах от 430 до 450 метров над уровнем моря. Минимальные абсолютные отметки поверхности пенеплена на востоке 227 метров, на западе 360 метров. Относительные превышения рельефа вблизи водораздела составляют 60-100 метров. К востоку поверхность выполаживается, рельеф становится выравненным, плоским. Глубина ложков и балок, относительные высоты возвышенностей не превышают 20-30 метров.

Континентально-морская цокольная равнина - типичная равнина с плоскими часто заболоченными междуречьями. Основными морфологическими элементами этого района являются плоские котловины, разделенными небольшими грядками с относительным превышением 0,5 -1,5 м. Речные долины прорезают чехол рыхлых отложений, вскрывая породы складчатого фундамента. Возраст цокольной равнины послеэоценовый. В неотектонический этап произошло поднятие территории на 100 - 200 м.

По размерам и морфологии речные долины Сухоложского района подразделяются на две группы: долины крупных рек (долина р. Пышма) и долины малых рек (реки Шата, Усолка, Ключ).

Долина крупной реки прорезает в широтном и субширотном направлении описанный выше геоморфологический район.

В пределах Зауральского пенеплена долины крупных рек глубоко врезаны (45 - 50 м), часто имеют «каньонообразный» поперечный профиль. Склоны долин слабо террасированы (преобладают эрозионный и эрозионно-аккумулятивные высокоцокольные террасы). Даже высокая пойма часто бывает цокольной.

Долины малых рек морфологически также изменчивы в зависимости от положения их в пределах того или иного геоморфологического района. В верховьях почти все долины малых рек имеют вид ложбин или лощин, в средней части они расширяются, появляется террасированность склона (1-2, максимум 3 террасы), в низовьях долины малых рек в большинстве случаях сужены, имеют У-образный поперечный профиль. Продольный профиль малых речных долин не выработан (неравновесные участки; порожистое каменистое русло; водоскаты на р. Шата). Расширение и сужение самих долин связано с особенностью литологического состава пород, а также с проявлением новейших и современных тектонических движений локального характера.

Речные террасы. В долинах крупных рек Сухоложского района прослеживается два комплекса террас: нижний, в основном, аккумулятивный (низкая и высокая поймы, I и II надпойменные террасы) и верхний, преимущественно эрозионно-аккумулятивный и эрозионный (III и IV надпойменные террасы).

Высокая пойма развита повсеместно. Высота ее колеблется от 0,8 до 3 м, ширина - 200-300 м. На поверхности высокой поймы часто прослеживается несколько уступов, высота которых не превышает 0,5 - 0,7 м. Высокая пойма в большинстве случаях аккумулятивная. Наблюдается четкая дифференциация осадков фации: верхи террасы сложены песчано-глинистыми осадками пойменной фации, низы - гравийно-песчанистыми осадками русловой фации.

Первая надпойменная терраса. Ширина террасы колеблется от 150 до 300 м, редко до 500м, высота - от 3 до 4 м. Поверхность террасы ровная, обычно наклонена в сторону тылового шва. Прослеживается данная терраса фрагментарно.

Вторая надпойменная терраса. Имеет ограниченное распространение в области Зауральского пенеплена и значительное - в области цокольной равнины. В пределах Зауральского пенеплена террасы чаще всего эрозионно-аккумулятивные, где высота цоколя колеблется от 1 до 5 м (правый склон долины р. Пышма, напротив моста через Пышму и т.д.)

Третья надпойменная терраса. Имеет весьма ограниченное распространение, слабо изучена. Терраса всегда эрозионно-аккумулятивная. Высота поверхности террасы над урезом реки 12-20м, цоколя - 8-15 м.

Четвертая надпойменная терраса развита очень широко по крупным рекам района, в основном, в пределах цокольной равнины. Терраса сложена грубым песчано-гравийным материалом полимиктового состава с прекрасно выраженной диагональной слоистостью. Мощность аллювиальной толщи достигает 15-20 м.

