Тектоника и история геологического развития

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский Государственный

Геологоразведочный Университет.

Кафедра общей геологии и геологического картирования

Контрольная работа по структурной геологии

Тектоника и история геологического развития

Автор: Кувичкина Анна Васильевна

Группа РФ-05-01

Руководитель: Никитина Мария Ивановна

Москва 2007

Оглавление

Введение

1. Рельеф и речная сеть

2. Стратиграфия

3. Магматические образования

4. Тектоническое строение района

5. История геологического развития района

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Работа была написана по юго-западной части геологической карты №. 29. Карта была издана в 1984 году авторами Т.М. Дембо и Б.Я. Журавлевым под редакцией Ю.А. Зайцева и М.М. Москвина. Масштаб карты 1 : 100 000, рельеф на карте изображен при помощи горизонталей и высотных отметок. Сплошные горизонтали рельефа проходят через 20 метров. Максимальная высотная отметка рельефа 963,2м, а минимальная 373,0м. Также нанесены выходы на дневную поверхность осадочных толщ с указанием возраста и элементов залегания слоев, интрузивных тел с информацией о составе пород, элементах прототектоники и составе и мощности экзоконтактовых зон. Показаны разломы.

Главная задача работы - закрепить знания по структурной геологии и развить навыки анализа геологической карты и тектонической структуры. Работа преследует также цель, развить умение использовать данные геологической карты для целого ряда, обобщений. Привлекая знания, полученные из курса исторической геологии студент должен выяснить геологическую историю района, изображенного на карте и дать описание истории развития его тектонической структуры. Целью работы является также подготовка студентов к крымской практике. Умение свободно читать геологическую карту, достигаемое в процессе выполнения работы, является залогом грамотного проведения геокартирования в поле.

1. Рельеф и речная сеть

Абсолютные отметки высот на рассматриваемой территории колеблются от 380 м и менее в долинах рек до 963,2 м на самой возвышенной точке. Соответственно, относительные превышения достигают примерно 600 м. Это позволяет выделить в районе следующий рельеф: равнинный (0-500 м) и низкогорный (500-1000 м).

Рельеф сформирован при абсолютном преобладании денудационных процессов - четвертичные отложения (аллювиальные) развиты только в долинах крупнейших рек.

Главный водораздел, проходящий по вершинам и склонам отдельных возвышенностей или горных гряд, протягиваются в направлении с юго-запада на северо-восток, отражен на схеме рельефа и речной сети.

Можно отметить, что от протяженной пониженной части на юго-востоке рассматриваемой территории, где в направлении на юго-запад протекает река Кая, абсолютные отметки повышаются к северо-западу, в среднем на 100 м за один километр, т. е. уклон составляет 1/10.

Северо-западный главный водораздел разделяет бассейны рек Кая и Конин. Определить его происхождение трудно - он соответствует брахисинклиналям, в которые смяты девонские и юрские породы.

Речная сеть развита на данной территории довольно интенсивно и имеет решетчатый рисунок. В целом абсолютные отметки устьев рек около 350 метров, аллювиальные отложения есть только у самых крупных рек, меандрирование в данной части территории не проявлено. Это позволяет отнести их к рекам скорее горного типа, но с признаками равнинных.

Наибольшую площадь имеет бассейн реки Кая, в которую впадают 3 крупных притоков. Река является наиболее крупной, ее ширина достигает 300 метров. Кая течет в юго-западном направлении, притоки впадают в нее практически перпендикулярно. Более мелкие притоки впадают в крупные также под углом, близким к прямому углу (решетчатый тип). Река Конин на северо-западе течет на северо-восток (в направлении, обратном течению Каи). Отсутствие дополнительных данных об их дальнейшем пути и возможной связи с Каей позволяет выделить водораздел, разделяющий эти реки как главный.

Русла всех рек изгибаются слабо и преимущественно прямолинейные.

Перпендикулярность притоков Каи позволяет сделать вывод об их заложении по трещинам, параллельным складчатости.

2. Стратиграфия

В геологическом строении района распространены породы различных возрастов - от среднего кембрия до средней юры, не считая четвертичный системы. Наибольшее распространение по площади имеют самые древние породы - отложения кембрия, ордовика и силура. Девонские породы распространены намного меньше, так как вероятно сильно размыты. По суммарной мощности они в несколько раз уступают подстилающим породам. Наконец, юрские отложения, как самые верхние, распространены только на западе. Их мощность в несколько раз меньше мощности девонских отложений.

