Описание геологической истории

После составления и окончательного оформления геолого-геоморфологического профиля студенты приступают к его анализу и к описанию на этой основе геологической истории территории.

История формирования геологического строения и рельефа представляет собой последовательную характеристику геологических событий изученной территории, начиная с древнейших вре­мен, о которых на профиле есть какие-либо данные, и кончая характеристикой современных геологических процессов.

Особое внимание при выполнении работы надо обратить на уяснение взаимодей­ствия эндогенных и экзогенных сил. Важно знать, что под­нятия земной коры превращают моря в сушу, активизируют процессы денудации, которые расчленяют и снижают подни­мающиеся участки тем сильнее, чем интенсивнее происходит процесс поднятия. Рельеф поднимающихся участков характе­ризуется интенсивной расчлененностью и маломощностью или даже полным отсутствием рыхлых отложений. Опускания зем­ной коры приводят к смене континентальных условий мор­скими или, в пределах суши, ослабляют денудацию и активизируют процессы аккумуляции, которые развиваются тем интенсивнее, чем больше амплитуда тектонических опуска­ний. Опускающаяся территория характеризуется минимальными абсолютными и относительными высотами и больши­ми мощностями отложений.

Снос рыхлого материала всегда направлен из районов преобладания тектонических поднятий и денудации в сто­рону областей с господством тектонических опусканий и аккумуляции. На интенсивно поднимающихся участках земная поверхность расчленяется эрозионными процессами с образованием долин и разделяющих их водораздельных ува­лов или хребтов, размеры которых по вертикали тем боль­ше, чем значительней амплитуда поднятий. На опускающих­ся участках рыхлые отложения постепенно заполняют от­рицательные формы рельефа, способствуя тем самым вы­равниванию местности.

О морском осадконакоплении в прошлые геологические времена свидетельствуют отложения, содержащие соответствующую ископаемую фауну. На профиле и карте они обозна­чены индексом m. О глубине отложившего их моря судят по характеру осадков. В глубоких морях накапливаются пре­имущественно глины, в мелких — пески, в прибрежных условиях у высоких крутых берегов откладывается галька. На­копления известняков, обычно отлагающиеся на малых и сред­них глубинах, характерны для теплых морей.

О континентальных условиях свидетельствует выпадение из разреза отложений какого-либо периода, эпохи или века — стратиграфическое несогласие, а также признаки размы­ва ранее отложенных осадков. В более редких случаях о суше говорят сохранившиеся в разрезе континентальные осадки (аллювий, делювий, морена, водно-ледниковые отложения и т.д.), но они обычно присутствуют лишь в самых верхних слоях зем­ной коры, отложившихся в последний континентальный этап геологической истории.

Выпадение из разреза отложений описы­ваемого периода, неровности кровли нижележащих пород свидетельствуют о денудации на древней суше. По амплитуде этих неровностей можно судить о степени ее эрозионного расчленения, а следовательно, и об интенсивности протекавших ранее эрозион­ных процессов.

О процессах аккумуляции на суше говорят соответствую­щие континентальные отложения, по облику которых можно судить о событиях, имевших место в прошлом в ее пре­делах. Об оледенении свидетельствуют ледниковые отложе­ния. На разрезах и профилях они обозначаются индексом Q. О процессах деградации ледника и деятельности водно-ледниковых потоков можно судить по наличию флювиогляциальных отложений (f), обычно представленных сортирован­ными песками и галечниками.

История развития долин устанавливается с помощью изучения долинных врезов и заполняющих их аллювиальных отложений. Узкие долины говорят о врезании реки в глубину. Широкие долины являются признаком преимуществен­ного развития процессов боковой эрозии. Путь речного русла фиксируется на профиле в виде слоя руслового аллювия, представленного галечником и песком. Зная современное положение речного русла и направление его смещения в различные этапы фор­мирования долины, можно приблизительно определить его начальное положение в момент заложения этой формы.

Изучение профиля позволяет установить не только место, но и время заложения эрозионной формы. Оно опре­деляется с помощью метода возрастных рубежей: долина моложе самого молодого пласта горных пород, который она прорезает, и древнее самого древнего пласта, который ее выполняет.

Большие затруднения вызывает интерпретация фактов выклинивания на профиле отдельных слоев, а также их резкого исчезновения в скважинах. Надо иметь в виду, что исчезновение пласта в разрезе может про­изойти по разным причинам, для установления которых необходимо проанализировать морфологию, возраст, литологический состав слоев и характер их контактов.

