Глава 2. Геологические условия района практики

Стратиграфия

В верхней части разреза на территории г.Перми и г.Кунгура распространены породы пермского и четвертичного возраста (табл.1).

 

ПАЛЕОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА PZ

Пермская система Р

Нижний отдел Р₁

Кунгурский ярус – P₁ kg

Кунгурский ярус на рассматриваемой территории подразделяется на филипповскую и иренскую свиты, из которых первая представлена карбонатным типом разреза, а вторая - карбонатно-сульфатным (разрез Ледяной горы города Кунгура) [3].

 

Иренская свита – P₁ kg ir

Иренская свита расчленяется на 7 литологических пачек снизу вверх: ледяно-пещерскую, неволинскую, шалашнинскую, елкинскую, демидковскую, тюйскую, лунежскую. Сульфатные породы в обнажениях и вблизи поверхности представлены гипсом и на глубине ангидритами. Гипсы являются вторичными и образуются в процессе гидратации ангидрита.

Ледянопещерская пачка сложена голубовато-серыми ангидритами желвакообразного сложения, слоисто-массивного облика с прослоем (1,3м) доломита желтовато-серого; мощность 20-30м.

Неволинская пачка состоит из доломитов серых, темно- и желтовато-серых, в верхней части обычно мелкослоистых, в нижней части органогенно-оолитовых с ядрами крупных брахиопод. В средней части на отдельных участках залегает прослой темно-серой тонкослоистой глины (0,1м). Органические остатки отличаются большим разнообразием, чем в елкинской и филипповской пачках. Здесь встречены псевдофузулины. Мощность пачки 5-15м.

Шалашинская пачка представлена гипсами почти белыми с незначительными прослойками плотной серой глины и светло-серого пелитоморфного доломита. Мощность пачки 20-30 м. (образец №14)

Елкинская пачка представлена доломитами и доломитизироваными известняками серого и желтовато-серого цвета, пелитоморфными, органогенно-оолитовыми, прослоями остракодовыми, участками изобилующими ядрами брахиопод, остракод и двухстворок. Мощность пачки 3-5м.

Демидковская пачка состоит из массивно-слоистых гипсов, почти белых, мелкозернистых; местами наблюдаются невыдержанные прослои доломита светло-серого и аргиллита почти черного. Мощность пачки 20-28м.

Тюйская пачка слагается известняками, доломитами и аргиллитами. Известняки светло-серые, водорослевые, массивные, часто кавернозные и псевдооолитовые. Доломиты светло-серые до белых, тонкослоистые. Аргиллиты почти черные, листовато-слоистые с редкими углистыми остатками. Мощность пачки 8-12м.

Лунежская пачка сложена гипсами серыми, светло-серыми до белых, в средней части с прослоями глин, мергелей и доломитов. Мощность пачки 60-70м.

Верхний отдел – Р₂

Уфимский ярус — P₂ u

Соликамский горизонт – P₂ u sl

В Кунгурском районе соликамские отложения распространены локально и представлены терригенной пачкой, в основании которой встречаются маломощные линзы брекчий, конгломератобрекчии и оолитовых известняков. Песчаники, алевролиты и аргиллиты серые и буровато-серые, тонкослоистые с массой углистых остатков. Мощность их до 10-15м.

В окрестностях Перми, по берегам реки Камы соликамский горизонт сложен доломитами белыми и желтовато-белыми, волнисто-слоистыми, местами оолитовыми, мергелями и глинами почти черными и известняками толстоплитчатыми участками со строматолитами. Мощность горизонта 65-85м (Рис.2; образцы 15-19).

Шешминский горизонт — P₂ u ss

Горизонт сложен песчаниками, алевролитами, плотными глинами и редкими незначительными прослоями мергелей и известняков. Песчаники серые и зеленовато- и красновато-коричневые, полимиктовые, известковистые или загипсованные, часто косослоистые; преобладают мелкозернистые разности. Алевролиты и глины преимущественно красновато-коричневые и часто загипсованые. В сероцветных песчаниках встречаются включения медных минералов: малахита, лазурита, куприта, хризоколы и др. По данным бурения мощность горизонта до 300м (Рис.3, рис.4, фото1; образцы 1-13).

 

КАЙНОЗОЙСКАЯ ЭРАТЕМА KZ

Четвертичная система Q

Отложения четвертичного возраста в районе городов Перми и Кунгура практически сплошным чехлом покрывают палеозойские породы. Они представлены комплексом рыхлых континентальных осадков, среди которых преобладают аллювиальные, элювиально-делювиальные и флювиогляциальные.

