Курс «Геология России» изучает геологическое строение отдельных регионов

 

1.Курс «Геология России» изучает геологическое строение отдельных регионов; структурные элементы, этапы геологического развития и оценку перспектив полезных ископаемых. Геология России или региональная геология России тесно связана с исторической и общей геологией, петрографией, структурной геологией и геокартированием. При её изучении необходимо умение читать геологические и тектонические карты.

Основными задами региональной геологии являются:

- изучение геологического строения отдельных областей России и Ближнего Зарубежья;

- установления истории и закономерностей их геологического развития;

- выявление геологических условий распространения и формирования полезных ископаемых.

Геологические исследования ведутся комплексно и включают:

- определение стратиграфической последовательности и возраста отложения;

- изучение литологического состава и условий накопления осадков;

- изучение эффузивных и интрузивных образований, метаморфизма, тектоники;

- определение этапов формирования геологического строения территории;

- изучение месторождений полезных ископаемых и геологических обстановок их размещения.

Обобщение результатов комплексного исследования геологического строения территории позволяет:

- установить приуроченность полезных ископаемых к различным литолого-стратиграфическим комплексам, магматическим телам, структурным формам;

- выявить связь возникновения полезных ископаемых с теми или иными геологическими факторами и процессами;

В итоге можно дать научный прогноз вероятности образования тех или иных полезных ископаемых в пределах изучаемого региона.

 

Глубинное строение земной коры

Земля на основании геофизических исследований разделяется на три геосферы: земную кору, мантию и кору. Эта модель строения Земли разработана в первой половине XX века сейсмологами Х. Джефрисом и Б. Гутенбергом.

Средний радиус Земли ~ 6 370 км.

Ядро Земли – центральная, наиболее глубокая геосфера. Средний радиус 3,5 тыс. км. Делится на внешнее и внутреннее ядро (субядро). Внутреннее субядро имеет радиус 1225 км. Температура в центре ядра 5000˚С, плотность – 12,5 г/см³, давление до 361 ГПа. Предполагают, что внутреннее ядро твердое, а внешнее – жидкое, плотность внешнего ядра 10г/см³.

Граница между мантией и внешним ядром (граница Вихерта-Гутенберга) располагается на глубине 2 900 км. На этой границе скорость распространения продольных волн уменьшается с 13,6 км/с (в мантии) до 8,1 км/с (в ядре), а скорость поперечных волн – с 7,3 км/с до нуля, это означает, что внешнее ядро жидкое.

Мантия Земли расположена между земной корой и ядром Земли на глубине 35 – 2900 км. Верхняя её граница проходит на глубине от 5 – 10 до 70 км по границе Мохоровичича. Граничная скорость сейсмических волн 8,0 – 8,2 км/с.

Верхняя мантия состоит из ультраосновных пород типа перидотита с гранатом. Плотность пород более 3,3 г/см³, скорость продольных волн 8,0 – 9,0 км/с. Внутри верхней мантии на глубинах 100 – 150 км располагается слой с частичным плавлением вещества – астеносфера. С астеносферой связаны магматизм, тектоническая активность и другие эндогенные процессы.

Верхнюю (надастеносферную) твёрдую часть мантии и земную кору выделяют как литосферу, являющуюся верхней твердой оболочкой Земли. ЗК вместе с верхней мантией, включающей астеносферу, называют тектоносферой.

Тектоносфера – где тектонические, эндогенные процессы происходят.

Нижняя мантия залегает на глубине 670 – 700 км. Границей нижней и верхней мантии служит сейсмический раздел, выделяемый по скачку увеличения сейсмических скоростей. В нижней мантии наблюдается увеличение плотности вещества, связанное с изменением минерального состава пород.

Земная кора – это верхняя каменная оболочка Земли, сложенная магматическими, метаморфическими и осадочными породами. Мощность коры от 7 до 70 – 80 км.

Выделяют два основных типа земной коры – континентальный и океанический и два переходных – субконтинентальный и субокеанический.

Кора континентального типа развита в пределах материков и характеризуются наиболее полным разрезом, в котором выделяются три слоя – осадочный, гранитно-метаморфический и базальтовый.