Из малых эрозионных форм рельефа в Сухоложском районе широким развитием пользуются в пределах цокольной равнины овраги и рытвины. Широким развитием пользуются также конусы выноса. Они отлично читаются на аэрофотоснимках, хорошо опознаются на местности. В плане они чаще имеют полукруглую или полуовальную форму. Довольно часто наблюдаются разновозрастные конусы выноса, располагаясь ярусами друг над другом.

Современный карст на территории Сухоложского района развит ограниченно. Небольшие участки современного карста отмечены на междуречье рек Пышма и Кунары, главным образом, на склонах долин рек, где карстовые породы (известняки) выходят на поверхность или перекрыты маломощным чехлом четвертичных отложений.

Формы современного карста: западины, воронки, пещеры

Южный грот

Вход в пещеру Гебауэра

.5     
Гидрогеология

Среди природных вод Сухоложского района выделяются два главных типа: поверхностные и подземные воды.

Поверхностные воды

Главной водной артерией Сухоложского района является р. Пышма с её притоками р. Рефт, Шата, Брусянка, Знаменка, Ключ, Каменка и Купара. Эти реки относятся к бассейну р. Оби; р. Пышма непосредственно впадает в р. Туру, которая в свою очередь является левым притоком р.Тобол.

Пышма в районе пещеры Гебауэра

Среднегодовой расход р. Пышма составляет 4.7 м3/с в период зимней и летней межени и до 47 м3/с в паводок.

Поверхностные воды находятся в тесной взаимосвязи с подземными. На одних участках, благодаря глубокому врезанию речных долин, происходит вскрытие водоносных горизонтов и наблюдается разгрузка подземных вод в виде выходов многочисленных источников различного дебита (расхода). В других случаях отмечаются противоположные явления, когда речная вода поглощается карстовыми полостями в руслах рек и происходит пополнение запаса подземных вод за счёт поверхностных.

Подземные воды

В исследуемом районе развиты воды:трещинные, трещинно-карстовые, пластово-трещинные, пластово-поровые.

Первые два типа подземных вод приурочены к области распространения пород палеозойской группы, а пластовые воды фиксируются среди толщ мезокайнозойских отложений.

Собственно трещинные воды развиты в основном среди толщи эффузивных пород девонского возраста и в меньшей степени среди песчаносланцевых пород каменноугольного возраста: водообильность указанных пород небольшая, что определяется по дебиту источников, который обычно не превышает 0.1-0.2 л/с. Наиболее водообильны локальные зоны, тяготеющие к тектоническим нарушениям в массивных породах.

Трещинно-карстовые воды приурочены к известнякам визейского яруса, отличаются большими расходами источников, которые достигают 15-25 л/c. За счёт подземных вод этого типа осуществляется водоснабжения г. Сухого Лога, здесь дебит скважин, пробуренных в визейских известняках достигает 55 л/с.

В восточной части района, где палеозойские породы погружены под толщу рыхлых отложений мезокайнозоя, основные водонасыщенные горизонты приурочены к глауконитовым пескам меловой системы и трещиноватым палеогеновым опокам.

Пластово-поровые воды концентрируются в песках и песчаниках, образуя источники с дебитом до 5 л/с.

Пластово-трещинные воды опок дают многочисленные источники с колебаниями дебита от 0,3 до 15 л/с.

Источник нисходящего характера, оборудованный будкой, мы могли наблюдать в 80-ти м в сторону автомобильной дороги от т.н. 1.5. Вода в этом источнике чистая, холодная, скорость водотока в 2 сек 1 л.

2.6   
Полезные ископаемые

В районе практики имеются проявления различных полезных ископаемых: горючих, металлических, а так же строительных материалов.

