Геологические структуры. Построение геологического профиля по данным бурения скважин

Размещено на http://www.allbest.ru/

[Введите текст]

Лабораторная работа по теме:

Геологические структуры. Построение геологического профиля по данным бурения скважин

Геологическая структура - это обособленный участок земной коры, отличающийся от сопредельных участков характерным сочетанием состава пород, условий их залегания и образования, т.е. тектоническим режимом. Наиболее крупными структурами являются океаны и континенты.

Океаны - крупнейшие участки литосферы со специфическим строением коры, главной особенностью которой является отсутствие «гранитного» слоя.

Внутри океанов по степени подвижности выделяют:

Срединноокеанские хребты - протяженные (около 20000 км) сейсмически активные системы горных сооружений высотой 2-3 км над дном океана. Приосевые части хребтов осложнены глубокими продольными желобами и возвышающимися над ними гребнями. Вдоль осевой части обычно прослеживается система рифтовых долин.

Океанские платформы (талассократоны) - асейсмичные океанские котловины, увенчанные сводовыми валообразными поднятиями и глыбовыми хребтами.

Океанские окраины - области современных геосинклиналей с котловинами окраинных морей, островными дугами и глубоководными желобами.

Котловины окраинных морей или геосинклинальные прогибы представляют собой крупные депрессии глубиной 3-5 км с океанской или субокеанской корой. Островные дуги - геоантиклинальные поднятия - это протяженные горные сооружения. Они вместе с глубоководными желобами (асимметричными протяженными депрессиями длиной 1500-4000 м, глубиной 5-10 км и шириной 5-20 км с крутизной склонов 5о) отделяют окраинные моря от области океанского ложа. Глубоководные желоба опоясывают область центральной части океанов.

Континенты - участки литосферы с существенно увеличенной мощностью земной коры, в составе которой присутствует «гранитный» слой.

Границы океанов и континентов четко выражены в виде крупнейших сверхглубинных разломов и проводятся по смене типа коры в месте сопряжения материковых и океанских блоков, т.е. по границе выклинивания гранитно-метаморфического слоя.

В составе континентов на основании геотектонического режима их развития выделяются: 1) относительно подвижные (мобильные) структуры - геосинклинальные пояса, в современном понимании - геосинклинали и 2) относительно малоподвижные (стабильные) структуры - платформы.

В классическом представлении геосинклинали - это вытянутые зоны высокой подвижности, повышенной проницаемости и значительной расчлененности литосферы, характеризующиеся на ранних этапах своего развития преобладанием интенсивных погружений, а на заключительных - интенсивных поднятий, сопровождаемых значительными складчато-надвиговыми деформациями.

Возникновение и развитие геосинклинальных областей - процесс сложный и многостадийный. Выделяют следующие основные стадии:

стадия начального погружения или собственно геосинклинальная - интенсивное погружение и накопление мощных морских осадков;

зрелая или предорогенная стадия - характеризуется существованием глубоких прогибов, выраженных в рельефе морскими бассейнами, и узких поднятий - архипелагов островов. В конце стадии происходит смена знака вертикальных движений, растяжения сменяются сжатиями и вызывают общую складчатость. Заканчивается стадия внедрением гранитных и гранодиоритовых интрузий;

орогенная стадия - значительно сокращаются области аккумуляции осадков, прогибание сменяется воздыманием и сопровождается активными горообразовательными процессами. По разломам происходит образование вулканов с наземным извержением кислых и основных (базальтовых) лав.

В результате последовательной смены рассмотренных стадий на месте геосинклинальных областей возникают горно-складчатые области или т.н. орогены (греч. - гора) - это протяженные горные системы, обладающие высокогорным и резко расчлененным рельефом, а также тектонической, магматической и сейсмической активностью. Основные структуры орогенов: антиклинории (мегаантиклинории), синклинории (мегасинклинории), межгорные и краевые прогибы, срединные массивы, окраинные вулканические пояса.

Антиклинории - сложно построенные складчатые структуры антиклинального строения, возникшие из внутренних поднятий геосинклиналей в результате складчатых процессов. В рельефе выражены горными хребтами, в ядрах которых породы древнее, чем на крыльях. Группа антиклинориев составляет мегаантиклинорий.

