Геоллогическое строение региона

Федеральное агентство  по образованию

Государственное образовательное  учреждение

Высшего профессионального  образования

Кузбасский государственный  технический университет

 

 

 

Кафедра геологии.

 

 

 

 

Курсовая работа по дисциплине «Геология».

 

(по геологической  карте №20 (юго-западный лист)

и геологическому разрезу  по линии____ )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Руководитель работы: проф. Скурский М.Д.

Выполнил студент гр. ФПс-121 Беляев Е.В.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кемерово 2013

 

Оглавление

 

1. Физико–географический очерк……………………………………………….                                                        

2. Стратиграфия…………………………………………………………………..

3. Структурно-тектоническое строение………………………………………

4. Магматизм…………………………………………………………………..

5. Метаморфизм……………………………………………………………….

6. Полезные ископаемые……………………………………………………….

7. История геологического  развития региона………………………………..

8. Прогноз техногенный  изменений геолгической среды  в результате разработок месторождений  полезных ископаемых ……………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение.

 

Данная курсовая работа подводит итоги изучения курса структурной геологии и геокартирования.

Целью данной курсовой работы является анализ геологической карты, важнейших структурных элементов, отображенных на ней, а  так же приобретение опыта обобщения геологической информации и восстановления истории геологического развития участка земной коры.

Для полной характеристики и анализа геологического строения этого района на карте используется система условных обозначений. С  помощью знаков возраста и элементов  залегания пород мы имеем возможность максимально точно построить геологические разрезы и выяснить структурные особенности залегания горных пород и на их основе восстановить геологические процессы (тектонические, осадконакопления и другие) проистекавшие в то или иное геологическое время.

Задачами курсовой работы являются:

- подробное описание  геологического строения района  данной местности: составление  физико-географической характеристики; изучение стратиграфии, тектоники  и литологии местности,

- составление геологического разреза,

- восстановление истории  геологического развития, опираясь  на геологические материалы, разрез, стратиграфическую колонку,

- описание полезных  ископаемых, которые могут быть  распространенны на предполагаемой  территории.

- В процессе выполнения  данной работы необходимо научиться самостоятельно работать со специальной геологической литературой, картами, справочниками и инструкциями.

Для решения вышеперечисленных  задач анализируется учебная  геологическая карта №20 (юго-западный лист).

 

 

 

 

1. Физико-географический очерк.

1.1 Физико-географические  условия.

1.1.1 Рельеф.

Описываемый регион находится в Средней Азии на Туранско-прикаспийской плите (Каратайский массив). Сочленение северной зоны Тянь-Шаня и Чуйской впадины. Горы Кара – Тау, правый берег реки Сырдарья. Координаты места: 43º30' с.ш. и 69º в.д.

Рельеф местности – среднегорный, отличается сглаженными вершинами горных хребтов. Развиты эрозии   горных пород  поверхностными водными потоками и ветром. Генетическая группа рельефа тектоно - денудационная, подтип рельефа ледниково – экзарационный. Обладая значительной толщиной и весом, ледники производили мощную экзарационную работу. Во многих местностях они уничтожили весь почвенный покров и частично подстилающие рыхлые отложения и прорезали глубокие ложбины и борозды в коренных породах. Также можно выделить такие формы рельефа как: хребет,  перевал, сопка. Большое количество горных вершин, с высотами от 800 – 1621 м. Имеется отрицательная форма рельефа – ущелье. 

1.1.2. Климат

 

Опорный метеопункт: Казахстан, Кызыл – Орда.          Количество осадков: 151 мм. за год.                          Среднесуточная солнечная  радиация поступающая в июле на горизонтальную поверхность при безоблачном небе: 331 вт/м²  . Среднегодовая температура: 9ºС .                                    Абсолютная минимальная температура: -38ºС.              Абсолютная максимальная температура: 46ºС.                     Средняя максимальная температура наиболее жаркого месяца:33,4ºС.                                                                             Средняя максимальная температура наиболее холодного месяца -12ºС.                                                                            Продолжительность периода со среднесуточной температурой 0ºС: 121 суток.                                                               Господствующие направления ветров: в январе св – 6,5м/с, юз – 5,7м/с, в – 5,4 м/с; в июле св – 4,5м/с, с – 2,6м/с, сз – 4,6м/с.

 

Климат -  это многолетний режим погоды, характерный для данной местности в силу её географического положения.