При прохождении маршрута под №1, в т.н. 1.1 наблюдались выходы известняков девонского отложения. В т.н. 1.2 отсутствуют надпойменные террасы, в русле наблюдаются аллювиальные отложения, которые представлены грубообломочными породами (щебень, дресва, глыбы). На пологих участках наблюдаем песчаные разности, а также механическую дифференциацию участка. На правом борту р.Ключ в нижней части склона наблюдаем выходы коренных пород- базальтовые порфириты. По внешнему виду это зеленовато-серая порода, структура скрытокристаллическая, плагиоклазовая с отдельными вкраплениями. Возраст пород - D.

В т.н. 1.5, по ходу маршрута наблюдали угольные толщи возраста С1. На склонах долины р.Ключ видели выпады терригенных толщ (черные аргиллиты).

Известняки распространены в районе чрезмерно широко. Обнажения их непрерывно прослеживаются вдоль р. Пышма. За время прохождения практики мы могли наблюдать значительные обнажения известняков, возле цементного завода, где мы видели так называемое обнажение “Зуб”. Породы падают под углом примерно 40̊, подчеркнута слоистость, видна трещиноватость, можно увидеть остатки фауны (кораллы, брахиоподы). По трещинам и плоскостям напластования, имеются натеки битумов. Кроме того, по ходу практики нам попадалось большое количество меньших по размеру обнажений известняков.

По ходу маршрута №2 в пещеру Гебауэра наблюдали контакт карбонатной и терригенной толщ. Терригенная толща представлена: конгломератам и песчаниками. Пройдя вверх по течению р.Пышма на левом борту, терригенная толща сменяется карбонатной, которая образует синклинальную складку.

Обнажение «Зуб»

В маршруте №3 от устья р.Шата до водопада, т.н. 3.2, левый борт р.Шата представляет собой альбитофиры (эффузивная, кислая порода, содержащая кристаллы пирита). Альбитофиры красного цвета и местами рыжеватые из-за присутствия лимонита. В т.н. 3.6 наблюдали выход древних пород Пражского яруса (древние базальты), сверху на них туфопесчаники, далее выше порфириты, выше известняки.

Горючие ископаемые района представлены мелкими месторождениями и проявлениями каменного угля. Проявления угля представляют собой линзообразные включения среди углисто-глинистых и углистых сланцев. Непосредственно во время практики мы могли наблюдать залегание угля в карьере около тоннеля. В карьере угленосная толща была представлена ржаво-рыжими песчаниками, почти чёрными алевритами, углистыми аргиллитами и каменным углём.

.7     
История геологического развития

Современные представления о геологической истории Урала (Пейве, Штрейс, Пермяков, Поспелов, Руженнцев, Самыгин; Пейве, 1973; Иванов, 1973) исходят из того, что уральская эвгеосинклиналь образовалась на коре океанического типа и в процессе эволюции в ней сформировалась континентальная кора сиалического типа. В соответствии с такими идеями на Урале выделяются главные исторические стадии развития: океаническая, переходная и континентальная. Латеральные неоднородности формирования вещественных комплексов Урала обусловлены не только неравномерностями тектонической эволюции, но и первичной гетерогенностью основания, на котором он развивался. Здесь наметилось чередование блоков с корой океанического типа - прогибов и сиалических древних блоков - поднятий получивших название «микроконтинентов» (Пейве, 1971).

В пределах Восточно-Уральского прогиба наиболее древние отложения принадлежат к нижнему силуру. Это образование песчаников, черных углисто-кремневых сланцев, редко известняков, перемещающихся с покровом диабазов и ассоциирующих с ними габброидов. Весь перечисленный комплекс пород отвечает по формационной принадлежности образованиям, развивающимся в современных условиях на коре, которая относиться к океаническому типу. Вот на этом субвулканическом фундаменте в девонское время и происходила вулканическая деятельность, главные продукты которой представлены лавами основного состава. В меньшей степени здесь развиты кислые компоненты, образованные отчасти за счет пород ранней сиалической коры и отчасти за счет дифференциации основной магмы.

