Геологическая практика в г.Томске

В зависимости от рельефа  местности, покрывающей ее растительности и режима ветров происходит аккумуляция (отложение и накопление) переносимых ветром частиц. Образуются песчано-глинистые породы – эоловые отложения (пески и лёссы).

В зависимости от господствующих эоловых процессов и обломочного  материала, в районах аридного климата  формируются или каменистые пустыни (в случае преобладания дефляции), или песчаные и лёссовые (в случае преобладания аккумуляции).

Во время прохождения  маршрута мы наблюдали образование  в рельефе оврага вертикальной стенки лессовидных суглинок, пески залегающие в рельефе образовывали неровную осыпь. Это объясняется их эоловым происхождением и процессом корразии, т.е. под действием ветра перенос пыли и откладывание его слоями, при эрозии они образуют ровную стенку, т.к. частицы зазубрены и сцепляются в плотную массу.

3.6.     Выветривание

Выветривание - процесс разрушения и изменения горных пород и  минералов в приповерхностных условиях под воздействием физико-химических факторов атмосферы, гидросферы и биосферы.

Физическое выветривание пород происходит без изменения их химического состава. Порода разрушается с постепенным уменьшением размера обломков.

Химическое выветривание представляет собой процессы: окисление, восстановление, гидратация, растворение  и гидролиз. Гидролиз  – обменное разложение вещества под влиянием гидролитической диссоциации воды, сопровождающееся разрушением одних и образованием других минералов.

Эллювий – продукты выветривания, оставшиеся на месте.

Кора выветривания - вся совокупность продуктов выветривания занимающих значительные площади.

Выветривание – это начало образования осадочных горных пород.

Во время маршрута проходящего напротив скалы «Боец» на правом берегу р.Томь, в Лагерном саду, мы наблюдали разрез мел-палеогеновой коры выветривания, которая проявилась в районе нашей практики не повсеместно, а пятнами. Это свидетельствует о гористом рельефе во время ее образования. То что она образовалась говорит о том, что в этой области в течение позднего мела и раннего палеогена не было тектонических движений и климат был теплый и влажный.

Во время маршрута проходящего  через Старостепановский карьер (рис.12) мы наблюдали мел-палеогеновую кору выветривания глинистых сланцев и песчаников раннего карбона. Кора выветривания, так же как в Лагерном саду на скале «Боец», выражена не повсеместно.

3.7.     Склоновые  процессы

Склонами называются участки  земной поверхности, имеющие относительно повышенный уклон, не менее 2°.

Сверху склоны ограничиваются водораздельными линиями или  линиями бровок, а также могут  восходить к вершинным точкам (склоны горных вершин и холмов). Снизу  склоны очерчиваются линией подошвы. Различные  по величине наклона участки склонов  разделяются бровками и линиями  вгибов. Длина склона измеряется по направлению общего его ската. Высота и крутизна склонов играют определяющую роль в самом развитии рельефа, обусловливая возникновение различных денудационных  и аккумулятивных процессов в  пределах склона, особенности их проявления и их энергию.

Большую роль играют физико-географическая обстановка (тип рельефа, климат, растительность), обусловливающая формы проявления экзогенных процессов, а также тектонические  движения. Основными формами профиля  склонов являются прямые, выпуклые и вогнутые. На крутых склонах нередко выделяется два элемента —верхняя, более крутая часть его — вершинный уступ, с денудационным рельефом, и нижняя, более пологая часть с рельефом аккумулятивным. Пологие склоны нередко бывают лишены уступа и имеют плавный выпукло-вогнутый профиль.

Рельефообразующие процессы по своей роли в образовании склонов  подразделяются на три категории.

Первые две категории  процессов создают первичные  склоны. Эндогенные склонообразующие процессы — тектоника и вулканизм. Экзогенные склонообразующие процессы — деятельность водных потоков, ледников, абразии, ветра. Склоновые процессы, связанные с действием сил гравитации, с оползанием и оплыванием, с плоскостным смывом. Они перерабатывают первичные склоны, определяют их конкретный облик и их дальнейшее развитие. Экзогенные склоны, как первичные, так и вторичные, подразделяются на денудационные и аккумулятивные. Денудационные склоны возникают в результате процессов сноса и разрушения. Аккумулятивные склоны представляют собой покатости, образующиеся в результате накопления наземных отложений. Эти склоны, после прекращения процесса аккумуляции, подвергаются разрушению и переходят в разряд денудационно-аккумулятивных, а затем преобразуются в денудационные. Важно подчеркнуть, что различные склоновые процессы постоянно проявляются совместно, с различной степенью выражения. Поэтому генетическая принадлежность склонов определяется по ведущему, преобладающему процессу.

