 |
Глава 2.Геологическое строение г. Челябинска
|
|
|
|
Отчет
по учебной геологической практике
Выполнила бригада №
в составе (студенты группы……..):
Руководитель: Таранина Т.И.
Оглавление
Введение………………………………………………………………...…..………
Глава. Географическое описание района……………………………………
Глава 2.Геологическое строение г. Челябинска……...…………………….....
2.1. Стратиграфия…………………………………………………..…….....
2.2. Магматизм и метаморфизм…………………………………………….
2.3. Тектоника Южного Урала……………………………………………..
Глава 3. Экскурсия №1…………………………………………………………..
Глава 3. Экскурсия №2……….………………………………………………….
Глава 4.Экзогенные инженерно-геологические процессы, наблюдаемые в районе практики………………………………………………….
Глава 5. Полезные ископаемые окрестностей Челябинска………..…..
Выводы …………………………………………………………………
Список используемой литературы……………………………………
Приложения ………………………………………………...................
Введение
Данная работа представляет собой отчет по учебной геологической практике, которая проводилась с……………………..………….г..
Цели проведения учебной геологической практики: закрепление теоретического материала по геологии, освоение основных методов геологических исследований: метода полевых наблюдений, картирования, минералогических, петрографических, фациально-формационного анализа, инженерно-геологических условий и обобщений и др. Во время практики мы приобрели навыки проведения инженерно-геологических изысканий и рекогносцировки.
Задачи полевой практики: приобретение навыков визуального определения характерных особенностей горных пород; оценка их как грунтов и оснований для сооружений; оценка инженерно-геологических условий отдельных участков для строительства в соответствии со СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Актуализированная версия» (Прил. Категории сложности инженерно-геологических условий)
|
|
|
. Основной метод проведения практики - геологические экскурсии к местам естественных и искусственных обнажений горных пород. Во время этих экскурсий была собрана коллекция горных пород, сделан ее анализ и описание, которые приводятся в данном отчете.
В ходе практики было проведено ….. экскурсии, осмотрено ……… точек наблюдения и собрано …… образцов горных пород для оценки инженерно-геологических условий территории г. Челябинска.
Состав бригады, написавшей отчет: Шмонина Александра написал главы 1 и введение, Булычева Елизавета - ……….., Прохорова Ксения - ……………, Ващенко Александр - ……………….., Чебыкин Евгений - ……………., Крендаль Денис - ………………... Бригадир: Шмонина Александра.
Глава 1. Географическое описание района
Физико-географическая характеристика района составляется на основе использования специальной опубликованной литературы и фондовых материалов (4, 10), а также по полевым наблюдениям. Мы обращаем внимание на особенности физико-географических условий, которые учитываются при строительстве: рельеф, макро и микро-формы; климат и летне-зимняя погода и температуры, поверхностные воды: реки, озера, болота, водохранилища; кратко почвенно-растительный мир и животный мир.
Челябинск расположен на восточном склоне Уральских гор. Территория г. Челябинска в геоморфологическом отношении располагается в пределах Уральской горной страны (низкие горы), а именно в восточных ее зонах – Зауральском пенеплене (западная часть города) и западной окраине Западно-Сибирской низменности. В пределах пенеплена рельеф имеет мягко-увалистый характер поверхности, с пологими склонами отдельных холмов, на которых выступают типичные останцовые формы в виде отдельных глыб коренных пород - гранитов. Абсолютные отметки колеблются в пределах 268 – 220 м с превышениями в первые десятки метров. В целом рельеф имеет общий уклон к долине реки Миасс от 50 с юго-востока на северо-запад и до 80 с востока на запад. На востоке города рельеф более равнинный, низкий с абсолютными отметками территории 220 – 211 м., с отдельными озерами и заболоченными участками.
|
|
|
На западе пенеплен прорезает долина реки Миасс, на которой сооружено Шершневское водохранилище, из-за чего уровень воды поднялся с отметки 217 м. до 222 метров. Берега реки покрыты местами лесом и кустарником. Река Миасс берет начало в Учалинском районе Республики Башкортостан, является правобережным притоком р. Исеть. Длина реки 658 км, площадь водосбора 21800 км2. В пределах Челябинской области протяженность реки 384 км, площадь водосбора 6830 км2. Естественный сток реки зарегулирован Аргазинским и Шершневским водохранилищами. В настоящее время 70-80% воды Миасса проходит через трубопроводы и лишь 20-30% протекает по естественному руслу. Четыре пятых воды Миасс отдает на нужды народного хозяйства.
