Курсовая работа: Геологическое описание Московской синеклизы
Введение
Московская
синеклиза – крупнейшая (площадь свыше 1 млн км2)
депрессия центральной части Восточно-Европейской платформы (ВЕП). Термин
«синеклиза» впервые предложил А.П. Павлов (1903), а позднее он более полно
охарактеризовал эти структуры и выделил Среднерусскую синеклизу (Павлов, 1909).
Только после опубликования работы Н.С. Шатского (1940) этот термин и
соответствующие ему структуры получили современное понимание, а более
уточненная по форме и размерам Среднерусская синеклиза была названа им
Подмосковной. В дальнейшем Н.С. Шатский (1941, 1946) считал, что эту синеклизу
правильнее называть Московской. По классификационным признакам она является
наиболее типичным представителем интракратонных синеклиз, имеющих осадочное
выполнение и расположенных над системой палеорифтов (Гарецкий, Нагорный, 1987).
Подошва синеклизных структурно-формационных комплексов чехла залегает в центре
депрессии на отметках от -3,0 до -3,5 км, воздымаясь к северу и юго-западу до
+0,1 км. Синеклизный (плитный) чехол лежит как на породах фундамента, так и на
доплитных, прежде всего катаплатформенных, структурно-формационных комплексах
чехла. Последний выполняет ряд палеорифтов, заложившихся и развивавшихся в
рифее – раннем венде, т. е. до образования Московской синеклизы. Центр
депрессии наложен на Среднерусский авлакоген, который состоит из четырех
ветвей: Сухонской, Валдайской, Тверской и Московской; юго-запад – на Оршанскую
впадину; юг – на северо-западный фланг Пачелмского авлакогена; северо-запад –
на Ладожский прогиб (рис. 1).
Строение
и эволюция Московской синеклизы, наряду с другими структурами платформенного
чехла ВЕП, ранее рассматривались в работах Н.С. Шатского (1940, 1946), М.В.
Муратова и др. (1962), Н.С. Иголкиной и др. (1970), В.Е. Хаина (1977) и др. В
последнее время при рассмотрении развития Московской синеклизы значительное
внимание уделялось геодинамическим обстановкам, приведшим к ее заложению или
погружению тех либо иных частей в определенные геотектонические этапы. Однако
развернутая и полная модель процесса эволюции синеклизы от ее зарождения до
вхождения ее территории в иные структуры окончательно не создана. Этому вопросу
и посвящена настоящая работа.
1.
геологическое
строение
Территория
Московского региона расположена в центральной части Русской (или
Восточно-Европейской) платформы. Как и всем платформенным сооружениям, Русской
платформе присуще двухярусное строение. Ее нижний структурный этаж -
кристаллический фундамент - сложен древними породами архейской и протерозойской
эры, а верхний этаж (платформенный чехол) слагают преимущественно осадочные
породы палеозоя, мезозоя и кайнозоя. (Рис.1)
ПОРОДЫ
ФУНДАМЕНТА Русской платформы представлены различными магматическими и
метаморфическими образованиями, включающими гнейсы, амфиболиты, филлиты,
различные сланцы и кварциты, прорванные интрузиями гранитов, сиенитов и
диоритов.
Рис. 1 Геологический профиль через центральную часть
Московского региона
1 – мезокайнозойские отложения; 2 – верхнекаменноугольные
отложения; 3 – среднекаменноугольные отложения; 4 – нижнекаменноугольные
отложения; 5 – верхнедевонские отложения; 6 – среднедевонские отложения; 7 –
нижнедевонские отложения; 8 – вендские отложения, 9 – рифейские отложения; 10 –
кристаллические породы архейпротерозойского возраста, 11 – глубинные разломы
В
ВЕРХНЕПРОТЕРОЗОЙСКОЕ ВРЕМЯ на подвижных участках Русской платформы
закладывались глубокие прогибы, один из которых позже, в палеозое, оформился в
обширную Московскую синеклизу.
В
основании осадочной толщи, слагающей синеклизу, залегают породы рифейского и
вендского отделов верхнего протерозоя (рис. 2) Они представлены песчаниками,
конгломератами, алевритами, аргиллитами и глинами с прослоями вулканогенных пород
- туфов и туффитов. Органические остатки в них встречаются крайне редко. Эти
отложения образовывались при разрушении горно-складчатых сооружений фундамента
и накапливались преимущественно в прогибах, где их мощность достигает иногда
2500 м. На разделяющих эти прогибы выступах мощность рифейвендских отложений не
превышает первых сотен метров, а порой они отсутствуют вовсе.
