Отчет о геологической практике в Западной Сибири

  В послеледниковое время,  охватывающее последние 10 тыс.  лет геологической истории области,  появились гигантские отложения  торфа. В ряде районов мощность  торфяных залежей достигает 9 м.

Мезозойская эра.

В юрский период (195-140 млн.лет назад) в условиях умеренно-теплого и влажного климата море покрывало Тюменскую область до широты Тарко-Сале. В морях в началах юрского периода            формируются постройки рифовых кораллов. С отложениями юрского периода связано формирование     бурых углей Северо-Сосьвекского бассейна, газа в Березовском районе, населенное крупными     аммонитами, белеленитами и дометорическими работами.

  В меловой период (140-70 млн.  лет назад), завершающий мезозойскую эру, продолжает господствовать морской режим развития территории области. Однако наиболее глубоководная часть       моря сместилась к Украине.

  Накопление нефтематеринских  свит активно шло на территории  Сургутского, Нефтеюганского  и Нижневартовского районов.

  К концу палеогена на месте  современной равнинной части  области сформировалась обширная

низменность с множеством одр и  ланзитных бассейнов. Уральская часть области представляла собой плосковерхие увалистые возвышенности. В результате неотектонических движений; активизированных альпийской складчатостью на фоне продолжающегося прогибания равнины выделились территории, испытавшие поднятие, им соответствуют Сибирские Увалы, Белогорская, Полуйская, Северо-

Сосьвекская, Верхне-Тазовская, Ненецкая возвышенности.

Палеозойская эра.

Переход от криптозоя к фанерозою  ознаменовался важнейшим в истории Земли событием - появлением и широким расселением скелетных организмов. Это было время бурного расцвета органической жизни. Первые крупные по размерам организмы появились еще в конце рифея в вендском периоде. В позднем рифее произошел распад Пангеи-1 на материки Гондвану и Лавразию. В состав Гондваны входили Южная Америка, Африка, Австралия, Индостан и Антарктида, а Лавразию составляли Северная Америка Западная и Восточная Европа, Сибирь, а также Китайско-Корейская платформа и Юго-Восточная Азия. Палеозойская эра разделяется на две части. К раннему палеозою относятся кембрийский, ордовикский и, силурийский периоды. Нижняя временная граница палеозоя и докембрия до сих пор точно не определена. Одни проводят ее на уровне 590 млн лет, другие - 570 млн лет назад, а недавно французские геологи предложили проводить границу между вендским и кембрийским периодами на уровне 540 млн лет назад. Верхняя граница раннего палеозоя проводится по рубежу 405 млн лет. Длительность кембрииского периода составляет от 85 до 45 млн лет, ордовикского - 65 млн лет, а силурийского — 30 млн лет.                                            

 На рубеже кембрийского и вендского периодов появились все известные в настоящее время типы органического мира. Органический мир раннего палеозоя характеризуется крайне быстрым и широким расцветом разнообразных типов живых организмов и низших растений, живших исключительно в водной среде. Это было вызвано тем, что на суше существовали условия, крайне неблагоприятные для жизни и развития организмов. Главной из них была исключительно высокая солнечная ультрафиолетовая радиация, а водная среда служила своеобразным экраном для проникновения ультрафиолетовых лучей. Позднее роль защитного экрана перейдет к озоновому слою, который возник на рубеже ордовика и силура. Именно в это время на сушу вышли растения и некоторые животные и она стала новым местом жизнеобитания. С этого времени появляются и начинают широко расселяться наземные животные и растения.

Гидробионты раннего палеозоя характеризовались необычайным разнообразием беспозвоночных и водорослей. Среди беспозвоночных были широко распространены археоциаты, трилобиты, грап-толиты, брахиоподы, кишечнополостные, иглокожие и наутилои-деи. Беспозвоночные обладали хитиново-фосфатным и известковым наружным и внутренним скелетом.. Среди них были как одиночные так и колониальные формы. На этом основании целый ряд из них являются основными формами, с помощью которых осуществляет подразделение геологических слоев. Кроме перечисленных выше широко распространенных органических форм в сложениях раннего палеозоя обнаружены остатки губок, следы ползания червей, рифообразующих мшанок, брюхоногих моллюсков. В отложениях ордовика обнаружены конодонты, которые приобрели ведущую роль в стратиграфии и в более поздние периоды палеозоя. Это мелкие роговые образования, имеющие зазубренную, зубчатую форму, природа которых до сих пор остается невыясненной: то ли это были скелеты каких-то неведомых организмов, то ли челюстные аппараты кольчатых червей, то ли чешуйки на поверхности тела примитивных хордовых.