Во-первых, пласт может прерваться вследствие размыва, имевшего место в последующую за его отложением континентальную эпоху. Размыв обычно приводит к резкому выклиниванию пласта (он сходит на нет на коротком расстоянии), причем его кровля на участке выклинивания па­дает в сторону перекрывающего клин молодого пласта. Ес­ли размыв был связан с деятельностью русловых водных по­токов, то нередко можно обнаружить продолжение пласта на противоположном склоне эрозионной формы на том же самом гипсометрическом уровне.

Во-вторых, пласт может выклиниваться вследствие ограниченного распространения по территории факторов литогенеза, с которыми связано его образование. При этом выклинивание наблюдается в том месте, где раньше проходила или береговая линия реки, озера, моря, болота, или край ледникового потока, или иной четкий природный рубеж.

При анализе профиля следует обращаться к той гео­логической карте, по которой он был составлен, а также к топографической карте. При выполнении данного задания необходимо также иметь геохронологическую таблицу и схему стратиграфии четвертичных отложений.

Порядок выполнения задания

Анализ профиля следует начинать с изучения самых древних отложений, изображенных на профиле в нижней ча­сти геологического разреза. Затем следует перейти к ис­следованию более молодых осадков, анализируя и описывая развитие рельефа в хронологической последовательности, отраженной на геохронологической таблице.

Описывая каждый отрезок геологического времени, надо ответить на следующие вопросы.

1. Каковы были условия формирования рельефа и отложения осадков на изучаемой территории в данный пе­риод (морские или континентальные)?

2. Если было море, то какова была его глубина, какие осадки отлагались в его пределах, было ли оно теп­лым или холодным и как далеко от этого района находилась береговая линия?

3. Если была суша, то какой она имела рельеф и какие процессы на ней совершались (тектонические поднятия или опускания, денудация или аккумуляция, деятельность рек, ледников или склоновые процессы и т.д.)?

При описании перехода от одного периода к другому, надо указать: сопровождался ли этот переход какими-либо изменениями в условиях осадконакопления и формирования рельефа. Необходимо выяснить и воз­можные причины этих изменений (тектонические поднятия или опускания, потепление или похолодание климата, пони­жение или повышение базиса эрозии и т.д.).

Если при переходе от одного отрезка геологического времени к другому условия не менялись, то это тоже надо указать в описании. В таких случаях можно дать описание гео­логических событий сразу для нескольких периодов.

Геологическая история может быть описана с раз­ной степенью детальности, что определяется, в основном, количеством и качеством исходного фактического материала. На практических занятиях можно ограничиться характеристикой со­бытий в пределах геологических периодов, но самый по­следний из них (четвертичный) надо описать более подробно, вплоть до эпох.

Описание геологической истории заканчивается ха­рактеристикой современных геологических процессов, имевших место в голоцене и продолжающих формировать рельеф в настоящее время. При этом следует указать на­правление смещения рек, места проявления обвальных, осыпных и оползневых процессов, районы накопления аллювиаль­ных, склоновых и эоловых отложений, места усиленного проявления плоскостного смыва, овражной эрозии, деятельности человека и т.д. Следует также высказать пред­положение о направленности современных тектонических движений. Описание заканчивает­ся прогнозом дальнейшего развития рельефа.

При выполнении данного задания особое внимание сле­дует обратить на последовательность изложения. Нарушение в описании геологической хронологии совершенно недо­пустимо. Основной упор следует сделать на характеристику геоморфологических и геологических процессов прошлых геологических эпох. Эти процессы на профиле и карте конечно не показаны, но о них можно догадываться по тем осадкам и тем формам рельефа, которые они после себя оставили и которые отражены на профиле и картах.

Задание считается выполненным, если описание сдела­но в хронологической последовательности, грамотно, не содержит существенных ошибок и показывает, что автор работы хорошо понимает содержание геологи­ческого профиля и геологической карты и свободно владеет геологической терминологией.

Контрольные вопросы и задания

3. Раскрыть практическое значение геологических профилей.

4. Дать определение различным генетическим типам рыхлых отложений.

5. Дать характеристику основным этапам геологического развития Земли.

6. От чего зависит направленность и интенсивность геологических процессов на поверхности Земли?

