Хелпикс

Главная

Контакты

Случайная статья





ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ



1. ИСТОРИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ САМАРСКОЙ ОБЛАСТИ

 

При знакомстве с геологической экспозицией в Краеведческом музее внимание студентов обращается на экспозицию, отражающую особенности осадконакопления и историю геологического развития Русской платформы в целом и Самарской области, в диапазоне средний палеозой — антропоген в частности. Вам в помощь: Виртуальная экскурсия: http://www.alabin.ru/virtualnye-ekskursii/obzornaya-ekskursiya-paleontologiya.php

1.1. Теоретическая часть

 

История геологического развития территории Самарской области охватывает две крупнейшие эпохи, неразрывно связанные с историей развития всей Земли: раннедокембрийскую и рифейско-фанерозойскую.

В раннедокембрийскую эпохусформировался кристаллический фундамент Восточно-Европейской платформы, состоящий из гранитогнейсовых полей. Они были усложнены складчатостью и зонами глубоких разломов с грабенообразными прогибами и приподнятыми блоками фундамента (основаниями будущих сводов) Волго-Уральской антеклизы на территории Самарской области.

Кристаллический фундамент чаще всего представлен мигматитами, которые образовались в результате внедрения кислой магмы в толщи различных парагнейсов. Встречаются также глубоко метаморфизованные изверженные породы кислого состава: гнейсо - граниты, гнейсо - гранодиориты. Возраст данных пород предположительно определяется как архейский.

На отдельных участках выше архейских гнейсов встречаются сланцы, кварциты и метаморфизованные песчаники, относящиеся, вероятно, к протерозою.

В кристаллических породах может быть выделена кора выветривания до 33 метров мощности (свидетельство древнего континентального периода).

Породы докембрийского возраста вскрыты скважинами у г. Сызрани, на минимальной глубине 1400-1600 метра, а на юго-востоке они погружены на глубины до 3500 метров и иногда глубже.

В рифейско-фанерозойскую эпоху территория испытывала смену продолжительных восходящих движений глобальными погружениями. Начиная с рифея, и в течение всего раннего палеозоя (каледонский этап) она находилась в континентальных условиях, представляя собой область денудации и размыва.

В основании сводного разреза осадочных образований располагается мощная терригенная, так называемая бавлинская толща, заполняющая древние впадины кристаллического фундамента. Отложения этой толщи представлены песчаниками и аргиллитами.

На территории Самарской области распространены главным образом породы нижнебавлинской свиты (п. Байтуган, Боровка, Серноводск) и вскрыты они только скважинами.

Средне - и позднепалеозойский (герцинский) этап развития ознаменовался сменой предшествующих продолжительных восходящих движений глобальными погружениями, охватившими рассматриваемый регион. На этом этапе сформировался в общих чертах структурный план Волго-Уральской антеклизы. Оформились Жигулевско-Пугачевский и Южно-Татарский своды, Бузулукская, Мелекесская, а также появился ряд осложняющих их положительных и отрицательных структур (инверсионных валов, мульд и др.).

К среднему девону относится начало трансгрессивной стадии герцинского этапа. Трансгрессия распространялась с юго-востока на северо-запад в течение трех фаз. В промежутках между трансгрессиями господствовали лагуны. Мелководное море с карбонатными осадками трансгрессировало эпизодически. В это время на всей территории области отлагается толща песчаников, алевролитов и глин с несколькими прослоями известняков, включающими морскую фауну. Известняки составляют менее 10 % разреза.

Режим прибрежной низины и лагун в Заволжье до 3-4 раз сменялся открытым мелким морем, трансгрессировавшем с юго-востока на северо-запад. В конце установился открытый морской бассейн с глинисто-карбонатными осадками.

На дневную поверхность отложения девона не выходят, но они вскрыты карьерными разработками в Яблоневом овраге.

На юго-востоке Южно-Татарского свода в это время накапливались прибрежно-морские песчаники. Наступление моря, шедшее со стороны Урала, имело пульсационный характер и постепенно распространялось на запад. Дальнейшее развитие трансгрессии до конца девона сопровождалось формированием морской терригенно-карбонатной формации с сульфатно-карбонатными субформациями. Литологический состав представлен известняками, доломитами с подчиненными прослоями мергелей, аргиллитов, реже алевролитов и песчаников. Иногда наблюдается чередование битуминозных известняков и кремнисто-глинистых сланцев.