Для геологии особой значение имеет разделение климата на: нивальный (арктический, высокогорный), гумидный (влажный) и аридный (засушливый), определяющие характер экзогенных процессов и их интенсивность.

Для описываемого региона характерен гумидный (засушливый) климат, с малым количеством осадков ( 151 мм/год) и высокой температурой воздуха. Климат области резко континентальный с жарким сухим продолжительным летом и холодной короткой малоснежной зимой. Такой климатический режим обусловлен расположением области внутри евроазиатского материка, южным положением, особенностями циркуляции атмосферы, характером подстилающей поверхности и другими факторами. Континентальность климата проявляется в больших колебаниях метеорологических элементов, в их суточном, месячном и годовом ходе. Засушливость – одна из отличительных черт климата области,60% всех осадков приходится на зимне-весенний период. Для всей территории области характерны частые и сильные ветры, преимущественно северо-восточного направления. Сильные ветры зимой при низких температурах сдувают незначительный снежный покров с возвышенностей, что вызывает глубокое промерзание и растрескивание верхних слоев почвы. В летнее время наблюдаются пыльные бури.

 

1.1.3 Гидрография.

 Гидрография – описание совокупности  рек, озер, болот, каналов и  водохранилищ.

 

Главной артерией исследуемого региона является русло реки Усьва. Здесь текут короткие, маловодные реки, которые большей частью теряются в пустынях, окружающих хребтах, либо их воды разбираются на орошение. Распространён карст (пещеры и прочие формы). Ландшафты сухих горных степей. Резких уклонов рек нет, реки текут в рамках одной высоты. Долина реки от истока до устья представляет собой узкую теснину с обрывистыми скалистыми склонами, сильно загромождено валунами и поросло кустарником. В летний период сток рек, при выходе их из гор теряется в аллювиальных отложениях речных долин, в следствии чего в июне-июле русла рек в нижнем течении пересыхают, сток сохраняется лишь в горной части за счет выходящих здесь родников. Распределение стока рек в течении года крайне неравномерное. Характерной особенностью режима рек является наличие сезонного паводкового стока, появление поверхностного стока обычно наблюдается в феврале - марте и определяется началом интенсивного таяния снега в горах, обусловленного переходом отрицательных среднемесячных температур воздуха к устойчивым -положительным. Иногда, после кратковременных оттепелей потоки проходят в декабре и январе. Поверхностные водотоки по рекам прекращаются в июне-июле как исключение в августе. Продолжительность периода поверхностного стока зависит от величины запасов снега в горах, быстроты его таяния, количества дождей, выпадающих в весенний период.  
Максимальные расходы воды по рекам проходят в период весеннего половодья, главным образом, в марте-апреле после стаивания снежного покрова и дождевых пиков.  
Минимальный расход воды приходится на период межени от июля-августа по февраль-март. Твердый сток рек района формируется при снеготаянии и выпадении жидких осадков и в результате русловой эрозии. Периоды с резко повышенной мутностью обычно не продолжительны и держатся от нескольких часов до 1-3 дней. Сели на реках редки и незначительны.  
На изучаемой территории озера отсутствуют. Долина реки Усьва тяготеет к осевым частям антиклинальных структур. Реки на юге карты тяготееют к осевой части  синклинальных структур.

Грунтовые воды глинистых пустынь и полупустынь характеризуются пёстрой минерализацией, низким дебитом, большим разнообразием глубин залегания.  
 
       Артезианские воды,  связанные с закарстованными известняками и песчаниками палеозоя, распространены до глубины 500-600 м. Воды напорные, пресные и слабосолоноватые.

 

 

1.2 Прогноз опасных физико-геологических  явлений.

1. Эндогенные процессы

К указанным явлениям относятся  геологические процессы, сопровождающиеся интенсивными разрушениями территорий,  внезапными смещениями горных пород, мощными динамическими воздействиями на сооружения.

Хребет лежит в пределах шестибалльной сейсмической зоны, хотя никаких свидетельств о разрушительных землетрясениях в здешних местах не сохранилось. Вопреки устоявшемуся мнению Каратау не слишком древние горы.