Все эти отложения, кроме юрских отложений, смяты в складки и нарушены интрузивными образованиями.

Кембрийская система

Система насчитывает три отдела, однако на рассматриваемой территории выходят на поверхность отложения только среднего и верхнего кембрия.

Средний отдел

Средний отдел кембрийской системы представлен отложениями майского яруса.

Майскийярус(€2m)

Отложения майского яруса представлены породами карбонатного состава, а именно чередующиеся известняки и доломиты, отложения развиты повсеместно и распространены по всей территории.

Мощность толщи более 1000 м. Подстилающие породы не обнажаются нигде. Отложения смяты в линейные складки.

Верхний отдел(€3)

Отложения верхнего отдела кембрийской системы представлены нерасчлененной толщей чередующихся песчаников, аргиллитов и известняков. Толща залегают согласно на породах майского яруса. Горизонты песчаников свидетельствуют о том, что отложения включают уже и обломочный, песчано-глинистый материал, т. е. терригенный.

Общая мощность толщи 800 м, в разрезе преобладают горизонты аргиллитов. Толща залегает согласно на породах майского яруса и также смята в линейные складки.

Ордовикская система

Отложения ордовикской системы представлены нерасчлененной толщей нижнего и среднего ярусов.

Нижний и средний отделы(О1-2).

Породы нижнего и среднего яруса представлены чередованием песчаников и алевролитов с отдельными линзами известняков, в верхней части переходящих в алевролиты. Характер отложений уже преимущественно обломочный.

Мощность 900 м. В целом отложения залегают согласно на нижележащих породах верхнего кембрия. Отложения смяты в линейные складки.

Силурийская система

На рассматриваемой территории отложения силурийской системы представлены только породами нижнего отдела.

Нижний отдел

Отложения нижнего отдела включают породы двух ярусов: лландоверийского и венлокского.

Лландоверийский ярус (S1l).

Породы распространены примерно на 65% изучаемой территории и представлены в основании конгломератами, выше по разрезу отмечены песчаники, сменяющиеся толщей туфов андезитового состава.

Мощность отложений 900 м. Породы залегают на подстилающих (как и верхнекембрийских, так и ордовикских - трансгрессивное залегание) со стратиграфическим несогласием (перерыв в осадконакоплении имел место в верхнем ордовике). Базальные конгломераты в основании доказывают наличие перерыва в осадконакоплении.Отложения смяты в линейные складки.

Венлокский ярус (S1v)

Породы имеют меньшую распространенность, чем постилающие. Отложения представлены чередующимися глинистыми и кремнистыми сланцами и песчаниками. Характер пород - более тонко обломочный, глинистый - указывает на более глубинные обстановки осадконакопления, нежели в лландоверийском веке, т. е. продолжающуюся трансгрессию.

Мощность отложений более 800 м. Залегают согласно на породах лландоверийского яруса.

Породы кембрия, ордовика и силура смяты в протяженные линейные складки. На них выше залегают отложения девонского возраста с резким угловым и стратиграфическим несогласием. Отложения смяты в линейные складки.

Девонская система

Отложения девонской системы на рассматриваемой территории представлены только породами среднего и верхнего отдела.

Средний отдел

Отложения среднего девона представлены породами канской, глуховской и петровской свит.

Канская свита (D2kn)

Породы представлены красноцветными конгломератами, залегают в центре рассматриваемой территории. Характер пород указывает на возможные мелководные прибрежные условия осадконакопления.

Мощность 150-200 м. Отложения свиты залегают на подстилающих породах с резким угловым и стратиграфическим несогласием. Отложения смяты в брахиформные складки.

Глуховская свита (D2gl)

Породы распространены на небольшой площади. В нижней части отложений - базальтовые порфириты чередуются с красноцветными песчаниками, затем довольно большой прослой базальтового туфа, в верхней части снова красноцветные песчаники (красноцветность вызвана присутствием окислов железа, что указывает на то, что осадки сформировались на небольшой глубине, куда мог проникать кислород воздуха).

Мощность 600 м. Толща залегает согласно на породах канской свиты. Отложения смяты в брахиформные складки.

