Геологическое строение

Казанский Федеральный (Приволжский) Университет

Институт геологии и нефтегазовых технологий

Кафедра региональной геологии и полезных ископаемых

 

 

 

 

 

 

 

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ

Курсовая работа по структурной  геологии

лист №27

 

 

 

                                                                           Исполнители: Камартдинов Р. С. гр. 303

          Руководитель: Шиловский О. П.

 

 

КАЗАНЬ – 2011

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………..3
Глава I. Физико-географический очерк…………………………....4
Глава II. Стратиграфия……………………………………………...8
Глава III. Магматизм……………………………………………….13
Глава IV. Тектоника………………………………………………..15
Глава V. История геологического развития региона…………….17
Глава VI. Полезные ископаемые…………………………………..18
Заключение………………………………………………………….20
Список  литературы…………………………………………………21 Список графических приложений: Приложение 1. Гипсометрическая карта Приложение 2. Геохронологическая шкала Прилржение 3. Стратиграфическая колонка Приложение 4. Геологический разрез по линии В-Г Приложение 5. Таблица полезных ископаемых Приложение 6. Тектоническая карта Приложение 7. Палеодинамическая кривая Приложение 8. Схема нестратиграфических комплексов

 

 

ВЕДЕНИЕ

Целью данной курсовой работы является приобретение навыков работы с геологическими картами. В число  этих навыков входят умение определять типы залегания и условий образования  геологических тел, их состава и  строения. Помимо этого перед нами стоит задача восстановления истории  геологического развития изучаемого района.

Для выполнения курсовой работы нам также предстоит выполнить  ряд графических приложений, а  именно построить гипсометрическую карту и карту полезных ископаемых, тектоническую карту, геологический  разрез, палеодинамическую кривую, таблицу полезных ископаемых, схему  нестратиграфических комплексов, а также составить стратиграфическую колонку и геохронологическую шкалу.

 

Глава I. Физико-географический очерк

 

По возрасту и типу слагающих  пород и интрузий, по расположению и типу складок данный район относится к северному Казахстану горного Алтая.

Изучаемая территория представлена низкогорным типом рельефа. Наивысшей  точкой данной территории является отметка 719, 5 м, которая находится в центральной  части района. Минимальная 544, 7 м, в восточной части района. Таким образом, относительное превышение рельефа составляет 174, 8 м. Основными элементами рельефа являются горы.

Речная сеть в Центральном  Казахстане развита слабо и распределяется по четырем бассейнам: р. Иртыша, Аральского моря, оз. Балхаш и Тениз-Кургальджинских озер.

Наиболее крупные реки (Иртыш и Ишим с притоками) проходят по периферии района и относятся  к Иртышскому бассейну. Длина р. Иртыш  от выхода из оз. Зайсан до Оби 3625 км, из них по Центральному Казахстану она  течет на протяжении 750 км. Ширина реки составляет в среднем 150—200 м. Течение  ровное, спокойное скорость, его, при  среднем уклоне 0,0006, составляет 1,2 м/сек. Иртыш часто разливается на рукава, между которыми остаются небольшие острова и песчаные отмели. Во время паводков эти острова скрываются под водой и ширина реки достигает 10—15 км. По характеру питания Иртыш можно отнести к рекам смешанного типа. В верхнем течении он питается преимущественно атмосферными осадками, значительную долю которых составляют снега и ледники, а в среднем — важная роль принадлежит грунтовым водам.

Река Сарысу относится  к бассейну Аральского моря и образуется из двух ветвей — Жаксы-Сарысу и Жаман-Сарысу. Русло Сарысу почти на всем протяжении узкое (30—60 м). В период апрельских паводков вода в реке поднимается на 1,5—2,0 м, выходит из берегов и образует разливы шириной до 200 м. В этот период в среднем течении расходы реки достигают 60 м3/сек, при среднегодовом стоке 7 м3/сек. Основной сток реки проходит весной с апреля по июнь, составляя 96% годового.

