Комплексный анализ геологической карты

Цели и задачи работы:

1. Обучение комплексному анализу геологической карты, построение по ней производных карт и схем (орогидрографической, тектонической и др.), профильных геологических разрезов;

2. Подготовка к прохождению геологической практики и обучению составления геологических отчетов и графической документации;

3. Обучение прогнозирования площадей, перспективных для поиска полезных ископаемых. Умение читать и анализировать геологическую карту — значит умение охарактеризовать:

1. Топографию (рельеф) площади карты (орогидрографический анализ);

2. Последовательность и характер напластования горных пород отдельных стратиграфических комплексов (стратиграфический анализ);

3. Тектоническое строение и структурные формы района (структурный и тектонический анализ);

4. Генетическую связь между рельефом, геологическим строением и новейшими тектоническими движениями (геоморфологический анализ).

Обобщением всех полученных данных является реконструкция истории геологического развития района. Изучение геологической ситуации, отображенной на геологической карте, позволяет сделать заключение о перспективах открытия на изучаемой территории месторождений полезных ископаемых, в том числе и оценить перспективы их нефтегазоносности. Чтение геологических карт требует знания не только по курсу структурной геологии и геологического картирования, но и по курсам топографии, общей и исторической геологии, петрографии и др. Данные карты, по которой проводилось изучение: карта № 22, масштаб 1:100 000, в 1см — 1 км, автор Максимов А. А., 1970 год издания.

Орогидрография

В орогидрографическом отношении территория разделена на две частиЮго-восточную среднегорную и северо-западную равнинную. Максимальные отметки расположены на юго-востоке: 1454 м, г. Нож, а минимальные на севере территории: 132,4 м в долине р. Ирша.

В среднегорной части территории выделяется горный хребет Восточный. Максимальная отметка: 1367,2 м. Длина хребта более 15 км. В низкогорной части исследуемого региона наблюдается два горных хребта. Первый, расположен на юге, хребет Становой, а второй, расположен на востоке, хребет Луговой.

На данной геологической карте можно выделить несколько водоразделов расчлененных реками, расположенными с севера на юг. В исследуемом регионе наблюдается большое количество рек и временных потоков. На карте хорошо просматривается река Белая, которая течет с юго-востока на юго-запад. У нее есть много притоков, такие как р. Каменка, р. Смолка, р. Томь, р.Красная. Сама река обладает большой извилистостью.

Река Быстрая (протяженностью около 30 км) и Богатая (протяженностью около 20км), текут с юга на север. У реки Быстрая наблюдается много притоков, одним из которых является р.Ключевая. Длина реки превышает 20 км. Не территории наблюдается еще несколько рек, Коломак с притоком р. Мерла и Берестовая с притоком р.Ингулец. Все эти реки текут с юга на север и характеризуются значительной извилистостью.

Данный регион очень хорошо освоен. На карте отмечено большое количество населенных пунктов. На равнинной части территории сосредоточено большинство населенных пунктов: Хутора, Овражки, Юрьевка, Калиновка, Малиновка, Маковка, Лужки, Згуровка, Шишаки. На низкогорной части территории выделяется так же большое количество населенных пунктов: Сосница, Ключи, Татаркино, Нида, Елкино, Борисполь, Дорохово, Терновка, Шаровка, Чернухи. На среднегорной части отмечено два населенных пункта: Каменка и Выселки.

Таким образом, можно сделать вывод, что исследуемая территория очень хорошо освоена и благоприятна для жизнедеятельности.

Стратиграфия

Исследуемый район сложен отложениями мезозойской и кайнозойской группы.

Мезозойская группа (Mz).

Мезозойские отложения включают в себя юрскую и меловую системы пород, широко развитые в юго-восточной части региона на горных хребтах. Толщина осадкообразования 3200 метров.

Юрская система (J). Юрские образования представлены в изучаемом регионе только верхним отделом.

Верхний отдел (J₃). В районе исследования, разделения на яруса в данном отделе не представлено. Отдел представлен отложениями, мощностью более 550метров. Выход пород на поверхность наблюдается, как правило, в ядрах антиклинальных складок. Накопившиеся осадки представлены светло-серыми грубослоистыми известняками с прослоями серых глин.

