Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

История геологического развития района

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический университет

Кафедра ГРМПИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

По _________________________________________________

Тема: ________________________________________________

Принял:

______________

(оценка)

______________________

(подпись) (дата)

Выполнил: Апенов Т. В.

Караганда 2014

Министерство образования и науки Республики Казахстан

Карагандинский государственный технический университет

Институт Горный	«УТВЕРЖДАЮ»
Кафедра ГРМПИ	Зав.кафедрой_________
	«___» ___________20__г.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ (ПРОЕКТ)

По дисциплине __________________________________________________

Студенту __________________________________Группы_______________

Тема: _____________________________________________________________

Исходные данные ________________________________________________

________________________________________________________________

Задание выдано «____»_______________________________________20__г.

Руководитель __________________________подпись___________________

Студент _____________________________подпись_____________________

Содержание

	Введение
1	Орогидрография
2	Стратиграфия
3	Интрузивные породы
4	Тектоника
5	История геологического развития района
	Заключение
	Список использованной литературы

Введение

Основная цель этой работы - закрепить и подтвердить теоретические знания по данному курсу, научить студента основным приемам построения срезов по геологическим картам, блок-диаграмм, тектонических схем и т.п.

Задачей данной курсовой работы является построение карты-среза уровня -250 м. Кроме того, необходимо дополнить карту стратиграфической колонкой, откорректированной с учетом среза, и условными обозначениями с исходной карты. К карте прилагается данная пояснительная записка, в которой по пунктам вкратце описано геологическое строение района.

В геологическом строении района принимают участие исключительно стратифицированные образования палеозойской эратемы (4 системы). Породы дислоцированы в складчатые образования различной морфологии и разбиты на блоки большим количеством дизъюнктивов. Все стратоны сложены исключительно осадочными породами, магматических образований в районе не обнаружено. Т.о. по категории сложности район можно отнести к 2-3 группе (средняя сложность).

В целях сохранения всех глав в данной пояснительной записке геологическое строение региона предлагается усложнить интрузией гранитоидов верхнепермского возраста, которая по данным геофизики находится в центральной части антиклинальной складки и нынешним уровнем среза не вскрыта.

1. Орогидрография

Данный район относится к областям с равнинным или низкогорным типом рельефа. Это подтверждается низкими высотными отметками, небольшими превышениями и невысокой расчлененностью рельефа. Средняя высота по площади составляет около 150-250 м.

Максимальные высотные отметки в районе отмечаются на юго-западе участка и достигают величины более 400 м. По данным замеров высот в юго-западной части участка зафиксированы две с отметками 365 и 400 м, а в центральной части замеры высот фиксируют возвышенность 305 м. Отчетливо заметно, что все максимальные отметки приурочены к центральным частям антиклинальных складок, сложенных преимущественно породами силура, реже девона.Т.о. на участке наблюдается обратное соотношение геологических и геоморфологических структур. Минимальные же отметки приурочены к долинам крупных рек и их притоков, колеблются в пределах 150-180 м. Т.о. превышения колеблются от 150 до 400 м. Тип рельефа аккумулятивный.

Рельеф местности характеризуется низкой степенью расчлененности. Как уже отмечалось превышения достигают величин 400 м, уклоны на склонах положительных геоморфологических структур невелики и очень редко достигают величины 0,15-0,17, в среднем же это 0,05-0,1. В пределах некоторых долин рельеф практически не имеет уклона. Это может являться одной из причин заболачивания таких участков. Обнаженность района средняя, обусловлена невысокой расчлененностью рельефа, возможным развитием четвертичных отложений, которые имеют мощность до 3-5 м, а потому сняты с карты.

Основными положительными геоморфологическими элементами являются возвышенности, которые распространенны в юго-западной части участка. К отрицательным геоморфологическим элементам относятся понижения рельефа в долинах рек, отдельные низины; характерно плавное понижение отметок.

Четко выделяется основное направление простирания водоразделов – субмеридиональное или северо-восточное (восточная сторона участка), совпадающее с простиранием геологических структур. Т.о. в данном районе отмечается тесная связь структурных элементов с геоморфологическими объектами. Лини водоразделов в плане слабоизвилистые или прямолинейные.