В каменноугольный период основная часть региона являлась эпиконтинентальным морским бассейном. В бассейне обитала разнообразная фауна: фораминиферы, кораллы, брахиоподы, остракоды. Накапливались органогенно-обломочные, органогенные, мелкозернистые известняки, а в глубоководных частях – кремнисто-известковые и глинисто-битуминозные илы.

Начало каменноугольного периода отмечается широким распространением обломочных биогенных известняков, которые свидетельствуют о большой мелководности бассейна. На всей территории Самарской области образуются, в основном, известняки за счет сохранения нормального морского режима.

Затем было осушение западных районов области и глубокий размыв восточных ее площадей со значительным расширением зоны мелководного бассейна к востоку. В это время проявилась закономерность циклической седиментации: сначала отлагаются песчаники, а затем алевролиты и аргиллиты с пластами углей (условия мелководного моря). Последующее время характеризуется распространением нормальных морских условий, и идет карбонатная седиментация, зона терригенных отложений суживается. Продвижение границы моря в западном направлении сменяется регрессией, и море покидает почти всю Русскую платформу. Огромная территория карбонатной суши претерпевает длительное выветривание.

В конце карбона характерной особенностью является закономерная смена фаций с юго-востока на запад от морских через прибрежно-морские фации к прибрежным. В западном направлении возрастало осолонение бассейна, происходило формирование известняков с прослоями вторичных доломитов, часто окремненных и сульфатов. Интенсивный размыв происходил на наиболее приподнятых участках Южно-Татарского свода, а относительно глубоководная часть бассейна была приурочена к Мелекесской и Бузулукской впадинам.

На всей территории Самарской области распространяется мелководный бассейн. В целом, идет погружение платформы. Преобладающая часть верхних каменноугольных отложений выражена типично морскими отложениями, представленными органогенными и органогенно-обломочными разностями известняков. Выходы отложений только верхнекаменноугольных толщ на дневной поверхности можно встретить на северном склоне Самарской Луки, а пласты криноидных известняков вскрыты карьерными разработками на Царевом кургане, Сокольих горах, Могутовой горе и др.

В пермский периодтектонический режим изменился в связи с орогенезом на Урале и формированием Предуральского прогиба. Наступает регрессивная стадия герцинского этапа. На западе бассейн превратился в мелководную остаточную засоленную лагуну, в которой накапливались преимущественно сульфатные породы и доломитизированные известняки. На востоке море было глубоким, периодически опресняющимся за счет притока морских и опресненных вод со стороны Предуральского краевого прогиба. Здесь накапливались доломиты, доломитизированные известняки и известняки с угнетенной фауной (в основном фораминиферами, реже брахиоподами, мшанками, кораллами), переслаивающиеся с сульфатными породами.

На литологическое различие седиментационных зон и фаций отдельных веков перми влияло перманентное передвижение Предуральского прогиба с востока на запад. Климат был сухой и жаркий, что способствовало образованию галоидных минералов.

Вначале, территория от р. Волги до Ишимбая находилась приблизительно в одинаковых морских условиях. В это время отлагаются карбонатные швагериновые слои, соответствующие мелкому морю. Время отложения слоев с Pseudofusulina moelleri характеризуется общей тенденцией отступления нижнепермского моря на восток. В это время накапливаются только доломиты (мелкое море). Затем геологическая картина резко меняется. Восточная часть Русской платформы, в частности территория Самарской и Оренбургской областей, испытывают общее поднятие. Швагериновые слои и слои с Pseudofusulina moeller выступили на поверхность и стали размываться. К западу от Предуральского прогиба образуются мелководные зоны. Западнее линии, соединяющей города Чапаевск и Сергиевск, отлагаются морские карбонатные породы (известняки и доломиты), а восточнее этой линии, вплоть до восточной границы Самарской области, отлагаются породы лагунной фации (толща переслаивания доломитов и ангидритов).

В середине перми происходит общее поднятие восточной части Русской платформы, и переход большей ее части в сушу. Терригенные породы образовались в результате сноса водными потоками обломочного материала с Уральских гор и накопления его в пониженных участках земной коры.

Территория Самарской области и первую половину казанского времени была покрыта мелководным морем с характерной фауной брахиопод, мшанок, кораллов и других групп животных. Это время характеризуется отложением почти исключительно морских карбонатных пород. Наиболее полные разрезы отложений можно проследить в обнажениях вблизи г. Самара (Сокольи и Лысые горы, гора Тип-Тяв) и представлены ракушняковым известняком и оолитовым доломитом. В верховьях р. Сок обнажены слои лингуловых глин, спириферового известняка, песчанистыми мергелями и известковой глиной. На западе области располагалась низменная суша, сложенная карбонатными и гидрохимическими породами. Суша характеризовалась сухим климатом; она почти совершенно не питала морской бассейн терригенными осадками.