1. Осадочно-вулканогенный слой сложен горизонтально или пологозалегающими терригенными, карбонатными, хемогенными и осадочно-вулканогенными породами толщиной от 0 до 25 км. Плотность пород 1,7 – 2,55 г/см³, скорость продольных сейсмических волн от 3,5 до 5,0 км/с.

2. Гранитно-метаморфический слой сложен гранитойдами и метаморфическими образованиями, а также интрузивами кислого, среднего и основного состава. Толщина слоя 10 – 20 км, плотность пород 2,65 – 2,75 г/см³, скорость продольных сейсмических волн 5,5 – 6,3 км/с. Этот слой выходит на поверхность на щитах и на значительной части площади складчатых поясов.

3. Базальтовый, или гранулит-базальтовый, слой сложен преимущественно глубокометаморфизованными породами гранулитовой фации и интрузивами основного и ультраосновного состава. Толщина слоя 15 – 20 км, скорость прохождения продольных сейсмических волн 6,5 – 7,3 км/с, плотность пород 2,9 – 2,95 г/см³.

В трехслойной модели земной коры выделяют четкие пограничные разделы:

- подошва осадочного – кровля гранитного слоя с граничной скоростью 6,2 км/с;

- между гранитным и базальтовым слоями находится поверхность Конрада с граничной скоростью 6,8 км/с;

- между базальтовым слоем и мантией – граница Мохоровичича с граничной скоростью 8,0 – 8,2 км/с.

Кора океанического типа развита в пределах дна Мирового океана и отличается от континентальной более простым строением (она лишена гранитного слоя) и меньшей мощностью, от 5 до 12 км.

По геофизическим данным в океанической коре выделяют три слоя.

1. Первый слой образован рыхлыми морскими осадками мощностью от нескольких сотен метров до 1,5 км. Скорость продольных сейсмических волн 2 – 4 км/с.

2. Второй слой образован чередованием базальтовых лав с подчиненными прослоями карбонатных и кремнистых пород. Мощность слоя 1 – 2 км. скорость прохождения продольных сейсмических волн 4,0 – 4,6 км/с.

3. Третий слой образован основными породами, насыщенными ультраосновными интрузиями (габбро, пироксениты). Мощность слоя 5 км, скорость сейсмических волн 6,4 – 7,0 км/с. Под третьим слоем располагается мантия.

Кора субокеанического типа развита в пределах котловин окраинных и внутриконтинентальных морей, от океанической коры отличается большей мощностью осадочных пород (4 – 10 км), залегающих на базальтовом слое. Суммарная мощность субокеанической коры изменяется от10 – 11 до 20 – 25 км.

Кора субконтинентального типа характерна для окраины материков и островных дуг и от континентальной коры отличается меньшей мощностью (до 25 – 30 км), а также нечеткостью, постепенностью границы между гранитным и базальтовым слоями.

По степени тектонической активности в земной коре выделяют платформы – устойчивые, малоподвижные участки земной коры и геосинклинали – чрезвычайно подвижные зоны, превращающиеся в процессе развития в складчатые системы.

 

2. Геосинклинальные и складчатые области. Геосинклинальные области – это линейные области высокой подвижности земной коры с сильной магматической активностью (преобладанием погружений и накоплением мощных толщ морских, а иногда частично и континентальных осадочных и вулканогенных пород).

По степени развития магматизма выделяются два типа геосинклинальных зон – эвгеосинклинали и миогеосинклинали.

Эвгеосинклиналная зона закладывается над глубинным разломом и представляет собой глубокий прогиб с интенсивным проявлением эндогенных процессов.

Миогеосинклинальная зона закладывается в приплатформенной части и менее активна. Тектонотип эвгеосинклинальной зоны – Восточный Урал, миогеосинклинали – Западный Урал.

Развитие геосинклиналей

Геосинклинали закладываются либо на океанической, либо на континентальной коре в результате раздвига с обнажением при этом «базальтового слоя» или верхней мантии.