Петровская свита (D2pt)

Отложения распространены на небольшой площади. Разрез начинается андезитовыми порфиритами, затем идут туфы и красноцветные песчаники, а потом снова андезитовые порфириты, но уже меньшей мощности. Это связано либо с постепенным затуханием вулканической деятельности, либо с размывом верхней части свиты. Анализируя отложения глуховской и петровской свиты, можно сделать вывод о том, что отложения обеих свит накапливались во время интенсивного вулканизма, который соответствовал дифференцированным тектоническим движениям (вертикальным). Тот факт, что петровская свита в некоторых местах выклинивается, позволяет утверждать, что море тогда постепенно отступало, увеличивая территорию суши.

Мощность менее 400 м. Толща залегает согласно на породах глуховской свиты. Отложения смяты в брахиформные складки.

Верхняя часть петровской свиты размыта, и на ней со стратиграфическим несогласием залегают породы верхнего девона.

Верхний отдел

Отложения верхнего отдела девонской систем представлены отложениями франского яруса.

Франский ярус (D3f)

Породы франского яруса имеют небольшую площадь распространения и представлены чередующимися красноцветными песчаниками и конгломератами. Чередование указывает на дифференцированные вертикальные движения земной коры, а грубообломочный характер отложений и присутствие оксидов железа (красноцветность) - на мелководную прибрежную обстановку осадконакопления. Самые верхние песчаники франского яруса подверглись разрушению.

Мощность более 500 м. Эти породы трансгрессивно залегают на породах глуховской и петровской свит с стратиграфическим несогласием. Отложения смяты в брахиформные складки.

На породах франского яруса с угловым и стратиграфическим несогласие залегают отложения юрской системы.

Юрская система

Отложения юрской системы представлены породами только нижнего и среднего отделов, отложения представлены только на западе рассматриваемой территории.

Нижний отдел

Нижний отдел юрской системы представлен отложениями дубовской свиты.

Дубовская свита (J1db)

Породы дубовской свиты наблюдаются только на западе рассматриваемой территории и занимают около 1/5 ее площади. Они сложены песчаниками, алевролитами и прослоями угля. Эти породы залегают пологонаклонно, на кембрийско-силурийских отложениях с большим угловым несогласием (углы падения 50-70є у нижележащих пород, 4-6є у юрских), так и на девонских с меньшим угловым несогласием (30-40є сменяются 4-6є) . Общая мощность 140 м.

Сокурская свита (J2sk)

Породы распространены на небольшой площади на западе, залегают полого наклонно. Состав их мало отличается от нижележащих - те же песчаники, прослои углей, выше - глинистые сланцы.

Общая мощность более 100 м. Породы залегают согласно с нижележащими. Верхняя часть размыта.

3. Магматические образования

Интрузивные образования на изученной карте развиты достаточно широко, среди них выделяются следующие интрузивные комплексы:

Московский каледонский интрузивный комплекс [C ms ].

Московский интрузивный комплекс развит достаточно ограничено, представлен кислыми и основными интрузивными породами, является двухфазным. Выделяются IиIIфазы внедрения.

I фаза внедрения. Габброиды (н 1Сms).

I фаза внедрения представлена тремя габброидами, слагающие небольшие, площадью от 1 до 1,5 км2 в плане, штоки изометричной или вытянутой формы. Они прорывают породы слагающие каледонский геосинклинальный структурный этаж (породы кембрия, ордовика и силура). Характер контакта ровный секущий. Вокруг интрузивного тела отмечены экзоконтактовые ореолы - роговики шириной около 100 м. Габброиды внедрялись после накопления пород кембрия, ордовика и силура, после складчатости, так как они прорывают складчатую толщу. Внедрение данного интрузивного комплекса составляет первый этап магматизма - интрузии габбро перекрываются более поздними гранодиоритами того же этапа. Габброиды представлены в восточной части рассматриваемой территории.

II фаза внедрения. Диориты(гд2Сms )и Гранодиориты(д2Сms).

II фаза внедрения сложена диоритами и гранодиоритами, которые образуют 2 интрузивных тела. По размеру интрузивные тела (штоки) мелкие до 6 километров, слабо изометричной вытянутой формы.

Экзоконтактовая зона всех интрузивных массивов сложена как роговиками там, где контакт приходится на песчано-глинистые породы верхнего кембрия и силура, так и скарнами в карбонатных породах среднего кембрия. Средняя ширина экзоконтактовой зоны около 500 м.

На рассматриваемой территории гранодиоритовый средний по размеру шток и мелкий диоритовый шток располагается в северной части.

Серпуховский эпикаледонский интрузивный комплекс [eСsr].

Сиениты(оeCsr).