Вулканическая деятельность носила основной характер. По составу же связанных с этим временем геологических формаций данная эпоха относиться к переходной стадии. Вулканические острова группировались в гряды, подвергались интенсивному размыву, а на их склонах, наряду с обломочными породами, отлагались карбонаты и росли рифовые постройки, которые также вытягивались в узкие гряды.

К верхнему девону вулканизм в районе почти полностью прекратился, острова снивелировались и на обширной территории вновь господствовал морской режим мелководья - накапливались терригенные флишоидные образования.

В начале каменноугольного периода в результате активизации блоковых движений местами возобновилась вулканическая деятельность. Она проявлялась в западной части описываемой площади - в пределах современной Рефтинской грабен-синклинали.

В пределах же основной площади развиты преимущественно осадочные породы - песчаники и известняки. В раннем визе на склонах островных возвышенностей и между ними происходило угленакопление, а к позднему визе все острова ушли воду, вулканизм полностью прекратился и практически весь район покрылся мелким морем, где происходило накопление мощных карбонатных илов.

В конце башкирского века на всем Урале начались горообразовательные движения, которые захватывают и прогибы, включая и Восточно-Уральский. Особенно значительные дислокации в это время были связаны с субмеридиональными сдвигами. Эти нарушения продолжались до середины мезозойской эры. В межгорных впадинах мезозойского времени формировались мощные толщи конгломератов, песчаников глин и шло угленакопление. Последняя вспышка вулканизма для исследуемой площади проявилась в триасовое время, когда были сформированы базальтоиды и туфы основного состава.

Мезозойская эпоха развития района - это также время его пенеплизации. Поэтому здесь широко развиты коры выветривания. Береговая линия мелового моря проходила через описываемую площадь.

Колебания береговых линий моря привели в более позднее меловое и палеогеновое время к накоплению изменчивых по простиранию, пестрых в разрезе терригенных и органогенных образований.

В неогеновое и четвертичное время вся территория характеризуется континентальным режимом. Наличие большого количества речных террас свидетельствует о колебательных тектонических движениях переменного знака, но небольшой амплитуды.

.       
Современные геологические процессы

3.1    Выветривание

Выветривание - разрушение горных пород на месте их выхода под действием физических и химических процессов ( колебания температуры, влажности, механические виды разрушения, взаимодействие каменных масс с активными химическими веществами: вода, кислород, углекислый газ, органические кислоты).

Иногда процессы действуют комплексно, а иногда по отдельности.

Различают несколько типов выветривания, которые могут преобладать в разной степени: физическое (механическое), химическое, биологическое.

Физическое

Чем больше разница температур в течение суток, тем быстрее происходит процесс выветривания. Следующим шагом в механическом выветривании является попадание в трещины воды, которая при замерзании увеличивается в объёме на 1/10 своего объёма, что способствует ещё большему выветриванию породы. Если глыбы горных пород попадут, например, в реку, то там они медленно стачиваются и измельчаются под воздействием течения. Селевые потоки, ветер, сила тяжести, землетрясения, извержения вулканов также содействуют физическому выветриванию горных пород.

Механическое измельчение горных пород приводит к пропусканию и задерживанию породой воды и воздуха, а также значительному увеличению площади поверхности, что создаёт благоприятные условия для химического выветривания. В результате катаклизмов с поверхности могут осыпаться породы, образуя плутонические породы. Всё давление на них оказывают боковые породы, из-за чего плутонические породы начинают расширяться, что ведёт к рассыпанию верхнего слоя пород.

Химическое

Химическое выветривание - это совокупность различных химических процессов, в результате которых происходит дальнейшее разрушение горных пород и качественное изменение их химического состава с образованием новых минералов и соединений. Важнейшими факторами химического выветривания являются вода, углекислый газ и кислород. Вода - энергичный растворитель горных пород и минералов.

К процессам химического выветривания относятся окисление, гидратация, растворение и гидролиз.

Окисление

Окисление - процесс перехода одних соединений в другие путем присоединения кислорода.

