Геологическое строение города Нижневартовска

Понятие геологическое строение включает в себя раскрытие таких вопросов, как тектоника, стратиграфия, магматизм и история развития.

Территория Ханты-Мансийского автономного округа - Югры является частью Западносибирской плиты, входящей в состав Центрально-Евроазиатской молодой платформы.

Рис. 2. Схема геологического строения Западносибирской плиты (вертикальный разрез)

Вблизи земной поверхности залегают преимущественно породы озерно-аллювиальными верхне-плейстоценовыми четвертичными породами (laIIIQIII-QIV), под которыми лежат палеогеновые породы (P1ab (свита) и более древние.

 

2.1 Тектоника – строение

В параграфе тектоника описываются важнейшие структуры земной коры – ее участки, которые отличаются возрастом, составом (названием, происхождением), формой залегания и геофизическими параметрами горных пород, слагающих данные участки.

Территория города Нижневартовска располагается в пределах региональной геологической структуры Западно-Сибирской плиты – молодая платформа. Западно-Сибирская плита имеет двухъярусное строение (Рис. 2). Фундамент представлен палеозойскими и более древними породами смятыми в складки, пронизанными интрузивными горными породами и разломами. Фундамент перекрыт чехлом мезо-кайнозойских пород, преимущественно осадочного происхождения: песчаники, известняки, опоки, диатомиты и т.д.). Они залегают почти горизонтально, повторяя рельеф фундамента. Мощность песчано- глинистых отложений достигает от 50 м до 100 и более метров. Однако даже крупные ее структурные элементы проявляются в современном рельефе менее отчетливо, чем тектонические структуры Русской платформы. Объясняется это тем, что рельеф поверхности палеозойских пород, опущенных на большую глубину, нивелируется здесь чехлом мезо-кайнозойских отложений, мощность которого превышает 1000 м, а в отдельных впадинах и синеклизах палеозойского фундамента – 3000-6000 м.

 

 

Рис.3 Схема тектонического районирования Западно-Сибирской плиты.

 

Тектоническая структура Западно-Сибирской плиты достаточно разнородна (Рис. 3)

Стратиграфия

Стратиграфия – отдельная геологическая дисциплина и наука, которая изучает и описывает возрастную последовательность образования и залегания слоистых (стратифицированных) толщ осадочных и переслаивающихся с ними вулканических и метаморфических горных пород. Строители осваивают обычно лишь верхнюю часть земной коры, поэтому для них важно обратить внимание на породы, залегающие вблизи земной поверхности, на которых будут осуществляться или уже построены здания, сооружения и т.п.

Мезозойские отложения Западной Сибири представлены морскими и континентальными песчано-глинистыми отложениями. Общая мощность их в некоторых районах достигает 2500-4000 м. Чередование морских и континентальных фаций указывает на тектоническую подвижность территории и неоднократные смены условий и режима осадконакопления на опустившейся в начале мезозоя Западносибирской плите.

 

 

 

 

 

 

Рис.4 Геологическая карта территории ХМАО

 

Кайнозойские палеогеновые отложения имеют преимущественно морское происхождение и состоят из серых глин, аргиллитов, глауконитовых песчаников, опок и диатомитов. Они накапливались на дне палеогенового моря, которое через понижение Тургайского пролива соединяло Арктический бассейн с морями, располагавшимися тогда на территории Средней Азии. Из Западной Сибири это море ушло в середине олигоцена(Р3), и поэтому верхнепалеогеновые отложения представлены здесь уже песчано-глинистыми континентальными фациями. Неогеновые породы распространены незначительно в отдельных районах в виде отдельных пластов и линз также песчано-глинистых отложений.

Особенно большое влияние на формирование ландшафтов Западной Сибири оказали события четвертичного периода. В течение этого времени территория страны испытывала неоднократные опускания и по-прежнему была областью преимущественно аккумуляции рыхлых аллювиальных, озерных, а на севере — морских и ледниковых отложений и флювиогляциальных отложений. Мощность четвертичного покрова достигает в северных и центральных районах 200-250 м. Однако на юге она заметно уменьшается (местами до 5-10 м), и в современном рельефе отчетливо выражены воздействия дифференцированных неотектонических движений.