Комплекс развит ограниченно, представлен внедрениями сиенитов, которые образуют три штока, площадью около 1 квадратного километра, интрузии имеют слегка вытянутые формы. Вокруг них при внедрении в породы кембрия, ордовика, силура и девона образовались экзоконтактовые ореолы, сложенные роговиками, мощностью 100-200 м. Характер контакта и экзоконтактовой зоны - вертикальный секущий, довольно ровный. Холодный контакт отмечен на границе сиенитов и перекрывающих их юрских отложений. Сиениты прорывают древние породы кембрия, ордовика и силура, а также девона, т.е. они образовались после накопления осадков эпикаледонского орогенного структурного этажа, но до накопления юрских отложений.

Загорский интрузивный комплекс [ePZzg].

Дайки базальтов (вePZzg).

Комплекс развит достаточно широко, представлен мелкими, но многочисленными дайками базальтов, которые прорывают все осадочные породы от самых древних кембрийских до юрских отложений включительно. Контакты ровные параллельные. На рассматриваемой территории дайки встречаются практически везде, наиболее сконцентрированы на юго-западе.

4. Тектоническое строение района

В тектоническом строении района по различиям в условиях залегания и различиях магматизма выделяются три платформенных этажа: Каледонский ранний геосинклинальный структурный этаж, Эпикаледонский орогенный структурный этаж, Эпипалеозойский платформенный структурный этаж.

Ранний геосинклинальный каледонский структурный этаж.

Каледонский ранний геосинклинальный структурный этаж включает отложения от майского яруса среднего кембрия до венлокского яруса нижнего силура, а также батолиты и штоки гранодиоритов и штоки габбро. Все отложения этого структурного этажа смяты в линейные складки. Оси преобладающего числа линейных складок имеют северо-восточное простирание, при этом присутствуют складки субширотного простирания. Все складки являются наклонные. По форме замка складки киливидные. Среди складок выделяются складки 1-го и 2-го порядков, среди них 8 антиклинальных складок, и 6 синклинальных складок. Наиболее крупная антиклинальная складка расположена на юго-востоке рассматриваемой карты. Ось складки прослеживается с запада на восток на протяжении 14 километров. В ядре складки обнажаются породы венлокского яруса нижнего силура. Северо-западное крыло складки наклонено к югу под углами 50-68 градусов, юго-восточное крыло складки наклонено на север под углами от 55-65 градусов. Наиболее крупная синклинальная складка расположена на северо-востоке рассматриваемой территории. Ось складки прослеживается с северо-запада по на юго-восток на протяжении 8 километров. В ядре складки обнажаются породы верхнего кембрия. Северо-восточное крыло складки наклонено под углами 65-76 градусов, юго-западное крыло наклонено под углом 70 градусов. По форме замка складка киливидная.

Эпикаледонский орогенный структурный этаж.

Эпикаледонский орогенный структурный этаж сложен породами от канской свиты среднего девона до франского яруса верхнего девона общей мощностью до 1200 м и штоками сиенитов. Смят в брахиформные складки. Судить о характере складчатости можно только по сохранившейся в центре рассматриваемой брахисинклинали площадью в плане около 50 км2. Крылья складки имеют не слишком крутые углы падения (от 12 до 35є). В ядре брахисинклинали - породы франского яруса, а самые нижние породы, лежащие на предыдущем структурном этаже - это конгломераты канской свиты. стратиграфия магматический геосинклинальный

Эпипалеозойский платформенный структурный этаж.

Эпипалеозойский платформенный структурный этаж сложен породами возрастом от дубовской свиты нижней юры до сокурской свиты средней юры общей мощностью более 240 м и дайками базальтов. Породы залегают полого наклонно и распространены только на западе.

Разрывные нарушения

Разрывные нарушения развиты нешироко, представлены сбросами. На рассматриваемой части карты наблюдаются два вертикальных сброса. Первый располагается на северной части, второй ближе к югу.

Южный вертикальный сброс простирается в направлении с северо-востока на юго-запад, как и оси линейных складок. Этот разлом рассекает породы каледонского геосинклинального структурного этажа, а отложения каледонского орогенного структурного этажа перекрывают его. Амплитуды смещения блоков определить трудно из-за сложного характера движения и, возможно, шарнирного смещения. Сброс образовался после накопления венлокского яруса и смятия пород в линейные складки, верхний предел возраста: до накопления канской свиты среднего девона.