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 

Варианты разрезов для построения стратиграфических колонок

Вариант первый

Разрез I (западный)

Снизу вверх:

С2	1.Кремовые известняки, сложенные остатками кораллов. М>10 м
К1	2 Конгломераты с галькой гранитов и каменноугольных известняков; тонкие прослои зеленовато-серых глин, в которых содержатся раковины двустворчатых олюсков 15 м
К2	3. Зеленовато-серые глауконитовые песчаники с рострами мелких белемнитов, раковинами аммонитов 39 м
К2	4. Зеленовато-серая глина с отпечатками раковин моллюсков 16 м
Рg1	5. Конгломераты с галькой известняков, глауконитовых песчаников и катунами глин 2 м
Рg1	6. Серые плитчатые песчанистые мергели с раковинами двустворчатых моллюсков 18 м
Рg1	7. Темно-серые листоватые глины с редкими отпечатками двустворчатых моллюсков 33 м
Рg2	8. Переслаивание серых опок и темно-серых, почти черных кремнистых глин с раковинами моллюсков 28 м
N	Белые кварцевые пески с растительными остатками 10 м

 

Разрез II (центральный)

Снизу вверх:

С2	Кремово-желтые известняки, сложенные остатками кораллов М >10 м
С3	2. Желтовато-серые кавернозные известняки с брахиоподами, мшанками, криноидеями 7 м
К1	3. Конгломераты с галькой различных пород 8 м
К2	4. Зеленовато-серые глауконитовые песчаники с раковинами моллюсков 6 м
К2	5. Зеленовато-серые плитчатые глауконитовые мергели с раковинами моллюсков 11 м
Рg1	6. Зеленовато-серые песчанистые мергели с галькой различных пород, с редкими отпечатками раковин моллюсков 21 м
Рg2	7. Серые песчанистые мергели с раковинами моллюсков 21 м
Рg2	8. Темно-серые почти черные глины с остатками раковин моллюсков 25 м
Рg2	9. Серые и светло-серые оскольчатые опоки с раковинами моллюсков 34 м
N	10. Белые кварцевые пески 10 м

 

Разрез III (восточный)

Снизу вверх:

С3	1. Желтовато-серые кавернозные известняки с брахиоподами, мшанками, иглокожими М >10 м
К1	2. Конгломераты с обломками ростров белемнитов 10 м

 

К2	3. Зеленовато-серые известковистые песчаники с зернами глауконита и раковинами моллюсков 15 м
К2	4. Зеленовато-серые кварцево-глауконитовые мергели с обломками раковин двустворчатых моллюсков 22 м
К2	5. Белые толстоплитчатые известняки со стяжениями черных кремней с раковинами моллюсков и морскими ежами 52 м
Рg2	6. Светло-серые и серые опоки; в основании фосфоритовая галька 34 м
Рg2	7. Светло-серые песчанистые мергели с остатками моллюсков 14 м
Q	8. Суглинки 8 м

Вариант второй

 

Разрез I(южный)

Снизу вверх:

С1	1. Песчаники бурые с горизонтами галек кристаллических пород; растительные остатки М >10 м
С2	2. Известняки светло-серые, с брахиоподами и микрофауной 35 м
Т2	3. Глины коричневато-серые, с раковинами двустворчатых моллюсков и аммонитов, залегают на неровной поверхности ниже расположенного слоя 15м
J3	4. Глины светло-серые, тонкослоистые, с раковинами двустворчатых моллюсков 12м
К1	5. Песчаники буровато-желтые, мелкозернистые, с тонкими прослоями мергеля кремового цвета, с редкими остатками наземных растений 15м

 

К2	6. Пески светло-желтые, среднезернистые, с желваками фосфоритов и ростами белемнитов 13м

 

Разрез II (центральный)

Снизу вверх:

С1	1. Песчаники бурые, с горизонтами галек кристаллических пород М>5м
С2	2. Известняки светло-серые, с обломками раковин брахиопод и панцирей иглокожих 30м
Т2	3. Песчаники глинистые красно-желтые, тонкозернистые плитчатые с включениями галек в основании; редкие раковины аммонитов 7м
J3	4. Известняки песчаные, желто-серые, с раковинами двустворчатых моллюсков и аммонитов 3м
К1	5. Глины песчаные, светло-серые тонкослоистые с прослоями мергеля буровато-серого; раковины аммонитов и рострумы белемнитов 4м

 

Разрез III (северный)

Снизу вверх:

С1	1. Переслаивание песчаников бурых и галечников из галек изверженных пород 25 м
С2	2. Известняки светло-серые 6 м
Т2	Глины коричневато-серые с прослоями песчаников светло-желтых, с раковинами двустворчатых моллюсков 5 м
К1	4. Песчаники палево-желтые, мелкозернистые плитчатые, с остатками наземных растений 7 м
К2	5. Пески светло-желтые, кварцевые, мелкозернистые с раковинами двустворок и рострами белемнитов 5м

 

Вариант третий

 

Разрез I.