К бассейну оз. Балхаш относится  система рек, которая берет начало в пределах главного Балхаш-Иртышского водораздела: Аягуз, Баканас, Токрау, Моинты, Джамши и множество мелких рек. Из них только одна — Аягуз достигает озера, а остальные, теряются на юге Прибалхашской равнины. По режиму питания все реки бассейна Балхаш относятся к казахстанскому типу, для которого характерны снеговое питание, активные паводки, когда за 2—3 дня проходит до 90% годового стока. Под современными долинами южного склона Главного Балхаш-Иртышского водораздела обнаружены погребенные долины с глубиной эрозионного вреза более 100 м.

Крупной водной артерией бассейна Тениз-Кургальджанских озер является р. Нура с притоками Чурубай-Нура и Куланутпес. Длина Нуры 911 км, скорость течения в межень 0,2—0,3 м/сек, в паводок 0,8 м/сек. Средние многолетние величины годового стока р. Нуры по Сергиопольскому створу составляют 5,9 мг/сек. Распределение годового стока неравномерное, около 20% его приходится на короткий период весеннего половодья. Питание реки осуществляется за счет атмосферных осадков и только в межень грунтовые воды поддерживают ее низкий уровень.

Существенным элементом  ландшафта Центрального Казахстана являются озера. Большая часть их располагается в пределах Се- веро-Казахстанской равнины. Здесь расположено множество озерных водоемов, наиболее крупными из которых являются Шаглы, Улькен- Карой, Теке, Селетытениз, Жалаулы. Озеро Шаглы имеет площадь 690 км², при средней глубине 1,7 м. Вода в озере слабо минерализована, за счет притока пресных вод р. Чаглинки. Озеро Улькен-Карой представляет собой громадный сор, окруженный кольцом воды. В летнее время уровень воды резко падает и на прибрежных участках образуется рапа. Вода в озере горько-соленая с сухим остатком до 300 г/л. Озеро Теке имеет площадь 286 км². Вода в нем типа рассола с сухим остатком 321 г/л. Озеро периодически дает садку соли. Озеро Селеты-Тениз имеет площадь 965 км², максимальная глубина 32 м. С юга в озеро впадает р. Селеты, являющаяся основным источником водного питания. Вода в озере соленая с плотным остатком 30,9 г/л; садка солей происходит только в засушливые годы.

В связи с глубоким внутриматериковым  положением района, климат его более континентальный, чем на тех же широтах Русской равнины. Главные черты климата — крайняя засушливость, малоснежная холодная зима, сравнительно короткое и жаркое лето, небольшое количество атмосферных осадков, при интенсивном испарении и частые сильные ветры. Следуя в основном за географическим распределением поступающего солнечного тепла, средние годовые температуры воздуха последовательно возрастают с севера на юг. Резкие колебания температур наблюдаются не только по сезонам года, но и в течение суток. Амплитуды колебания высоких и низких температур воздуха достигают на севере 81° С и на юге 65° С. Наиболее холодными месяцами являются январь и февраль. Средняя температура января на севере —19° С и на юге —15,3° С. В периоды вторжения арктических воздушных масс наибольший температурный минимум на севере достигает —50° С, на юге —42°С. Положительная среднемесячная температура наблюдается с апреля по октябрь включительно. Максимальной величины она достигает в июле (23,6° С ). В отдельные дни температура воздуха поднимается до 34—36° С.

В размещении разных типов  почв устанавливается широтная зональность. Степные пространства Северо-Казахской  равнины покрыты плодородными черноземными почвами с довольно мощным гумусовым  горизонтом (0,3—0,7 м) и комковатой структурой. Разновидностями почв здесь являются черноземно-луговые, солонцеватые и осолоделые. Значительное распространение в равнинной части получили солонцы, солончаки, лугово-болотные и луговые карбонатные слитные почвы. Солонцы наблюдаются главным образом по понижениям, западинам, склонам балок, на террасах рек и озер. Наиболее значительные массивы б Прииртышье заняты темно-каштановыми почвами. В долинах Ишима и Иртыша развиты несолонцеватые черноземы с участками супесчаных черноземов. В большинстве случаев эти почвы пригодны для пахоты и обеспечивают хорошие урожаи. Мощность гумусового горизонта 35—40 см.