2. Экзогенные процессы

На севере карты имеются  овраги,— узкие, крутосклонные, довольно короткие, молодые отрицательные линейные формы рельефа, они образованы тающим снегом на крутых склонах, а также проходящей через овраг рекой. Река размывает горные породы, что приводит к эрозии. Деятельность текучих вод в водотоке, выражается углублением русла (донная или глубинная эрозия) или в расширении долины за счет подмыва берегов (боковая эрозия). Углубление русла водотока приводит к развитию на берегах водотоков оползневых явлений. На меридианных участках рек нашего (северного) полушария подмываются правые берега (правило Бэра). Поэтому русло реки переместилось в сторону правого берега, который имеет более возвышенный характер, а левый берег представляет собой пойму. Как уже говорилось, сели на реках редки и незначительны. Излучин реки (меандр) на изучаемой территории не наблюдается. Изгибы реки незначительны. Наиболее вероятны паводковые явления, в результате  подъёма уровня воды в реках из-за бурного таяния снегов, ветрового нагона воды на побережье. Большое сопротивление водному потоку на отдельных участках русла реки, возникающее при скоплении ледового материала в сужениях или излучинах реки во время ледостава (зажоры) или ледохода (заторы). Заторные наводнения образуются в конце зимы или начале весны. Они характеризуются высоким и сравнительно кратковременным подъёмом уровня воды в реке. Зажорные наводнения образуются в начале зимы и характеризуются значительным (но менее, чем при заторе) подъёмом уровня воды и более значительной продолжительностью наводнения.

Скальные породы развиты  на исследуемом участке, и на крутые склоны активно действует процесс физического выветривания. Породы растрескиваются и обломки скатываются вниз по склонам до места, где склон выполаживается. Этот процесс называется осыпанием. Так, у подножья склонов накапливаются продукты осыпания – глыбы, щебень, более мелкие обломки – и образуются валы — осыпи. Мощность осыпей различна и колеблется от нескольких до десятков метров.

В состав осыпей входят обломки  тех горных пород, которые слагают  склоны. Ведь породы зачастую определяет крупность обломков осыпи. Так, массивные кристаллические породы дают крупнообломочные (глыбовые) осыпи. Менее прочные породы образуют среднеобломочные (щебеночные) и мелкообломочные (дресвяные) осыпи. Сланцы и осадочные породы (известняки, мергели, песчаники и др.) порождают разнообломочные накопления, состоящие из обломков различной формы (плитчатой, пластинчатой и т. д.) и размеров.

Характерной особенностью осыпей является их подвижность. По знаку подвижности их подразделяют на действующие, находящиеся в стадии интенсивного движения, затухающие и неподвижные.

Действующие осыпи лишены всякой растительности. Масса обломков нарастает и находится в рыхлом, весьма неустойчивом положении и  приходит в движение за счет увеличения общего веса, сильном увлажнения, подрезки нижней части осыпи, дорогами, от землетрясений и даже от более мелких сотрясений, возникающих при работе механизмов или движении транспорта.

Движение осыпей. Наибольшие скорости движения осыпей отмечены в  период снеготаяния и дождей. Наблюдения показывают, что осыпи в послойном  разрезе передвигаются с различной скоростью Скорость верхних слоев может достигать более 1 м/год, нижних слоёв и в целом всего массива осыпи – несколько десятков сантиметров в год. На скорость движения влияют также количество поступающего материала, угол естественного откоса материала, из которого состоит осыпь, и угол поверхности осыпи.

Угол естественного  откоса материала зависит от его  крупности. В сухом состоянии  крупно- и среднеобломочный материал имеет средний угол откоса φ = 35—37°, а мелко- и разнообломочный — 30–32⁰. Значение угла откоса осыпи связана с крутизной склонов, количеством поступающего материала и его влажностью. Каменные реки (Курумы) в большом количестве можно встретить на Кара - Тау. Здесь их называют курумниками, это крупные глыбы или обломки прочных скальных пород, которые образуются из-за выветривания. Обычно располагаются на пологих склонах, а также у их подножий.Обычно обломки скал имеют большой размер, до одного-двух метров, они всегда не обкатанные, выглядят как свежеполоманные. Образование курумов происходит в местах выхода твердых горных пород на поверхность. Обычно курумы появляются благодаря разрушению известняков, базальтовых пород, песчаников, кварцитов, гранитов, долеритов, порфиритов, диабазов.