Синклинории - сложно построенные складчатые структуры синклинального типа, возникшие в результате складчатых процессов. В рельефе могут быть выражены понижением или горным хребтом. В ядрах синклинориев породы моложе, чем на крыльях. Совокупность синклинориев называют мегасинклинорием.

Межгорный прогиб - тектоническая депрессия различных размеров и форм, возникшая в момент интенсивных горообразовательных движений на консолидированном складчатом основании и заполненная мощными толщами обломочных отложений - моласс.

Краевой прогиб (передовой прогиб, предгорный прогиб) - глубокий прогиб земной коры, возникающий на границе платформ и геосинклинальных областей в орогенный этап развития геосинклинали. Краевые прогибы построены резко асимметрично: внутренние, обращенные к складчатым сооружениям крылья обычно интенсивно дислоцированы, а на внешних более пологих платформенных крыльях наблюдаются лишь куполовидные поднятия.

Срединные массивы - относительно широкие и устойчивые глыбы континентальной коры, перекрытые маломощным осадочным чехлом.

Окраинные (краевые) вулканические пояса - узкие протяженные зоны проявления ультраосновного и основного магматизма.

Платформа - стабильная крупнейшая структура литосферы - относительно устойчивый, консолидированный складчатостью, метаморфизмом и интрузиями участок земной коры изометрических очертаний.

Платформы имеют двухъярусное строение: нижний структурный ярус (этаж) образовался в геосинклинальную предысторию и получил название фундамента (основание, цоколь) и верхний структурный ярус - пологозалегающий платформенный (осадочный) чехол. Различают кристаллический (интрузивные магматические и глубокометаморфизованные породы) и складчатый (эффузивные образования и метаморфические породы сравнительно невысокой степени метаморфизма). Фундамент отделен от платформенного чехла региональным несогласием стратиграфического и углового типов. В строении платформ выделяют: щиты, плиты, антеклизы, синеклизы, авлакогены, впадины т.д. Морфологическая классификация платформенных структур приведена в таблице 1.

Щиты - обширные участки выхода кристаллического фундамента на дневную поверхность. Осадочный чехол отсутствует.

Антеклизы - обширные пологие поднятия фундамента под маломощным осадочным покровом с антиклинальной формой изгиба его пластов.

Плиты - обширные, изометрических очертаний участки платформ, перекрытые мощным осадочным чехлом, что свидетельствует о длительном и устойчивом их прогибании.

Синеклизы - изометрические области максимального погружения плит.

Впадины - крупные отрицательные платформенные структуры, осложняющие антеклизы и синеклизы. От синеклиз отличаются более резко выраженной линейностью и крутизной крыльев. Вытянутые аналоги впадин называют прогибы.

Таблица 1 - Морфологическая классификация платформенных структур

Авлакогены (греч. - бороздой рожденные) - крупные узкие линейно ориентированные тектонические впадины, ограниченные крупными разломами, рассекающими фундамент платформ. Перикратонные опускания - протяженные широкие зоны, характеризующиеся резким погружением фундамента платформы и развитием осадочного чехла, значительно превышающего по мощности чехол плит. Располагаются обычно по краям платформ. Платформы имеют различный возраст в зависимости от того, когда закончилось формирование их складчатого фундамента, и начался платформенный этап.

Локальные структурные формы

Первичные формы залегания горных пород, образовавшиеся при формировании породы, под воздействием тектонических сил испытывают деформации и изменяются. Нарушения форм залегания горных пород называются дислокациями. Дислокации горных пород подразделяются на две группы: пликативные и дизъюнктивные.

Пликативные дислокации

Пликативными называются дислокации, выражающиеся в изгибах слоев разного масштаба и формы без разрыва сплошности слоев. К пликативным дислокациям относятся складки, моноклинали, флексуры.

Складками называются волнообразные изгибы слоистых толщ осадочных, вулканогенных или метаморфических слоев, образующиеся при пластических деформациях. Различают два вида складок - синклинальные и антиклинальные (рис. 1).

Антиклиналь Синклиналь

Рис. 1 - Складки в вертикальном разрезе

Антиклинальной складкой (антиклиналью) называются выпуклые изгибы, в центральной части (ядре) которых располагаются более древние породы, чем на периферии (крыльях).