Гидролиз

Гидролиз - процесс обменного разложения минералов под влиянием воды и углекислоты.

Гидратация

Гидратация - процесс поглощения или присоединения воды к минералам и образования новых водных соединений, который сопровождается увеличением объема породы и уменьшением плотности, при этом кристаллическая решетка не разрушается.

Растворение

Растворение связано с воздействием на породы воды, в которой растворены активные ионы (Na+, K+, Mg2+, Ca2+, Cl-, SO42-, HCO3-). С растворением связано образование карстовых пещер.

Биологическое

Продукты выветривания

Ø элювий - продукты выветривания, которые остаются на месте своего образования (современные образования). Мощность от 1миллиметра до десятков метров.

Ø  делювий - продукты выветривания (обломочный материал), перенесенный вниз по склону талыми и дождевыми водами. Залегает в виде шлейфа по склону у подножия. Характерна сортировка обломков и параллельная склону слоистость.

Ø  коллювий - обломочный материал, перенесенный вниз по склону за счет силы тяжести. Характерно отсутствие окатанности и сортировки, образование осыпей в местах с расчлененным горным рельефом.

Обнажения коалинизированных пород (альбитофиров), как результат гидролиза

Кора выветривания - совокупность всех продуктов выветривания, как оставшихся на месте, так и перемещенных, но не потерявших связь с материнской породой.

Почва - слой коры выветривания, обогащенный гумусом. По возрасту выделяют древнюю (обычно перекрыта более молодыми породами, источник полезных ископаемых) и современную почву.

Примером физического и химического выветривания служит маршрут № 3, в т.н. 3.2. Левый борт р. Шата представляет собой отложения желто-красных альбитофиров (эффузивная кислая порода, содержащая пирит). Они представлены таким цветом из-за присутствия лимонита (результат окисления пирита). Местами наблюдаются каолинизированные породы, что свидетельствует о гидролизе. Также присутствуют следы механического выветривания: нижняя часть склона покрыта коллювием.

3.2 Карстовые процессы

Карст представляет собой процесс растворения, или выщелачивания трещиноватых растворимых горных пород подземными и поверхностными водами, в результате которого образуются отрицательные западинные формы рельефа на поверхности Земли и различные полости, каналы и пещеры в глубине.

Необходимыми условиями развития карста являются:

)        наличие растворимых пород;

)        трещиноватость пород, обеспечивающая проникновение воды;

)        растворяющая способность воды.

Данный процесс образует наземные (карры, карстовые воронки, полья, карстовые котловины и долины) и подземные (пещеры, колодцы, полости) карстовые формы.

Современный карст на территории Сухоложского района развит ограниченно. Небольшие участки современного карста отмечены на р. Пышма, главным образом, на склоне долины реки, где карстующиеся породы (главным образом известняки) непосредственно выходят на дневную поверхность.

При прохождении маршрутов наблюдалось множество карстовых процессов.

Маршрут №1, который проходил по долине р. Ключ до карьера старого цементного завода 1 июля 2015 года, в точке наблюдения 1.1, которая расположена на водоразделе реки Шата и Ключ, конкретно она находится на пенеплене (восточная часть Зауральского пенеплена), были видны следы карстовых явлений, то есть выщелачивание пород. Это проявляется в небольших воронках и западинах глубиной до 1,5 м.

июля 2015 года, в маршруте № 2, в точке наблюдения 2.1, на левом борту р.Пышма в 40 м выше уреза воды наблюдали карстовую пещеру, которая представляет собой систему карстовых гротов с несколькими выходами и системой органовых труб. Южный грот самый большой, его высота до 3 м.

Карстовая пещера Гебауэра на левом борту р. Пышма в 40 м выше уреза воды. Общий вид

июля 2015 года в маршруте № 3, который проходил от устья р.Шата до водопада, в точке наблюдения 3.9 - водопад на р. Шата - вдоль всего блока наблюдались небольшие карстообразования (пещеры).