Речная сеть в районе развито хорошо, характеризуется перисто-древовидным рисунком. На территории участка протекают три крупных водотока – р. Мутная, р. Быстрая и р. Усачевка. Характерно, что два первых водотока имеют субширотное простирание русла и долины, в то время как русло р. Усачевка имеет субмеридиональную дирекцию. Их указанных водотоков наиболее крупным и протяженным является р. Быстрая (порядок реки IV-V). Долины главных водотоков в ширину достигают до 200 м, профиль вероятно корытообразный. Русла рек в плане извилистые.

Кроме перечисленных главных водотоков на участке отмечается большое количество мелких временных водотоков, которые являются притоками крупных рек. Именно сочетание главных водотоков с временными образует перисто-древовидный рисунок речной сети.

2. Стратиграфия

На участке имеются стратифицированные образования только палеозойской эратемы, которая представлена отложениями силурийской, девонской, каменноугольной и пермской систем.

Силурийская система S

Отложения системы – самые древние осадочные породы, известные в районе, нерасчленены. Площадное распространение среднее, образуют один крупный выход в центре и юго-востоке участка, имеющий удлиненную форму с извилистыми границами.

Залегание пород стратона от складчатого до субгоризонтального; углы падения на крыльях колеблются в широких пределах - от 3-5о до 68-70о. Складки самые разнообразные. В равной степени распространены и прямые, и косые складки (по положению осевой плоскости). По форме замка складки как острые, так и тупые, кроме того, отмечаются флексуроподобные перегибы. По соотношению длины и ширины складки линейные. Взаимоотношение с перекрывающей толщей несогласное (параллельно несогласие) и определяется стратиграфическим перерывом.

Мощность стратона точно не установлена и составляет более 900 м, изменения мощности не известны.

Вещественный состав стратона определяется чередованием мощных слоев плотных известняков со стилолитами, белых мергелей и темных, почти черных аргиллитов. Толща построена ритмично из трансгрессивных циклов (аргиллиты→известняки→мергели).

Девонская система

Средний отделживетский ярус D2gv

Породы яруса распространены средне и окаймляют выход пород силурийской системы в виде полосы с меняющейся в плане шириной и извилистыми границами.

Залегание пород яруса аналогично вышеописанному, как, впрочем, и у других стратонов. Ярус с размывом налегает на породы силурийской системы (несогласие параллельное); с перекрывающим стратоном взаимоотношение согласное.

Мощность стратона постоянна и равна 400 м.

В вещественном отношении породы представлены темными пластичными глинами и слоистыми светло-серыми мелкозернистыми песчаниками. Основание яруса слагают только глины, которые в середине толщи резко сменяются песчаниками.

Верхний отделфранский ярус D3f

Породы яруса чуть более распространены по площади, чем породы живетского яруса и слагают крылья центральной антиклинали; выходы в виде полосы с меняющейся в плане шириной и извилистыми границами.

Залегание аналогично вышеописанному. Относительно морфологии складок можно добавить, что складки являются концентрическими. Взаимоотношения с перекрывающей и подстилающей толщами согласное.

Мощность отложений стратона равна 500 м и по площади неизменна.

Ярус представлен ритмичным чередованием темно-серых и черных плотных глин со светлыми и белыми тонкоплитчатыми мергелями. Соотношение пород приблизительно равное.

Фаменский ярус D3fm

Отложения яруса выходят на дневную поверхность также в виде полосы с интенсивно меняющейся шириной, границы выходов извилистые. Выходы приурочены к центру участка, к крыльям крупных складок.

Залегание складчатое, аналогичное вышеописанному. Взаимоотношения с подстилающей толщей согласное по всей площади, а перекрывающая с размывом залегает на породах яруса, образуя параллельное несогласие.

Мощность отложений устанавливается точно – 300 м.

Ярус сложен исключительно карбонатными породами – известняками и доломитами. Известняки белые, мажущие и слагают нижнюю часть яруса. В середине толщи известняки сменяются доломитами.

Каменноугольная система

Нижний отдел турнейский ярус С1t

Выходы пород яруса простираются с севера на юг и имеют форму извилистой полосы, у которой минимальная ширина на севере и постепенноувеличивается к югу. Площадное распространение среднее.

