Геологическая практика в г.Томске

Введение:

Основной целью учебной общегеологической практики является практическое закрепление и расширение теоретических и практических знаний, полученных при изучении курса общей геологии. Знакомство с современными геологическими процессами и следами проявления их в геологическом прошлом.

Главные цели учебной общегеологической практики:

Практическое ознакомление с содержанием программы общей геологии, изучаемой в течение учебного года. В их число входит: изучение особенностей геологического строения объектов исследования, практическое ознакомление с магматизмом, стратиграфией, тектоникой района практики, практическое ознакомление с горными породами, геологической деятельностью ветра, процессом выветривания и его продуктами, склоновыми процессами. Так как будущая специальность относится к гидрогеологии, важным является практическое ознакомление и изучение геологической деятельности вод: геологическая деятельность рек, временных водотоков, подземных вод, озёр и болот;

Основные задачами учебной общегеологической практики:

1. Наблюдение современных геологических процессов, связанных с деятельностью р.Томь;
2. Изучение мер по борьбе с суффозией.
3. Наблюдение склонов и склоновых процессов;
4. Изучение геологического строения района города Томска на примере Лагерносадского разреза;
5. Изучение аккумулятивной деятельности реки Томь и образование стариц;
6. Изучение деятельности временных водотоков на примере оврага г.Каштачной;
7. Изучение работы реки Ушайки (притока реки Томи);
8. ;
9. Работа с горным компасом. Изучение и применение понятий об элементах залегания: азимут простирания – угол между северным направлением магнитного меридиана и направлением на данный предмет, азимут падения – угол между северным направлением магнитного меридиана и проекцией линии падения на плоскости, угол падения - угол, образованный линией падения и ее проекцией на горизонтальную плоскость, взятие азимутов для привязки к конкретной точке;
10. Знакомство и анализ современных геологических процессов, которые на территории практики выражаются в образовании лессовидных суглинков и рыхлых современных почв во время образования растительности на данной территории. 

Глава 1. Основные характеристики геологического строения района города Томска.

1.1. Стратиграфия

Стратиграфия - раздел геологии, изучающий последовательность формирования геологических тел и их первоначальные пространственные взаимоотношения.

Целью стратиграфии является разработка шкал измерения  геологического времени на основе изучения пространственно-временных взаимоотношений  комплексов горных пород, слагающих  земную кору. 

История изучения томских  нижнекаменноугольных сланцев прослеживается еще с XVIII века, когда П.Палласом впервые были сделаны упоминания об органических остатках в глинистых сланцах около г.Томска. На основании палеонтологических находок, сделанных в начале XX века, был определен раннекаменноугольный возраст пород, выступающих на правом берегу р.Томи, между селом Ярское и городом Томском. Отложения карбона распространены широкой полосой северо-северо-восточного простирания. В настоящее время в каменноугольной системе выделяются нижний и средний отделы.

Лагерносадская свита (C1 lg) названа по району Лагерный Сад в г.Томске где и находится стратотип. Распространена лагерносадская свита преимущественно в северо-восточной части, прослеживаясь непрерывной полосой северо-восточного простирания. Обнажаются отложения свиты в среднем течении правых притоков р.Томи: на р.Ушайке (у д.Протопопово, выше д.Нехорошево, у д.Бодажково), на рр.Тугояковка, Басандайка, Б.Киргизка. Сложена лагерносадская свита глинистыми сланцами, с прослоями алевролитов и мелкозернистых песчаников, характерных в большей мере для верхних горизонтов свиты. Глинистые сланцы темно-серого до сизого цвета, с хорошо выраженной сланцеватой текстурой. В сланцах обнаруживаются слои, которые обычно содержат значительное количество тонкорассеянного пирита. Алевролиты серого цвета, кварцевые, рассланцованные. В алевролитах встречаются глинистые окатыши (3-10 см), косая слоистость. Песчаники зеленовато-серые тонко и мелкозернистые. В песчаных прослоях наблюдается присутствие мелкой крошки гальки и линзочек глинистого вещества, которые указывают на процессы перемыва нижележащих отложений. Характерной особенностью лагерносадской свиты является очень малое количество в ее составе известковых пород. Для нижней части толщи отмечено слабое проявление слоистости, верхние горизонты свиты содержат частые прослои алевролитов и гнездообразные тела песчаников, а также линзы сидеритизированных пород. В обнажении «Лагерный сад» были обнаружены два фаунистических горизонта, один из которых назван «брахиоподовым», а другой «мшанковым». Эти горизонты характеризуют самые верхи лагерносадской свиты. Другой горизонт с фауной приурочен к глинистым сланцам, обнажающимся по р.Ушайке ниже д.Бодажково и характеризует, по-видимому, более низкие, в стратиграфическом отношении, горизонты толщи. Мощность лагерносадской свиты 500 метров. Формирование отложений лагерносадской свиты происходило на дне мелкого моря. Разложение органического вещества и выделение углекислого газа в малоподвижной воде способствовали растворению карбоната кальция. Поэтому от фауны остались лишь их «силуэты» – отпечатки и ядра. Наличие пирита свидетельствует о сероводородном заражении данного бассейна.

