Изучение строения фундамента и осадочного чехла Кольского полуострова. Анализ его развития в докембрии, палеозое, кайнозое, а также современных геологических процессов. Выявление основных типов четвертичных отложений Кольской сверхглубокой скважины.
В качестве региона для изучения был выбран Кольский п-ов, входящий в состав такой структуры второго порядка, как Балтийский щит. Протерозойские отложения более разнообразны по составу - кварциты, кристаллические сланцы, песчаники, мраморы, частично гнейсы, переслаивающиеся с зеленокаменными породами.[18] «Основная морена» Кольского п-ова и Карелии залегает непосредственно на кристаллическом основании - чаще всего на отполированных скальных породах - тектонических зеркалах скольжения, она же перекрывает зоны интенсивного тектонического дробления, что указывает на ее парагенетическую связь с неотектоническими разрывными дислокациями. Рухиной, а также нашим данным, валуны и глыбы в разрезе «основной морены» на 90-100% состоят из местных и подстилающих пород, мелкоземистая фракция представлена преимущественно продуктами гидрослюдистой коры выветривания, цвет «морены» обнаруживает зависимость от состава (и окраски) местных материнских пород. В составе «основной морены» Кольского п-ова и Карелии нередко наблюдаются валуны с плоскими и плосковыпуклыми отполированными гранями, иногда со штриховкой.Геологическое строение Кольского п-ова, как и всего Балтийского щита, и его металлогения определяются докембрийскими складчатыми структурами северо-западного простирания и, в некоторой степени, мозаично-блоковой грабен-горстовой структурой активизированной области, возникшей под влиянием движений в каледонской и герцинской геосинклиналях. Геологическое развитие Кольского п-ова определяется значительным распространением пород докембрия, представленных в основном верхнеархейскими, нижнепротерозойскими и верхнепалеозойскими отложениями в структурном разрезе. В меньшей степени представлены кайнозойские отложения, вообще же отсутствуют следы мезозойской складчатости на территории Кольского п-ова. При изучении геологического строения Кольского п-ова рассматривалось отдельно строение осадочного чехла, представленного маломощными отложениями в пределах самого п-ова и Балтийского щита в целом.
План
Содержание
Введение
Геологическое строение Кольского п-ова
Строение фундамента Кольского п-ова
Строение осадочного чехла Кольского п-ова
Четвертичные отложения
Геологическое развитие Кольского п-ова
Развитие Кольского п-ова в докембрии
Развитие Кольского п-ова в палеозое
Развитие Кольского п-ова в кайнозое
Современные геологические процессы
Заключение
Список использованной литературы
Введение
кольский геологический осадочный отложение
Геологическое строение любого региона всегда играет важную роль для дальнейшего развития территории. В зависимости от геологических процессов, которые происходят здесь, формируются рельеф, почвы, растительный и животный мир. В свою очередь, геологическое строение - это результат длительного формирования территории.
В качестве региона для изучения был выбран Кольский п-ов, входящий в состав такой структуры второго порядка, как Балтийский щит. Данная структура располагается на северо-западе Восточно-Европейской платформы.
Выбранная тема является актуальной, так как территория Кольского п-ова является привлекательной в изучении. Это можно объяснить неоднородностью геологического строения и развития. Нахождение на этой территории Кольской сверхглубокой скважины позволило открыть человечеству новые глубины Земли.
Цель курсовой работы - изучить геологическое строение и развитие Кольского п-ова.
Задачи курсовой работы были поставлены следующие: Рассмотреть геологическое строение Кольского п-ова;
Изучить основные этапы геологического развития территории;
Выявить основные типы четвертичных отложений Кольского п-ова;
Определить значение исследований Кольской сверхглубокой скважины для изучения геологического строения региона;
Изучить современные геологические процессы Кольского п-ова.
Объект исследования - Кольский п-ов как северо-западная часть Балтийского щита в составе древней докембрийской Восточно-Европейской платформы.
Предмет исследования - геологическое строение и развитие Кольского п-ова.
При работе над темой исследования применялись методы анализа, синтеза, индукции и дедукции, а также методы работы с литературными источниками и поиск необходимой информации.
1. Геологическое строение Кольского п-ова
Начало геологическому изучению Кольского полуострова было положено в XIX веке маршрутными исследованиями, проводимыми Российской академией наук, Петербургским обществом естествоиспытателей и другими научными обществами. В конце 1920 - начале 1930-х годов маршрутную геологическую съемку северо-западной части Кольского полуострова проводил А. А. Полканов. В результате была разработана стратиграфическая схема и возрастная последовательность интрузивных образований, которые легли в основу всех последующих исследований и в значительной мере сохранили свое значение до настоящего времени. С 1929 г. геологические работы проводились Ленинградским геологическим трестом (позднее управлением, впоследствии СЗГУ, СЗТГУ, ПГО «Севзапгеология»). В 1945-1959 гг. Северо-Западным и, частично, Пятым геологическим управлениями вся площадь Кольского полуострова была покрыта геологической съемкой масштаба 1:200 000.
В 1958 г. вышел из печати т. XXVII ?Геология CCCP? (Мурманская область), сопровождающийся геологической картой дочетвертичных образований масштаба 1:1 000 000 (составленной Л. Н. Потрубович, под редакцией Л. Я. Харитонова). В 1960 г. издан лист R-35, 36, 37 (составленный А. А. Миндлиной, редактор К. О. Кратц). Эти карты обобщили результаты среднемасштабных съемок, научно-исследовательских работ и крупно-масштабных поисково-съемочных работ.