Залегание аналогично вышеописанному. С нижележащей толщей взаимоотношение несогласное, тип несогласия – параллельное; с вышележащимстратоном взаимоотношение согласное.

Мощность отложений отдела постоянна и равна 250 м.

Ярус сложен преимущественно слоистыми песчаниками, в середине отличается маркирующий горизонт светло-серых кварцитовидных песчаников. В основании яруса – тонкий прослой базальных конгломератов.

Визейский-серпуховский ярусы С1v-s

Выходы отложений весьма ограничены по площади, приурочены к крыльям крупных синклиналей и окаймляют выход пород турнейского яруса.

Залегание аналогично описанному ранее. Взаимоотношения с перекрывающей и подстилающей толщами согласное по всей площади.

Мощность отложений установлена точно и составляет 340 м; по площади не меняется.

Нижняя часть каменноугольных визейско-серпуховских отложений сложена разнозернистыми плохо отсортированными песками небольшой мощности, которые вверх по разрезу сменяются чередованием достаточно мощных слоев темных плотных глин и мергелей.

Средний отдел С2

Выходы пород отдела приурочены к крыльям крупных синклиналей и окаймляют выход пород визейско-серпуховского яруса. Площадное распространение среднее.

Залегание пород аналогичное вышеописанному. С нижележащей толщей взаимоотношение согласное, с вышележащей – несогласное (параллельное несогласие).

Мощность отложений отдела составляет 280 м, постоянна.

Литологический состав отдела однообразен и представлен исключительно светло-серыми плотными известняками; в середине прослеживается маркирующий горизонт черных окремнелых известняков.

Пермская система

Нижний отдел Р1

Отложения отдела распространены на площади ограниченно и выходят на поверхность в юго-западном и северо-западном углах; приурочены к центральным частям синклинали.

Залегание пород отдела аналогично вышеописанному. Взаимоотношения с нижележащей толщей – несогласное (породы отдела с размывом налегают на средний карбон, несогласие параллельное).

Мощность отдела устанавливается на уровне 500 м.

Литологический состав отдела определяется преобладанием пород псаммитовой размерности, рыхлых и сцементированных – пестроцветных песков и разнозернистых песчаников и наличием прослоев и слоев глин.

Нижний отдел Р2

Отложения отдела распространены на площади крайне ограниченно и выходят на поверхность в юго-западном и северо-западном углах; приурочены к центральным частям синклинали.

Литологический состав отдела определяется преобладанием пород псаммитовой размерности, пестроцветных песчаников и серых глин, песков и и наличием прослоев мергели.

3. Интрузивные породы

На карте, выданной для выполнения курсовой работы, изначально не было интрузивных кристаллических комплексов. Для разнообразия геологической ситуации предложено показать комплекс гранитоидов γС2.

Комплекс гранитоидов γС2. Комплекс представлен только одним массивом, который располагается в центре участка ближе к восточной стороне. Выходы в плане имеют округло-изометричную форму, располагаются рядом друг с другом. На самом деле выходы относятся к одному массиву. Выходы имеют размеры 4-5x3 км.

Структурно комплекс приурочен ядерной части антиклинальной складки в центре участка.

Форма тела – небольшой шток. Контакты прямолинейные в боковых частях и волнистые в апикальной части. Падение контактов достаточно крутое - 65-80о. Вдоль контактов возможны приконтактовые изменения – ороговикование, метасоматиты.

Комплекс однофазный, сложен исключительно типичными гранитами.

4. Тектоника

В тектоническом строении территории участвуют два структурных этажа – каледонский и герцинский. Из них более распространен герцинский, занимающий основную площадь. Этажи отделяются стратиграфическим перерывом и параллельным несогласием в залегании пород.

Каледонский структурный этаж

Данный структурный этаж имеет среднюю площадную распространенность. К этажу относятся только стратифицированные отложения силура. Ярусов внутри этажа не выделяется.