На склонах важнейшим  фактором, вызывающим перемещение продуктов  выветривания и разрушение склонов, является сила тяжести. Однако в зависимости  от высоты и крутизны склонов, а также  от степени и характера воздействия  воды гравитационные силы вызывают возникновение  целого ряда процессов. Этот ряд включает собственно гравитационные процессы (обваливание и осыпание), в которых действие силы тяжести проявляется в наиболее чистом виде; водно-гравитационные процессы (оползание и солифлюкция), когда увлажнение горных пород становится обязательным фактором при решающей роли силы тяжести, и водно-склоновые процессы (плоскостной смыв и склоновая эрозия), которые осуществляются деятельностью текучих вод, лишь подчиненных действию силы тяжести. В аридных областях в разрушении склонов важную роль играет ветровой процесс.

Гравитационные процессы развиваются только на крутых склонах  с углом наклона более 30°. Главной  областью их распространения являются горы. На равнинах они встречаются  там, где имеются очень крутые склоны. При обрывистых и нависающих склонах развивается процесс обваливания — внезапное обрушение громадных блоков горных пород. На склонах меньшей крутизны возникает процесс осыпания, при котором основную роль играет скатывание обломков на поверхности склона.

Важнейшими условиями  образования обвалов являются крутизна склонов, сложная тектоника, присутствие  крупных трещин, длительная подготовка склона, выражающаяся в развитии трещиноватости в скальных породах. В результате обвальной денудации склонов возникают гравитационные или обвальные обрывы и обвальные цирки и ниши. К аккумулятивным формам относятся обвальные гряды и холмы. 

 Осыпные процессы развиваются намного медленнее обвальных, но распространены несравненно шире. Осыпи являются характернейшим элементом горного ландшафта. Важнейшими условиями для образования осыпей являются крутой уклон земной поверхности, обилие скальных выходов коренных пород, сухой или морозный климат с интенсивным накоплением продуктов выветривания в виде щебня.

Водно-гравитационные процессы характеризуются тем, что смещение горных пород по склону происходит при их увлажнении. К этой группе относятся оползание, солифлюкция и нивация, а также имеющая меньшее значение дефлюкция. Сползание представляет собой процесс соскальзывания крупных блоков или разрушенных масс горных пород по возникающим в массиве склона разрывным поверхностям. Оползание происходит под действием силы тяжести и обычно обусловлено присутствием подземных вод. Основными условиями возникновения оползней являются наличие достаточно крутых склонов и увлажнение определенной части пород в области склона. Причинами образования оползней могут быть: быстрое возникновение крутых склонов, присутствие водоносных и водоупорных (глинистых) слоев, обусловливающих повышение влажности пород и тем самым уменьшающих внутреннее трение с возникновением поверхностей облегченного скольжения, по которым и происходит срыв вышележащего блока, геологическое строение — расположение слоев, крупных тектонических трещин и в особенности наличие глинистых пород, пластичность которых резко возрастает при увлажнении, большая высота склона, обеспечивающая минимальный вес горных пород, необходимый для отрыва блока.

Водно-склоновые процессы связаны с проявлением плоскостного смыва продуктов выветривания и  разрушением склонов мелкими  временными струями воды. Оба эти  процесса очень тесно связаны  и обычно рассматриваются вместе как процесс склонового смыва.

Склоновый смыв обусловлен деятельностью дождевых и, талых снеговых вод, стекающих по поверхности склонов. Перемещается только самый мелкий материал, так как мощность струек крайне невелика. Возникает струйчатый, или мелкорытвинный смыв. Постоянное перемещение мелких рытвинок вызывает в целом плоскостное разрушение склона, общее и равномерное понижение его поверхности. Следовательно, обе описанные формы стока ведут к плоскостному смыву. Верхняя часть склона при этом разрушается, нижняя — погребается в продуктах выноса. Переносимый материал откладывается, попадая на более пологие участки склона, образуется аккумулятивный шлейф, верхний край которого поднимается вверх по склону, способствуя его выравниванию. Процесс ведет, таким образом, к выполаживанию склонов, к сглаживанию и срезанию выпуклостей. Однако в зависимости от прочности пород это происходит очень неравномерно. Прочные горные породы значительно медленнее разрушаются и обычно образуют выступы, слабые наоборот — выполаживаются быстрее. Здесь создаются ложбины с более пологим скатом. В ослабленных сильно трещиноватых зонах развиваются более глубокие рытвины. Развивается склоновая эрозия.

В результате склоновой эрозии образуются рытвины, промоины, мелкие овраги. Все они направлены по линии наибольшего ската, очень слабо извилисты в плане. В нижней части склонов и у подножий образуются аккумулятивные делювиальные шлейфы. Они имеют плоскую поверхность, полого спускающуюся ко дну долины, и отличаются слабо вогнутым поперечным профилем.