Позвоночные животные в раннем палеозое только что возникли и еще не играли существенной роли среди органического  мира раннего палеозоя. Они были представлены бесчелюстными панцирными рыбами, которые были способны обитать в опресненных, солоноватоводных бассейнах и в морских водах нормальной солености.

Растительное царство раннего  палеозоя исключительно бедное. Оно  представлено водорослями (синезеленые, багряные и др.). Только в самом конце силурийского периода появляются первые наземные высшие растения — псилофиты или риниофиты. Это были примитивные сосудистые растения. Они вышли на периодически заливаемые водой низменные морские побережья и на первых порах могли развиваться только в атмосфере, сильно насыщенной парами воды.

Одни животные, как, например, археоциаты, появившиеся в кембрии, быстро эволюционировали и прекратили свое существование в конце кембрийского периода. Другие, как трилобиты, беззамковые брахиоподы и граптолиты, продолжали эволюционировать в ордовике и силуре.

Геологические, палеомагнитные, палеоклиматические и палеонтологические данные однозначно свидетельствуют о том, что в раннем палеозое продолжал развиваться суперматерик Гондвана, а другой суперматерик — Лавразия — стал распадаться на отдельные литосферные плиты. В состав суперматерика Гондваны входили современные континенты — Африка, Антарктида, Южная Америка, Индостан и Австралия. Этому крупнейшему образованию суперматерика противостояли разрозненные материки, некогда составлявшие Лавразию. В результате распада между ними возникли довольно обширные океанские бассейны. Материки, ранее входившие в состав Лавразии, имели сравнительно небольшую площадь и отвечали ядрам древних платформ. Ими были Северо-Американская, Западно-Европейская, Восточно-Европейская, Сибирская и Китайская платформы. Все перечисленные платформы в течение раннего палеозоя испытывали погружения. В результате этого обширные морские трансгрессии охватывали низменные участки платформ северного полушария, которые оказывались частично затопленными мелководными, эпиконтинентальными морями. В их пределах накапливались преимущественно карбонатные осадки, а местами, как, например, в пределах Сибирской платформы, формировались эвапоритовые осадки — гипсы, каменные соли и гипсоносные глины.

Архейская эра.

Общая продолжительность докембрийской (архей-протерозойской) истории составляет около 3 млрд лет. В общем виде вся она разбивается на четыре этапа: 1. Древнеархейский, или катархейский (4,0 — 3,5 млрд лет). 2. Архейский (3,5 — 2,6 млрд лет). 3. Раннепротерозойский (2,6— 1,65 млрдлет). 4. Позднепротерозойский (1,65— 0,65 млрд лет). Все эти четыре этапа отличались друг от друга различными физико-географическими обстановками, климатическими условиями, особенностями и масштабностью развития геологических процессов.

Древнейшими породами на Земле являются нижнеархейские, которые слагают  щиты самых древних платформ —  Северо-Американской, Австралийской, Индостанской, Африканской, Восточно-Европейской и Сибирской. Эти породы представлены комплексом сильно метаморфизованных магматических пород среднего (андезитового) состава, которые образуют вулканоплутоническую ассоциацию и называются комплексом «серых гнейсов». Они представляют собой реликты древней протоконтинентальной земной коры и возникли 3,5 — 3,8 млрд лет назад и составляют группу катархейских или древнеархейских пород. Надо отметить, что вследствие фрагментарного распространения катархейских и нижнеархейских пород многие вопросы, связанные с древнейшей историей Земли, являются дискуссионными. До сих пор неясен вопрос, была ли древнейшая кора, состоящая из «серых гнейсов», сплошной или в ней были промежутки, где выступала кора иного состава.

На древнейшем фундаменте платформ располагаются мощные и разнообразные комплексы горных пород. С одной стороны, это различные по составу граниты и гнейсы, метаконгломераты, метакварциты, железистые кварциты и мрамора, а с другой — породы так называемых зелено каменных поясов. Последние представлены относительно слабометаморфизованными ультраосновными, основными и средними вулканитами и реже кремнистыми и песчано-глинистылись поставщиками обломочного материала. Однако высокая степень окатанности конгломератов свидетельствует о значительном  расстоянии их переноса и наличии речных потоков.