Басандайская свита (С1-2 bs) названа по р.Басандайке, правому притоку р.Томи. Впервые была выделена К.В.Ивановым в 1956г. в качестве толщи. В ранг свиты переведена в 1999 г. Распространена басандайская свита в северо-западной части. Cвита обнажается на правом берегу р.Томи: мыс «Боец»; «Аникинские скалы» у пос.Аникино; «Синий Утес» у села Коларово; по правым притокам р. Томи: на р.Ушайке обнажение «Толстый мыс» в двух больших «Степановских» карьерах в пос.Степановке. Залегает свита с размывом на отложениях лагерносадской свиты и завершает разрез нижнего-среднего карбона Колывань-Томской структурно-фациальной подзоны. Сложена басандайская свита песчаниками, алевролитами и углисто-глинистыми сланцами. Песчаники являются наиболее характерными и разнообразными в литологическом отношении породами. Они имеют светло-серую, голубовато-серую, зеленовато-серую и желтовато-серую окраску, средне- и крупнозернистую структуру, нередко слоистую текстуру. Характерной особенностью басандайской свиты является преобладание в ее составе песчано-алевритового материала, а также наличие пластов с остатками наземной флоры и прослоев каменного угля. В некоторых горизонтах свиты встречаются небольшие сидеритизированные конкреции, в которых заключена фауна: гастропод, пелеципод и др. Полимиктовый характер песчаников, свежесть компонентов, неокатанность обломочного материала, особенно полевых шпатов, указывают на непродолжительность переноса материала, близость источников сноса. Все это говорит, о том, что осадконакопление происходило сравнительно быстро. Алевролиты распространены широко, чередуясь в разрезе с песчаниками. Обычно они серой окраски, с проявляющейся тонкой слоистостью. По составу слагающих обломков они ничем не отличаются от песчаников. Углисто-глинистые сланцы занимают подчиненное положение в комплексе пород басандайской свиты. В породах свиты часто встречаются: косая и линзовидно-волнистая слоистость, знаки ряби, трещины усыхания, глинисто-сидеритовые конкреции, текстуры подводного оползня, глинистые окатыши в песчаниках. Формирование отложений басандайской свиты происходило в часто меняющейся фациальной обстановке: от мелководно-морской до лагунно-континентальной. Об этом свидетельствует чередование слоев, содержащих морскую фауну, со слоями, содержащими пресноводную фауну и растительные остатки. Мощность басандайской свиты 1100 метров.

Мезозойская эратема. В основании разреза юго-восточной части Западно-Сибирской плиты залегают меловые отложения континентального генезиса.

Меловая система. Континентальные отложения мела известны в пределах Чулымо-Енисейской впадины Западной Сибири, которые были впервые установлены в 30-х годах в результате комплексного геологического изучения. Стратиграфическое расчленение основывается как на спорово-пыльцевых комплексах, так и на изучении покрытосеменных растений, группе сравнительно быстро эволюционирующей с позднего мела. Стратиграфическое расчленение мела этой территории не всегда трактовалось однозначно. В течение позднего мела и раннего палеогена в этой области не было тектонических движений и климат, был теплый и влажный, что способствовало образованию коры выветривания мелпалеогенового возраста, то что кора выветривания в этом районе выражена не повсеместно, а пятнами, подтверждает то что во время ее образования был гористый рельеф. Разрез мелпалеогеновой коры выветривания подстилается структурным элювием глинистых сланцев и песчаников раннего карбона. Благодаря гидролизу эти породы превращаются в стуктурный элювий, зачет в синие и каолиновые глины.

Разрез юго-восточной  части Западно-Сибирской плиты вслед за меловыми продолжают палеогеновые отложения прибрежно-морского и континентального генезиса, перекрытые породами четвертичной системы.

Кусковская свита (Р2 ks) названа по селу Кусково в Томской области, где и находится стратотип. Распространена свита в основном в Томь-Яйском междуречье, прослеживаясь вдоль периферии складчатого обрамления Томского выступа в виде узкой полосы, обнажается в карьерах в бассейне р.Киргизки, у д.Малиновки. Глубина залегания свиты в пределах Томского района меняется от 45 до 195 метров. Кусковская свита залегает согласно на люлинворских глинах, иногда с резким размывом на палеозойском фундаменте и перекрывается осадками атлымской свиты.