Породы силура залегают складчато и субгоризонтально. Крылья некоторых складок, имеющие небольшие углы падения (3-7о), выглядят как моноклинальное залегание пластов. Вообще, углы падения на крыльях колеблются в пределах от 3-5о до 68-70о. По морфологии складки различные: в равной степени распространены и прямые, и косые складки (по положению осевой плоскости); по форме замка складки как острые, так и тупые, кроме того, отмечаются флексуроподобные перегибы; по соотношению длины и ширины складки линейные. По строению складки простые, по соотношению мощностей концентрические, по времени образования – постседиментационные.

Осевые линии складок в плане имеют субширотное простирание с небольшим уклоном на юго-восток, в плане они практически прямолинейные. Шарнир по простиранию изгибается, но не интенсивно; отмечаются антиформные перегибы в пределах этажа. Вообще, учитывая большие размеры складок, можно заявлять, что породы этажа слагают Центральную антиклиналь. На самом деле, на участке только три крупных складки – две синклинали (они относятся к герцинскому этажу) и одна (Центральная антиклиналь).

Не выявлено дизъюнктивных нарушений и кристаллических комплексов, относящихся к данному этажу.

Герцинский структурный этаж

Данный этаж по площади распространен более, чем первый. К данному этажу относятся стратифицированные образования девонской - пермской систем,

кристаллический комплекс гранитоидов и дизъюнктивы. В пределах этажа выделяются по различным критериям ярусы.

Первый ярус

К данному ярусу относятся осадочные породы девонской системы. От вышележащего яруса данный отделяется стратиграфическим перерывом, параллельным несогласием, а также сменой режима осадконакопления (карбонатные породы сменяются терригенными псаммитами). Ярус имеет достаточное площадное распространение по сравнению с другими.

Породы яруса залегают складчато. Морфология складок, положение осевой линии ее характер, характер шарнира идентичны описанному для каледонского этажа.

Второй ярус

К данному ярусу относятся осадочные породы каменноугольной системы. От вышележащего яруса отделяется сменой режима осадконакопления на время проявления магматической активности. Ярус имеет среднее площадное распространение по сравнению с другими.

Третий ярус

К данному ярусу относится интрузивный комплекс гранитоидов γС2. Ярус имеет небольшое площадное распространение (центральная часть участка, ближе к восточному краю). Кристаллический комплекс прорывает только ранее литифицировавшиеся породы силура.

Выходы в плане имеют округло-изометричную форму, располагаются рядом друг с другом; размеры выходов 4-5x3 км.

Структурно комплекс приурочен ядерной части антиклинальной складки в центре участка.

Форма тела – небольшой шток. Контакты прямолинейные в боковых частях и волнистые в апикальной части. Падение контактов достаточно крутое - 65-80о.

Четвертый ярус

К данному ярусу относятся породы пермской системы. От вышележащего яруса данный отделяется возобновлением осадконакопления и затуханием магматической активности. Ярус имеет наименьшее площадное распространение.

Породы яруса слагают центральные области двух крупных синклинальных складки – на севере и юге участка (северная синклиналь практически отсутствует на срезе). Направление осевой линии южной синклинали имеет заметный уклон к югу, но в целом сохраняется субширотное простирание. Шарнир южной синклинали довольно интенсивно изгибается в одном месте, образуя антиформный перегиб, сложенный породами второго яруса.

Пятый ярус

К данному ярусу относится собственно складкообразование и заложение разломов. Т.о., от вышележащего данный ярус отделяется прекращением осадконакопления и началом проявления тектонической активности. Морфология складок описана выше.

Разрывные нарушения на участке представлены исключительно сбросо-взбросами. Преимущественное направление простирания разломов – субмеридиональное, северо-восточное, реже субширотное. В плане разломы практически прямолинейны, протяженность от 1,5-3 км до 9-10 км. Сочетание разломов образует подобие параллельной системы. Амплитуды перемещения по разломам составляют обычно 100-200 м, до 400 м. Залегание разломов исключительно вертикальное.

5. История геологического развития

История геологического развития района начинается с силура (на самом деле мы можем отследить ее только с этого времени). Можно сразу отметить, что территория значительное время, начиная с силура, находилась на геосинклинальном этапе, происходило накопление толщ осадочных пород.