Территория поднимается, а море отступает на северо-запад, оставляя после себя системы соленых лагун в западной части области. Восточная часть последней значительно поднимается и выходит на поверхность воды. Наступает длительный перерыв в осадконакоплении, с ним связан размыв пермских пород мощностью несколько десятков метров.

После перерыва в осадконакоплении происходит опускание всей территории области, которая покрывается мелководным морем. Наблюдается заметное чередование кратковременных морских условий и длительных - лагунных. Море дает начало карбонатным образованием, а лагуна - сульфатным породам и немым доломитам. В это время отлагается континентально-терригенный, песчано-глинистый материал (переходные слои). Жигулевско-Пугачевский свод был сушей.

Северо-восточная часть области: севернее реки Самара и восточнее реки Кондурча, в бассейнах рек Сок, Кинель, Самара, в конце перми представлена песчано-глинистыми красноцветными породами с маломощными прослоями доломитов, доломитовых мергелей, переходящих на западе в однообразную толщу гипсоносных глин. На востоке эта толща переходит в известковистые глины с прослоями и линзами песчаников. На юго-востоке нашей области отлагаются дельтовые осадки в виде мощных толщ косослоистых песчаников лилового цвета.

В условиях континентального климата происходит многократное опускание земной коры, и область кратковременно покрывается опресненным мелководным бассейном. Фауна представлена наземными позвоночными, пелециподами, остракодами, рыбами. На всей территории, кроме северо-западного участка, устанавливаются одинаковые физико-географические условия с небольшими изменениями до нижнего триаса. Отложения пермского периода выходят на дневную поверхность на обширной площади северо-востока Самарской области и Жигулей.

В триасовый период происходило прогибание Бузулукской впадины, а на большей части платформы наступил перерыв в осадконакоплении, который продолжался до средней юры. Климат был аридным, субаридным и гумидным. Фауна представлена остракодами, рыбами, наземными позвоночными (амфибиями и рептилиями).

Отложения триаса распространены только в южной и юго-восточной части области.

В юрский период (киммерийско-альпийский этап)происходило усложнение структуры региона. Континентальный режим сохранялся на северо-востоке территории, западная и южная его части испытывали дифференцированное прогибание и были области морского и континентального осадконакопления. В середине юры трансгрессия постепенно распространилась с юга и юго-запада на западный склон Жигулевско-Пугачевского свода, Мелекесскую впадину, расширяясь на всю западную территорию и на Бузулукскую впадину. Происходило накопление песков кварцевых и кварцево-глауконитовых, алевролитов и некарбонатных глин с аммонитами, двустворками, остракодами и обильными растительными остатками с прослоями мергелей, горючих сланцев, фосфоритовых конгломератов.

Обнажения юрских пород прослеживаются у с. Батраки, в районе Кашпирского рудника, у с. Репьевка в Сызранском районе.

К началу верхнемеловой эпохипроисходит величайшее в истории земли перераспределение моря и суши на Русской платформе. Верхнемеловое море было обособлено от Северного океана. В этом теплом море в начале отлагались прибрежные песчаные осадки, в последствии смытые наступившим морем. В нем образовались мелководные мергелисто-меловые слои, переполненные остатками толстостенных раковин двустворчатых моллюсков - иноцерамов.

Теплое море на некоторое время соединялось с северным океаном, и холодные течения приносили микроорганизмы с кремнистым скелетом (отложения опоки и кремнистых мергелей). В условиях теплого мора отлагается белый писчий мел.

На границе мела и палеогена происходит обширные поднятия, которые вызывают регрессию моря и сильный размыв поверхности меловых осадков перед началом палеоценовой трансгрессии.

В палеогеновое время море быстро распространилось на западной части области, и накапливались песчаник, глинистые и кремнистые осадки. Вначале это море было довольно глубоким. Затем море мелеет, и осадки его становятся более грубыми - глауконитово-песчанистыми. В нижней части слоев встречается морская фауна, а в верхней - куски окремнелой древесины и реже отпечатки листьев деревьев. В северной части (Ульяновско-Самарское Поволжье) начинают отлагаться мелководные кварцевые пески. Затем морской бассейн быстро мелеет и регрессирует.