С 1973 по 1987 г. ПГО «Севзапгеология» (Гаскельберг Л. А. и др., 1978; Шлайфштейн Б. А. и др., 1987) и «Аэрогеология» (Минц М. В. и др., 1980) выполнялось ГДП-200. Эти работы обобщили весь накопленный к их завершению материал по ГСР и НИР.
К настоящему времени значительная часть территории обеспечена средне- и крупномасштабными геофизическими и геохимическими съемками. К настоящему времени геохимическими работами покрыто 25 % площади к востоку от железной дороги Санкт-Петербург-Мурманск и на их основе составлена карта геохимических аномалий масштаба 1:200 000 и каталог к ней с выделением аномалий, наиболее перспективных для поисков полезных ископаемых.
В результате проведения специальных исследований и обобщения разномасштабных ГСР и НИР по Кольскому полуострову, Карело-Кольском региону и всему Балтийскому щиту ТКЭ и ЦККГЭ ПГО «Севзапгеология», Кольским филиалом АН СССР и другими организациями создан ряд карт геологического содержания масштабов 1:1000000 и 1:500 000, посвященных вопросам геологического строения, тектоники, магматизма, метаморфизма, металлогении.
Геологические съемки крупного и среднего масштабов, тематические работы лаборатории геоморфологии и геологии антропогена Кольского филиала АН СССР обеспечили решение многих теоретических и практических задач четвертичной геологии. Были разработаны различные схемы стратиграфии.
В результате региональных исследований и детальных работ на месторождениях полезных ископаемых получена информация по подземным водам. Установлено преимущественное распространение трещинных, трещинно-пластовых и трещинно-жильных, главным образом пресных и ультрапресных вод, выполнено гидрогеологическое районирование по структурным признакам и тектонической раздробленности кристаллических пород.
В 1996 г. был подготовлен к изданию лист R-(35)-37 - Мурманск (новой серии), который вышел из печати в 2000 г. (ответственные редакторы А. М. Ремизова, Б. А. Шлафштейн, главные редакторы Б. В. Петров, Б. Г. Лопатин). В этом издании обобщены материалы ГСР и НИР по континентальной части и результаты геологической съемки и поисково-разведочных работ на нефть и газ на шельфе по состоянию на 1995 г.[9]
Кольский полуостров и Карелия расположены на северо-западе России и представляют собой восточную окраину достаточно крупной физико-географической страны - Фенноскандии. На севере и востоке территория омывается водами Баренцева и Белого морей. Затем граница идет от Онежской губы западнее долины реки Онеги к южной окраине Онежского и Ладожского озер и выходит к побережью Финского залива Балтийского моря севернее Санкт-Петербурга. Эта граница отделяет Фенноскандию от Русской равнины. Западная граница региона не является природным рубежом и совпадает с государственной границей России с Финляндией и Норвегией.
С севера на юг территория протянулась на 10° почти от 70° с. ш. в районе полуострова Рыбачий до 60° с. ш. у южной окраины Ладожского озера, что составляет свыше 1000 км. С запада на восток территория протягивается от 28° в. д. (южная часть Карелии) до 41° в. д., более чем на 500 км.
Кольский полуостров и Карелия расположены в пределах Балтийского кристаллического щита, поэтому относятся к наиболее древней части Европы. Однако природа региона довольно молода, так как здесь находился центр четвертичного оледенения. Последний ледник покинул территорию всего несколько тысяч лет назад, поэтому все ландшафтообразующие процессы действовали здесь сравнительно короткое время, накладываясь на древнейшую основу. Климат региона формируется под влиянием Атлантики и теплого Нордкапского течения, поэтому он довольно мягкий для этих широт и влажный. Территория покрыта густой сетью озер и рек, многоводных и порожистых. Большая часть региона лесная, с преобладанием сосновых лесов, часто заболоченных. Север занят тундрой и лесотундрой. Все это - специфические черты природы, отличающие Кольский полуостров и Карелию от Русской равнины и позволяющие отнести их к другой физико-географической стране - Фенноскандии, большая часть территории которой находится за пределами России.[2]
В изучении природы региона принимали участие многие отечественные исследователи: Н.В. Кудрявцев, Б.М. Куплетский, А.Е. Ферсман, Г.Д. Рихтер, А.А. Григорьев, А.А. Полканов, А.А. Шарков, М.А. Лаврова, Г.С. Бискэ, С.И. Макиевский, Ю.А. Мещеряков, Н.И. Николаев, А.А. Никонов, С.А. Стрелков и многие другие. Наибольший интерес ученых привлекло геологическое строение территории и древнее оледенение, поэтому особенно много работ посвящено литогенной основе региона.[17]
1.1 Строение фундамента Кольского п-ова
Орографический рисунок Кольского полуострова достаточно прост. Наибольших высот территория достигает в западной части Кольского полуострова, имеющей расчлененный рельеф. Здесь расположены отдельные горные массивы с плоскими вершинами, разделенные депрессиями. Лишь единичные вершины Хибин (г. Часначорр - 1191м), Ловозерских Тундр и Мончетундры превышают 1000 м. Для восточной половины Кольского полуострова характерен более спокойный волнистый рельеф с преобладающими высотами 150-250 м. Среди волнистой равнины возвышается гряда Кейвы (397 м), состоящая из отдельных цепей, вытянутых с северо-запада на юго-восток вдоль центральной части полуострова.