Водопад на р .Шата

А также, 5 июля 2015 года, в маршруте № 4, который проходил от устья р. Усолка вверх по течению, в точке наблюдения 4.7, которая находится на вершине м. Пропотей присутствуют пустоты и углубления, и продолжаются карстовые процессы.

.3 Эрозионные процессы

Эрозия - разрушение горных пород и почвы поверхностными водными потоками и ветром, включающее в себя отрыв и вынос обломочного материала и последующим накопление.

Плоскостная эрозия

Под плоскостной (поверхностной) эрозией подразумевают равномерный смыв материала со склонов, приводящий к их выполаживанию. Поверхностная эрозия приводит к образованию смытых и намытых почв, а в более крупных масштабах - делювиальных отложений.

Линейная эрозия

В отличие от поверхностной, линейная эрозия происходит на небольших участках поверхности и приводит к расчленению земной поверхности и образованию различных эрозионных форм (промоин, оврагов, балок, долин).

По ходу маршрута № 1 наблюдались следы овражной деятельности в виде эрозионной деятельности временных водотоков. Непосредственно в т.н.1.2 мы наблюдали зарастающий овраг и V-образную долину, на склонах которой были скальные выходы коренных пород.

Сюда же относят и речную эрозию, производимую постоянными потоками воды.

Виды линейной эрозии:

Ø  Глубинная (донная) - разрушение дна русла <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D1%81%D0%BB%D0%BE> водотока. Донная эрозия направлена от устья <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D1%81%D1%82%D1%8C%D0%B5> вверх по течению и происходит до достижения дном уровня базиса эрозии <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%91%D0%B0%D0%B7%D0%B8%D1%81_%D1%8D%D1%80%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D0%B8>.

Ø  Боковая - разрушение берегов.

В каждом постоянном и временном водотоке (реке <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BA%D0%B0>, овраге <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%B2%D1%80%D0%B0%D0%B3>) всегда можно обнаружить обе формы эрозии, но на первых этапах развития преобладает глубинная, а в последующие этапы - боковая.

По ходу маршрута № 1 отчетливо наблюдалась деятельность малых рек, протекающих в коренных породах(очень узкое русло, не выработанный профиль, мелкие водосливы, котлы вымывания - “Исполинов котел”.

Водослив на р. Ключ

“Исполинов котел”

Более мощный водослив мы наблюдали в маршруте № 3 в т.н. 3.9 на р. Шата. Угол наклона составлял 30-40°, по всей длине водопада было несколько порогов. В нижней части водослива наблюдался котел вымывания больший, чем “ Исполинов котел”.

Водопад и котел вымывания на р. Шата

3.4    Геологическая деятельность озер

Озеро - это углубление на поверхности суши - котловина, частично заполненная водой. Озера не обладают непосредственной связью с океанами или морями.

По происхождению озерные котловины бывают как экзогенные, так и эндогенные. Озера экзогенного типа связаны с выпахивающей (экзарационной) деятельностью оледенений, деятельностью рек, карстовыми котловинами, любыми участками местного протаивания. Эндогенные по происхождению озера связаны с молодыми грабенами или их системами в активных рифтовых зонах. Также озера этого типа приурочены к кратерам на вершинах потухших вулканов и тектоническим опусканиям в земной коре.

Озера совершают разрушающую работу, транспортирующую работу (незначительна, т.к. озерных течений нет) и аккумулирующую (осадконакопление). Разрушаются особенно крупные берега с образованием волноприбойных ниш и абразионных и подводных террас. В озерах с умеренных климатом, т.е. периодически покрывающихся льдом, накапливаются ленточные глины; типичным осадком озер является сапропель (минеральный осадок, сильно обогащенный органикой), также в озерах накапливаются терригенные осадки, которые в своем распространении подчиняются принципу циркумконтинентальной зональности.