В развитии геосинклиналей выделяют два этапа: главный и орогенный. в каждом этапе выделяют две стадии: в главном – стадия начального погружения и стадия собственно геосинклинальная; в орогенном – ранняя и поздняя стадии.

Главный этап – геосинклинальный – начинается стадией начального погружения в условиях растяжения земной коры. Геосинклиналь в это время представляет собой углубляющийся морской бассейн с эвгеосинклинальной и миогеосинклинальными зонами, разделенными геоантиклинальным поднятием. Наиболее активна эвгеосинклинальная зона. Формирующие её глубинные разломы обычно достигают мантии и служат путями проникновения базальтовой магмы. Узкий и очень глубокий прогиб, возникающий вдоль разломов, заполняется морскими осадками. На стадии начального погружения в эвгеосинклинали преобладает региональный метаморфизм в условиях высоких давлений и температур.

В миогеосинклинали на стадии начального погружения формируется аспидная формация умеренной мощности. Магматические породы обычно отсутствуют, степень метаморфизма низкая и проявляется в образовании мусковит-хлоритовых и биотит-хлоритовых пород.

По мере развития геосинклинали прогибы дифференцируются, в них разрастаются поднятия, образуются цепочки выступающих из моря островов – геосинклиналь вступает в зрелую стадию развития. Вокруг поднятий накапливается огромное количество обломочного материала. В конце зрелой стадии эвгеосинклиналь замыкается и выходит из-под уровня моря.

В орогенный этап развития характерны сжимающие усилия горизонтальных движений и восходящие вертикальные движения. На раннеорогенной стадии на месте эвгеосинклинали воздымается молодое складчатое сооружение. Как бы компенсируя кркпное воздымание, на месте миогеосинклинали между платформой и складчатым сооружением закладывается краевой прогиб.

На поздней стадии происходит общее сводовое воздымание, складчатое сооружение разрастается в ширину, захватывая значительную часть миогеосинклинали.

Орогенный этап сопровождается складчатостью с образованием крупных надвигов и шарьяжей. Метаморфизм на поздней стадии угасает. Постепенно складчатое сооружение утрачивает тектоническую активность, подвергается процессам эрозии и денудации и после разрушения горных систем превращается в основание платформ.

 

3. Платформы характеризуются малой подвижностью, слабым расчленением на области поднятий и погружений, малыми амплитудами колебательных движений, меньшим развитием магматизма, по сравнению с подвижными поясами (геосинклиналями). Платформы образуются на месте ранее существовавших геосинклинальных областей, поэтому выделяют два структурных этажа – складчатый фундамент и осадочный чехол. В основании осадочного чехла выделяют переходный комплекс.

Фундамент формировался в геосинклинальных условиях и состоит из сложно дислоцированных метаморфизованных осадочных и вулканогенных формаций, пронизанных гранитными интрузиями. На древних платформах складчатый фундамент соответствует гранитно-метаморфическому слою.

Переходный комплекс заполняет авлакогены – узкие надразломные структуры типа ступенчатых грабенов, заполненных молассообразными формациями.

Осадочный чехол сложен различными пологозалегающими формациями платформенного типа. Возраст платформы определяется возрастом её фундамента. Выделяют древние платформы – кратоны и молодые платформы – квазикратоны, или метаплатформенные области.

Выступы докембрийского фундамента на поверхности платформы называются щитами. Они обладают большой устойчивостью, осадочный покров, как правило, отсутствует.

Опущенные участки платформы, перекрытые осадочным чехлом различной мощности, называются плитами. В пределах плит выделяют антеклизы и синеклизы.

Антеклизы – это поднятия, соответствующие областям относительно неглубокого погружения фундамента, прикрытые маломощным осадочным чехлом (Волго-Уральская, Воронежская, Белорусская и т.д.).

Синеклизы – это впадины, соответствующие областям глубокого погружения фундамента, заполненные мощной толщей осадочных пород (например, Прикаспийская, Московская синеклизы).

Взаимоотношение платформенных и геосинклинальных областей выражается тремя тектоническими формами: 1) краевыми швами, 2) краевыми прогибами и 3) вулканическими поясами.