Кольский полуостров и Карелия занимают восточную часть Балтийского кристаллического щита, в геологическом строении которого принимают участие мощные толщи архея и протерозоя. Архей представлен сильно метаморфизованными и интенсивно дислоцированными гнейсами и гранитами. Протерозойские отложения более разнообразны по составу - кварциты, кристаллические сланцы, песчаники, мраморы, частично гнейсы, переслаивающиеся с зеленокаменными породами.[18]
По возрасту слагающих пород и по времени основных тектонических движений изучаемый регион может считаться древнейшим ядром Балтийского щита. Здесь проявились архейская (беломорская) и протерозойская (карельская) складчатости. В пределах территории выделяются три основных мегазоны, вытянутых с северо-запада на юго-восток: Кольский мегасинклинорий, Беломорский мегантиклинорий и Карельский мегасинклинорий. К Кольскому мегасинклинорию на северо-востоке примыкает Мурманский блок, а Карельский мегасинклинорий ограничен на юго-западе Свеко-Феннским блоком (рисунок 1).
Рисунок 1 - Тектонические структуры восточной части Балтийского щита [16]
Кристаллический фундамент восточной части Балтийского щита разбит весьма густой сетью разрывных нарушений. Разломы различаются по протяженности, глубине заложения и кинематическим типам. Большая часть разрывов отчетливо проявлена в современном рельефе и относится к активизированным разломам - разломам, возникшим или подновленным на неотектоническом этапе развития щита. Активизация тектонических движений по этим разломам в неоген-четвертичный период привела к образованию оперяющих разрывов, более мелких разрывных нарушений - к смещениям по ним.
На Кольском п-ове выделяются зоны глубинных и региональных разломов, но основная часть неотектонических разрывных дислокаций относится к приповерхностным нарушениям сколового типа - взбросо-надвигам, сбросам и сдвигам. Эти структуры развивались в обстановке резкого преобладания в верхних частях кристаллического основания горизонтального тектонического сжатия.
Приповерхностные дислокации привели к созданию рельефа «бараньих лбов», «курчавых скал», полировки и штриховки кристаллических пород. С разломами более крупных порядков (главным образом сдвигов) связано формирование шхерного рельефа, фиордов, крупных озерных котловин.
Рассматриваемые дислокации имеют прямое отношение к образованию валунно-глыбовых отложений. Процесс их формирования заключается в тектоно-механическом перемешивании материала дочетвертичных кор выветривания и разрушенных на глыбы и валуны дислоцированных блоков пород.
К валунно-глыбовым отложениям этого происхождения предлагается применять термин «диакластиты», производный от словосочетаний: «диаклаз» - тектонический разрыв и «кластиты» - обломочные отложения.
Разрушение дислоцированных блоков пород на мелкие отдельности, перемешивание их с песчано-глинистой корой выветривания, с другими дочетвертичными и четвертичными рыхлыми отложениями, вторичные смещения рыхлой толщи находились в прямой зависимости от интенсивности тектонической активизации участков щита.
В зонах разломов, испытавших в неогене-антропогене многократную тектоническую активизацию, процессы скалывания, перемешивания и перемещения материалов происходили неоднократно. В состав тектоно-механической смеси включался материал и таких четвертичных отложений, как морские, озерные, аллювиальные. Поэтому относительно пестрый состав валунов, большая мощность и чешуйчатое строение валунных отложений наблюдаются в тектонических депрессиях и на участках тектонического скучивания материала.
И, наоборот, на тектонически неактивных участках процессы субгоризонтального скалывания - перемещения блоков пород - не имели места. На таких участках сохранились площадные коры выветривания дочетвертичного возраста, а формы «экзарационного» рельефа и «морены» отсутствуют. Таким, пассивным в неотектоническом плане, является обширный район в центре юго-восточной части Кольского п-ова. Для объяснения парадоксального отсутствия здесь «морены» и «экзарационного» рельефа - при сохранении дочетвертичных кор выветривания - была даже выдвинута теория «мертвого» ледникового покрова. [10]
«Основная морена» Кольского п-ова и Карелии залегает непосредственно на кристаллическом основании - чаще всего на отполированных скальных породах - тектонических зеркалах скольжения, она же перекрывает зоны интенсивного тектонического дробления, что указывает на ее парагенетическую связь с неотектоническими разрывными дислокациями.
Для понимания генезиса «морены» важное значение имеют и данные о тесной зависимости состава крупнообломочного материала и мелкозема «морены» от местных и подстилающих коренных пород. Согласно исследованиям А.В. Сидоренко, Г.С. Бискэ, В.Я. Евзерова, А.А. Никонова, Е.В. Рухиной, а также нашим данным, валуны и глыбы в разрезе «основной морены» на 90-100% состоят из местных и подстилающих пород, мелкоземистая фракция представлена преимущественно продуктами гидрослюдистой коры выветривания, цвет «морены» обнаруживает зависимость от состава (и окраски) местных материнских пород.
В пользу тектонического генезиса «основной морены» свидетельствуют и черты ее внутреннего строения. В Карелии, по данным А.Д. Лукашева и С.И. Рукосуева, для «основной морены» (рассматриваемой этими учеными в качестве ледниковой толщи) характерны системы трещин скола и отрыва, чешуйчатые надвиги, зоны брекчирования, кинкбанды. Аналогичные структуры наблюдаются и в «морене» Кольского п-ова. По системе трещин скола в «морене» развиты зеркала скольжения, подобные зеркалам скольжения, отмеченным в «моренах» Русской равнины Ю.А. Лаврушиным и другими исследователями. Указанные разрывные нарушения «моренного» чехла возникали как в процессе формирования «морены» - в результате тектоно-механического перемешивания материала, так и позднее - вследствие повторных сдвиговых и взбросо-надвиговых смещений в породах фундамента.[21]
В составе «основной морены» Кольского п-ова и Карелии нередко наблюдаются валуны с плоскими и плосковыпуклыми отполированными гранями, иногда со штриховкой. Некоторые валуны имеют утюгообразную форму. Указанные признаки считаются типично ледниковыми, однако, на самом деле, это ординарные черты тектонического генезиса валунов и глыб. Отполированные плоскости валунов и глыб, штриховка из них - это плоскости тектонического скалывания-скольжения блоков пород (распавшихся затем на более мелкие части), а утюгообразные валуны - составная часть тектонических брекчий.[22]
Кристаллическое основание восточной части Балтийского щита почти на 90% перекрыто чехлом четвертичных, преимущественно валунных, отложений.