Сеть железных дорог на территории Центрального Казахстана развита  слабо. Основную их часть составляют ширококолейные железные дороги, соединяющие  областные центры, горнорудные и  промышленные районы. Главной железнодорожной  магистралью является магистраль Алма-Ата  — Петропавловск, связывающая столицу  республики с областными центрами Карагандой, Целиноградом и Петропавловском. Узкоколейные дороги построены здесь в период освоения целинных земель. Основное их назначение — соединить крупные  зерновые центры с зернохранилищами.

В экономике Центрального Казахстана, особенно его северных и северо-восточных районов, важное значение имеет сельское хозяйство. В центральных и южных районах  преобладает животноводческое направление. Целинные совхозы северных и восточных  районов являются основным производителем зерна как Казахской республики, так и Советского Союза в целом. Население района, особенно в городах, совхозах, рабочих поселках, рудниках многонационально. Преобладающими национальностями являются казахи и русские; живут здесь также украинцы, немцы, белорусы, татары, корейцы.

 

 

Глава II. Стратиграфия

 

Район сложен метаморфическими, магматическими породами протерозоя и осадочными, магматическими породами палеозоя.

Протерозойская акртотема (Pr)

 

Представлена мощной толщей метаморфических пород нижнего протерозоя и рифея.

 

Нижнепроторозейская эонотема (Pr1)

 

В эту эонотему входят породы аралбайской, даратской, каттюбинской, босагинской, шарыкской свиты. Последние четыре образуют Караунтурскую серию.

 

Аралбайская свита (Pr1ar)

 

В начале разреза залегают породы Аралбайской свиты. Мощность её составляет более 3000 м, представлена сланцами: мусковито-кварцевыми и гранатово-слюдяными, кварцитами. Аралбайская свита выходит на поверхность в северной и южной части района.

 

Даратская свита (Pr1dr)

 

Залегают на породы аралбайской свиты со стратиграфическим несогласием. Породы даратской свиты выходят на дневную поверхность в южной части. В нижней части разреза сложена обломочными белыми и серыми кварцитами, конгломератами, а выше по разрезу порфироидами по кристаллическим туфам липаритового состава. Мощность 1800-2000 м.

 

Канттюбинская свита (Pr1kn)

 

Между породами этой и предыдущий свиты имеется стратиграфической несогласием. Мощность этих слоев относительно небольшая и составляет 300 м. Выходы приурочены к центральной, северной и южной части района, выходы невелики. В нижней части разреза находится конгломерат, а выше темно-серые кварциты.

 

Босагинская свита (Pr1bs)

 

Породы этой свиты согласно залегают на канттюбинской свите, их выходы на поверхность наблюдаются в центральной части. Свита представлена кварцево-актинолитовыми и кварцево-хлоритовыми сланцами, плитчатыми кварцитами, порфироидами. Мощность 1750-1800 м.

 

Шарыкская свита (Pr1sr)

 

Породы этой свиты простираются в западной части территории с  севера на юг. Представлена кварцево-серицитовыми бластопсаммитовыми сланцами и филлитами, графитовыми кварцитами и кварцево-графитовыми сланцами. Мощность 70-900 м.

 

Верхнепроторозойская эонотема (Pr2)

 

Данная эонотема представлена рифейскими породами, которые залегают со стратиграфическим несогласием с подстилающей шарыкской свитой нижнего протерозоя.

 

 

 

Нижний рифей (R1)

 

Включает в себя боздакскую серию в неё входит белкудукская и карасайская свита.

 

Бекудуккая свита (R1bl)

 

Нижняя часть разреза  представлена конгломератами, кварцево-полевошпатовыми  бластопсаммитовыми сланцами, выше залегают миндалекаменные порфиритоиды базальтового состава. Выходят на поверхность на изучаемой территории в западной части. Мощность 500-850 м.

 

Карасайская свита (R1kr)

 

Кварцево-полевошпатовыми  бластопсаммитовыми сланцами, филлиты, миндалекаменные порфиритоиды. Мощность 600-700 м. Выходят на поверхность в западной части территории.

 

Средний рифей (R2)

 

Включает в себя породы елиманской серии: борлинской, унгулинской, аксуранской, шолакской свиты.

 

Борлинская свита (R2br)

 

Представлена породами кварцево-полевошпатовыми  бластопсаммитовыми сланцами, мраморами. Мощность 300 м. Выходят на поверхность  в западной части.

