5. Стратиграфические несогласия на геологических картах и определение относительного возраста пород
Цель работы: - освоение приемов выявления и анализа стратиграфических несогласий и методов определения относительного возраста пород.
Объем работы: 8 час.
Исходные данные: учебные геологические карты и схемы, выполненные в штриховке в черно-белом и цветном вариантах (приложение 3, рис. 5.1); методические и учебные пособия по списку литературы [1, 2].
Требуется:
- определить возрастную последовательность образования всех генетических типов пород, изображенных на исходной карте (приложение 3), и составить легенду к ней;
- выявить участки несогласного залегания, определить тип и возраст несогласий, показать их в стратиграфической колонке;
- составить схему размещения несогласий и структурных этажей;
- составить схематический геологический разрез к исходной карте.
Материалы к отчету:
1. Исходная геологическая карта с легендой и схематическим геологическим разрезом, оформленная по образцу, приведенному на рис. 5.1.;
2. Схема размещения структурных этажей и стратиграфических несогласий, составленная по образцу рис. 5.2;
3. Схематическая стратиграфическая колонка (рис. 5.3);
4. Пояснительная записка.
Методические указания и порядок выполнения работы
1. На исходной карте по штриховке, крапу и символам (для интрузий) определить состав пород и их генетическую принадлежность (осадочные, эффузивные, интрузивные, метаморфические), выявить стратиграфические и тектонические несогласия, установить структурные этажи, составить условные обозначения к карте (по примеру рис. 5.1).
2. Для каждого структурного этажа определить относительный возраст слагающих их пород, присвоить им возрастные индексы с учетом перерывов в осадконакоплении, составить схематический геологический разрез (рис. 5.1).
3. Составить схему размещения несогласий и структурных этажей, показав на ней линии несогласий разного типа и структурные этажи разного возраста. Тектонические несогласия на схеме показываются утолщенными сплошными линиями, а угловые стратиграфические несогласия – тонкими сплошными линиями с зубчиками в сторону молодого (верхнего) структурного этажа (рис. 5.2).
4. В легенде к схеме размещения несогласий и структурных этажей сначала показываются структурные этажи (разной штриховкой или цветом), затем интрузии в возрастном порядке (крапом), далее – линии стратиграфических и тектонических несогласий, а также элементы залегания пород (рис.5.2).
5. По исходной карте и схеме размещения несогласий и структурных этажей проводится анализ возрастных соотношений пород разного возраста и типа и составляется схематический стратиграфический разрез (рис. 5.3), на котором показываются до- и послеперерывная толщи, тип стратиграфического несогласия, его возраст, амплитуда стратиграфического перерыва и возраст интрузий.
6. В пояснительной записке дается краткая характеристика стратиграфического разреза исходной карты с указанием перерывов в осадконакоплении, типа и возраста стратиграфических несогласий, возраста структурных этажей, времени трансгрессий и регрессий.
Дадим пример составления пояснительной записки к геологической карте и схеме размещения несогласий, приведенных на рис. 5.1 и 5.2.
На исходной геологической карте (рис. 5.1) изображены слоистые осадочные и вулканические породы, прорванные интрузиями гранитов и диоритов. Осадочные породы представлены алевролитами, песчаниками, конгломератами, кварцевыми песчаниками, аргиллитами и известняками. Вулканические породы сложены липаритами.
По условиям залегания слоистые породы можно разделить на два комплекса: слои кварцевых песчаников, аргиллитов, липаритов и известняков в западной части карты вытянуты в широтном направлении, а слои конгломератов, песчаников и алевролитов, обнажающиеся в западной части карты, вытянуты в меридиональном направлении. Судя по элементам залегания слоистости, первый комплекс имеет наклонное (складчатое) залегание, а второй – горизонтальное. Между собой эти комплексы имеют несогласное залегание.