В этих условиях поиски медно-никелевых и других руд прямыми геологическими методами весьма затруднены. В то же время постановка валунных поисков позволяет не только оценить рудоносность таких «закрытых» площадей, но и выявить новые рудные тела.
Существующая методика валунных поисков базируется на теории ледникового происхождения валунных отложений и ряда форм рельефа. Вместе с этим поисковые критерии, лежащие в основе этой методики, были выработаны эмпирически еще до становления ледниковой теории в ходе практических поисков месторождений по рудным валунам. По существу эмпирическими они остаются и поныне.
В 1977-1985 гг. в западной и юго-западной частях Кольского п-ова проводились валунные поиски медно-никелевых руд Центрально-Кольской геологической экспедицией. Эти исследования позволили разработать принципиально новую методику валунных поисков, открыть месторождение медно-никелевых руд и несколько перспективных рудопроявлений. Предлагаемая методика валунных поисков исходит из тектонического происхождения валунно-глыбовых отложений («основной морены») и экзарационных форм рельефа - «бараньих лбов», штриховки и полировки кристаллических пород, фиордового и шхерного рельефа.[16]
Особое значение в изучении геологического строения Кольского п-ова сыграла Кольская сверхглубокая скважина СГ-3, которая начала свое функционирование в мае 1970 г. Почти за 50 лет ученые смогли достичь немыслимых глубин - как в прямом, так и в переносном смысле. Глубина скважины составляет 12262 м. Данные, полученные за долгие годы исследований, являются уникальными и очень ценными.
Современные представления о структуре земной коры северо-восточной части Балтийского щита основаны на комплексном анализе геолого-геофизических исследований. С помощью этих методов получены данные о глубинном строении Кольского п-ова. ( рисунок 2 ).[13]
Рисунок 2 - Глубинное строение Кольского п-ова
1 - стратоизогипсы поверхности М ( в км); 2 - изолинии повышенного поля силы тяжести; 3 - изолинии пониженного поля силы тяжести; 4 -главные тектонические разломы; 5 - кора симатического типа; 6 - кора сиалического типа.
Значительным открытием оказался геологический разрез самой Кольской сверхглубокой скважины. Характеристика разреза базировалась на результатах комплексного изучения керна и околоскважинного пространства. СГ-3 должна была пересечь осадочно-вулканогенные образования Печенегского комплекса, а на глубине 4700 м войти в архейские гнейсы и на расстоянии 7-8 км от поверхности вскрыть высокоскоростные породы гранулито-базитового слоя. Фактический разрез по скважине оказался иным. (рисунок 3).
Печенгский комплекс: 1 - авгитовые диабазы; 2 - туфы основного состава; 3 - пироксеновые и пикритовые порфириты; 4 - ритмичнослоистые филлиты, алевриты, песчаники, туффиты и туфы; 5 - ритмичнослоистые песчаники с подчиненными алевритами и филлитами; 6 - актинолитизированные диабазы; 7 амфиболовые и биотит-хлоритовые сланцы по туфам ультраосновного состава; 8 - доломиты; 9 - аркозовые песчаники; 10 - серицитовые сланцы (кора выветривания); 11 - метадиабазы, метаандезиты, метаальбитофиры, полосчатые лавы, туфы и зеленые сланцы по ним; 12 - доломиты, мраморы и полимиктовые песчаники; 13 - диабазовые порфириты, биотит-амфибол-плагиоклазовые сланцы по андезито-базальтам; 14 - полимиктовые конгломераты, гравелиты, песчаники; 15 - 18 - интрузивные образования (15 - андезитовые порфириты, 16 - габбро-диабазы, 17 - эссекситовые габбро. 18 - верлиты); 19 - сульфидные медно-никелевые руды. Кольская серия: 20 - биотит-плагиоклазовые гнейсы, сланцы с ВГМ; 21 - биотит-плагиоклазовые и биотит-амфибол-плагиоклазовые гнейсы, сланцы; 22 - амфиболиты; 23 - тальк-биотит-актинолитовые сланцы (по ультраосновныем породам); 24 - 26 - интрузивные образования (24 - плагиомикроклиновые граниты, пегматиты, 25 - метагаббро, 26 - плагиограниты и теневые образования); 27 - 29 - рудопроявления (27 - магнититовые, 28 - титано-магнититовые, 29 - зона катаклаза и милонитизации. Толщи: I - мусковит-биотит-плагиоклазовых гнейсов с ВГМ (андалузит, ставролит, миллиманит, гранат); II - биотит-плагиоклазовых и биотит-амфибол-плагиоклазовых гнейсов и амфиболитов; III - мусковит-биотит-плагиоклазовых гнейсов с ВГМ (силлиманит, гранат); IV - биотит-плагиоклазовых и биотит-амфибол-плагиоклазовых гнейсов и амфиболитов; V - мусковит-биотит-плагиоклазовых гнейсов с ВГМ (кианит, силлиманит, гранат); VI - биотит-плагиоклазовых гнейсов и амфиболитов.