 

Унгулинская свита (R2un)

 

Флишевое чередование кварцево-серицитовых и хлорито-серицитовых филлитов, мраморов, строматолитовых окремнелых мраморов. Выходит на поверхность в западной части изучаемой территории. Мощность 500 м.

 

Аксуранская свита (R2ak)

 

Кварцево-полевошпатовые бластопсаммитовые  сланцы, мраморы. Выходит на поверхность  в западной части изучаемой территории. Мощность 600 м.

 

Шолакская свита (R2sl)

 

Флишевое чередование кварцево-полевошпатовых, бластопспммитовых сланцев, филлитов, мраморов, строматолитовые мраморы. Выходят на поверхность в западной и центральной части. Мощность 650 м.

 

Палеозойская эротема (Pz)

 

Представлена  толщей осадочных пород ордовика и девона.

 

 

 

Ордовикская система (О)

 

Самыми древними отложениями  района являются породы нижнего ордовика. Они выходят на поверхность в восточной части района.

 

Нижний отдел (О1)

Залегают с стратиграфическим несогласием на подстилающую шолакскую свиту среднего рифея. Представлена полимиктовыми и кварцевыми песчаниками, гравелитами. Мощность 200 м.

 

Средний отдел (О2)

 

Кремнитые аргиллиты, алевролиты, черные фтаниты. Мощность 350 м.

 

Верхний отдел (О3)

 

Зеленовато-серые песчаники, алевролиты. Мощность 400 м.

 

Девонская система (D)

 

Отложения девонской системы  распространены на северо-восточной  части изучаемой территории. Породы представлены нижним отделом, залегают на ордовикских отложениях с стратиграфическим несоглаием.

 

Нижний отдел (D1)

 

Сложена красноцветными песчаниками, конгломератами, алевролитами. Мощность 180 м.

 

Кайнозойская эратема (Kz)

 

Четвертичные отложения (Q)

 

Образования отложений приурочены к долинам всех рек, и сложены  галечниками, суглинками и песками.

 

Глава III. Магматизм

 

На данной территории велась магматическая деятельность, о чем  свидетельствуют пять комплексов интрузивных тел разного возраста. Они распространены на восточной и западной части исследуемой территории. Как генетические типы тела представлены батолитами, лакколитами, некками и магматическими диапирами.

Как уже отмечалось выше, комплексы интрузивных тел имеют  разный возраст.

Наиболее древний из них  приурочен раннепротерозойскому времени и представлен гранитами жаункарского комплекса. Данный комплекс находится в центрально-восточной части территории. Он представлен пятью телами и является батолитам, - вытянутой формы. Размеры по убыванию:

1. Площадь ~ 70 км². Находится в центрально-восточной части территории. Вытянут с юго-западна  на северо-восток по разрывным нарушениям №№ 1 и 3.
2. Площадь ~ 12 и 14 км². Два интурзивных тела находятся в юго-восточной части территории и вытянуты по разрывным нарушениям №№ 2 и 4, с юга на север.
3. Площадь ~ 3 км². Находится в восточной части, имеет круглую форму.
4. Площадь ~ 1,5 км². Находится в центрально-восточной части, имеет круглую форму.

Ориентировка и расположение тел свидетельствует о том, что, вероятнее всего, на глубине они  объединены в один крупный массив.

Следующий комплекс принадлежит  среднерифейскому времени и представлен габбро, габбро-диоритами и амфиболизированными габбро. По генетическому признаку относится к магматическим диапирам. На изучаемой территории находятся в западной части, вытянута по серии разрывных нарушений с юга на севере. Ширина интузии от сотни метров до первых километров.

Далее по времени образования  следует среднерифейский гнейсовый комплекс, состоящий из гранито-гнейсов крупно- и мелкозернистых. Разделенный на две фазы по размерам зёрен. Между границей фаз находятся реликтовые пласты серых кварцитов среди полей гранитизации. По генетической классификации этот комплекс можно отнести к батолитам. Площадь выхода на поверхность составляет примерно 130-150 км². Этот комплекс находится в восточной части территории, ориентировка его с юга на север. Вытянут по разрывным нарушениям №№ 2, 3, 4.