 

 

Рис.5 геологический разрез кайнозойских отложений Западной Сибири

 

 

Четвертичные отложения в окрестностях Нижневартовска представлены преимущественно озерно-аллювиальными(la Q3-Q4) отложениями. На водоразделах преобладают плейстоценовые мелкозернистые пески с прослоями глинистого песка. Надпойменные террасы сложены, главным образом, верхнеплейстоценовыми - голоценовыми глинистыми песками. На поймах преобладают голоценовые хорошо отсортированные пески с прослоями глинистых песков, реже супесей и суглинков.

Сводный разрез четвертичных отложений города можно представить таким образом:

1. Насыпной слой, представленный пылеватыми песками. Отсыпка была произведена на 50-55% территории города в результате инженерной подготовки по строительство на глубину от 0.5 до 4.0 м.

2. Мощность почвенно-растительного слоя колеблется от 0.1-0.3 м.

3. Сфагнумовый водонасыщенный слой торфа от плохо до хорошо разложившегося, мощностью от 0.5 до 7.0 м.

4. В северной части территории и южной части вблизи р. Оби распространен суглинок желтовато-бурый серый с примесью растительных остатков, пылеватый, тугопластичный и мягкопластичный. Мощность от 1.0-6.0 м.

5. Супесь, серая, пластичная и текучая, развита большей частью на глубинах 3.0-6.0, мощность до 5.0 м.

6. Песок мелкозернистый и пылеватый, желтовато-серый в верхней части разреза до глубины 5-6 м. Влажный, ниже водонасыщенный. На многих участках в восточной части района водонасыщенные пески залегают на глубинах 1.5-2.0 м. особенно вблизи болот и под торфом. В песке повсеместно встречаются линзы и прослой супеси и суглинка.

Общая визуальная их сравнительная характеристика представлена в табл. 1

Таблица 1

 

 

Сравнительная визуальная характеристика наиболее распространенных пород г. Нижневартовска

2.3 Краткая история геологического развития

Западно-Сибирское море трансгрессировало на дислоцированный фундамент палеозойских пород к началу мезозоя и сохранялось в течение всего мезозоя и палеогена. Основная область сноса терригенных продуктов находилась на западе, с разрушающихся Уральских гор сносились песчано –глинистый терригенный материал – осадк и. К началу неогена море начало отступать – регрессировать на север и юг, а на мезо-палеогеновых отложениях стали формироваться речные долины и озера-болота. Большую роль в переотложении рыхлых пород сыграли четвертичные оледенения, а позже флювиогляциальные отложения и аллювье, и озера-болота.

Последнему, Зырянскому, оледенению предшествовала регрессия бореального моря, вызванная поднятиями северных районов Западно-Сибирской равнины, Урала и Среднесибирского плоскогорья; амплитуда этих поднятий составляла всего несколько десятков метров. В максимальную стадию развития Зырянского оледенения ледники спускались в районы Приенисейской равнины и восточного подножия Урала приблизительно 60°55′00″ с. ш., где оставили ряд конечных морей. На юге Западной Сибири в это время происходило перенос песчано-глинистых четвертичных отложений, образование эоловых форм рельефа и накопление лёссовидных суглинков.

Некоторые исследователи северных областей страны рисуют и более сложную картину событий эпохи четвертичного оледенения Западной Сибири. Так, по мнению геолога В. Н. Сакса и геоморфолога Г. И. Лазукова, оледенение началось здесь еще в нижнечетвертичное время и состояло из четырех самостоятельных эпох: Ярской, Самаровской, Тазовской и Зырянской. Геологи С. А. Яковлев и В. А. Зубаков насчитывают даже шесть оледенений, относя начало наиболее древнего из них к плиоцену.

С другой стороны, есть сторонники и однократного оледенения Западной Сибири. Географ А. И. Попов, например, рассматривает отложения эпохи оледенения северной половины страны в качестве единого водно-ледникового комплекса, состоящего из морских и гляциально-морских глин, суглинков и песков, содержащих включения валунного материала. По его мнению, на территории Западной Сибири не было обширных ледниковых покровов, так как типичные морены имеются лишь в крайних западных (у подножия Урала) и восточных (вблизи уступа Среднесибирского плоскогорья) областях. Средняя же часть северной половины равнины в эпоху оледенения была покрыта водами морской трансгрессии; валуны, заключенные в ее отложениях, занесены сюда айсбергами, оторвавшимися от края ледников, которые спускались со Среднесибирского плоскогорья. Лишь одно четвертичное оледенение Западной Сибири признает и геолог В. И. Громов.