До возведения водохранилища река в пределах города имела различный характер русла: в верхнем течении от совхоза Митрофановского до центра города большое количество меандр, пойма заболочена; в нижнем течении, от центра города до выхода реки за его пределы, долина характеризуется слабой извилистостью и асимметрией берегов (Сысоев Д.С., 1961).
На востоке в пределах низменности имеются озерные котловины: оз. Смолино, Первое и др.
В Челябинском бору насчитывается несколько родниковых источников. Они расположены в разных частях бора. «В разломах древней гранитной интрузии местами содержатся воды лечебного значения. В 1950 году родоновые воды были обнаружены в ПКиО имени Ю. Гагарина и в городском бору...».
Климат района в целом континентальный, с холодной зимой (средняя температура наиболее холодного месяца – января – -16,40С) и теплым летом (средняя температура наиболее теплого месяца – июля – +18,10С), со средним годовым количеством осадков в количестве 436 мм осадков (летом – 332 мм, в холодный период – 104 мм).
|
|
|
На коре выветривания гранитов повсеместно лежат дерново-подзолистые, комковатые и дресвянистые оподзоленные почвы мощностью от 4 до 12 см, с содержанием перегноя (гумуса) 2,5—4 %. Заболоченные пространства заняты болотно-луговыми почвами, а на сухих окраинах бора, особенно в юго-западной части - выщелоченные черноземы. На востоке города преобладает лесо-степная растительность с много численными заболоченными участками.
Для Челябинского бора характерна растительность, типичная для сухих боров. Особенности растительного покрова бора на гранитах обусловливаются некоторой сухостью почвенного покрова, недостаточностью и малой мощностью гумуса, выходом материнских пород (гранитов) на поверхность. Все это способствует развитию сухолюбивых (ксерофитных) видов растительности. Только на болотистых участках и в понижениях можно встретить такую болотную и влаголюбивую растительность, как, например, рогоз, камыш, тростник, разные виды осок, пушицу, остролист, чину болотную и другие.
Естественные обнажения пород наблюдаются по берегам реки Миасс и озера Смолино. Остальная площадь скрыта под покровом рыхлых четвертичных отложений.
Глава 2.Геологическое строение г. Челябинска
Характеристика геологического строения района практики составляется по результатам предыдущих исследований, которые обобщаются на картах и в опубликованных работах и отчетах (4, 9). Она включает в себя раскрытие следующих вопросов:
2.1. Тектоника
2.2.. Стратиграфия.
2.3. Магматизм
2.1. Тектоника – наука о движениях земной коры и литосферы и возникающих при этом формах залегания горных пород (пласты, складки, разломы и пр.) и геологических структурах. В этом параграфе описываются основные структуры земной коры района практики, начиная от региональных структур и заканчивая складками и пластами, их элементами залегания и трещиноватостью.
В региональном отношении Южный Урал располагается на геологической структуре, называемой Уральская герцинская (палеозойская) горно-складчатая область, являющаяся частью Урало-Монгольского складчатого пояса. В строении Уральской герцинской (палеозойской) горно-складчатой области преобладают протерозойско-палеозойские горные породы разного генезиса, пронизанные интрузиями разного состава и смятые в складки.
|
|
|
Территория г. Челябинска лежит на двух структурах складчатой области: западная часть города (Рис.12) – на Восточно-Уральском антиклинории (геологическом поднятии); восточная – на Восточно-Уральском синклинории (геологическом прогибе). В ядре Восточно-Уральского антиклинории выходят на земную поверхность гранитоиды; в ядре Восточно-Уральского синклинория – палеозойские девонско-каменноугольные вулканогенно-осадочные породы (Рис. 13). Восточная структура перекрыта платформенным чехлом мезо-кайнозойских осадочных отложений, залегающих почти горизонтально.
«Сочленение поднятия с прогибом происходит по крупному тектоническому шву «Челябинской тектонической зоны», которая пересекает территорию города в субмеридианном направлении полосой шириной 600-1500 м и фиксируется на западе - Западно-Челябинским разломом, а на востоке - Восточно-Челябинским разломом. Разломы имеют крутое падение и массу разрывных нарушений низшего порядка» (4). В мезозойскую и кайнозойскую эры (от 230 млн. лет до наших дней) территория, на которой стоит город, развивалась в спокойном платформенном режиме. На гранитах и древних породах палеозоя возникали континентальные осадки: песчано-глинистые, дресвяно-щебнистые и гравийно-галечные отложения, или же ложились морские отложения: пески, гравийно-галечные отложения, опоки, диатомиты и другие,
Рис.12. Схема тектонического районирования г. Челябинск: VI-8-1 - Челябинский антиклинорий Восточно-Уральского поднятия: (1) - Центральная антиклиналь. VII-3-1 - Копейский синклинорий Восточно-Уральского прогиба: (1) - Ухановская синклиналь: (2) - Первоозерная антиклиналь. Разрывные структуры: |1] - Челябинский разлом: 2 - Смолинский разлом. (4).
