Історія геологічного розвитку території

В даному підрозділі наводиться опис геологічних подій в історичній послідовності і відновлюється процес формування сучасної тектонічної структури території. Для цього застосовують порівняльно-історичний метод та методи фацій, формацій і товщин. Матеріалом, що дозволяє вести реконструкцію історії розвитку геологічної структури є дані, отримані з аналізу геологічної карти, тектонічної схеми, геологічних розрізів, стратиграфічної колонки, магматичної діяльності, особливостей поверхонь неузгоджень.

Слід пам’ятати, що формування певних територій відбувалось в певні тектонічні цикли. Початок циклу відповідає прогинанню земної кори і накопиченню у власне геосинклінальну стадію потужної товщі відкладів. У другу стадію (орогенну) відбувається здимання земної кори, яке супроводжується орогенезом – утворенням гірськоскладчастої території, де набувають розвиток складчасті структури, ускладнені розривними порушеннями. Для деяких територій можна виділити декілька таких тектонічних циклів.

Вивчення стратиграфічної колонки дає можливість зробити висновки про умови процесу осадконакопичення і зміни цих умов у часі. Для цього слід проаналізувати вікову послідовність товщ, зміну літологічного складу, характер контактів між стратиграфічними комплексами, товщини шарів, дані про фауну. Якщо шари мають поступові переходи у вертикальному розрізі, тобто залягають узгоджено, це свідчить про безперервність процесу осадконакопичення. Перерви в осадконакопиченні свідчать, що в цей час відбувались підняття земної кори. Якщо осадконакопичення відновлюється, то за віком перекриваючих границю неузгоджень шарів можна визначити час закінчення підняття і початок занурення території.

Відновленню історії розвитку території допомагає проведення фаціального аналізу. Склад порід характеризує глибину і область накопичення осадку. Наприклад, карбонатні товщі утворюються у водах теплого моря на значних (більше 1000 м) глибинах. Наявність фосфоритів у породі свідчить про утворення осадку в морях помірного клімату. Глауконітові глини осаджуються в умовах помірного і прохолодного клімату в морі на глибині не більше 200 м. Розмір уламкового 7матеріалу в уламкових породах відображає ступінь близькості берегової лінії. Найбільш крупні уламки осаджуються ближче до берегової лінії, а з віддаленням від берегу розмір уламків зменшується.

Історію розвитку території відновлюють починаючи з найдавнішого вікового підрозділу, відклади якого зазначені у стратиграфічній колонці; далі процеси, які відбувались на території, описують в історичній послідовності.

Основні етапи складкоутворення встановлюють за наявністю регіональних кутових неузгоджень між комплексами шарів. Прояви магматизму можуть бути доорогенні, синорогенні і посторогенні. Розривні порушення переважно утворюються в пізню стадію складкоутворення, але можуть передувати утворенню складок, або утворюватись одночасно з ними.

Історія розвитку геологічних структур встановлюється для усієї території, зображеної на навчальній геологічній карті.

Корисні копалини

Цей підрозділ складається за результатами аналізу і узагальнення усього геологічного матеріалу, описаного в попередніх підрозділах. Оцінюються перспективи території щодо корисних копалин у відповідності до приуроченості її до певної структурної зони (складчастої, платформенної, передгірськкрайовогоого прогину, міжгірської западини) і розвитку на ній певних формацій. Разом з тим, слід звернути увагу на генезис і склад порід та форми їх залягання.

З осадовими породами можуть бути пов’язані родовища нафти, газу, вугілля, солей, бокситів, фосфоритів, заліза, марганцю, будівельних матеріалів та ін. З метаморфічними породами пов’язані родовища тальку, корунду, слюди, заліза та ін. Дуже великий і різноманітний комплекс корисних копалин пов’язаний з магматичними породами. З основними і ультраосновними породами пов’язані родовища платини, нікелю, хрому, титану, заліза, міді, алмазів, азбесту та ін. З породами середнього складу пов’язані родовища заліза, поліметалів, міді та ін.; з кислими – родовища золота, срібла, олова, молібдену, вольфраму, рідкісних елементів, лантаноїдів, коштовного каміння, слюди, керамічної сировини та ін.