 

 

6. Основные черты тектонического районирования территории России

. Конец раннего протерозоя ознаменовался широким развитием процессов гранитизации Тектоническое районирование проведено по возрасту завершающей складчатости геосинклинального развития земной коры от коры океанического типа к коре материкового типа, т.е. времени формирования «гранитного» слоя. Время окончательного формирования «гранитного» слоя в различных регионах России различно и связано с основными эпохами складчатости. По этому признаку на тектонических картах выделены следующие области складчатости: докембрийской (древние платформы), байкальской, салаирской (раннекаледонской), каледонско, герцинской, мезозойской, ларамийской, альпийской и кайнозойской.

Складчатые области	Основание	Геосинклинальный комплекс	Орогенный комплекс	Платформенный комплекс
Байкальские	AR + PR2	R	V	PZ, MZ, KZ
Салаирские	AR + PR2	R(?) + m2	m3	PZ – KZ
Каледонские	PR2	m – O (S) D-P	O3 – S	MZ – KZ
Герцинские	PR2 PR2 + PZ1	m – C1 D2 – C1	C2 – P	MZ – KZ
Мезозойские	PR + PZ	C3 – J2	J3 – K1	KZ
Кайнозойские	PR2 + PZ	T3 – P	N – Q	–

 

Древние платформы – области докембрийской складчатости

Выделяются также складчатые геосинклинальные пояса – Урало-Монгольский, Средиземноморский и Тихоокеанский, в которых выделены разновозрастные…  

Урало-Монгольский геосинклинальный складчатый пояс

  Байкальские складчатые области развиты на юго-западной и юго-восточной… Салаирские (раннекаледонские) и каледонские складчатые области развиты в южной части Урало-Монгольского пояса и…

Тихоокеанский пояс

Он расположен к востоку от Сибирской платформы и Буреинского массива, включает верхояно-Чукотскую мезозойскую складчатую область; Сихотэ-Алиньскую, Корякско-Тангоносскую ларамийские складчатые области, а также современную геосинклиналь, охватывающую краевые моря, островные дуги, глубоководные желоба. К этой области относятся Камчатско-Олюторская, Курильская, Сахалинская зоны и Камандорские острова.

 

Восточно-Европейская платформа

Восточная граница платформы трассируется под позднепалеозойским Предуральским краевым прогибом, начиная от Полюдова Камня до Каратау и далее до… На платформе выделяются следующие структурные элементы: 1. Щиты – Балтийский, Украинский.

Кристаллический фундамент платформы

Архей Кольского полуострова представлен Кольским комплексом и амфиболитами. Встречаются чарнокиты, магнетитовые сланцы и кварциты. Возраст 2700-3300… Архей в Карелии представлен беломорским и лопским комплексами, сложенными… На Украинском щите архей представлен гнейсами, мигматитами, амфиболитами днепровского и белозерского комплексов.…

Строение осадочного чехла и этапы его формирования

В истории геологического развития платформы и формировании осадочного чехла выделяются несколько этапов, которые характеризуются сменой структурного плана и комплексов отложений. Выделяются три таких комплекса: 1. вендско-нижнедевонский; 2. среднедевонский-верхнетриасовый; 3. нижнеюрский-кайнозойский. Время формирования этих комплексов отвечает каледонскому, герцинскому и альпийскому этапам развития.

Вендско-нижнедевонский комплекс

В первую половину ранневендского времени структурный план соответствовал позднерифейскому и отложения накапливались в пределах авлакогенов. Затем… Приподнятыми оставались Балтийский щит и Украинско-Воронежский массив. В позднем венде начинают формироваться огромные пологие прогибы – синеклизы.

Полезные ископаемые

Железо. Курский железорудный бассейн расположен на юго-западном склоне Воронежской антеклизы и связан с нижнепротерозойскими отложениями курской… Криворожский железорудный бассейн связан с отложениями железистых кварцитов. … Оленегорское железорудное месторождение на Кольском полуострове связано с протерозойскими отложениями.