Кусковская свита подразделяется на две подсвиты. Нижняя сложена песками и глинами: пески светло-серые, коричневатые, темно-коричневые, участками сажистые, кварцевые, каолинизированные, мелкозернистые с обильными растительными остатками, включениями янтаря, глауконита, стяжений марказита. Пески нижней части свиты вдоль выступа палеозойского фундамента обогащены циркон-ильменитовыми россыпями. Глины имеют темно-серый, коричневый цвет, иногда растительный детрит мощностью прослоев до 3 см, слои лигнита мощностью до 8 метров. В основании свиты часто наблюдаются крупные гальки кварца, образованные в результате размыва кремнистой коры выветривания. В глинах кусковской свиты встречаются фораминиферы. Верхняя подсвита представлена черными, обогащенными органикой песками и линзами лигнитов, в кровле которых нередко наблюдаются горизонты кремнистых песчаников. В ней наблюдаются линзы бурых углей. Кусковская свита формировалась в прибрежно-морских условиях, отвечающих максимуму эоценовой трансгрессии Западно-Сибирского моря. В разрезах некоторых скважин в окрестностях г.Северска наблюдается частое чередование глин с фауной фораминифер с глиной, где встречена флора голосеменных и покрытосеменных растений. Это обстоятельство говорит о нестабильности условий накопления осадков в эоцене на данной территории, о смене прибрежно-морских условий на лагунно-континентальные. Формирование кусковской свиты также связано с переотложением слабо сцементированных пород коры выветривания, развитых на глинистых сланцах, алевролитах и песчаниках нижнего карбона в прибрежно-морских условиях. Об этом свидетельствуют такие факты: хорошая сортировка песков продуктивных толщ, приуроченность песчано-гравийных горизонтов к выступу фундамента, распространение продуктивных толщ вертикального и площадного распространения в пределах одного террасированного уровня. Возраст кусковской свиты датируется средним – поздним эоценом. Максимальная мощность осадков свиты вблизи палеозойского выступа составляет 20 – 40 метров.

Новомихайловская свита (Р3 nm) названа по с.Новомихайловке в Новосибирской об-ласти. Отложения свиты распространены повсеместно в центральной и южной частях Западно-Сибирской плиты. В районе прохождения практики свита обнажается по берегам рек Томь (в разрезе Лагерного Сада), Омутная и др., а также вскрывается скважинами в окрестностях г.Томска на глубине от 4 до 90 метров. Свита залегает с незначительным размывом на отложениях атлымской свиты и перекрывается отложениями лагернотомской свиты или четвертичными образованиями. Свита представлена глинами, алевритами и реже песками. Глины имеют шоколадно-коричневую, бурую, светло-коричневую окраску. Глины интенсивно каолинизированы, жирные, пластичные, в них имеется примесь гидроокислов железа, они обогащены органическим веществом, содержат прослои погребенных почв, стволы деревьев, прослои лигнитов и бурых углей (мощностью от нескольких сантиметров до 6 метров). В глинах часто присутствует тонкая горизонтальная слоистость, подчеркнутая линзочками и гнездами песка, алеврита. В разрезах встречаются также глины светло-серые или белые, иногда буроватые жирные не слоистые с глыбово-щебнистой отдельностью, в которой захоронены в вертикальном положении обугленные стволы деревьев или пни разных размеров. Алевриты серого, зеленовато-серого, темно-бурого цвета. Тонкая горизонтальная слоистость в них подчеркнута слойками, обогащенными растительной сечкой. Пески серого, зеленовато-серого, буровато-серого цвета, мелко- и тонкозернистые, алевритистые, плохо сортированные, полевошпатово-кварцевые. Они образуют слои различной мощности с примесью гравийно-галечного материала в основании. Пески, так же, как и алевриты, обогащены растительным детритом и чешуйками слюды. Для новомихайловской свиты характерной особенностью является наличие прослоев бурого угля, мощностью в несколько метров, лигнитов, растительного детрита и обломков древесины. Часто в отложениях свиты встречаются пачки, в которых тонко переслаиваются глины, алевриты и тонкозернистые пески с миллимитровой мощностью отдельных прослойков. Возраст новомихайловской свиты средне-олигоценовый. Мощность свиты 78-142 метра.

Лагернотомская свита (Р3 lt) названа по обнажению «Лагерный Сад» в г.Томске. Свита распространена на юго-востоке Западно-Сибирской плиты, бнажается в долинах рек Обь, Томь (в разрезе Лагерного сада), Чулым, Парбиг, Б.Киргизка, в вершине Хромовского оврага (пос.Хромовка) и др., а также вскрывается скважинами. Лагернотомская свита срезает новомихайловскую свиту и залегает в русловых врезах, размывается и перекрывается четвертичными образованиями. Сложена свита песками, глинами, алевритами. В отложениях часто встречаются линзы и прослои лигнитов, бурых углей. Пески серые, темно-серые, иногда зеленовато-серые, мелко-среднезернистые, каолинизированные, в основании толщи с гравием и окатышами глин и сидеритов. Глины серые, темно-серые, желтовато-серые, зеленовато-серые, серо-коричневые, буроватые, запесоченные, алевритистые. Алевриты обычно характеризуются хорошо выраженной тонкой и правильной ритмичной слоистостью. В основании, особенно в участках эрозионных врезов, отмечаются прослои гравеллитов и галечников, свидетельствующие о значительной скорости потоков. От подстилающих образований новомихайловской свиты лагернотомские отличаются зеленоватой и желтоватой окраской глин.