Слід враховувати, що ряд родовищ контролюється певними формами залягання. Наприклад, до поверхонь неузгоджень іноді приурочені родовища нафти і газу, руд, горизонти підземних вод. До границь інтрузивних тіл можуть бути приурочені рудні корисні копалини; крім того велику увагу слід приділяти зонам навколоконтактоових ореолів, з якими може бути пов"язаний розвиток рудних корисних копалин, коштовного каміння, декоративних порід і мінералів тощо.. Розривні порушення можуть сприяти утворенню пасток для нафти, газу і води. ЗІз склепінними ділянками антиклінальних складок пов’язані родовища нафти і газу, а мульдами синклінальних – крупні запаси підземних вод.

 

 

Хід виконання роботи

Студенти отримують від викладача навчальні геологічні карти (кожному індивідуальна) і описують її за вищевказаною схемою. При описанні карти доцільно використовувати тектонічну схему. Захист лабораторної роботи проводиться за правильністю результатів аналізу геологічної карти.

 

кКонтрольні запитання

1 За якою ознакою встановлюють належність території до області певної епохи складчастості?

2 За якими ознаками встановлюють належність певної території до більш крупної тектонічної структури?

3 За якими правилами описується розділ "Стратиграфія"?

4 За якими класифікаціями описуються геологічні структури, зображені на тектонічній схемі?

5 За якими класифікаціями описуються складки на геологічній карті?

6 За якими класифікаціями описуються розривні порушення на геологічній карті?

7 Чи є відмінність у характері геологічної будови окремих ділянок території?

8 Які корисні копалині приурочені до комплексу магматичних порід?

9 Які корисні копалина приурочені до комплексу осадових порід?

10 Які корисні копалини приурочені до комплексу порід регіонального метаморфізму?

11 Які риси геологічної будови території можуть свідчити про її нафтогазоносність?

 

 

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №21.2

ДЕШИФРУВАННЯ АЕРОФОТОЗНІМКІВ ІЗ ЗОБРАЖЕННЯМ ГЕОЛОГІЧНИХ СТРУКТУР

Мета роботи. Навчитися працювати з аерофотознімками: виявляти різні форми і типи рельєфу, визначати розміри і площу геологічних об"єктів, встановлювати наявність на території розривних порушень тощо.

 

Теоретичні положення

За допомогою дистанційних методів вивчають фізичні поля Землі на відстані з метою отримання інформації про будову земної кори. Ці методи включають у себе аерофотозйомку і космозйомку. Фізичною основою аерокосмометодів є випромінювання і відбиття електромагнітних хвиль природними об"єктами. При дослідженнях, які проводяться з борту літаків, космічних кораблів і супутників, використовуються видимий і ближній інфрачервоний діапазони електромагнітного спектру (візуальні спостереження, фотозйомка, телевізійна зйомка) і методи, які реєструють невидиму частину електромагнітного спектру випромінювання Землі (фотоелектронна, інфрачервона, спектрометрична, радіолокаційна, ультрафіолетова, лазерна, тощо).

Аерометоди вирішують такі геологічні задачі: проведення на їх основі геологозйомочних і пошукових робіт усіх масштабів, вивчення тектоніки, новітніх рухів земної кори, структури рудних полів, геологічне вивчення морського шельфу, гідрогеологічні і географічні дослідження, встановлення гідрогеологічного режиму територій. Аерометоди поділяються на візуальні, аерофотографічні і фотоелектонні.

Аеровізуальні методи пов"язані із безпосереднім спостереженням досліджуваних об"єктів з повітря. Отримані результати переносяться на карту, записуються на магнітофонну плівку, можливе використання кінокамер і фотокамер.

Аерофотографічні методи - це фотографування земної поверхні з борту літака за допомогою фотоапаратів. Є найбільш універсальним і ефективним методом при геологічних дослідженнях територій. Дозволяють отримувати відображення об"єктів у видимій і близькій до неї частині спектру у будь-яких масштабах. За аерофотознімками в камеральних умовах за допомогою оптичних приладів можна створити об"ємну модель місцевості у заданому масштабі.

Аерофотозйомка є чорно-біла, кольорова, спектральна. Чорно-білі фотознімки передають зображення у чорно-білих тонах, кольорова - у кольорових, наближених до природних.