Тектоническая структура

Алдано-Становой щит имееет сложный рельеф поверхности фундамента, обусловленный блоковыми подвижками в мезозое и кайнозое с внедрением… Северная граница щита скрывается под рифейскими или вендско-кембрийскими… На западную окраину Алданского поднятия в конце неогена-антропогена была наложена грабенообразная Чарская впадина.

Строение фундамента Сибирской платформы

И этапы его формирования

Алдано-Становой щит сложен архейскими и нижнепротерозойскими метаморфическими и интрузивными образованиями. В строении щита выделяются два главных… В разрезе Алданского мегаблока выделяют алданский комплекс архея мощностью… В юго-западной части Алданского мегаблока на породах трогового комплекса и более древних толщах архея трансгрессивно…

Геологическое строение чехла

Доплитный, рифейский комплекс приурочен к авлокогенам и перикратонным прогибам. В сложении этого комплекса участвуют терригенные карбонатные…

Плитный комплекс

Более высокие части разреза, а иногда и весь разрез представлены водорослевыми известняками и доломитами различной окраски. Мощность вендских… Кембрийские отложения согласно залегают на вендских. Полоса выходов… В Ангаро-Ленском прогибе кембрий представлен толщей глауконитовых известняков, каменных солей с отчетливыми признаками…

Девонско-нижнекаменноугольный комплекс.

Девонские отложения распространены на юго-западе платформы в Канской впадине. В виде отдельных выходов девон прослеживается на самой западной и… Нижний девон согласно залегает на отложениях силура и северных районах,… Таким образом, в девонский период морские условия существовали лишь на северо-западе платформы. Южнее располагалась…

Среденкаменноугольный-верхнетриасовый комплекс.

Леекция 7

По юго-западной окраине Тунгусской синеклизы верхнепермские отложения отсутствуют, и продуктивная толща заканчивается нижнепермскими отложениями.… Вулканогенная толщатриасового возраста занимает почти всю центральную и северо-западную части Тунгусской синеклизы.…

Полезные ископаемые Сибирской платформы

Железо. Железорудные месторождения концентрируются в трех крупных районах. Южно-Алданский , или Южно-Якутский, район находится в пределах Алданского… Многочисленные месторождения железа обнаружены в бассейнах рек Подкаменной… Медь и никель. Одно из медноникелевых месторождений находится в районе Норильска. Из руд Норильской группы…

Лекция 5

примыкающие к Восточно–Европейской платформе На юго-востоке, западе и северо-востоке к древней Восточно-Европейской…  

Полезные ископаемые

В базальных горизонтах нефтеносной толщи Ярегского месторождения содержатся титановые руды. Проектируется добыча диоксида титана. Крупные месторождения нефти открыты в Усинском районе. Усинское… В девонских и каменноугольных отложениях Среднего Тимана выявлены месторождения бокситов (Верхневотыквинское и…

Тектоническая структура

Алдано-Становой щит имееет сложный рельеф поверхности фундамента, обусловленный блоковыми подвижками в мезозое и кайнозое с внедрением… Северная граница щита скрывается под рифейскими или вендско-кембрийскими… На западную окраину Алданского поднятия в конце неогена-антропогена была наложена грабенообразная Чарская впадина.

Пай-Хой-Новоземельская складчатая зона

Остров Северный Новой Земли на половину покрыт ледниковым щитом. Тектонически эта зона считается продолжением Западной миогеосинклинальной мега зоны… В структуре зоны различается 3 сегмента: · Главной структурой южного сегмента является Пай-Хойский антиклинорий, сложенный отложениями ордовика – карбона.…

Строение фундамента

Строение плитного чехла В центральной части плиты в Среднем Приобье в структуре нижних горизонтов… С запада на восток прослеживаются Мансийская синеклиза, Хантейская антеклиза, Пурский желоб, Кеть-Вахская антеклиза,…

Полезные ископаемые

Главные месторождения нефти располагается в центральной части плиты в Среднем Приобье и Обь-Иртышском междуречье. Газовые месторождения размещены, в основном, на севере в меловых отложениях в… Месторождения бурых углей приурочены к верхне-триасовым отложениям Челябинского грабена Зауралья.