В конце Зырянского оледенения вновь произошло опускание северных прибрежных районов Западно-Сибирской равнины. Опустившиеся участки были затоплены водами Карского моря и покрыты морскими отложениями, слагающими послеледниковые морские террасы, наиболее высокая из которых поднимается на 50-60 м над современным уровнем Карского моря. Затем после регрессии моря в южной половине равнины началось новое врезание рек. Из-за малых уклонов русла в большинстве речных долин Западной Сибири преобладала боковая эрозия, углубление долин шло медленно, поэтому они и имеют обычно значительную ширину, но небольшую глубину. На слабодренированных междуречных пространствах продолжалась переработка рельефа ледникового времени: на севере она заключалась в нивелировании поверхности под воздействием процессов солифлюкции; в южных, внеледниковых провинциях, где выпадало больше атмосферных осадков, в преобразовании рельефа особенно видную роль играли процессы делювиального смыва.

Таким образом, на магматические породы плиты представлены морскими песчено-глинистыми отложениями. Они в четвертичное время неоднократно переносили и перемывались ледниками, речными водами, наполненных в озерах и болотах,возникших на местах вечной мерзлоты. Строители при возведении зданий и сооружений будут строить на песчано-супесчаных отложениях, с прослоями торфа, глины, суглинков и т.д.

2.4 Гидрогеология и гидрология.

Поверхностные воды. Речную сеть Округа формируют реки Обь и Иртыш, а также 12 их притоков (Северная Сосьва, Конда, Вах, Юган, Казым и др.) и множество мелких речек. Основная река - Обь, протяжённостью в пределах округа 1218 км. Реки имеют три основных источника питания: талые воды сезонных снегов, жидкие осадки и подземные воды. В течение года удельное значение типов питания в водном балансе значительно колеблется, с чем связаны существенные изменения в минерализации и химическом составе речных вод.

Многочисленные озёра (более 1500) образуют целые системы, много заболоченных пространств. К категории больших озёр (площадью свыше 100 кв.км) относятся - Кондинский Сор, Леушинский Туман, Вандэмтор и Тромэмтор.

Подземные воды из-за особого геологического строения: чередующихся проницаемых песков и супесей, с водоупорными глинами, суглинками и торфом/ вблизи земной поверхности залегают грунтовые воды на глубинах 0м(это озера и болота) до 1,5-3,5м. Над ними обычно в тонкозернистых породах содержится капиллярная вода в виде капиллярной поймы.). Недра округа содержат запасы подземных вод, которые заключены в двух гидрогеологических этажах Западно-Сибирского артезианского бассейна. Гидрогеологические этажи разделены региональным водоупором и различаются по литологическому составу водовмещающих пород, по условиям залегания, формирования и режиму подземных вод, химическому и газовому составам, минерализации, температуре, содержанию микроэлементов и другим параметрам. Подземные воды имеют высокую минерализацию, изменяющуюся от солоноватых до слабых рассолов, высокую газонасыщенность преимущественно метанового состава.

Эксплуатационные запасы пресных подземных вод разведаны и утверждены по 29 месторождениям, большая часть которых полностью или частично эксплуатируется для хозяйственно-питьевых целей. Запасы минерализованных технических вод для заводнения нефтяных залежей в Сургутском и Нижневартовском нефтеносных районах утверждены по 63 участкам и на остальной площади Сургутского района.

Подземные воды и грунтовые воды залегают на небольшую глубину до трех метров и разгружаются все они в водостоки и озера, а артезианские воды находятся под охраной.

Таким образом, территория Западно -Сибирской плиты в целом имеет относительно относительно однородное геологическое строение, вблизи земной поверхности породы залегают горизонтально в виде чехла, но с инженерно-геологической точки зрения все усложняется чередованием песчаных и глинистых пород, которые быстро сменяются как по площади, так и по вертикали.

В целом, согласно инженерно-геологическому районированию ХМАО, окрестности Нижневартовска отличаются широким распространением аллювиальных современных отложений в пойме и руслах, а на водоразделах и древних террасах – озерно-аллювиальных преимущественно песчаных грунтов с небольшими мерзлыми массивами и неглубоким залеганием грунтовых вод (от 0 на поймах до 5 м на водоразделах).