Дисциплина Историческая и структурная геология Бекботаева Алма Анарбековна,

Дисциплина Историческая и структурная геология Бекботаева Алма Анарбековна, ст.преподаватель кафедры ГСПиРМПИ [email protected]

Использованная литература Белоусов В.В. Структурная геология. 3-е изд. – М.: МГУ, 1986. Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование. – М.: Недра, 1984. Михайлов А.Е. и др. Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам. – М.: Недра, 1988. Инструкция по организации и производству геолого-съемочных работ и составлению Государственной и геологической карты СССР масштаба 1: 50000 (1:25000). – Л.: Недра, 1987. Байчигасов И.Б., Жуков М.А. Структурная геология. Методические указания по выполнению курсовой работы. -Изд. КазНТУ им.К.И.Сатпаева. – Алматы, 2003. Корсаков А.К. Структурная геология. – М., 2009. Хаин В.Е., Короновский Н.В., Ясаманов Н.А. Историческая геология. – М.: МГУ, 1997. 448 с. Гречишникова И.А., Левицкий Е.С. Практические занятия по исторической геологии. М.: Недра, 1979. 60 с.

Использованные слайды, фотографии, рисунки, схемы, таблицы авторов Тевелев А.В.,Фокин П.А.,Правикова Н.В. - Московский государственный университет им.М.В.Ломоносова Корсаков А.К. - Российский государственный геологоразведочный университет им.С.Орджоникидзе Байчигасов И.Б., Жунусов А.А. – Казахский национальный технический университет им.К.Сатпаева Материалы сайтов www.twirpx.com, wiki.web.ru

Лекция 1 Введение Содержание, задачи и значение курса «Историческая и структурная геология» Методы исследования Связь с другими дисциплинами Методы стратиграфии Хроностратиграфическая шкала

Структурная геология Историческая геология Структурная геология изучает формы залегания горных пород в земной коре, причины их возникновения и историю развития. Историческая геология – наука об истории развитии Земли Структурная геология рассматривает морфологию геологических тел малого и среднего размера (от сантиметров до десятков километров) и их внутреннее строение. Геологические объекты большего размера (сотни и тысячи километров) являются предметом исследования геотектоники — науки о строении Земли.

Строение земной коры - это верхняя, сиалическая оболочка Земли, ограниченная снизу разделом Мохоровичича, называемым сокращенно поверхностью «Мохо» или «М». Положение этой поверхности определяет мощность земной коры. Мощность земной коры примерно равна 0,001-0,01 радиуса Земли, т.е. 5-80 км. Под океанами толщина ее меняется в пределах 5-10 км, а под материками от 20-80 км. Земная кора по плотности и различной скорости прохождения сейсмических волн: верхний осадочный (3,5 - 5 км), средний гранитный (5,5 - 6,1 км/сек.) нижний базальтовый (6,5 - 7,0 км/сек.). Соотношение под океанами и на материках неодинаковы. океанический материковый на границе перехода континентов в океаны выделяют третий тип земной коры – кору переходного типа

Первичные формы залегания пород Ненарушенное (первичное), сохранившееся с момента образования горных пород, например горизонтальное залегание слоев осадочных пород. слои покровы потоки интрузии извержения магмы внедрения магмы в земную кору

Вторичные формы залегания пород образующиеся в результате изменения первичных форм залегания пород: наклонное, складчатое, трещины, разрывы и т.д.

Движение земной коры Отдельные структурные формы и крупные геологические структуры образуются в результате проявления тектонических движений. Тектоническими движениями называются сложные пластично-глыбовые перемещения материала земной коры, приводящие к образованию определенных геологических структур, а также магматизма, метаморфизма и рудообразования. Эти движения проявляются в землетрясениях, складкообразованиях, разрывах земной коры, колебательных движениях, в движениях магмы, вулканизме и т.д. Все природные движения земной коры называют тектоническими (от греческого «тектонос» – созидательный).

Движение земной коры По характеру проявления движений делят на радиальные (вертикальные): колебательные, волновые и глыбовые тангециальные (горизонтальные): вращательные, складкообразовательные и сдвиговые По скорости на плавные резкие, По времени (древние, новейшие и современные): медленные быстрые, По длительности постоянные периодические

Методы структурной геологии метод геологического картирования - в ходе геологических маршрутов наблюдаемые объекты (границы тел, разрывные нарушения, складки и др.) изучаются, зарисовываются и наносятся на геологическую карту. Позволяет выявлять геологические тела, изучать их форму, внутреннее строение и другие особенности.