Северный сброс вертикальный сброс простирается в направлении с северо-востока на юго-запад, как и оси линейных складок. Этот разлом рассекает породы каледонского геосинклинального структурного этажа, а отложения каледонского орогенного структурного этажа перекрывают его. Амплитуды смещения блоков определить трудно из-за сложного характера движения и, возможно, шарнирного смещения. Сброс образовался после накопления венлокского яруса и смятия пород в линейные складки, верхний предел возраста: до внедрения батолитов и штоков гранодиоритов и диоритов.

5. История геологического развития района

Самыми древними отложениями на изученной площадке является майский ярус. В майском веке район представлял собой обширный морской бассейн с удаленной береговой линией, о чем говорит отсутствие обломков. Наличие мощных пачек доломитов говорит о повышенной солености, следовательно, климат был жарким.

В позднем кембрии морские условия сохраняются, однако, район испытывает небольшие поднятия, площадь морского бассейна немного сокращается, о чем свидетельствует появление глинистых пачек и известняков. Терригенные осадки указывают об обмелении. В раннем и среднем ордовике море еще больше обмелело, осадки стали преимущественно терригенными, происходила регрессия моря.

В Лландоверийском веке происходит опускание района, трансгрессия моря, в начале накапливаются базальные конгломераты. Наличие мощных пачек песчаников в них свидетельствует о том, что море было неглубоким, с приближенной береговой линией. Основная часть характеризуется вулканической активностью эксплуазивного типа, о чем свидетельствует мощная толща туфов андезитового состава. Вулканизм происходил в подводных условиях.

К началу венлокского яруса вулканизм прекращается, морской бассейн сохраняется, площадь морского бассейна расширяется, о чем свидетельствует наличие глинистых осадков. Присутствие кремнистых отложений указывает на поствулканическую деятельность, проявляющуюся эксголяциями, выделениями летучих компонентов. После накопления Венлокского яруса район испытывал сильное поднятие, море полностью отступало, горизонтальное движение земной коры привели к образованию линейной складчатости. После линейной складчатости происходили разрывные нарушения, типа взбросов. Потом происходила активная интрузивная деятельность, шло внедрение габброидов Iфазы, из этого же очага внедрялись гранодиориты и диориты (IIфаза внедрения). На этом закончился главный геосинклинальный этап развития этой территории и формируется Каледонский структурный этаж.

Континентальные условия сохранились до канской свиты среднего девона. В это время формировались горные прогибы. В раннем девоне территория была сушей, и осадков не накапливалось, наоборот, действовали процессы выветривания поднятых на поверхность осадков. Поэтому среднедевонская эпоха начинается с отложения базальных конгломератов. Этот этап характеризуется весьма интенсивным вулканизмом, сначала базальтовым, затем, уже во франском веке, андезитовым. Лавы и туфы накапливались в мелководной обстановке с перерывами в осадконакоплении, перемежаясь периодически песками. Девонский период на данной территории относится к каледонскому орогенному этапу, сначала накапливались преимущественно туфы, а позже - лавы, свидетельствует о постепенном поднятии территории (характерно для орогенного этапа). Каледонский орогенный этап завершился в позднем девоне смятием накопившихся осадочных толщ в брахиформные складки и внедрением штоков сиенитов. Континентальный режим и соответствующий ему перерыв в осадконакоплении имели место в карбоне, перми и триасе.

Платформенный этап развития на данной территории происходил с дубовской свиты нижней юры, в это время сформировался платформенный чехол. Условия накопления были следующими: мелководный морской бассейн с приближенной береговой линией, о чем свидетельствуют песчаники. Наличие даек базальтов указывает на активную тектоническую деятельность в платформенный этап развития.

Заключение

В процессе выполнения этой работы был проведен анализ геологической карты и на основании его дано описание геологического строения данного района, построены схема рельефа и речной сети, геологический разрез, тектоническая карта и восстановлена история геологического развития района. В работе сделаны также некоторые обобщающие выводы, выполнены чертежи, иллюстрирующие содержание текста. Результаты анализа изложены в виде текста с приложением графики. Работа подводит итог изучения важнейшей части курса структурной геологии, посвященной формам залегания горных пород и способам их изображения на геологических картах и разрезах.

Список использованной литературы

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

2. А.Е. Михайлов, В.В. Шершуков, Е.П. Успенский. Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам. Недра, М.1984

3. Методическое пособие по выполнению курсовой работы.

Размещено на Allbest.ru