В неогеновое время наступает эпоха новейшей тектонической активации. Закладываются древнейшие долины рек Самары, Сызрани, Терешки и др. К этому отдаленному времени относится зарождение Волги как реки. Но это еще далеко не нынешняя Волга - это скорее Кама. В долинах древних рек отлагаются пресноводные (озерно-речные) осадки. Тектонические движения, сопровождаются окончательным формированием сбросов, флексуры и складок, образуется Жигулевская дислокация на фоне регионального прогиба. В плиоцене образуются глубокие заливы последнего акчагыльского моря, проникшего далеко в эту впадину. В этом море отлагались преимущественно темно-глинистые осадки.

Судя по флоре хвойных растений, климат акчагыльского века в Поволжье был близок к современному климату. После отступления акчагыльского моря северная часть впадины Заволжья вновь заполняется многочисленными пресными озерами; на обширных пространствах начинают отлагаться пресноводные осадки апшеронского яруса.

Отложения четвертичной системыпо возрасту подразделяются на более древние, образовавшиеся во время ледниковой эпохи, и современные, или послеледниковые.

В древнечетвертичное время в пределах Русской равнины три ледниковых века перемежались с межледниковыми эпохами. Одновременно с таянием ледника, двигавшегося на Русскую равнину со Скандинавии и Кольского полуострова, в пределах Самарской области образовывались древние речные террасы. Сам ледник и его краевая мореная часть до границ области не доходили. На возвышенностях и плато Высокого Поволжья, а также Заволжья и на Общем Сырте четвертичные отложения или отсутствуют или заменены аллювиальными россыпями до четвертичных пород.

Самый нижний горизонт четвертичной системы широко развитый в Сыртовом Заволжье, составляют сыртовые глины, они всегда приурочены к площади развития плиоцена и поднимаются до абсолютных отметок 200 метров. Глины эти, по-видимому, делювиально-аллювиального типа возникли вслед за первым миндельским оледенением. Мощность сыртовых глин в Сыртовом Заволжье составляет менее 50 м, в северной части Самарской области не превышает 20 м.

Второй комплекс четвертичных отложений, которыми выполнены долины древней гидрографической сети, состоит из песчано-глинистых накоплений по речным долинам и балкам всего Заволжья.

Отложения трех поволжских древних речных террас соответствуют различному времени: песчаные образования III террасы относятся к миндельскому времени, пески II террасы - к рисскому и песчано-глинистые породы I террасы к вюрмскому времени. Пойменная терраса - образование новейшего времени.

Следующий тип четвертичных отложений состоит из делювиальных суглинков, слагающих склоны водоразделов. Мощность их в верхней части склонов 0,5-1,0 м, у основания же она достигает 10-15 м. Эти образования подразделяются на древнечетвертичные и новейшие отложения. Первые из них состоят из более плотных разностей и перекрываются новейшими делювиальными или аллювиальными образованиями. Схематическая геологическая карта Самарской области представлена на рис. 1.1., а на рис. 1.2 – Геологическая карта Самарской области.

 

 

Рисунок 1.1. Карта-схема дочетвертичных образований Самарской области

Условные обозначения:

N1-неоген нижний (миоцен); N2-неоген верхний (плиоцен);

P1-палеоген нижний ( палеоцен); P1-2-палеоген верхний и нижний;

K1-мел нижний; K2-мел верхний;

J1-юра нижняя; J2-юра средняя; J3-юра верхняя;

T1-триас нижний; T2-триас средний; T3-триас верхний;

P1- пермь нижняя; P2- пермь верхняя; С3-карбон верхний.

 

рис. 1.2 – Геологическая карта Самарской области

 

Сводный стратиграфический разрез отложений Самарской области представлен в таблице (табл. 1.1).

 

Таблица 1.1. Сводный стратиграфический разрез Самарской области

Система Отдел Индекс Возраст, млн. лет

Четвертичная

Современный аQIV до 0,001
верхний(хвалынский ярус) aQIII до 0,12
средний(хазарский ярус) aQII до 0,78
нижний(бакинский ярус) aQI до 1,8

Неогеновая

плиоцен N2 до 5
Миоцен N1 до 23

Палеогеновая

средний(эоцен) P2 до 55
нижний(палеоцен) P1 до 65

Меловая

Верхний K2 до 95
Нижний K1 до 145

Юрская

Верхний J3 до 160
Средний J2 до 175
Триасовая Нижний T1 до 250

Пермская

Верхний P2 до 270
Нижний P1 до 300

Каменноугольная

верхний и средний C2-3 до 318
Нижний C1 до 360

Девонская

Верхний D3 до 380
Средний D2 до 400
Архей   Ar до 3600

 



  

© helpiks.su При использовании или копировании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.