залегающие горизонтально в виде пластов - слоев и линз. Впоследствии происходило дальнейшее выравнивание рельефа. Мощность молодых осадков обычно не превышает нескольких метров. К востоку, за пределами Челябинской области она увеличивается до нескольких сотен метров.
По характеру новейших тектонических движений область Зауральского пенеплена можно считать как продолжением Восточного склона Уральских гор, так и своеобразным платформенным щитом, выступающим над расположенной к востоку Западно-Сибирской плитой.
Амплитуды поднятий в новейшее время не превышали 200 м, что в три и более раза меньше амплитуды поднятий в осевой части Южного Урала.
|
|
|
Современные вертикальные движения, зафиксированные повторными нивелировками по линиям железных дорог, в центральной части Южного Урала составляют 3-5 мм/год, учитывая унаследованность современных движений.
Пликативные структуры в г Челябинске:
1. Челябинский антиклинорий (структура 3-го порядка по отношению к Уралу) расположен на стыке Восточно-Уральского поднятия с Восточно-Уральским прогибом. Представляет собой крупное сооружение, в ядре которого залегает Челябинский плутон - интрузив. Территория города расположена на восточном крыле антиклинория. Здесь, в центре антиклинальной структуры, залегает Митрофановский гранитный массив.
2. Копейский сиклинорий входит в пределы города своей западной частью. Здесь выделяют следующие элементы: • Ухановская синклиналь, • Исаковская антиклиналь, • Первоозерная антиклиналь
3. Огромное количество складок выявлено в городской толще плагиогнейсов.
Дизъюнктивные структуры (разрывные):
1. Челябинский разлом. Крупное тектоническое нарушение регионального масштаба. Разлом в пределах города имеет простирание на северо-запад и пологое падение на запад. В зоне контакта наблюдается уступ в рельефе и линейная заболоченность, связанная с выходом подземных вод.
2. Исаковский разлом. От озера Смолино до озера Первое. Сброс с амплитудой до 100 м.
3. Смолинский разлом. Амплитуда 450 м.
4. Коркинский разлом. На территории города не наблюдается. В районе д. Сухомесово. Амплитуда 2000-3000 м.
5. Шершневский разлом. Серия субпараллельных зон дробления в гранодиоритах Каштакского массива, п. Шершни.
2.2. Стратиграфия – изучает и устанавливает последовательность образования и залегания осадочных, вулканических (в т.ч. эффузвных) и метаморфических горных пород. В данном параграфе описывается последовательность образования стратифицированных толщ, начиная от более древних и заканчивая молодыми. Для составления данного параграфа используйте сводную стратиграфическую колонку территории г. Челябинска (Табл. 5).
Среди палеозойской группы пород выделяются отложения следующих систем.
Ордовикская система, городская толща (Оgr). Представлена мусковит-биотитовыми плагиогнейсами с прослоями кварц-слюдяных сланцев и метаморфизованных песчаников, в целом интенсивно дислоцированных и прорванных серией аплитовых (мелкокристаллических) и пегматитовых (гигантокристаллических) жил. Мощность толщи – около 500 м. Распространена вдоль зоны разлома, по которому контактируют две важнейшие вышеназванные региональные структуры.
Силурийская система на территории города отсутствет и представлена в пригородной зоне большебаландинской свитой.
Девонская система, султановская свита (D sl). Представлена эффузивами основного-среднего состава – порфиритами и диабазами с прослоями конгломератов и песчаников мощностью 500 м. Распространена в восточной части города в виде узкой (около 2 км) полосы субмеридионального простирания, представляет собой тектонический блок между гранитоидами и каменноугольными отложениями Восточно-Уральского синклинория.