В
РАННЕПАЛЕОЗОЙСКУЮ ЭПОХУ на протяжении кембрийского, ордовикского и силурийского
периодов территория Московского региона была под воздействием каледонской
складчатости вовлечена в процесс воздымания, в результате чего осадконакопление
происходило лишь в незначительной степени. От этого времени сохранились только
маломощные (60-80 м, на севере области до 300 м) пласты морских мелководных и
лагунных (а в силуре также континентальных) отложений, вскрытых скважинами и
представленных песчаниками, песками, глинами, реже мергелями и доломитами. В
нижнедевонское время море окончательно покинуло пределы Московской синеклизы, и
осадки этого возраста в Подмосковье не обнаружены.
Начиная
со среднего девона море, вновь покрывает территорию региона, оставив
повсеместно мощные пласты осадочных пород морского и лагунного генезиса:
известняков, мергелей, песчаников, глин, каменной соли и гипса. Мощность пород
среднего и верхнего девона достигает по-чти километра, но на дневную поверхность
они нигде в Подмосковье не выходят.
Рис. 2. Сводная стратиграфическая колонка Московской
синеклизы.
Погружение
Русской платформы продолжалось и в каменно-угольном периоде, когда на всей
территории региона отлагались мощные пласты морских осадков. Отложения
каменноугольного периода (карбона) - самые древние из тех, что обнажаются на
дневной поверхности в Московском регионе, причем мощность их значительно
превосходит суммарную мощность более молодых, мезозойских и кайнозойских
осадков. Поэтому на них стоит остановиться более подробно.
КАРБОНОВЫЕ
(КАМЕННОУГОЛЬНЫЕ) ОТЛОЖЕНИЯ обнажаются в южной и юго-западной части Подмосковья
по долинам рек и в оврагах, а также вскрываются карьерами и скважинами. Они
распространены на всей территории нашей области, подстилая более молодые
напластования, и представлены почти исключительно морскими осадочными породами,
что говорит о происходившей в это время трансгрессии моря. Мощность карбоновых
отложений, представленных всеми тремя отделами, достигает 600 м.
Нижний
отдел представлен загипсованными глинами турнейского яруса с маломощными
прослоями бурых углей и известняков, затем песками, песчаниками и глинами
визейского возраста с отдельными пластами известняка, а также пластами бурого
угля, и, наконец, карбонатными породами (известняками и доломитами) и глинами
намюрского яруса общей мощностью до 100 м на севере области и до 250 м - на
юге.
Средний
отдел карбона слагают в Подмосковье осадки московского яруса, представленные
также карбонатно-глинистой толщей и подразделяющиеся на четыре горизонта.
Нижний, верейский горизонт залегает на размытой поверхности
нижнекаменноугольных отложений и сложен красно-бурыми глинами, известняками и
мергелями с отдельными прослоями глауконитовых песков и песчаников. Мощность
его достигает 20 м.
Выше
залегают породы каширского горизонта, представленные в основном доломитами с
прослоями известняков, мергелей и красных глин. Мощность пород этого возраста
достигает 70 м, и выходы их можно наблюдать в береговых обрывах рек Нары,
Лопасни и Большой Смедовы.
Доломитизированные
известняки подольского горизонта, издавна добывавшиеся на территории нашего
региона, за красивый белый цвет и мелкозернистую текстуру получившие название
"подольский мрамор", не только служили на протяжении веков прекрасным
строительным материалом, но и радовали коллекционеров находками кристаллов
горного хрусталя и аметиста в пустотах выщелачивания. Мощность этого горизонта
колеблется от 10 до 50 м. Подольские известняки обнажаются в долине реки Пахры
и ее притоков - Десны и Рожайки.
Завершают
разрез среднего карбона отложения мячковского горизонта. Это белые органогенные
и органогенно-обломочные известняки с многочисленной фауной, причем в верхней части
разреза среди них появляются прослои серо-зеленоватых мергелей и пласты
плотного доломитизированного известняка. Мощность их возрастает с запада на
восток от 25 до 70 м.
В
конце палеозоя началось поднятие территории Русской платформы, в результате чего
море отступило к северу и к западу от нашего региона. В это время здесь
господствовал континентальный режим и происходил преимущественно размыв речными
водами ранее отложенных морских осадков. Поэтому осадки пермского периода
палеозоя, а также триасового и большей части юрского периода мезозоя в
Московской области почти неизвестны. Лишь на севере Подмосковья, в Талдомском
районе, встречаются редкие пятна континентальных кор выветривания и продуктов
их переотложения в озерно-речных осадках.
НИЖНЕ-
И СРЕДНЕЮРСКИЕ ПОРОДЫ очень небольшой мощности (2-3 м) представлены пресноводными
континентальными песчаными отложениями с прослоями тугоплавких глин и бурых
железняков, а изредка и бурого угля. Они нигде не выходят на поверхность и
вскрыты скважинами в погребенных долинах древнего рельефа.