Общий ход истории геологического развития

В каледонский этап развития геосинклинальный режим локализуется в Западно-Саянской зоне и в Горном Алтае. Прогибы сохраняют относительную… Каледонский тектонический этап в Алтае-Саянской области отличается неполнотой… На ранних стадиях герцинского тектонического этапа происходит замыкание геосинклинальной системы в Салаире и…

Полезные ископаемые

Месторождения полиметаллов открыты в девонских осадочно-эффузивных толщах Рудного Алтая. В полиметаллических рудах содержатся сульфиды цинка, свинца… Медные руды содержатся в отложениях верхнего девона Иртыш-Зайсанской зоны. В этой же зоне обнаружены месторождения вольфрама, молибдена и олова.

Стратиграфия

Рифей – нижний венд. Во второй половине рифея начинается салаирский этап развития, средний рифей представлен офиолитовой ассоциацией. В Бурейнском… Венд представлен карбонатными отложениями с подчиненной рудоносной… Кембрий представлен лишь нижним отделом, сложенным диабазами, порфирито- диабазами, лавобрекчиями, кремнистыми…

История геологического развития территории

В раннем протерозое он был расчленен Монголо-Охотской синклиналью. В развитии геосинклинали в позднем протерозое и раннем палеозое выделяют… На образовавшемся основании в силуре закладывался герцинский геосинклинальный… В позднем триасе юре и раннем мелу отмечается тектоническая активизация. Лишь в позднем мелу здесь устанавливается…

Полезные ископаемые

В мезозойских гранитах Восточного Забайкалья открыто месторождение молибдена, вольфрама, сурьмы, ртути. Антоново-Горское, Спокойное и Белухинское… Коренные и россыпные месторождения золота также выявлены в Восточном… С зонами меридиональных мезозойских разломов Восточного Забайкалья связаны месторождения флюорита.

Общий ход истории геологического развития

В девоне – позднем силуре в результате раздробления массива образовался геосинклинальный прогиб, в котором формировались вулканогенные и флишевые… В платформенную стадию развития во впадинах отлагались, как правило,… На востоке области сформировался Сихоте-Алинский окраинный вулканический пояс.

Полезные ископаемые

Западный пояс содержит месторождения олова. К Центральному рудному поясу приурочены месторождения золота. В Восточно-кайнозойском обособляются золото-вольфрамово-оловянная подзона и оловянная подзона.

Общий ход истории геологического развития

В результате мощного мезозойского тектогенеза Верхояно-Чукотская геосинклиналь замкнулась и вновь сформировавшиеся складчатые структуры… В новейшее время произошли опускания, и формирования материковой отмели на…

Полезные ископаемые

1. Адыча-Янский, 2. Аллах-Юнский, 3. Индигиро-Колымский.

Камчатско-Аллюторская складчатая система и Курильские острова

Выделяются Южно-Камчатский антиклинорий и Восточно-Камчатский антиклинорий; синклинории: Западно-Камчатский, Центрально-Камчатский, Алюторский;… Наиболее широко на Камчатке развиты меловые кайнозойские осадочные и… Складчатые сооружения Камчатки состоят из 2 крупных антиклинориев: Южно- и Восточно-Камчатского, разделенных прогибом.…

Полезные ископаемые

На западе Камчатки в верхнемеловых и палеогеновых отложениях выявлены месторождения каменного и бурого угля. К зонам разломов приурочены месторождения ртути. На западе Камчатки открыты Богачевское и Тигильское месторождения нефти.

Северный Ледовый океан

К Евразийскому бассейну относится: Баренцево, Карское, Лаптевых моря, с островами Шпицберген, Земля Франца-иосифа, Новая Земля, Северная Земля, и… К Амероазийскому бассейну относится: Восточно-Сибирское и Чукотские моря с…  

Региональная тектоника Северного Ледового океана

Меридиональные глубинные разломы прорезают материковый склон, материковую отмель и определяют конфигурацию. Северный Ледовый океан отличается от…