Меловая система (K). Меловые образования представлены двумя отделами: нижним и верхним. Общая мощность осадкообразования меловой системы составляет 2700метров.

Нижний отдел (К₁). В исследуемом разрезе он представлен неокомским, аптским и альбским ярусами.

Неокомский ярус (K₁nc). Неокомские отложения слагают главным образом всю юго-восточную часть территории, также в небольшом количестве они наблюдаются и в северо-восточной части. Они залегают согласно на юрских отложениях. Мощность осадкообразования составляет 700метров. Представлены отложениями, ритмично чередующимися серыми песчаниками, желтыми мергелями и известковыми аргиллитами.

Аптский и альбский ярусы (K₁ap+al). Эти отложения выходят на поверхность в юго-восточной и северо-восточной частях. Залегание пород согласное. Мощность осадкообразования составляет 350метров. Накопления представлены массивными светло-серыми песчаниками с линзами аргиллитов и алевролитов.

Верхний отдел (К₂). Верхний отдел меловой системы представлен сеноманским, туронским, сенонским и датским ярусами.

Сеноманский и туронский ярусы (K₂cm+t). Отложения ярусов развиты в юго-восточной и северо-западной части исследуемой территории. Накопившиеся отложения залегают согласно на более древних породах. Осадкообразование представлено ритмичными чередованием серых слоистых песчаников, известняков и мергелей. В нижней части — прослои серых аргиллитов. Мощность этих отложений составляет 600метров.

Сенонский ярус (K₂sn). Сенонские отложения развиты в северо-восточной, юго-западной частях исследуемого региона. Мощность осадконакопления составляет 425метров. Породы залегают согласно. Отложения составлены черными аргиллитами и мергелями. В основании — горизонт черных кремнистых аргиллитов.

Датский ярус (K₂d). Отложения этого яруса наблюдаются в данном регионе на незначительных участках территории, как правило в виде останцов. Наблюдаются в юго-западной и северо-восточной частях региона. Породы залегают согласно. Накопившиеся осадки представлены серыми пластинчатыми глинами с линзами песчаников и алевролитов. Мощность которых составляет около 375метров.

Кайнозойская группа (Kz).

Кайнозойские отложения включают палеогеновую, неогеновую и четвертичную системы. Эти накопления широко развиты в северо-западной, и незначительно в юго-западной части территории. Отложения находятся на равнинном рельефе.

Палеогеновая система (Р). Палеогеновые образования представлены в изучаемом регионе всеми отделами, т. е. палеоценом, эоценом и олигоценом. Общая мощность составляет 1400метров.

Палеоцен (Р₁). Палеоценовые отложения развиты, в основном, в северо-восточной части и приурочены к равнинному рельефу. Отложения залегают на более древних породах со стратиграфическим несогласием (наблюдается размыв). Осадконакопление имеет мощность 1100метров. Эти отложения разбиваются на две пачки пород. Первую пачку составляют галечный и гравийный конгломераты с галькой кристаллических пород. Во второй пачке наблюдаются конгломераты и песчаники с редкими прослоями алевролитов и глин.

Эоцен (Р₂). Отложения эоценового отдела залегают на более древних породах согласно. Накопленные осадки этого отдела наблюдаются в северо-восточной части территории. Сложены отложения серыми массивными песчаниками с прослоями серых глин. В нижней части — переслаивание песчаников и алевролитов с растительными остатками. Мощность осадкообразования составляет 850метров.

Олигоцен (Р₃). Олигоценовые отложения занимают незначительную часть равнинного рельефа. Они наблюдаются только в северо-восточной части. Залегание пород согласное. Отложения составлены серыми слоистыми песчаниками, красными мергелями и пластичными глинами. Эти песчаники являются газоносными. Мощность осадконакопления 600метров Неогеновая система (N). Отложения неогеновой системы составляют значительную часть равнинного рельефа. Общая мощность отложений более 900метров. Представлена система миоценовым и плиоценовым отделами.

Миоцен (N₁). Миоценовые отложения развиты в северо-восточной части в незначительном количестве. Залегание пород согласное. Мощность осадконакопления более 500метров. Отложения представлены коричневыми пластичными глинами с линзами и кристаллами соли и гипса.