В составе делювия преобладают  суглинки и супеси, в большей или  меньшей степени обогащенные  песком, а иногда дресвой или даже мелким щебнем. Сортировка материала  выражена слабо. Она осуществляется за счет того, что вода уносит дальше более мелкие частицы, а также  в результате неравномерности стока.

Во время маршрута проходящего  по правому берегу р.Томь от Лагерного сада вверх по течению реки, мы имели возможность наблюдать склоны и склоновые процессы. По ходу маршрута мы наблюдали трещины отрыва в земной коре, это говорит о том, что суффозионные останцы по ним отрываются и катятся вниз по склону.

Так же во время маршрута мы наблюдали склон на котором происходило оползание и явление крипа, в Лагерном саду, о наличии крипа свидетельствует «пьяный» лес. После каждого дождя «язык» оползня увеличивается, в основании наблюдаемого склона – пролювий.

Во время маршрута мы наблюдали  явление крипа и ярко выраженный «пьяный» лес (рис.13) по ул.Аркадия Иванова.

Во время маршрута мы наблюдали оплывно-оползневой склон, на правом берегу р.Томи, 500 м. по течению выше Лагерного сада, напротив береговой косы в русле реки. Склон сложен синими и белыми глинами коры выветривания, по своему строению: выпукло-вогнутый, крутой.

Глава 4. Полезные ископаемые Томской области.

4.1. Каустобиолиты

Нефть

Нефть является высоколиквидным  видом сырья с подготовленными  ресурсами и мощностями по добыче. С начала эксплуатации из недр области  добыто 268,1 млн. т нефти. Томская область входит в десятку наиболее перспективных и интенсивно разрабатываемых нефтегазовых регионов России. Площадь перспективной нефтегазоносной территории Томской области составляет 72 % от общей площади. Открыто более 100 нефтяных, газовых и газоконденсатных месторождений, большая часть которых расположена на левом берегу Оби. Добыча нефти ведется с конца 60-х годов ХХ столетия, газа - с середины 90-х годов.

Cуммарная добыча нефти в регионе застыла на отметке около 10 млн т. в год. Разведанные извлекаемые запасы нефти на территории Томской области составляют 514,4 млн т. Сегодня на территории Томской области добывается около 16 млн т. углеводородов в год, в том числе 12 млн т. нефти и конденсата. В 2007 году в области было открыто 6 нефтяных месторождений. Еще три месторождения появились на нефтяной карте региона в первом полугодии 2008 года.

Газ

Газ является высоколиквидным  видом сырья с подготовленными ресурсами и мощностями по добыче. С начала эксплуатации из недр области добыто 29,0 млрд. м³ газа.

26 июля 2002 г. в Томской области состоялся ввод в эксплуатацию Северо-Васюганского газоконденсатного месторождения (ГКМ). Работы по обустройству Северо-Васюганского ГКМ начались в ноябре 1999 года. Запасы газа и конденсата Северо-Васюганского месторождения составляют 29 млрд кубометров и 6,3 млн тонн соответственно. В течение года Северо-Васюганское ГКМ выйдет на проектную мощность — 1,5 млрд кубометров газа и 300 тыс. тонн газового конденсата в год. Это позволит увеличить годовой объем добываемого газа в Томской области до 6 млрд кубометров. Дальнейшее развитие связано с освоением месторождений Пудинской группы на юге Томской области. Запасы углеводородного сырья на каждом из этих месторождений сопоставимы с Северо-Васюганским ГКМ.

Уголь

На территории Томской  области установлено свыше 100 проявлений и  месторождений бурого угля. Они  приурочены к юго-восточной части  Обь-Иртышского  угленосного бассейна. Бурый уголь на территории Томской области применим в качестве топлива и как сырье для химической промышленности. По своим теплотворным свойствам угли невысокого качества, имеют повышенную зольность и низкую спекаемость. Суммарные ресурсы бурых углей Томской области определены в 74,7 млрд т. Наиболее детально изучены Туганское (ресурсы 160 млн т) и Таловское (ресурсы 2613,6 млн т) месторождения. Наличие Таловского и Туганского месторождений с положительно оцененными теплотехническими и химико-технологическими свойствами углей и необходимыми ресурсами позволяет обеспечить создание добывающих мощностей до 250 тыс. т бурого угля в год и химического производства по выгонке горного воска, смол, битумов, гуминовых кислот, полукокса. Особую ценность представляет горный воск, являющийся в силу своих свойств (влаго- и кислотостойкость, низкая электропроводность) незаменимым при точном литье и других технологических процессах.