Недалеко от т.н. 5.3, расположенной на левому борту р.Пышма, мы наблюдаем небольшое водохранилище, образовавшееся в результате постройки плотины. В этом месте в основном происходят процессы накопления осадков, более характерные для озерного типа, т.е. в определенной области здесь будет проявляться зональность накопления осадков.

3.5    Геологическая деятельность болот

Болото (также топь, трясина) - участок суши (или ландшафта), характеризующийся избыточным увлажнением, повышенной кислотностью и низкой плодородностью почвы, выходом на поверхность стоячих или проточных грунтовых вод, но без постоянного слоя воды на поверхности. Для болота характерно отложение на поверхности почвы неполно разложившегося органического вещества, превращающегося в дальнейшем в торф.

По ходу маршрута №3 наблюдали заболачивание р.Пышма в районе дельты р.Шата т.н.3.1. В зоне заболачивания видим характерную растительность, которая представлена осокой и калужницей.

Заболачивание р.Пышма в районе дельты р.Шата

Также в течение маршрута №3 в т.н.3.2 на правом берегу р.Шата напротив обнажения альбитофиров видим заболачивание р.Шата. Также видим характерную растительность (калужница).

В маршрута №4 в т.н.4.1 в месте, где р.Усолка впадает в р.Пышму отчетливо просматривался застой воды, который в последствии может привести к образованию болота.

Заболачивание правого берега р.Шата напротив обнажения альбитофиров

Застой воды в р.Пышма в районе дельты р.Усолка

.6     
Геологическая деятельность человека

Техногенез - геологическая деятельность человечества, оснащенного техникой; целенаправленный (на основе разума, знаний, научных достижений, материальных и духовных потребностей, морально-этических норм) процесс перестройки биосферы, земной коры и околоземного космоса в интересах человечества. Процесс техногенеза вызывает многочисленные явления, называемые техногенными, формирует разнообразные техногенные объекты, а также воздействует на самого человека.

По ходу маршрута №1,наблюдаются следы техногенного воздействия: небольшие, неправильной формы ямы, которые использовались местным населением для обжига извести. В т.н. 1.5, которая находится в устье р.Ключ, можно заметить техногенно измененную надпойменную террасу, также в 80 метрах в сторону автомобильной дороги от т.н. 1.5 наблюдали нисходящий источник воды, оборудованный будкой. Вода чистая, холодная, скорость водотока 1 литр за 2 секунды.

Нисходящий источник воды

В маршруте №2,на пенеплене, в районе пещеры от т.н. 2.1 вверх по течению р.Пышма, наблюдаются частые воронки-выемки для добычи известняка, диаметр которых в среднем 10-15 метров, а глубина до 3 метров.

Очень хорошо видна деятельность человека в маршруте №4 т.н. 4.5, которая расположена по левому борту р.Усолка. В данной точке наблюдения, мы видим свалку. По ходу маршрута в т.н. 4.7 видим карьер, который использовался для взятия бутового камня. Он представлен алевритами, алевролитам, пластовыми конкрециям сидерита, также можно увидеть прослойки каменного угля.


В маршруте №5 наблюдаем еще один карьер в т.н. 5.1, он создан для выемки пород и сооружения плотины, тем самым создан новый антропогенный ландшафт.

На склонах долины ручья Безымянный находятся многочисленные овраги, образованные по колеям автомобильных грунтовых дорог. Так же нередко мы встречали различные техногенные образования в виде многочисленных свалок.

Список литературы

1.     Методическое указание к учебной геологической практике в окрестностях г.Сухой Лог и Тюмень [Текст]: для студентов специальностей 080500-ГН, ГПН, 0114-ГИГ, 080400-ГФН, 080900-ГИС очной формы обучения/ сост. Е.П.Козлов. - Тюмень: М.:Издательство «Нефтегазовый университет» ТюмГНГУ, 2004.-23 с.

2.      Записи из полевого дневника.

Похожие работы на - Геологическое исследование Сухоложского района Свердловской области России

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!