1.2 Строение осадочного чехла Кольского п-ова
Осадочный чехол Кольского п-ова в составе Балтийского щита слабо сформирован и состоит в основном из слабодеформированных осадочных и вулканических пород разного геологического возраста.
Наиболее древние отложения платформенного чехла - породы верхнекарельского комплекса протерозоя - залегают в узких грабенах фундамента Балтийского щита. Здесь же находятся и отложения иотния. Характерно, что низы чехла Восточно-Европейской платформы прорваны интрузией гранитов рапакиви, возраст которых 1,61-1,67 млрд. лет. В закрытых районах платформы низы чехла изучены лишь по данным бурения - это так называемый рифейский комплекс. Сложен он обломочными красноцветными породами-гравелитами, песчаниками, аргиллитами, иногда с прослоями базальтов и вулканических туфов. Рифейские отложения развиты в пространстве спорадически (пятнисто) и приурочены опять-таки к грабенам фундамента, которые называются авлакогенами. Такая особенность залегания ранних комплексов чехла позволяет рассматривать начальный этап развития платформы как авлакогенную, или доплитную, стадию.[5]
Начиная с вендского времени, осадочный чехол почти полностью перекрывает территорию Восточно-Европейской платформы, исключая Балтийский и Украинский щиты и некоторые районы Тиманского кряжа. Фундамент платформы испытывает почти повсеместно тенденцию к прогибанию, что в конечном итоге приводит к широкому развитию осадочного чехла и к образованию плиты. Поэтому-то второй этап в геологической истории развития платформы рассматривают как плитную стадию.
В составе осадочного чехла можно выделить отложения всех возрастов палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр. Наиболее широко в пространстве распространены породы палеозоя. Сложены они преимущественно морскими осадками: песчаниками, глинами, известняками, доломитами. В верхней части разреза (пермь) появляются континентальные красноцветные песчаники и конгломераты, а также каменная соль, гипс и ангидрит. Общая мощность палеозойских образований 3,0-3,5 км, а в Прикаспии она достигает 10 км и более.[20]
Мезозойские отложения выполняют в основном южные и крайние северо-восточные районы платформы, т.е. представлены в пределах Балтийского щита и Кольского п-ова в том числе, при этом образуя небольшие пятна и в центре ее. Начинаются они с красноцветных триасовых песчаников, далее идут преимущественно морские юрские и меловые слои, представленные песчаниками, глинами, известняками. Суммарная мощность отложений в среднем 0,5 - 2,0 км.
Кайнозойские породы на Кольском п-ове неизвестны, - это связано с тем, что они имели распространение на юге Восточно-Европейской платформы. Там они представлены морскими песками, глинами и органогенными известняками палеогеновой и неогеновой систем. Также на юге ироко распространены в пространстве четвертичные осадки (отложения рек, озер, ледников). Общая мощность отложений кайнозоя 1,0 км. [16]
1.3 Четвертичные отложения
Состав, строение и общие закономерности распространения различных генетических типов четвертичных отложений на Восточно-Европейской платформе связаны с многократными оледенениями ее северо-западной части, а именно Балтийского щита. В областях оледенения распространены различные типы ледниковых накоплений (мореные суглинки, валунники, флювиогляциальные пески) и соответствующие им формы рельефа; во внеледниковой зоне им соответствуют лессовые толщи, делювиальные суглинки, аллювий речных долин. Наиболее детально четвертичные отложения отображены на карте (рисунок 4).[6]
На побережье морей известно несколько уровней террас с морскими отложениями. На территории Балтийского щита известен ряд разрезов с переотложенными морскими осадками, которые рассматриваются как эмекие. Некоторые из них приурочены к значительным высотам: Сомеро 90 м, Роухнала 50 - 65 м, Булл нес 88 м. Это, однако, не свидетельствует о высоком уровне межледниковой трансгрессии, принимая во внимание явные признаки гляциального переотложения материала.
Морские районы приурочены к сложно-дислоцированной краевой зоне Балтийского щита, характеризовавшейся повышенной тектонической активностью в поздне-четвертичное время. Морские межледниковые отложения приурочены к древней долине. Судя но составу диатомовой флоры, седиментация происходила в условиях высокой солености.
Признаки морской трансгрессии в середине валдая зафиксированы на побережьях морей Европейской Арктики. Особенно убедительны материалы, установленные на востоке Кольского полуострова и содержащие характеристики ископаемой фауны моллюсков и фораминифер. Датирование серий по С м, проведенное в лабораториях Ленинградского университета, Института зоологии и ботаники АН ЭССР (Тарту) и Института геологии АН ЭССР (Таллин), показало, что осадконакоплепие происходило между 44 тыс. и 32 тыс. лет назад.
Сходные данные получены и для морских осадков, вскрытых в низовьях Мезени и Северной Двины. Поздний валдай - время максимального распространения последнего покровного оледенения совпадало с крупной планетарной регрессией Мирового океана с понижением уровня на 125-130 м. [19]
На территории Кольского п-ова и на прилегающих с запада материковых пространствах почвообразующие породы представлены в основном четвертичными отложениями, прикрывающими почти сплошным плащом коренные породы. Среди четвертичных отложений преобладают континентальные породы, главным образом, моренные и водно-ледниковые (флювио- и озерно-гляциальные) наносы последнего, валдайского оледенения. Морские четвертичные обложения встречаются значительно реже. Мощность рыхлых отложений на территории Мурманской области варьирует в широких пределах: от нескольких десятков сантиметров до 10 м и более. В горных массивах и на других поднятиях моренные отложения часто отсутствуют. В таких случаях почвообразующей породой выступает элюво-делювий. Наиболее крупные ареалы таких отложений включают Хибинские и Ловозерские тундры в центральной части полуострова и Кейвскую гряду - в восточной его части.[4]
Наиболее распространена на Балтийском щите основная или донная “морена”. Она представляет несортированную смесь валунов, глыб, щебня и мелкозема песчано-глинистой размерности. По данным гранулометрических анализов содержание в “морене” валунов, глыб, гальки и щебня изменяется от 29 до 56%, песчано-гравийной фракции - от 35 до 60%, алеврита и глины от 5 до 21%.