дистанционные методы – изучение форм геологических тел и элементов их внутреннего строения с определенной дистанции: а) дешифрирование аэрофото- и космических снимков; б) геологическая интерпретация геофизических данных. Дешифрирование аэрофотоснимков и космоснимков - анализ изображений территорий с целью выделения в их составе геологических тел. Изображения получаются при регистрации электромагнитного излучения летательными аппаратами — самолетами, спутниками Методы структурной геологии

методы моделирования тектонических деформаций - Структурная геология не только описывает существующие формы геологических тел, но и исследует условия их образования. Для проверки правильности теоретических разработок используется моделирование процессов деформации горных пород (складок, флексур, разрывных нарушений и т. д.) в лабораторных условиях. Моделирование проводят не на горных породах, а на материалах, их заменяющих (парафин, технические масла, глицерин, пластилин, глины и др.). Методы структурной геологии

Связь структурной геологии с другими дисциплинами Геотектоника - структурная геология является ее составной частью Геологическое картирование Геофизика Геоморфология Вулканология

Геологические карты - это изображение на топографической основе с помощью условных знаков распространений и условий залегания горных пород на земной поверхности, разделенные по возрасту, составу и происхождению. Геологические карты делятся по содержанию по масштабу

По содержанию карты делятся на: геологические карты дочетвертичных отложений; карты четвертичных образований; карты полезных ископаемых и закономерностей их размещения; геологические карты погребенных поверхностей; гидрогеологические карты; эколого-геологические карты; геоморфологические карты; карты нефтегазоносности и угленосности территорий; геологические карты акваторий; тектонические карты; литологические карты; инженерно-геологические карты.

По масштабу карты делятся на: обзорные (1:2 500 000 и мельче) – составляются в произвольных границах на крупные регионы: страна, континент и т.д. мелкомасштабные (1:1 000 000) – относятся к разряду Государственных, составляются полистно на планшеты размером 6º×4º среднемасштабные (1:200 000) – относятся к разряду Государственных, составляются полистно на стандартные планшеты крупномасштабные (1:50 000) – составляются полистно или в произвольных границах для районов, перспективных на различные виды полезных ископаемых. детальные (1:10 000 и крупнее) – составляются в произвольных границах для известных рудных объектов, рудных зон, узлов и т.д.

Значение структурной геологии Структурная геология имеет необычайно широкую область применения. при составлении карт геологического содержания; при прогнозировании и эксплуатации месторождений полезных ископаемых; при гидрогеологических исследованиях; при инженерно-геологических изысканиях

Историческая геология рассматривает историю развития нашей Земли, ее внешних оболочек в их взаимодействии. Историческая геология изучает геологическую историю Земли со времени ее возникновения, устанавливает причины образования и развитие литосферы, атмосферы, гидросферы и биосферы, дает характеристику ландшафтно-климатических и геодинамических обстановок, определяет время возникновения и исследует условия образования горных пород и связанных с ними полезных ископаемых Она включает: геохронологию, стратиграфию, палеогеографию палеотектонику

Геохронология это календарь геологических событий, абсолютная шкала геологического времени, охватывающего 4,6 млрд. лет истории развития Земли. Эта шкала основана на использовании радиометрических датировок горных пород по соотношению заключенных в них естественно-радиоактивных элементов, их изотопов и продуктов распада, происходящего с постоянной скоростью.

Стратиграфия изучает последовательность напластования осадочных и вулканогенных пород, устанавливая их относительный возраст и проводя их сопоставление (корреляцию) по заключенным в них органическим остаткам.

Палеогеография Занимается восстановлением физико-географических обстановок геологического прошлого: распределения суши и моря, их высот и глубин, климатической зональности, которые существенно изменялись в течение геологической истории.

Палеотектоника изучает историю движений и деформаций, реализующихся в земной коре и приводящих к формированию складчатых горных сооружений и последующему образованию на их месте устойчивых глыб континентальной коры – платформ.