Синклинальной складкой (синклиналью) называются вогнутые складки, в центральной части которых располагаются более молодые породы, чем на периферии.

Закономерная совокупность складчатых форм, развитая на определенной территории земной коры, называется складчатостью.

Моноклиналь - это форма залегания горных пород, характеризующаяся их пологим наклоном в одну сторону под одним углом (рис. 2).

горный порода разрез сдвиг

Рис. 2 - Моноклиналь в вертикальном разрезе

Флексура - это коленообразные изгибы слоистых толщ, характеризующиеся наклонным залеганием пород на фоне горизонтального (горизонтальная флексура) или более крутым падением пород на фоне их наклонного залегания (рис 3).

Горизонтальная флексура Согласная флексура

Рис. 3 - Флексуры в вертикальном разрезе

Дизъюнктивные дислокации

Дизъюнктивными или разрывными называются дислокации, образующиеся в горных породах при приложении к ним сил, превышающих предел прочности пород на отрыв или скалывание. В этом случае происходит нарушение сплошности пород: в породах образуются трещины, по которым может произойти смещение блоков пород по плоскости разрыва. Основными видами дизъюнктивных дислокаций являются сброс, взброс и сдвиг.

Поверхность, по которой произошло смещение блоков пород, называется сместителем. Сместитель может иметь угол наклона к горизонту от нуля до 90 градусов. Смещенные по сместителю блоки пород называются крыльями или боками.

Сброс - это разрыв, у которого сместитель наклонен в сторону опущенного блока пород (рис. 4). Сбросы образуются в условиях растяжения пород и выражаются как в опускании одного блока пород, так и в поднятии другого. Может происходить и одновременное перемещение обоих блоков пород, но с разной скоростью или в разные стороны.

Взбросы - это разрывные нарушения, у которых сместитель наклонен в сторону расположения приподнятого блока пород (рис. 4). Взбросы образуются в условиях сжатия горных пород. Пологие взбросы, с углом наклона сместителя до 45?, образованию которых предшествуют значительные пластические деформации, называются надвигами (рис. 5).

Сброс Взброс

а - лежачий блок пород; б - висячий блок пород

Рис. 4 - Сброс и взброс

Сдвигом называются разрывы, при которых смещение слоев происходит в горизонтальном направлении вдоль сместителя (рис. 5).

Сбросы и взбросы часто встречаются группами. Некоторые закономерные сочетания разрывов получили собственные названия.

Надвиг Сдвиг

Рис. 5 - Надвиг и сдвиг

Горст - это линейная структура, образованная сбросами или взбросами, у которой центральный блок приподнят относительно периферийных блоков и сложен на поверхности более древними породами (рис.8.6).

Грабен - это линейная структура, образованная сбросами или взбросами, у которой центральный блок опущен и сложен на поверхности более молодыми породами, чем периферийные блоки (рис.8.6).

Грабены, образованные двумя сбросами или сбросами, называются простыми, тремя и более - сложными.

Грабен Горст

Рис. 6 - Простые грабены и горсты

Региональными тектоническими нарушениями являются линейные зоны нарушения сплошности земной коры.

Они представлены глубинными разломами.

Вопросы для самопроверки

Приведите примеры наиболее крупных структур земной коры.

Каковы отличительные признаки океанов и континентов?

Дайте определение геосинклинали в ее классическом представлении.

Какие структурные элементы геосинклинали Вы знаете?

Что понимается под платформой? Ее отличительные признаки.

Охарактеризуйте положительные структурные элементы платформ.

Охарактеризуйте отрицательные структурные элементы платформ.

Назовите главные виды пликативных дислокаций.

Назовите дизъюнктивные дислокации, образующиеся в условиях растяжения земной коры.

Назовите дизъюнктивные дислокации, образующиеся в условиях сжатия земной коры.

Что такое складка?

Какие складки называются антиклинальными?

Какие складки называются синклинальными?

Какое разрывное нарушение называется сбросом?

Какое разрывное нарушение называется взбросом?

Какое разрывное нарушение называется сдвигом?

Что такое грабен?

Что такое горст?

Размещено на Allbest.ru