Каменноугольная система, миасская свита (С1ms). Представлена тремя подсвитами:
- терригенная красноцветная – красноцветные песчаники и гравелиты;
- терригенно-карбонатная сероцветная – известняки с прослоями темно-серых глинистых сланцев и песчаников, поверхность известняков интенсивно закарстована и перекрыта чехлом мезо-кайнозойских отложений. Вдоль зоны Челябинского разлома известняки катаклазированы, брекчированы с трещинами, залеченными крупнокристаллическим кальцитом.
- карбонатная – известняки, серые разных окрасок от светло- до темно-серых и черных, разных структур, со створками брахиопод и остатками криноидей (морских лилий); часто встречаются доломитизированные известняки с желваками и стяжениями кремней.
Общая мощность пород миасской свиты (С1ms) достигает 500 м.
На палеозойских породах в пределах приподнятых участков лежит кора выветривания мезозоя, представленная глинами, в том числе каолиновыми, которые в северной части города лежат в виде отдельных участков (реликтов), в южной – сплошного покрова. В долинах рек, крупных логов и берегам озер она отсутствует.
Мезозойская группа
Триас-юрские (T-J) отложения на территории города отсутствуют, заполняют Челябинский грабен, расположенный к востоку от Челябинска (по меридиану Копейск, Еманжелинск, Коркино, Южноуральск и другие). Представлены конгломератами, песчаниками, алевролитами, аргиллитами с пластами бурых углей. Общая мощность 500 м.
Меловые (K) отложения представлены белыми и пестроцветными глинами, песками мощностью до 65 м. Распространены в виде чехла на юго-западной окраине г.Челябинска.
Кайнозойская группа
Палеогеновая система. Нижнепалеогеновые (палеоценовые) отложения представлены морскими песчано-глинистыми отложениями с гальками. Среднепалеогеновые (эоценовые) – конгломератами, песками с прослоями опок, диатомитов и диатомитовых глин. Верхнепалеогеновые (олигоценовые) – глинами, суглинками и песками. Распространены в восточной части окраины города и восточнее в виде разобщенных участков.
Неогеновые отложения – глины, суглинки с отдельными гальками в виде разобщенных участков.
Четвертичная система. Отложения данной системы широко распространены и представлены разнообразными континентальными отложениями: озерными, речными (аллювиальными), делювиальными – песчано-гравийные, суглинки, супеси, глины, буро-красные. Мощность не превышает нескольких метров.
2.3.Магматизм и метаморфизм.
Магматизм — термин, объединяющий эффузивные (вулканизм) и интрузивные процессы в развитии складчатых и платформенных областей. Под магматизмом понимают совокупность всех геологических процессов, движущей силой которых является магма и её производные.
Самым крупным геологическим телом на территории города является многофазный Челябинский гранитоидный массив. Массивом (интрузией, плутоном) называют геологическое тело, сложенное относительно однородными по химическому и минеральному составу горными породами, образовавшимися в результате кристаллизации магмы на различных глубинах. Челябинский массив – один из крупнейших плутонов Южного Урала. Его площадь около 1500 км2. В плане имеет ромбовидную форму. Вертикальная мощность массива 6 км. В пределах города наблюдается только часть этих массивов. Первые фазы его становления относятся к кембрийскому времени (около 0,5 млрд. лет), поздние (граниты Кременкуля) – к рубежу позднекаменноугольного и пермского времени (около 250 млн. лет).
В Челябинском гранитоидном массиве выделяют интрузии разного состава и возраста:
• Каштакский интрузив грано-диоритов - D3 - C 1;
• Первоозерный интрузив кварцевых диоритов - D3 - C 1;
Митрофановский, Шершневский гранитные интрузивы С3 - Р 1; располагаются в южной и юго-западной частях города.
Первоозерный массив кварцевых диоритов представляет собой относительно небольшое интрузивное тело (1.5*0.5 км), вытянутое в северо-восточной направлении.
Секущие жилы, или дайки, плитообразные тела, образовавшиеся в результате заполнения полостей трещин магматическими расплавами. Жильные серии представляют собой кислые лейкократовые разновидности вмещающих пород: пегматиты, аплиты, порфировидные породы.
Мощность жил и даек колеблется от нескольких сантиметров до 8 метров. Простирание преимущественно на северо-востоке.
Поверхность интрузивных массивов перекрыта толщей древней коры выветривания.
В целом, геологическое строение территории города достаточно сложное: здесь имеются горные породы различного происхождения, возраста, форм залегания, которые относятся к разным классам и подклассам грунтов, характеризующихся противоположными свойствами.
Рис. Геологическая схема - карта г. Челябинска (4)
|
|
|