Методы исторической геологии Стратиграфические: Биостратиграфические методы - базируются на использовании ископаемых органических остатков (палеонтологический, палеомагнитный) Геологические методы – литологический, минералого-петрографический и структурный Геохронологические исследования: радиогеохронологические методы (урано-ториево-свинцовый, свинцовый, рубидий-стронциевый, калий-аргоновый, самарий-неодимовый, радиоуглеродный) Историко-геологический анализ: Фациальный метод. Фации – это комплекс отложений, образованных в определенных физико-географических условиях (элювиальный, делювиальный, пролювиальный, аллювиальный, прибрежно-морской и т. д.). Формационный анализ. Формации: угленосные, соленосные, фосфоритоносные, бокситоносные, железорудные, латеритные и др.

Периоды полураспада радиоактивных изотопов

В истории формирования и развития Земли выделяют два крупных и различных по продолжительности этапа: догеологический геологический Догеологический этап включает этап истории Солнечной системы, завершившийся консолидацией космического вещества в планетное тело, которое на первой стадии своего существования было лишено органической жизни. Нижняя граница не установлена. Верхняя граница условно может быть проведена на уровне 4,0 млрд. лет (по последним данным 3,96 млрд. лет). События, произошедшие на его протяжении, являются догеологическими. Геологический этап охватывает отрезок времени от начала формирования земной коры до настоящего времени, для него характерно проявление геологических процессов и формирование органического мира.

Международная геохронологическая шкала Структура стратиграфической классификации МСК

Общим стратиграфическим подразделениям соответствуют геохронологические эквиваленты: Стратиграфические Геохронологические эонотема эон эратема (группа) эра система период отдел эпоха ярус век зона фаза звено пора

Инструкция по составлению и подготовке к изданию Государственных геологических карт масштаба 1:200 000 Основной свод правил составления геологических карт Топооснова – рельеф в горизонталях, реки, моря, озера, высотные отметки, авто и жд дороги, населенные пункты и т.д. Поля раскраски (площадные объекты) – различными цветами отображаются поля распространения на поверхности Земли различных горных пород, выделенных в "картируемые подразделения". Стратифицированные образования (свиты, толщи слоистых пород) Интрузивные образования (плутонические комплексы внедрившихся магматических пород и субвулканические образования) Метаморфические образования (метаморфические комплексы пород, подвергшихся полному или частичному преобразованию). Линейные объекты – цветными линиями сообразно составу изображаются дайки магматических пород и маркирующие горизонты Геологические границы – различными линиями изображаются контакты между картируемыми подразделениями

Цвета стратифицированных образований Стратифицированным образованиям (свитам, толщам) цвета присваиваются в соответствии с их возрастом по Международной стратиграфической шкалой, в которой каждой системе определен конкретный цвет

Цвета плутонических образований Плутоническим комплексам цвета присваиваются в соответствии с их составом

Цвета субвулканических образований Субвулканические образования красятся в соответствии с составом тем же цветом, что и плутонические, но с белой косой штриховкой.

– более молодые стратифицированные образования красятся светлее более древних; – более молодые интрузивные образования красятся ярче более древних. Стратифицированные образования Древние Молодые Интрузивные образования Светлее Ярче В отношении возраста пород стиль раскраски стратифицированных и интрузивных образований противоположный:

Геологические границы

Дополнительные элементы геологических карт Крапы – дополнительные знаки, которые используются для отображения различий в составе и структуре пород и наносятся поверх раскраски в соответствующих полях. Могут быть ориентированными и неориентированными. Штриховки – дополнительные регулярные линии, которые используются для изображения гидротермально-измененных пород и кор выветривания. Наносятся поверх основной раскраски. Элементы залегания – специальные знаки, показывающие ориентировку в пространстве слоистости, геологических границ, структурных и текстурных элементов горных пород. Эти знаки всегда ориентированы. Местонахождения ископаемых остатков – специальные знаки, обозначающие места находок ископаемой фауны и флоры различных типов. Неориентированные знаки.

Крапы вулканических пород На полях распространения вулканических пород крап наносится всегда

На полях распространения плутонических пород крап наносится только в тех случаях, когда надо показать различия в составе или структуре пород внутри единого подразделения Крапы плутонических пород

Особым крапом отображаются породы, претерпевшие значительные изменения состава (метаморфиты и метасоматиты) и структуры (тектониты) Крапы измененных пород

Фрагмент геологической карты м-ба 1:200 000