Далее по возрасту следует  более молодой позднерифейский ишимский комплекс, представленный сиенитами. Этот комплекс расчленен на две фазы. Первая фаза представлена интрузивным телом – лакколитом, имеющий в поперечнике длину 4 км. Как таковой ориентировки нет, имеет округлую форму. Интрузия второй фазы имеет форму некка, вулканического канала и сечет интрузию первой фазы.

Самый молодой интрузивный  комплекс, который можно обнаружить на карте – это большой позднеордовикский  кырккудукский батолит, сложенный гранодиоритами. Он расположен в северо-восточной и юго-восточной части исследуемой территории и залегает на породах протерозоя. Этот комплекс включает в себя три крупных и восемь небольших тел. Размеры по убиванию:

1. Площадь ~ 40,5 км². Находится в юго-восточной части территории.
2. Площадь ~ 27 км². Находится в северо-восточной части территории.
3. Площадь ~ 20 км². Находится восточнее первого тела. Вытянуто по разрывному нарушению №2.
4. Пять небольших интрузий в северо-восточной части, с общей мощность ~ 6,5 км².
5. Три интрузии находящиеся рядом с первым телом, общей мощностью ~ 3 км².

Юго-восточная часть батолита имеет ориентировку с юга на север, а северо-восточная часть как  таковой ориентировки не имеет.

 

 

Глава IV.Тектоника

 

Общая характеристика этажей

 

На исследуемой территории нами были выделены четыре крупные  региональные структуры, приуроченные к добайкальскому, байкальскому, каледонскому, герцинскому этажам, при чем первый и второй их них занимают наибольшую площадь.

Глядя на карту, в целом  можно наблюдать растяжение территории в юго-северном направлении: линии  простирания осей складок и сместителей разрывных нарушений в большем количестве имеют именно такую ориентировку.

Самые крупные складки  по длине являются линейными. По положению  осевой поверхности преобладают  ассиметричные складки наклонного и опрокинутого вида. Относительно друг друга в плане складки  параллельные.

Добайкальский этаж занимает обширную территорию в центральной части и небольшую территорию в западном краю. Данный этаж осложнен серией складок №№ 1, 2, 3, 4 и серией разрывных нарушений.

Байкальский этаж занимает обширную территорию в западной части  и осложнен опрокинутыми складками  №№ 5, 6, 7, 8 и серией разрывных нарушений.

Каледонский этаж занимает юго-восточную часть территории. Осложнен двумя разрывными нарушениями №№ 2 и 6, которые проходят по границе этажа.

Следующий этаж - герцинский находится в северо-восточной части территории, состоит их нижнего отдела девона. Осложнен разрывным нарушением №7.

 

Описание геосинклинальных структур

 

Складки № 1 и 2 находятся  на севере территории, первая является синклинальной, а вторая антиклинальной, линейными, наклонными, простираются с  севера на юг. Возраст ранний протерозой. Складка №3 находится на севере, является антиклинальной, линейной, наклонной, простирается с сера на юг. Возраст ранний протерозой. Складка № 4, также находится на севере территории, антиклинальная, линейная, симметричная, простирается с северо-запада на юго-восток. Возраст ранний протерозой. Складки №№ 5, 6, 7, 8 находятся в западной части территории, являются опрокинутыми, линейными, простираются с севера на юг. Возраст средний рифей. Складка №№ 9 и 11 находится в северо-западной части территории, является синклинальной, наклонной, линейной, простирается с севера на юг. Возраст средний рифей. Складка № 10 находится в северо-западной части района, является антиклинальной, наклонной, линейной, простирается с севера на юг. Возраст средний рифей.

 

Описание разрывных нарушений

 

В моей курсовой работе на тектонической  карте выделены разрывные нарушения. Разгруппированные по двум этажам, так как герцинский и каледонский занимает незначительную территорию. Не все разрывные нарушения на данной  территории можно пронумеровать, потому что они образуют, целую сеть разрывов.

Ниже подробнее будут  описаны наиболее важные из них в  каждом цикле складчатости.

Добайкальский этаж. Имеет разрывные нарушения вытянутые как правило с севера на юг по все длине карты и наклоненные на восток под углом ~ 50-55 км², как правило типа сброса.  Присутствуют разрывы с вертикальным сместителем.