Спектральна зйомка виконується із кольоровими світлофільтрами на чорно-білу плівку; це дає можливість виявляти певні об"єкти, що слабо помітні або взагалі невидимі при звичайному фотографуванні.

Спектрозональна аерофотозйомка здійснюється на плівку з декількома фотографічними шарами. Фотографування об"єктів відбувається одночасно в декількох (2-х чи 3-х) різних зонах спектру, включаючи невидимі ультрафіолетову та інфрачервону зони. При цьому враховується властивість об"єктів у неоднаковій ступені відображати різні промені спектру. Двох- чи трьохшарові плівки дозволяють на одному знімку отримати зображення в різних умовних кольорах, що перекриваються, а це значно збільшує контрастність кольорового зображення деталей об"єкту.

Фотоелектронні методи дають можливість вести вивчення випромінюючих, відбиваючих і проникних властивостей електромагнітних коливань у різних геологічних об"єктах як у видимому, так і в невидимому діапазонах спектру. Коливання реєструються на магнітну стрічку електронно-променевою трубкою чи іншими детекторами, які в подальшому передають їх на фотоплівку і фотопапір.

При геологічному дешифруванні використовують як прямі ознаки, які відображають на аерознімку безпосередньо об"єкт, що дешифрується, так і побічні, які передають ті чи інші геологічні властивості об"єкту не прямо, а за допомогою інших ознак: рослинність, грунти, обводненість тощо.

До прямих ознак належать: геометрична форма, розміри, тон (колір), рисунок земної поверхні.

Форма. Зображення на плановому знімку близьке до ортогональної проекції. Зазвичай звертають увагу на напрямок і форму лінійних границь, площинну конфігурацію об"єктів і об"ємну форму. Задачі, які вирішуються при геологічному дешифруванні: визначення кутів падіння шаруватих товщ, кутів нахилу рельєфу, контактів інтрузивних масивів із вміщуючими породами.

Розмір зображення предмету на аерофотознімку, помножений на знаменник масштабу знімку, дає розмір предмету на місцевості, що у сполученні із формою є суттєвою дешифруючою ознакою.

Тоном називається ступінь почорніння або яскравість зображення на аерофотознімку. Розрізняють 32-35 відтінків від білого до чорного кольору. Тон зображення залежить від факторів: яскравість об"єкту, його "фотогенічність", колір, умови фотографування, склад плівки, якість паперу.

Яскравість об"єкту складається із освітленості сонячним світлом, властивостей і відбиваючої здатності його поверхні. Максимальне освітлення мають поверхні, розташовані нормально до сонячного проміння. Відбиваюча здатність залежить від структури поверхні, яка може бути гладкою, матовою чи шорсткою. Гладка поверхня води дає дзеркальне відображення сонячного проміння і зображається на знімку білим тоном. Матова поверхня дає сірий тон, а шорстка - нерівне забарвлення в різні відтінки сірого кольору, що пов"язане з підвищеннями рельєфу, які відкидають тінь.

Велике значення при дешифруванні АФЗ має тінь - простір, не освітлений прямим світлом. Не освітлений сонцем бік предмету утворює на знімку власну тінь, а тінь, яка відкидається предметом на земну поверхню - падаючу тінь.

Тінь - це дешифруюча ознака, що дозволяє відрізняти об"ємний об"єкт від обривів, вододілів. Але разом із позитивним значенням, тіні можуть мати негативний вплив на дешифрування знімків, оскільки можуть затемнювати обширні площі.

Рельєф. Рисунок рельєфу на АЗФ часто повністю відображає геологічну будову і геоморфологічні особливості. У більшості випадків рельєф зумовлений структурними особливостями, літологічним складом, фізичними властивостями чи генетичними умовами формування гірських порід. Усі ці фактори у тій чи іншій ступені, в залежності від прояву селективного вивітрювання і денудації, відображаються на поверхні у вигляді характерних форм мезо- і мікрорельєфу, в розвитку гідрографічної сітки і характері розподілу рослинності.

Побічні ознаки. Усі явища і предмети у природі знаходяться у тісному взаємозв"язку і дають певні сполучення. З цього взаємозв"язку і виникають так звані побічні ознаки. Серед них головне значення мають геоморфологічні ознаки, характер рослинності, колір і ступінь зволоження грунтів, водні джерела тощо.