Снизу вверх:

PR	1. Кристаллические сланцы, сильно смятые в складки М >100 м
С	2. Известняки светло-серые, афанитовые, с остатками морских ежей и брахиопод. Залегают с резким угловым несогласием 30м
J2	3. Глины темно-серые, плотные, с остатками головоногих моллюсков 25м
J2	4. Алевролиты темно-серые, тонкослоистые 18м
J2	5. Глины желтовато-серые, тонкослоистые с отпечатками головоногих моллюсков 25м
К1	6. Песчаники серовато-бурые, полимиктовые, разнозернистые, косослоистые; остатки наземных растений 12м
К1	7. Глины серые, плотные, с остатками двустворчатых и головоногих моллюсков 28м
Р	8. Песчаники серовато-желтые, полимиктовые, разнозернистые, косослоистые, с прослоями вулканических туфов, с остатками наземных растений 40м

 

Разрез II.

Снизу вверх:

 

PR	1. Кристаллические сланцы, сильно смятые в складки М>100м
С	2. Известняки темно-серые, глинистые слабослоистые с брахиоподами 35м
J2	3. Алевролиты темно-серые, песчанистые с отпечатками раковин аммонитов 27м
J2	4. Песчаники темно-серые, полимиктовые 18м
J2	5. Алевролиты желтовато-серые, тонкослоистые; неопределимые отпечатки двустворчатых и головоногих моллюсков 15м
К2	6. Песчаники серовато-бурые, полимиктовые, разнозернистые, косослоистые; остатки наземных растений 19м
Р	7. Конгломераты из галек кристаллических пород. Цемент песчаный, базального типа 4м
Р	8. Песчаники серовато-желтые, полимиктовые, разнозернистые, косослоистые, с прослоями вулканических туфов 20м
Р	9. Глины песчаные, серые 15м

 

 

Разрез III.

Снизу вверх:

	PR	1. Кристаллические сланцы, сильно смятые в складки М>100м
С	2. Мергели серые плотные, тонкоплитчатые с остатками брахиопод 36м
J2	3. Глины темно-серые, плотные с аммонитами 20 м
Р2	4. Конгломераты из галек кристаллических пород. Цемент песчаный, базального типа 8м
Р2	5. Песчаники серовато-желтые, полимиктовые, разнозернистые, косослоистые, с прослоями вулканических туфов 30м

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

 

Геохронологическая (стратиграфическая) шкала

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

 

Условные обозначения состава и генезиса наиболее распространенных горных пород

 

 

Генетические типы рыхлых отложений

 

m	морские	c	коллювиальные
a	аллювиальные	s	солифлюкционные
g	ледниковые	e	элювиальные
f	флювиогляциальные (водноледниковые)	v	эоловые
l	озерные	b	биогенные
d	делювиальные	ch	хемогенные
p	пролювиальные	t	техногенные

 

 

 

ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Гурский Б.Н., Кудло К.К. Определитель минералов и горных пород. – Минск, Высшая школа, 1978. – 96 с.

2. Музафаров В.Г. Определитель минералов, горных пород и окаменелостей. – М.: Недра, 1979. – 327 с.

3. Минералы и горные породы СССР, под ред. проф. Гинзбурга А.И. – М.: Мысль, 1970. – 439 с.

4. И. А. Карлович Геология Книга 1,2 Москва: Академический проект 2005 г.

5. Рычагов Г.И. Практикум по курсу «Геоморфология с основами геологии». Москва, 2002. 146 с.

6. Костюк Ю.Н., Пушкарский Е.М., Ледиев А.Н. Пособие для самостоятельной работы по курсу «Общая геология» (лабораторные занятия). Ростов-на-Дону: изд-во РГУ, 2003. 98 с.

 

Учебное издание

ОПРЕДЕЛИТЕЛЬ МИНЕРАЛОВ

И ГОРНЫХ ПОРОД

Шуляков Дмитрий Юрьевич

 

 

ЛР № 000000 от 00.00.2009

Подписано в печать 00.00.09 Формат 60 х 84 1/16

Уч.-изд. Л. 5,3. Усл. печ. л.. Тираж 100 экз.

Заказ №

 

 

Кубанский государственный университет

350040 г. Краснодар, ул. Ставропольская, 149.

 

Типография КубГУ

350023 г. Краснодар, ул. Октябрьская, 25.