В среднем морена Кольского п-ова на 30-40% состоит из валунов и глыб, количество мелкозема (песка, глинистых частиц) - около 30%, материала щебнисто-галечной размерности - около 25%. “Донная морена”, как правило, залегает непосредственно на коренных породах, реже на корах выветривания или на других типах отложений. Ее мощность от 0.5 до 15-20 м, реже до 30 м, средняя мощность - 3-5 м. [3]
Для познания генезиса морены и для целей валунных поисков важным является изучение состава валунов “донной морены”. Еще более 100 лет назад А.А. Иностранцев, при работах в Карелии, установил, что валуны в ”морене “ состоят из тех же пород, что и лежащие ниже коренные породы.
Совпадение направления разноса валунов с простиранием разломов и штрихов наблюдается в Карелии (Бискэ, 1959) и на Кольском п-ове. Так в северо-западной части Кольского п-ова неотектонически активные разломы и штриховка имеют северо-восточное простирание, в том же направлении перемещен валунный материал. В юго-западной части полуострова простирание неотектонических разломов и ориентировка штрихов идет с северо-запада на юго-восток, а в южных районах области и в Северной Карелии разломы и тектоническая штриховка имеют близширотное простирание. В этих же направлениях - в соответствии с простиранием, перемещены валуны (рисунок 5).[1]
Рисунок 5 - Схема разноса рудных валунов и основные генетические типы рыхлых отложений Кольского полуострова
1 - длина шлейфов ( конусов) рудных валунов ( направление сноса в сторону расширения конуса): а) 0-1 км, б) 1-5 км, в) 5-15 км, г) более 15 км; 2 - неогеновые коры выветривания и неоген-четвертичные элювиально-делювиальные образования; 3 - плейстоценовые элювиально-делювиальные образования; 4 - площади преобладающего развития четвертичных валунно-глыбовых отложений ( диакластитов); 5 - площади преобладающего развития водных «морен» ( верхний плейстоцен); 6 - ледово-морские валунные пески ( верхний плейстоцен); 7 - морские голоценовые пески; 8 - основные неотектонические разломы; 9 - тектонические штрихи на зеркалах скольжения кристаллических пород; 10 - направления смещения блоков и глыбово-валунного материала в зонах сдвигов и взбросо-сдвигов; 11 - направления дрифтового сноса материала; 12 - контуры генетических типов отложений.
Длина кольских и карельских конусов разноса рудных валунов, также как и в Финляндии, изменяется от десятков метров до 10-15 км, иногда более. Преобладающее расстояние перемещения рудных валунов - около 3 км.
На Кольском п-ове, в Карелии и северных районах Русской равнины наряду с “донной” мореной выделяют водные морены: потоково-абляционные морены, бассейновые морены, ледниково-морские отложения.
Потоково-абляционная “морена” по объему на 30-50% из галечно-валунного материала, среди которого значителен процент дальнепринесенных галек и валунов. Песчаная и гравийная фракция этой морены составляет 50-60% ее объема, хорошо перемыта и нередко слоиста. Этот тип морены близок к флювиогляциальным отложениям. Валуны в “потоков-абляционной морене”, как и тождественных ей флювиогляциальных отложениях обычно хорошо окатаны, не имеют штриховки и полировки. Их общая отшлифованность водного происхождения.
Бассейновые “морены” могут быть гляциально-морскими, ледово-морскими и пресноводными. Отличительной их чертой является сравнительно небольшое содержание валунов и гальки (10-15%) и повышенное содержание песчано-алевролитовой и глинистой фракций - соответственно, 40-45% и 20%. Валуны обычно окатаны, размеры их редко превышают 1-1,5 м в поперечнике, состав в значительной мере эрратический, дальнепринесенный. Отложения абляционных и бассейновых “морен” могут переслаиваться в разрезе.[11]
Для водных “морен” характерно отсутствие непосредственной связи валунов и мелкозема с породами ложа, морены этого типа несут следы сортировки, водной обработки, они нередко слоисты. Галечный и валунный материал, как правило, окатан. Формирование водных “морен” следует связывать с аллювиальной, озерной и морской (ледово-морской) деятельностью. В частности, на Кольском п-ове выделяются как пресноводные фракции перемытых песчано-гравийно-галечных отложений (озерные, озерно-аллювиальные и аллювиальные образования), так и прибрежно-морские и морские.