Геоморфологічні ознаки. Міцність порід і стійкість їх до процесів вивітрювання впливають на формування макро- та мікроформ рельєфу. Велике значення має порушеність порід тріщинами і розривами із зміщенням, які визначають рисунок річкових та ярових сіток. Відокремлені типи рельєфу розвиваються на всій площі розповсюдження порід із певними фізичними і структурними властивостями. це дає можливість виділити території розповсюдження одновікових товщ чи порід близьких за складом і за походженням.

Рослинність. окремі види рослинності можуть існувати тільки на грунтах певного складу. На дуже вапнистих грунтах трав"яниста рослинність пригнічена, натомість добре ростуть чагарники. На засолених ділянках рослинність взагалі практично відсутня. Деревинна рослинність сприяє геологічному дешифруванню при горизонтальномцу і слабонахиленому заляганні порід із розвинутим на цих породах розчленованим рельєфом. На крутих схилах, складених міцними породами, часто виникають перерви у суцільній смузі деревинної рослинності. Крім того слід звертати увагу на характер деревинної рослинності, її густоту, відтінки зеленого листя тощо, оскільки з геохімічної точки зору це може бути гарними індикаторами рудоносності чи нафтогазоносності території.

Грунти. Основними індикаторами грунтів є їх кольорові відтінки на АФЗ. Окрас грунтів залежить головним чином від літологічних особливостей вихідних порід, співвідношення гумусових і мінеральних складових, механічного стану, засоленості та ступеню зволоженості. Останній фактор найбільше позначається на характері трав"янистої рослинності. Особливо велике значення ця дешифруюча ознака має при виявленні розривних порушень та інших проникних ділянок у земній корі. Цій же меті можуть слугувати і водні джерела.

 

Хід виконання роботи

Студенти отримують аерофотознімки певної території в різних масштабах і за завданням викладача визначають центральну точку знімку, масштаб, характер рельєфу, рослинності, річкової сітки тощо. Особливу увагу необхідно звертати на геологічні об"єкти: форму, розмір, характер їх залягання, розривні порушення та ін. На кальку переносяться дешифровані елементи фотознімку і описуються на підставі дешифруючих ознак.

 

Контрольні запитання

1 Що таке аерометоди?

2 Які аерометоди застосовуються в геології?

3 У чому полягає відмінність між плановою і перспективною аерофотозйомкою?

4 Які види аерофотоматеріалів Вам відомі?

5 Властивості аерофотознімків.

6 Що таке фотогенічність геологічних об"єктів?

7 Вкажіть прямі і побічні ознаки, які використовуються при геологічному дешифруванні аерофотознімків.

8 У чому полягає перевага кольорової і спктрозональної зйомок над чорно-білою?

9 Які задачі вирішуються при геологічному дешифруванні?

10 Особливості дешифруваня аерофотознімків районів з різними умовами залягання гірських порід.

 

11 Переваги космозйомки.

12 Що таке генералізація зображення?

13 Які види космозйомки Ви знаєте?

 

ПЕРЕЛІК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1Атлас навчальних геологічних карт – МДУ, 1972.

2 Кац Я.Г., Рябухин А.Г. Трофимов ДАт.М. Космические методы в геологии – МГУ, 1976.

3 Куликов В.Н., Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование – М.: Недра, 1991.

4 Кушнарёв И.П., Кушнарёв П.И., Мельникова К.М. Методы структурной геологии и геологическое картирование – М.: Недра, 1984.

5 Лабораторные работы по структурной геологии, геокартированию и дистанционным методам: Учеб. пособие для вузов / А.Е. Михайлов, В.В. Шершуков, Е.П. Успенский и др. – Недра,1988.

6 Лукієнко О.І. Структурна геологія - Київ, КНТ, 2008.

7 Михайлов А.Е. Структурная геология и геологическое картирование – М.: Недра, 1984.

8 Бакиров А.А., Бакиров Е.А., Борцовская М.В. и др. Комплексная геолого-съёмочная практика. – М.: Недра, 1989.

9 Инструкция по составлению и оформлению геологических карт масштаба 1:50000 (1:25000) – М.: Недра 1978.

10 Сократов Н.Г. Структурная геология и геологическое картирование – М.: Недра 1982