Линия несогласия проходит по подошве слоя конгломератов. Границы слоев песчаников и алевролитов параллельны линии несогласия, что указывает на согласное налегание их на слой конгломератов. Граница слоев кварцевых песчаников и аргиллитов почти под прямым углом утыкаются в подошву конгломератов, т.е. они срезаются поверхностью несогласия и это свидетельствует об их образовании до конгломератов. Следовательно, первый комплекс можно отнести к доперерывной толще, а второй - к послеперерывной. Судя по резкому срезанию геологических границ первого комплекса линией несогласия (угол несогласия близок к 90о), несогласие может быть отнесено к типу угловых стратиграфических.
Относительный возраст слоев в каждом комплексе можно определить по принципу Стенона. В доперерывной толще, судя по наклону поверхностей напластования (по элементам залегания), наиболее молодыми являются кварцевые песчаники, которые залегают выше аргиллитов, а последние подстилаются липаритами, которые в свою очередь залегают выше известняков. В послеперерывной толще наиболее древними являются базальные когломераты, несогласно перекрывающие породы доперерывной толщи, а выше согласно залегают слои песчаников и алевролитов.
Таким образом, общая последовательность изученного стратиграфического разреза включает (снизу вверх) слои известняков, липаритов, аргиллитов, кварцевых песчаников, далее после перерыва в осадконакоплении – слои конгломератов, песчаников и алевролитов. Присвоив этим слоям условный возраст и учтя перерыв в осадконакоплении, получим стратиграфический разрез. Согласно этому разрезу доперерывная толща включает отложения среднего и верхнего карбона, средней и верхней перми, а послеперерывная толща – осадки верхней юры, нижнего и верхнего мела. Угловое стратиграфическое несогласие между толщами имеет предпозднеюрский возраст, а амплитуда стратиграфического перерыва включает триасовый период и раннюю и позднюю эпохи юрского периода.
Учитывая резкое угловое стратиграфическое несогласие между до- и послеперерывной толщами и разный характер залегания пород, эти толщи можно отнести к разным структурным этажам (рис.5.2): нижний этаж имеет позднепалеозойский возраст, а верхний – мезозойский возраст. В состав нижнего структурного этажа необходимо отнести также интрузию гранитов, которая прорывает слоистые породы доперерывной толщи, но в свою очередь с несогласием перекрывается конгломератами послеперерывной толщи. Отсюда возраст гранитов можно определить как послепермский, но допозднеюрский. В состав верхнего структурного этажа необходимо включить интрузию диоритов, которые пересекают не только породы доперерывной толщи, но и интрузию гранитов и породы послеперерывной толщи. Возраст диоритов определяется как послемеловой.
Кроме стратиграфического несогласия на исходной карте изображено также тектоническое несогласие – оно изображено в виде разлома в породах нижнего структурного этажа. Разлом смещает контакты интрузии гранитов, но утыкается в подошву горизонта конгломератов и пересекается интрузией диоритов. Это позволяет определить относительный возраст разлома – он образовался в послепермское время после внедрения гранитов, но до отложения осадков верхнего структурного этажа, т.е. в допозднеюрское время.
В результате изложенного выше анализа составлены схема размещения несогласий и структурных этажей (рис. 5.2), схематический геологический разрез (рис. 5.1) и схематический стратиграфический разрез (рис. 5.3).
Смена пород в стратиграфическом разрезе верхнего структурного этажа (известняки, аргиллиты, песчаники) указывает на формирование пород доперерывной толщи в условиях регрессии моря и поднятия земной коры, которое завершилось в позднепермское или триасовое время складчатостью, внедрением интрузии гранитов, образованием разлома и выходом толщи на земную поверхность. В позднеюрское время на изученной территории началось опускание земной коры и трансгрессия моря, о чем свидетельствует смена осадков в послеперерывной толще (от конгломератов до песчаников и алевролитов). В послемеловое время произошло внедрение интрузии диоритов, поднятие земной коры и выход толщи на земную поверхность. Регрессивный комплекс пород послемелового времени не сохранился возможно из-за их разрушения и сноса в процессе денудации.