Ледово-морские отложения в тектонически активных зонах и (или) в зонах динамического влияния разломов подвергались воздействию деструктивно-дислокационных процессов, имевших место в фундаменте и платформенном чехле. Поэтому в их толще нередки различные разрывные и пликативные нарушения, участки смятия, отторженцы, “бескорневые” дислокации, наблюдается чешуеобразное залегание толщ отложений.[4]
К четвертичным отложениям приурочены месторождения строительных материалов (пески, песчано-гравийные смеси, кирпичные глины) и россыпи. геологами различных производственных организаций в ледниковых и водно-ледниковых отложениях поздневалдайского оледенения вблизи индустриальных центров Мурманской области к 1 января 1998 года обнаружено 154 месторождения и проявления песка и песчаногравийных смесей с запасами сырья около 304 млн. м3, в том числе 185.2 млн. м3 по категориям А, В и С и 118.4 млн. м3 по категории Р. Большинство этих месторождений уже отработано. Из них 112 месторождений сконцентрировано на территории рассекающей дегляциации и 42 в области фронтально-ареальной дегляциации. В соответствии с имеющимися материалами известные месторождения объединены в шесть групп, отвечающих генетическим типам или группам фаций. К первой группе отнесены месторождения, которые приурочены к напорно-насыпным краевым и межлопастным ледниковым образованиям, оставшимся на месте формирования, или фрагментам этих образований (отторженцам), перемещенным под воздействием наступавшего ледника. Месторождения флювиогляциального генезиса разделены на три группы: флювиогляциальных дельт и конусов выноса, озов, террас и флювиогляциальных осадков, фациальная принадлежность которых точно не установлена.
В пятую и шестую группы помещены, соответственно, месторождения озерно-ледникового и морского генезиса. На территории фронтально-ареальной дегляциации наибольшее количество месторождений приходится на долю первой, третьей и пятой групп. Что же касается запасов сырья, то они сконцентрированы в краевых ледниковых образованиях, озах и морских накоплениях. Совершенно иная картина наблюдается в другой совокупности из 112 месторождений, расположенных на площади, где доминировала рассекающая дегляциация. Здесь преобладают месторождения, приуроченные к флювиогляциальным дельтам и озерно-ледниковым отложениям (соответственно вторая и пятая группы) и около 45% запасов сырья сосредоточено в месторождениях флювиогляциальных дельт.
Основную роль в формировании современного облика рельефа территории сыграл ледник, а именно серия последовательных оледенений, под действием которым и происходило формирование территории Кольского п-ова и прилегающей территории Карелии и северо-востока Балтийского щита. [10]
2. Геологическое развитие Кольского п-ова
2.1 Развитие Кольского п-ова в докембрии
В геологическом строении Кольского п-ова выделяют комплексы пород архея, нижнего и среднего протерозоя (карелиды), верхнего протерозоя (гиперборей). Распространение каждого из них определяется структурными зонами. Абсолютный возраст архейских образований оценивается от 3500 до 1950 млн. лет, карелид - 1880 - 1620 млн. лет и гиперборея - 1130-720 млн. лет.
АРХЕЙ. Наибольшую часть щита слагают метаморфизованные гранитизированные породы докембрия, ставшие почти нацело кристаллическими. Остатки флоры и фауны в породах отсутствуют. Поэтому при установлении их геологического возраста применяют не палеонтологический, а тектонический, или структурный, и петрографический методы исследования. Сущность первого в том, что главные стратиграфические подразделения выявляются путем установления несогласий между различными комплексами пород и особенностей их складчатых и других дислокаций. Петрографические же исследования, вскрывая вещественный минералогический состав пород, дают возможность выявить исходный материал, послуживший для их образования.
Среди метаморфизованных пород докембрия различают ортогнейсы и парагнейсы, ортосланцы и парасланцы. В данном регионе развиты также граниты, образовавшиеся из различных исходных пород, в том числе осадочных.
Архейские породы делят на три большие разновозрастные серии.
Первая серия пород в восходящем разрезе (снизу вверх) представлена различными гнейсами: биотитовыми, амфиболовыми (и амфиболитами), гранатовыми, кианитовыми и др. Все эти породы принадлежат древнейшему нижнеархейскому комплексу. В него были внедрены габбро, несколько позже - гранодиориты и граниты первой группы (преимущественно олигоклазовые). Метаморфизм превратил эти магматические породы в амфиболиты и гнейсограниты.
Аргоновым методом определено, что внедрение гранитов произошло 1,5 - 2 млрд. лет назад.
Вторая серия пород состоит их трех формаций: нижней - железорудной, средней - кератофирово-спилитовой и верхней - терригенной. Геологический возраст этих пород пока неясен - верхнеархейский или нижнепротерозойский.
Железорудная формация сложена метаморфизованными конгломератами, слюдяными и железистыми кварцитами. С галькой конгломератов обнаружены нижнеархейские гнейсы и олигоклазовые гнейсограни
Вывод
Геологическое строение Кольского п-ова, как и всего Балтийского щита, и его металлогения определяются докембрийскими складчатыми структурами северо-западного простирания и, в некоторой степени, мозаично-блоковой грабен-горстовой структурой активизированной области, возникшей под влиянием движений в каледонской и герцинской геосинклиналях.
Геологическое развитие Кольского п-ова определяется значительным распространением пород докембрия, представленных в основном верхнеархейскими, нижнепротерозойскими и верхнепалеозойскими отложениями в структурном разрезе. В меньшей степени представлены кайнозойские отложения, вообще же отсутствуют следы мезозойской складчатости на территории Кольского п-ова.
Территория Кольского п-ова не раз подвергалась оледенениям. Это определило распространение на территории полуострова ледниковых четвертичных отложений в различных вариациях: водно-ледниковые, моренные, флювиогляциальные.
При изучении геологического строения Кольского п-ова рассматривалось отдельно строение осадочного чехла, представленного маломощными отложениями в пределах самого п-ова и Балтийского щита в целом. Отдельно также рассматривалось строение фундамента, в котором выделяются три различные структуры.
Особое место в изучении данной темы играют данные, предоставленные учеными, которые занимались непосредственно исследованиями в пределах Кольской сверхглубокой скважины. Эти материалы являются уникальными: применяемые методы позволили определить геологический разрез Кольской СК-3. К сожалению, сейчас данная скважина не эксплуатируется. Планируемая глубина в 15000 м не была достигнута, что было связано в техническими трудностями в бурении.