Плиоцен (N₂). Плиоценовые отложения слагают почти всю северо-западную часть. Залегание пород на более древних со стратиграфическим несогласием. Эти осадконакопления представлены серо-желтыми песчанистыми известняками, в основании лежат белые рыхлые песчаники и пески. Мощность слагающих отложения пород 400метров.

Четвертичная система (Q). Четвертичные отложения представлены в исследуемом регионе верхнее четвертичными отложениями и современными отложениями, которые распространены в долинах рек. Представлены эти четвертичные отложения аллювиальными супесями, аллювиальными песками и гальками. Четвертичные отложения занимают большую часть исследуемой территории и, а основном, располагаются на равнинном рельефе.

Тектоника

Рассматриваемая территория относится к складчатому тектоническому типу структуры земной коры. По вертикальному разрезу выделяется 1 структурный этаж. Все породы, присутствующие на карте, смяты в складки.

Тектонический надвиг имеет сложное залегание автохтонной и аллохтонной частей структур, то есть древние породы надвинулись на более молодые тощи.

В юго-восточной части наблюдается крупный волнистый надвиг с перемещением пород на многие десятки километров. Сместитель надвига здесь сложен раздробленными породами. В аллохтонной части залегают породы мелового времени. В окрестностях надвига широко распространены небольшие сдвиги. Эрозионные окна представлены отложениями неокомского яруса меловой системы. Они имеют размеры от 1 до 3 км. Залегание складок, слагающих эрозионные окна опрокинутое и наклонное (опрокинутое составляет 70⁰, а наклонное от 15⁰ до 30⁰).

Вся северо-западная часть имеет залегание автохтонной части структуры. Она сложена более молодыми породами. Это отложения, в основном, палеогеновой системы (центральная часть) и неогеновой системы. В этой части можно выделить подэтаж (отложения миоцена залегают наклонно, около 10⁰) по отношению к отложениям плиоцена. Останцы представлены отложениями меловой системы верхнего отдела, в основном породами датского яруса. Останцы наблюдаются в незначительном количестве. Первое в северо-восточной части, а второе в юго-восточной. Размер первого 2 км, залегание наклонное 50⁰, а второго 4 км и породы залегают под углом 70⁰.

Северо-западная часть имеет платформенное залегание. Сложено неогеновыми породами, рельеф равнинный. В дельтах рек залегают четвертичные породы. Здесь наблюдаются в основном синклинальные складки.

В изучаемом регионе наблюдается серия линейных складок. Складки имеют значительные углы падения крыльев (в основном от 20⁰ до 70⁰). Встречаются складки с вертикальным углом наклона 80⁰-85⁰. Часты на карте так же перевернутые залегания пород. В юго-восточной части в основном линейные складки, которые образовались в процессе надвига, при сминании пород, вследствие этого во фронтальной части в основном опрокинутые складки.

Геоморфология и новейшие структуры

Район работ характеризуется денудационно-эрозионным рельефом. Здесь происходят умеренно интенсивные вздымания, ненамного превосходящие интенсивность экзогенных процессов. На исследуемой территории формируется среднегорный рельеф с выработанными зрелыми равнинами, сравнительно широкими волнистыми междуречьями. Для региона характерен сильно расчлененный рельеф. Обратный рельеф выражается в развитии гор вдоль осей синклинальных складок, в юго-восточной части региона. В северо-западной части большая часть прямого рельефа, то есть долины соответствуют синклинальным складкам.

В структуре района выделяют 3 блока, характеризующиеся интенсивным, умеренным и слабым поднятием. Они испытывают разноамплитудные вертикальные движения.

Первый блок составляет зона интенсивного поднятия, он находится на юго-востоке данного района. Его отметки не превышают 1500 метров. В центральной части данного района выделяется второй блок, характеризующийся относительным умеренным поднятием (высоты не превышают 1000метров). Зона слабого поднятия находится на северо-западе данной территории. Этот блок относительно слабых поднятий. Отметки этой зоны менее 500метров. Границей между зонами интенсивного и умеренного поднятия является разрыв, показанный на карте. Древний разрыв активен и в новейшее время.