В
ВЕРХНЕЮРСКОЕ ВРЕМЯ море вновь занимает территорию Подмосковья. В результате на
территории Московской области отложились довольно мощные пласты морских осадков
келловейского, оксфордского, киммериджского и волжского ярусов, которые,
правда, в последующем были в значительной мере размыты. Это относится, в первую
очередь, к отложениям первых трех из перечисленных ярусов, мощность каждого из
которых в настоящее время не превышает 10-12 м. Келловейские породы выходят на
поверхность локальными, небольшими по площади участками в Рузском, Раменском и
Подольском районах. Их можно встретить в бассейне реки Пахры, на Клязьме близ
города Щелково, а также в карьерах у Подольска и Гжели. Это преимущетвенно
серые пески и песчаники с прослоями известковистых глин, а также глинистых
фосфоритов и лимонита. В результате размыва их мощность не превышает 7-8 м. Отложения
оксфордского яруса представлены прослоями темно-серых слюдистых глин с
глауконитом. Изредка в них встречаются конкреции марказита и фосфорита.
Мощность оксфордских глин составляет в среднем 5-10 м. Киммериджский ярус
представлен на территории Подмосковья черными сильно песчанистыми глинами с
прослоями фосфоритов и галькой перетертых пород оксфордского возраста. Их цвет
объясняется примесью мелкодисперсного пирита и глауконита, а также органических
веществ - продуктов разложения багряных водорослей на дне морского бассейна.
Когда-то широко распространенные в регионе, они были почти полностью размыты на
протяжении волжского века, и ныне их мощность редко где превышает 10 м. Мощность пород волжского яруса составляет 30-40 м.
МЕЛОВЫЕ
ОТЛОЖЕНИЯ подверглись на территории Московского региона интенсивному размыву в
четвертичное время. Лишь на Клинско-Дмитровской гряде они представлены достаточно
широко, в остальных же частях области можно встретить только небольшие пятна
этих отложений, перекрывающие нижележащие породы карбона и юры.
Нижнемеловые
отложения включают породы неокома (под этим названием объединяют нерасчлененнные
отложения валанжинского, готеривского и барремского ярусов), а также аптского и
альбского ярусов. Неоком сложен бурыми кварц-глауконитовыми песками, часто
ожелезненными. Мощность их колеблется от 1-2 до 15-20 м.
В
конце мелового периода, начиная с сантонского века, море окончательно покидает
Подмосковье, и на всей его территории устанавливается континентальный режим.
В
течение КАЙНОЗОЙСКОЙ ЭРЫ под действием экзогенных процессов (выветривания и
др.) происходило разрушение осадков палеозоя и мезозоя и переотложение продуктов
разрушения в долинах древних палеорек. Именно эти отложения формируют в
настоящее время современный рельеф Московского региона. Наиболее древними из
кайнозойских отложений являются осадки НЕОГЕНОВОГО ПЕРИОДА. Эти континентальные
осадочные породы представляют собой древнеаллювиальные песчаные отложения
обычно белого или светложелтого цвета с прослоями галечников и серых глин.
Большая часть этих осадков была размыта и переотложена
в четвертичное время в результате ледниковой деятельности, но отдельные выходы
неогеновых песков можно встретить в долинах Оки и Пахры, где их мощность
составляет от 2 до 20 м. Неоген-четвертичные пески перекрывают юрские отложения
и к югу от г. Егорьевска
Широко
распространенные в Подмосковье ЧЕТВЕРТИЧНЫЕ, ИЛИ АНТРОПОГЕНОВЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ
представлены, в первую очередь, разнообразными ледниковыми и межледниковыми
фациями значительной мощности, в также современными аллювиальными и болотными
осадками. Вопрос о количестве оледенений на территории Подмосковья до сих пор
остается во многом дискуссионным.
В
эпохи оледенений отлагались обычно моренные суглинки с галькой и валунами
различных пород: как перемещенных ледником с Балтийского щита (граниты, гнейсы,
кварциты), так и местных (известняки, доломиты, песчаники). В межледниковые
эпохи откладывались преимущественно озерно-болотные, аллювиальные и
водно-ледниковые (флювиогляциальные) осадки. Мощности ледниковых отложений
сильно колеблются в различных местах нашей области. Если в районах конечных
моренных гряд и в ложбинах древних палеорек они достигают 40-50 и даже 100 м,
то на водоразделах мощность их не превышает нескольких метров.
На
заключительном этапе геологической истории происходило формирование покровных
суглинков и террасных отложений за счет перемыва и переотложения моренных и межледниковых
осадков. Эти суглинки повсеместно перекрывают более древние отложения, достигая
наибольшей мощности (до нескольких метров) на водоразделах, склонах и верхних
террасах. Эти безвалунные суглинки имеют обычно серую или серо-бурую окраску и
включают линзовидные пропластки супеси и глин, а также скопления гидроокислов
железа и марганца.
Страницы: 1, 2, 3
|