В настоящее время Кольский п-ов является не только местом добычи полезных ископаемых, но и местом изучения ученых и исследователей университета Мурманска и близ расположенных городов. Изучению подлежат современные геологические процессы, протекающие на территории полуострова. На основе данных пишутся статьи, диссертации.
Список литературы
Апухтин Н.И. Палеогеография восточной части Кольского п-ова в верхнем плейстоцене / Н.И. Апухтин, Л.И. Ткаченко, С.Ф. Клюнин // Стратиграфия и палеогеография четвертичного периода Севера европейской части СССР, Петрозаводск, 1977 г.: 1 ч. / Карельский филиал АН СССР: В.Л. Варокин - Петрозаводск, 1977. - Ч.1. - С. 56-59.
Богоявленская, О. В. Геология СССР : учебник для вузов / О. В. Богоявленская, В. Н. Пучков, М. В. Федоров. - М. : Недра, 1991. - 240 с.
Вакорин, В.Л. Плейстоценовые отложения северо-востока Кольского п-ова / В.Л. Вакорин, И.А. Купцова, М.С. Маслова // Стратиграфия и палеогеография четвертичного периода Севера европейской части СССР, Петрозаводск, 1977 г.: 1 ч. / Карельский филиал АН СССР: В.Л. Варокин - Петрозаводск, 1977. - Ч.1. - С. 22-25.
Введенская, А.Я. Современная геодинамика, битуминозность и газоносность Кольского п-ова / А.Я. Введенская, А.К. Дертев // Нефтегазовая геология: теория и практика, Мурманск, 26-28 апреля 2007 г.: 1 часть / Мурманск, 2007. - Ч. 1. - С. 25-39.
Восточно-Европейская платформа [Электронный ресурс]. - 2016. - Режим доступа: http://egfak.narod.ru/eastplat.htm. - Дата доступа: 17.03.2016.
Все о геологии [ Электронный ресурс]. - 2016. - Режим доступа: http://geo.web.ru/db/msg.html?mid=1178977&uri=part02.html. - Дата доступа: 18.03.2016.
Геология и геохимия метаморфических комплексов раннего докембрия Кольского п-ова / А.П. Белолипецкий [ и др.]; под общ.ред. А.П. Белолипецкого. - Ленинград: Наука, 1980. - 243 с.
Геология и глубинное строение восточной части Балтийского щита / А.А. Шимова [ и др.]; под общ. ред. А.А. Шимовой. - Ленинград: Наука, 1968. - 194 с.
Государственная геологическая карта Российской Федерации / Геологический институт им. А.П. Карпинского; редкол.: Б.Г. Лопатин [ и др.]. - С-П.: Картографическая фабрика ВСЕГЕИ, 2008. - 267 с.
Евзеров В.Я. Размещение месторождений песка, песчаногравийных смесей и легкоплавких глин Кольского региона в связи с дегляциацией / В.Я. Евзеров // География СССР. - 1998. - № 3. - С. 17-21.
Евзеров Е.Я. Отражение вариаций климата и тектоники в составе и строении рыхлого покрова северо-восточной части Балтийского щита / Е.Я. Евзеров // Известия РАН. Серия географическая. - 2009. - № 6. - С. 90-99.
Евзеров, В.Я. О необходимости геоэкологических исследований в Кольском регионе / В.Я. Евзеров // Тиетта: научно-популярный журнал. - 2015. - № 4 (34). - С. 11-14.
Из недр Земли [Электронный ресурс]. - 2016. - Режим доступа: http://iznedr.ru/books/item/f00/s00/z0000012/st015.shtml. - Дата доступа: 21.03.2016.
Киселев И.И. Строение и условия формирования кайнозойских образований юго-западного обрамления Баренцева моря / И.И. Киселев // Советская Арктика. - 1989. - № 5. - С. 27-34.
Кольская сверхглубокая: исследование глубинного строения континентальной коры с помощью бурения Кольской сверхглубокой скважины / Е.А. Козловский [ и др.]; под общ. ред. Е.А. Козловского. - Москва: Недра, 1984. - 492 с.
Кузнецов, С. С. Геология СССР: учеб. пособие для геолог. спец. вузов / С. С. Кузнецов. - М. : высш. шк., 1968. - 439 с.
Левитес, Я. М. Общая геология с основами исторической геологии и геологии СССР : учебник для геофизических и гидрогеологических специальностей техникумов / Я. М. Левитес. - Москва : Недра, 1986. - 335 с.
Основы региональной геологии СССР : учеб. по спец. "Геология и разведка месторождений полезных ископаемых" / В. М. Цейслер [и др.]. - М. : Недра, 1984. - 358 с. : ил.
Пархоменко С.В. Морские отложения Балтийского щита / С.В. Пархоменко // Ледяная земля. - 2011. - № 8. - С. 54-57.
Смирнова, М. Н. Основы геологии СССР : учебник для студентов горн. и нефт. специальностей вузов / М. Н. Смирнова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : Высшая школа, 1984. - 384 с.
Чувардинский В.Г. К методике валунных поисков медно-никелевых руд на Кольском полуострове / В.Г. Чувардинский // Природа и хозяйство Севера. - 1987. - Выпуск № 15. - С. 12-17.
Чувардинский, В.Г. О ледниковой теории / В.Г. Чувардинский. - Апатиты, 1998. - 302 с.
Энциклопедия научной библиотеки [Электронный ресурс]. - 2016. - Режим доступа: http://enc.sci-lib.com/article0012896.html. - Дата доступа: 22.03.2016.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