Итак, в силуре происходит осадконакопление в условиях морского бассейна в миогеосинклинали; фация осадконакопления верхняя – нижняя сублитораль. Осадконакопление происходит на фоне ритмичных продолжительных восходящих и нисходящих колебательных движений; при этом формируются циклы состоящие из терригенно-карбонатных пород. При максимальных подъемах осадконакопление переходит в область верхней сублиторали и накапливаются аргиллиты.

После силура осадконакопление прерывается проявлением каледонской эпохи складчатости. Однако, каледонская эпоха проявилась лишь в поднятии территории, прекращении осадконакопления и размыве ранее литифицировавшихся толщ.

К середине девона каледонская эпоха складчатости затухает, так и не успев полноценно проявиться. В живетское время осадконакопление переходит сначала в зону нижней сублиторали, формируются темные глины, а затем в зону литорали, где накапливаются светло-серые мелкозернистые песчаники. Такой переход связан либо с резким восходящим движением, либо с избыточным осадконакоплением.

В франском ярусе вновь проявляются эпейрогенетические движения небольшой амплитуды, но достаточно частые. Осадконакопление продолжается в миогеосинклинали в нижнейсублиторали. Накапливаются черные плотные глины (нисходящие движения) и белые мергели.

В фаменском ярусе колебательные движения затухают и происходит некомпенсированное осадконакопление в сублиторали (известняки). По мере углубления водоема фация осадконакопления переходит в верхнюю часть батиали (доломиты).

После этого проявляется первая фаза герцинской складчатости, которая выразилась также как и каледонская эпоха складчатости.

Уже в турнейском ярусе осадконакопление возобновляется в том же режиме миогеосинклинали. Фация осадконакопления – литораль, накапливаются слоистые песчаники. Т.о. обстановка осадконакопления была спокойной, эпейрогенетические движения не происходили. Предыдущий размыв во время поднятия площади обусловил накопление базальных конгломератов.

В визейское – серпуховское время продолжается осадконакопление. Поначалу оно непродолжительное время происходит в литорали, где накапливаются несортированные пески, а затем переходит в область нижней сублиторали. В это же время возобновляются колебательные движения, сходные с движениями, происходившими во франском ярусе. Миогеосинклиналь сохраняется.

В среднем карбоне осадконакопление прочно закрепляется в фации сублиторали. Прекращаются колебательные движения, осадконакопление приобретает компенсированный характер, благодаря чему средний карбон сложен исключительно плотными известняками. Наличие маркирующего горизонта черных окремнелых известняков вызвано резкой и короткой сменой фациальной обстановки (возможно опускание).

После среднего карбона осадконакопление вновь прерывается и проявляется вторая фаза герцинской эпохи складчатости. В целом, ее последствия аналогичны ранее проявлявшимся фазам складчатости. Однако, в это время впервые на территории проявляется магматическая активность. Она проявилась в поднятии и кристаллизации кислых магм, из которых сформировался комплекс гранитоидов. До начала перми интрузия успела полностью раскристаллизоваться.

В нижнейперми осадконакопление в который раз возобновляется в миогеосинклинали. Фация осадконакопления – литораль. Накапливаются пески, песчаники и глины. До середины нижней перми проявлялись эпейрогенетические движения небольшой амплитуды, когда во время поднятий накапливались песчаники и пески.

После верхнейпермимиогеосинклиналь прекращает свое существование, территория испытывает поднятия и размыв ранее сформировавшихся толщ. Также после этого в результате какой-то эпохи складчатости (вероятнее всего все-таки герцинской) формируются описанные выше пликативные и дизъюнктивные дислокации (главным признаком этого является абсолютно идентичная морфология складок, параллельное залегание пластов, несмотря на перерывы в осадконакоплении). Магматическая активность более не проявлялась.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной пояснительной записке отражены основные моменты геологического и структурного строения территории.

Можно отметить, что территория в геологическом плане изучена хорошо и доизучения не требует.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Методические указания к курсовой работе по курсу «Структурная геология и геологическое картирование»

2. Павлинов В.Н. Структурная геология и геологическое картирование с основами геотектоники. М.: Недра, 1979

3. Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. М.: Недра, 1984