Таким образом, учитывая стратиграфическую колонку, можно сказать, что формирование рельефа с неравномерным разрушением поверхности земной коры экзогенными процессами происходит в те периоды, когда наблюдаются устойчивые тектонические поднятия и, следовательно, на территории устанавливаются континентальные условия (суша). На границе меловой системы верхнего отдела и палеоцена прослеживается первое четкое поднятие. На границе миоцена, плиоцена наблюдается второе четкое поднятие, с которым связано самое активное складкообразования, в это же время сформировался надвиг. Меловые породы, слагающие аллохтон, начали надвигаться на палеогеновые. Вследствие этого движения породы сминались в вытянутые линейные складки, в северо-западной части сохранились брахиморфные складки.

История геологического развития

Геологическую историю территории, изображенной на карте № 22, можно проследить с верхнеюрской эпохи, так как самыми древними породами являются грубослоистые известняки с прослоями мергелей верхнего отдела юрской системы. Данные осадки относятся к глубоководным фациям. В это время происходили поднятия земной коры и существовал морской бассейн.

В неокоме, глубоководный бассейн сменяется на мелководный, происходит чередование песчаников и аргиллитов.

В апт-альбском времени осадконакопление замедляется, территория развивается стабильно в условиях мелководного бассейна, накапливаются песчаники с линзами аргиллитов и алевролитов.

В сеноман-туронское время скорость осадконакопления увеличивается, начинается погружений территории, которое продолжалось до сенона. Здесь накапливаются как аргиллиты, так и известняки, мергели и песчаники.

Породы палеоцена несогласно залегают на более древних породах датского яруса, происходит резкое накопление осадков, так как мощность достигает 1000−1200 метров. В это время накапливаются галечные и гравийные конгломераты с галькой кристаллических пород, территория поднимается до уровня моря. Далее вплоть до миоцена стабильное осадконакопление, прослеживается медленное опускание территории, к середине миоцена происходит накопление фаций мелкого моря, пластинные глины с линзами и кристаллами соли и гипса Породы плиоцена залегают несогласно на отложениях миоцена, на границе плиоцена и миоцена происходит резкое поднятие территории до уровня моря, накопление песчаников и песков. Для этого времени характерно наиболее активное складкообразования. Формируется надвиг, меловые породы, надвигаясь на палеогеновые сминаются в вытянутые линейные складки. Во фронтальной части надвига, в результате движения пород, прослеживается опрокидывания складок. Сейчас в четвертичное время происходит подъем территории, причем северо-западная часть поднимается медленнее юго-восточной. Вследствие этого на юге формируется горный расчлененный рельеф, а на севере равнинный. На равнинах протекают реки, в долинах рек накапливаются четвертичные осадки.

Полезные ископаемые

Полезными ископаемыми на данной территории являются газ, а также песчаники и глины для производства строительных материалов.

Перспективы нефтегазоносности обнаружены только в отложениях мела (по данным пробуренных скважин). Покрышкой для данного месторождения служат отложения юры (красные глины). Данное месторождение приурочено к антиклинальной складке на севере-западе территории.

Прогнозируемые залежи строительных полезных ископаемых приурочено к меловым отложениям на юго-востоке изучаемой территории (глины, песчаники).

А так же возможна добыча (Сo, Sn, W,…) в зонах метасоматоза, скорее всего лучший способ добычи этих полезных ископаемы карьерный, но думаю возможен и шахтным способом.

Схема перспектив полезных ископаемых изображена на рис.

Заключение

геологический земной кора тектонический

В данной работе я исследовал территории и установил, что изучаемая местность делится на два типа рельефа: низкогорный и равнинный. Также я определил, что данная территория делится на три тектонических типа структур земной коры: платформенный, складчатый и переходный. В ходе исследований были выявлены новейшие разломы, синклинали и антиклинали.

Моя основная задача сводилась к оценке перспектив нефтегазоносности данной территории. На севере данной территории есть перспективы для поисков газа в олигоценовых отложениях.

В результате выполнения данной работы, я закрепил знания по структурной геологии, и развил приобретенные навыки анализа геологической карты. А также научился использовать данные геологической карты для целого ряда обобщений.

Используемая литература

1.А. В. Мацера, Л. В. Милосердова, Ю. В. Самсонов. Курсовой проект по структурной геологии.