Обобщающие материалы по данному разделу представлены в таблице 1.

Тектоника

Территория города Перми и его окрестности в тектоническом отношении принадлежит восточному крылу крупной региональной структуры (II порядка) - Волго-Уральской антеклизы, осложняющей восточное крыло Русской плиты Восточно-Европейской платформы. В вертикальном разрезе антеклизы выделяются два структурно-тектонических этажа: дорифейский складчатый кристаллический фундамент и субгоризонтально залегающий на нём осадочный чехол рифейско-фанерозойского возраста (рис. 5, 6).

Структурой III порядка на восточном крыле Волго-Уральской антеклизы является Камско-Башкирский мегасвод, структура IV порядка - Пермско-Башкирский мезосвод, структурой V порядка - Пермский свод, осложнённый в свою очередь валами и валообразными зонами.

Территория города Кунгура и его окрестности приурочены к западному крылу Уфимского вала, который выделяется приподнятым залеганием нижнепермских отложении (рис.5). В сводовой части вала выступают артинские известняки и филипповская свита кунгурского яруса, а на крыльях — иренская карбонатно-гипсово-ангидритовая пачка. Уфимский вал — асимметричная антиклинальная структура, ось которой проходит восточнее описываемой территории; восточное крыло ее относительно крутое и узкое, западное - пологое и широкое. Углы падения пород на западном крыле от 0º 10' до 1º.

С рифогенными массивами связано образование структурных форм облекания, которые можно наблюдать в каменоломнях и естественных обнажениях по берегам реки Сылвы вверх от Кунгура. Замеры элементов залегания горных пород показывают, что вблизи рифогенных массивов углы падения достигают 25-30º и уменьшаются с удалением от них до 0º. Полное выравнивание залегания слоев до субгоризонтального происходит либо внутри филипповской свиты, либо в нижних пачках иренской свиты.

Наряду с тектоническими структурами типа Уфимского вала и структурами облекания артинских рифов в обследуемом районе наблюдаются многочисленные дислокации, связанные с карстом и гипсовой тектоникой.

Карстовая тектоника проявляется в следующих формах: 1) большие прогибы пластов над подземными полостями; 2) малые складки, образующиеся в карбонатных пачках иренского горизонта на участках гипсов и ангидритов, которые в меньшей степени подверглись разрушению; 3) оседание склонов образуется при выщелачивании слоев на глубине, просадка вышележащих слоев и образование зияющих трещин до 1 м шириной; 4) одиночные и ступенчатые сбросы, встречающиеся на склонах крутых долин и суходолов и представляющие более зрелую форму просадки пород при выщелачивании гипсоангидритовых пород.

Главный механизм гипсовой тектоники связан с гидратацией ангидрита:

Объем новообразованного гипса за счет кристаллизационной воды увеличивается, и это увеличение в чистых разностях может достигать 65% относительно первоначального. Как правило, на крутых склонах долин гипсовые слои сложнодислоцированы с многочисленными нарушениями и смещениями. Амплитуда, размера складок и смещение слоев небольшие и измеряются единицами и редко достигают одного-двух десятков метров.

Трещиноватость горных пород. С формированием Уфимского вала связаны направления господствующих трещиноватости горных пород. Преобладают трещины СВ и С3 направления, ориентированы преимущественно вертикально. Трещины имеют незначительную ширину и часто заполнены гипсом, кальцитом, глиной, в юго-западной части г.Перми присутствуют зияющие трещины (рис.7).[8]

 

 

Глава 3. Гидрогеология

Равнинная часть Пермской области входит в состав восточной окраины Волго-Камского многопластового артезианского бассейна. Район практики — г.Пермь и его окрест­ности — расположен в пределах Камской гидрогеологической области. Со слагающими район различными по возрасту и литологическому составу породами связаны подземные воды нескольких типов. В рыхлых отложениях развиты обычно поровые грунтовые воды, характеризующиеся небольшой глубиной залегания, отсутствием напора, легкой загрязняемостью. В коренных песчано-глинистых породах верхней, затронутой выветриванием, части разреза распространены субнапорные трещинно-грунтовые воды. В более глубоких частях разреза развиты напорные воды: порово-пластовые, трещинно-пластовые и карстовые.

По условиям взаимосвязи с земной поверхностью водоносные подразделения разделяются на два гидрогеодинамических этажа: верхний и нижний. Нижний этаж объединяет гидрогеологи­ческие подразделения, которые практически утратили связь с поверхностью и характеризуются застойным режимом; в них распространены соленые воды и рассолы.

Описание гидрогеологических подразделений производится в стратиграфической последовательности сверху вниз.