Байкальский этаж. Имеет  разрывные нарушения разной морфологии. Разрывные нарушения №№ 1, 3, 9 относятся  к сдвигам, по разрывному нарушению 1 и 3 вытянуты раннепротерозойские  интрузии, об этом подробно написано в  главе «Магматизм». У остальных разрывных нарушения трудно определить морфологию, в основном они имеют вертикальное положение сместителя.

 

Глава V. История геологического развития района

 

На исследуемой территории самые  древние слои представлены породами докембрийской эпохи, но историю  геологического района можно восстановить по осадочным и вулканогенным  породам.

В докембрийской эпохе породы образовывались в морских условиях. В нижнем протерозое появляются магматические процессы (на территории можно обнаружить интрузивные  тела, описанные в главе «Тектоника»).  Перерыв между даратской и канттюбинской свитой вызваны поднятием территории. В слоях босагинской свиты можно найти отложения вулканических пород. По границе шарыкской свиты проходит граница нижнего и верхнего протерозоя. Добайкальский этаж сменяется на байкальский. Отложения рифея накапливаются в морских условиях на крыльях геосинклинали, флишевое чередование пород указывает на это. Геосинклиналь максимально прогибается и в позднем рифее происходит закрытие зоны накопления. В рифее также происходят активные магматические процессы.

Осадочные породы на данной территории встречены в ордовике и девоне. В ордовикской эпохе господствует море, которое является сублиторалью. Однако море долго не просуществовало на территории, и в начале силура наступила высокая суша, в слоях отсутствуют отложения силура, на территории шли активные процессы выветривания. Закончился каледонский цикл.

  Каледонский цикл сменяется на герцинский. Образование девонских отложений происходит в континентальных условиях. Территория вновь испытывает поднятие и отложений последующих периодов отсутствуют.

Верхнечетвертичные отложения  имеют аллювиальное происхождение.

 

Глава IV. Полезные ископаемые

 

На территории, изображенной на карте, расположено шесть промышленных месторождений. В двух из них добывается мусковит, в четырех пески и  галечник.

Таким образом, к группе месторождений  неметаллических полезных ископаемых относятся два месторождения  слюды в мусковит-кварцевых и гранат-слюдяных сланцах аралбайской свиты. Первое месторождение расположено в восточной части территории, к северо-западу от поселка Шибынды, его площадь составляет 0,76 км². Таким образом, примерные запасы месторождения 3126 млн. тонн. Второе месторождение раположено в южной части территории в истоке реки Соналы. Месторождение имеет площадь 1,76 км², его запасы приблизительно равны 1583, 4 млн. тонн.

Группа строительных полезных ископаемых объединяет четыре месторождения. Первое разрабатывается в песчаниках и гравелитах нижнего ордовика на юго-востоке территории, его площадь 0,33 км², запасы оцениваются на 36 млн м³. Второе - в песчаниках и алевролитах верхнего ордовика так же на юго-востоке территории, его площадь 0,42 км км², запасы   154 млн м³. Третье и четвертое месторождение разрабатывается на северо-востоке территории в терригенных отложениях нижнего девона, сложенных песчаниками, конгломератами и алевролитами. Площадь первого 0,36 м², запаы 54 млн м³, площадь второго 0,48 км², запасы – 72 млн м³.

Таким образом, наиболее промышленно  развитой является восточная часть  территории, здесь расположены все  месторождения, которые разрабатываются  в пределах территории.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В процессе выполнения курсовой работы были решены следующие задачи:

1. установлены типы залегания  горных и пород; найдены и  классифицированы складчатые структуры  и тектонические нарушения, развитые  в пределах изучаемой территории;

2. выявлены границы несогласий  и проанализировано их значение  для геологической истории данной  территории;

3. установлены главные  структурные элементы района, а  также выделены наиболее характерные  формации горных пород;

4. определен возраст магматических  образований и установлено, к  какой тектонической эпохе относятся  магматические комплексы изучаемой  территории;

5. построены геологический  разрез по линии В-Г, тектоническая и гипсометрическая карты, составлены геохронологическая шкала, стратиграфическая колонка, палеодинамическая кривая, таблица полезных ископаемых, а также схема нестратиграфических комплексов;

6. проанализирована геологическая  история района и сделаны выводы  о закономерностях и взаимосвязи  важнейших геологических событий.