 

 

 

 

 

 

 

   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Экзогенные геологические процессы.

Раздел геологии, занимающийся изучением  геологических процессов, получил  название динамической геологии.

Геологические процессы подразделяют по их происхождению на процессы внутренней геодинамики (эндогенные) и процессы внешней геодинамики (экзогенные).

Эндогенные процессы протекают  при участии внутренней энергии  земли, они проявляются в виде колебательных движений земной коры, горообразования, землетрясений, магматизма и метаморфизма. Эндогенные процессы формируют рельеф земной поверхности.

Экзогенные процессы протекают  на поверхности Земли с участием энергии Солнца при взаимодействии атмосферы, гидросферы и биосферы с  литосферой. Они проявляются вследствие воздействия атмосферных и подземных вод, рек и ледников, морей и океанов и выветривания в результате деятельности человека. Экзогенные процессы направлены на непрерывное разрушение и изменение поверхности Земли.

В непрерывном взаимодействии эндогенных и экзогенных процессов происходит формирование земной коры и рельефа.

 

1. Выветривание

Это процесс преобразования горных пород, обнажающихся на поверхности Земли под действием атмосферных факторов (физических, химических, биологических). Процесс выветривания начинается с поверхности земли и распространяется в глубину, постепенно изменяя материнскую породу. Так образуется кора выветривания или элювий – продукт выветривания горных пород, оставшийся на месте своего образования.

Интенсивность проявления выветривания зависит от многих причин - активности агентов выветривания, состава пород, геoлогического строения местности и т. д. Наиболее сильно выветривание проявляется у поверхности земли, куда облегчен доступ агентам выветривания. Глубина проникновения в толщу земли агентов выветривания зависит от степени трещиноватости пород, раскрытия и глубины трещин. Наиболее глубоко они проникают при наличии тектонических трещин и разломов. Область активного современного выветривания достигает глубины 5-10 м. Проникновению агентов выветривания способствует инженерная деятельность человека (проходка тоннелей, шахт и т. д.).

Интенсивность выветривания находится  в зависимости от состава пород. Разрушению способствуют разнозернистость, крупнозернистость пород, качество природного цемента, например, песчаник с глинистым цементом разрушается значительно легче и быстрее, чем песчаник с кремнеземистым цементом.

Физическое  выветривание выражается преимущественно в механическом дроблении пород без существенного изменения их минерального состава. Породы дробятся в результате колебания температур, замерзания воды, механической силы ветра и ударов песчинок, переносимых ветром, кристаллизации солей в капиллярах, давления, которые возникают в процессе роста корней растений и т. д.

      Большую роль в этом разрушении играют температурные явления. В условиях земной поверхности, особенно в пустынях, суточные колебания температур довольно значительны. Так, летом в дневное время породы нагреваются до +80 ⁰С, а ночью их температура снижается до +20 ⁰С. Кроме попеременного нaгревания и охлаждения разрушительное действие оказывает также неравномерное нагpевание пород, что связано с различными тепловыми свойствами, окраской и размером минералов, которые составляют горные породы. На контактах отдельных минералов образуются микротрещины и порода постепенно распадается на отдельные блоки и обломки различной формы.

Особенно подвержены температурному выветриванию крупнозернистые полиминеральныe породы. Это объясняется тем, что минералы имеют различные коэффициенты линейного и объемного расширения и при нагpевании на контактах между зернами создаются большие напряжения различной направленности, которые приводят к разрушению менее прочных минералов. При колебаниях температур в этих породах происходит разрушение кристаллизационных связей между зернами.

Разрушение пород еще  более усиливается, если в их микротрещины проникает вода, которая при замерзании увеличивается в объёме на 9-11 % и развивает значительное боковое давление; трещины расширяются и углубляются. Это явление носит название морозного выветривания.

Многие породы разрушаются при переменном намокании и высушивании. Примером могут служить мергели-трескуны из района Новороссийска. Эти Мергели на поверхности земли быстро превращаются из массивной породы в скопление мелких обломков.

Значительное разрушительное действие оказывает ветер своей механической силой и ударным действием песчинок и более крупных обломков.

 Физическое выветривание воздействует и на искусственные строительные материалы. Особенно интенсивно выветриваются наружные части зданий и сооружений.

Физическое выветривание преобладает в местностях с сухим резко континентальным (пустыни) или холодным климатом (горные районы, арктический пояс). Типичным примером являются пустыни и северные территории нашей страны.