 

В регионе возможен сход лавин. Они возникают во всех горных районах, где устанавливается устойчивый снежный покров. Причины лавины: перегрузка снегом склонов во время метели или слабое сцепление между новым снегом и подстилающей поверхностью в течение двух первых суток после окончания снегопада (сухие лавины); возникновение водной смазки между нижней поверхностью снега и подстилающей поверхностью склона во время оттепелей и дождей (мокрые лавины); формирование в нижних частях снежной толщи горизонта разрыхления, состоящего из кристаллов глубинной изморози, не связанных друг с другом (лавины сублимационного диафтореза). Причина разрыхления — испарение снега в нижних, более тёплых горизонтах и превращение его в горизонт скольжения. По морфологии лавины делятся на "осовы" — соскальзывающие по всей поверхности склона вне русел; "лотковые" — движущиеся по ложбинам, логам и эрозионным бороздам; "прыгающие" — скачкообразно перемещающиеся по уступам склонов. Средняя скорость движения лавины 20-30 м/с, сила удара лавины может превышать 100 т/м².

Карстом называют формы рельефа, которые образуются в областях, сложенных растворимыми породами. Наиболее распространен известняковый карст, так как известняками сложена 1/3 площади континентов. Сущность карстовых процессов заключается в растворении породы поверхностными и подземными водами. Термин происходит от места расположения крупного известнякового плато Карст (Красс) в Словении, где впервые были описаны карстовые явления. Карбонатный карст развивается в известняках мела и палеогена, при этом встречен открытый и глубинный карст. Глубинный карст известен на хр. Каратау, где при прокладке туннеля в 1963 г. была обнаружена карстовая полость, заполненная водой. На исследуемом участке активны карстовые воды, которые могут образовывать карст.

На западе Кара-Тау располагаются обширные пространства песков Кызылкум, а на севере пески Муюнкум и глинистая пустыня Бетпак-Дала. С запада врывается горячее дыхание пустыни Кызылкум. Оно подхватывает речной песок и несет его одиночными бродячими барханами, чтобы сгрудить затем в узкие и длинные, вытянутые, как по линейке, по направлению ветра гряды. Темносерый сырдарьинский песок не успеет изменить ни своего цвета, ни характера и уже наваливается своим тяжелым мертвым саваном на поля. Зачастую на  Кара – Тау обрушиваются ураганные ветра порывами до 40м/с, которые наносят колоссальный ущерб угодьям.

Под морозным (криогенным) пучением понимается внутриобъемное деформирование промерзающих влажных почв, нескальных горных пород и грунтов, приводящее к увеличению их объема вследствие кристаллизации в них воды и образования ледяных включений в виде прослойков, линз, поликристаллов и т. п. Внешним проявлением морозного пучения служат местные, как правило, неравномерные поднятия поверхности слоя промерзающего грунта, сменяющиеся осадкой последнего при оттаивании. На рассматриваемом участке представлены скальные породы, поэтому их объём при полном водонасыщении увеличивается при промерзании не более чем на 9%. Температурные колебания поверхностных горизонтов горных пород, особенно сильное переохлаждение, зимой, приводят к объемно-градиентному напряжению и образованию морозобойных трещин, которые в дальнейшем разрабатываются замерзающей в них водой. Грунтовые воды обладают низким дебитом, в результате чего грунтовые наледи распространены мало. Речные  наледи также развиты слабо из-за уменьшения объёма грунтовых вод и из-за редкости возникновения условий выдавливания грунтовых вод на поверхность.

 

 

1.3 Орогидрографические  признаки современных движений.

 

Отмечается множественное пересечение реками хребтов, что указывает на существование рек до начала поднятий. Реки тяготеют к осевым частям синклинальных структур, что свидетельствует о наследственной дифференцированности движений с опережающим градиентом поднятий в участках антиклинальных структур. На участке представлены эрозионные (террасы размыва), практически нацело сложенные коренными породами, на которых располагается лишь очень тонкий слой аллювия. Такие террасы представляют собой как бы ступени, целиком вырезанные в коренных породах речной эрозией.  В развитии речных долин можно выделить часто несколько циклов эрозии, так же как и в развитии рельефа суши в целом. Каждому циклу соответствует фаза врезания долины и образования поверхности террасы, уступ от которой к ниже расположенным террасам соответствует уже врезанию в начале следующего цикла. 
     В орогидрографическом отношении территория разделяется на две, примерно равные части –, центральную-среднегорную, восточную и западную - низкогорную . Максимальные отметки расположены на востоке - 1621 м, минимальные - на северо-западе территории 600 м в долине р.Усьва. В высокогорной части территории выделяется горный хребет, протягивающийся в меридиональном направлении. Относительные превышения с соседними долинами 100-800 м.

 

 

 

 

 

 

 

2. Стратиграфия.