Региональная геология введение

1. Состояние геологосъёмочных работ

2. Причины недостатка некоторых видов полезных ископаемых в России

3. ПЛАНИРУЕМЫЕ ЗАДАЧИ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ РОССИИ

Согласно Федеральной целевой программе «Экология и природные ресурсы России», утверждённой Правительством РФ 7.12.2001, главными задачами геологической службы России является удовлетворение потребностей экономики в минеральном сырье. Приоритетными задачами является;

1. Изучение и воспроизводство ресурсного потенциала недр для обеспечения текущих и перспективных потребностей России в минеральном сырье.

2. Изучение геологического строения и минеральных ресурсов континентального шельфа России, Мирового океана и Антарктиды.

3. Государственное регулирование использования государственного фонда недр и минеральных ресурсов.

4. Охрана недр.

5. Научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, способствующие геологическому изучению территорий, более полному и экономически выгодному использованию минерального сырья.

6. Техническое перевооружение материально-технической базы геологоразведочных работ, лабораторно-аналитической базы.

Для этого предполагается проведение следующих видов работ.

Проектируется новое издание полистных геологических карт масштаба 1:1 000 000 всей территории России, в объёме 70 номенклатурных листов. Во всех территориальных геологических организациях созданы подразделения, которые занимаются подготовкой к их изданию. В районах, перспективных на дефицитное сырьё и на высоколиквидные виды полезных ископаемых, проектируется проведение ГДП-200 и ГС-200. В первую очередь, это районы перспективные на нефть и газ, высококачественный уголь, железо, марганец, хром, медь, полиметаллы и т. д. Более детальные геологосъёмочные работы должны проводить заинтересованные горнодобывающие предприятия или региональные организации за собственный счёт.

Оценка ресурсов нераспределённого фонда недр в освоенных и новых районах включает проведение среднемасштабных геолого-съёмочных, прогнозно-поисковых, поисковых и оценочных работ на площадях с наиболее высоким прогнозно-минерагеническим потенциалом, чтобы обеспечить формирование федерального фонда резервных участков и месторождений, и проведение их геолого-экономической оценки. В первую очередь подобные работы будут проводиться в районах, перспективных на углеводородное сырьё, уран, высоколиквидных полезных ископаемых (благородные металлы, алмазы, медь, никель) и дефицитных для России руд (Mn, Cr, Ti и т.д.).

Перевод ресурсного минерально-сырьевого потенциала в запасы будет выполняться предприятиями-недропользователями за счёт собственных средств с привлечением средств бюджетов субъектов Российской Федерации и других источников. Лишь оценка территорий на стратегическое сырьё будет проводиться на государственные средства. К ним относятся уран, алмазы, пьезооптическое и кварцевое сырьё.

Предусматривается продолжить работы по созданию единого каркаса глубинного строения России. Для этого проходится ряд глубоких и сверхглубоких скважин, в первую очередь, в перспективных на нефть и газ регионах, которые будут соединены глубинными геофизическими исследованиями. Будут использованы различные модификации сейсмо-, электро- и гравиразведочных работ. Планируется проведение в объёме 220-250 номенклатурных листов государственной гравиметрической съёмки масштаба 1:200 000. В результате будут составляться геологические карты, глубинные региональные профили и разрезы, которые позволят выделить перспективные нефтегазоносные и минерагенические области, зоны, площади для проведения региональных поисковых работ с целью определения общего минерально-сырьевого потенциала слабо изученных территорий.

Большое внимание будет уделяться гидрогеологической съёмке, особенно в районах с дефицитом качественных питьевых вод, горячих вод для использования их в энергетике, минерализованных вод с промышленными содержаниями йода, брома, лития, стронция, бора и др.

В густонаселённых районах предполагается проводить инженерно-геологические и эколого-геологические площадные работы. Большое внимание будет уделяться созданию экологического мониторинга территорий, выявлению экологически неблагополучных районов.

С целью повышения эффективности геофизических работ одной из первоочередных задач является создание высокоэффективной геофизической аппаратуры, совершенствование методик геологической интерпретации геофизических данных.

Начаты широкомасштабные работы по изучению шельфа. Предполагается проведение геолого-геофизических исследований всего шельфа России в масштабе 1:1 000 000, а районы с известными перспективами на полезные ископаемые, в первую очередь, на нефть и газ – в масштабе 1: 200 000.

Продолжить и усилить работы по изучению дна Мирового океана. Утвердить приоритет России при распределении между государствами наиболее перспективных участков морского дна на железо-марганцевые конкреции. кобальт-марганцевые и полиметаллические руды, фосфоритовых конкреций, кобальт-фосфоритовых корок и др. Уделить также значительное внимание изучению Антарктиды и окружающего её шельфа.

Продолжить работы по прогнозу землетрясений. Для этого продолжить наблюдения за геодинамикой на опорных полигонах в Кавминводском, Южно-Байкальском, Камчатском и за гидрогеодеформациями в этих регионах.

Создать единую информационную систему недропользования, для чего создать 10 региональных и 5 федеральных компьютерных центров.

Развернуть научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы, направленных, в первую очередь, на снижение роста затрат, связанных с исчерпыванием резерва легко открываемых месторождений, освоением шельфа и освоением глубокозалегающих месторождений, на углубление знаний о геологическом строении недр, процессах формирования и закономерностях размещения полезных ископаемых, на создание и реализацию эффективной системы недропользования.

Контрольные вопросы

1. Задачи изучения региональной геологии

2. Задачи изучения глубинного строения

3. Задачи изучения шельфа

Для целей расчленения и корреляции геологических подразделений были разработаны единые международные хронологическая и стратиграфическая шкалы, к которым привязываются все геологические образования. В их основу положено направленное и необратимое развитие органического мира. Хронологическая шкала отражает время, а стратиграфическая - вещество стратифицированных образований. Ниже (см. таблицу) они приводятся совместно, вверху расположены термины хронологической шкалы, внизу в скобках – стратиграфической, цифры обозначают нижние временные границы подразделений международной шкалы в миллионах лет назад. Отделы делятся на ярусы, которые не имеют глобального распространения и в разных регионах часто фигурируют под своими названиями. Ярусы делятся на зоны, а они – на звенья. Чаще всего отнесение стратифицированных геологических образований к зонам и звеньям возможно лишь четвертичного времени.

При изучении стратифицированных образований обязательно их отнесение к определённым подразделениям международной стратиграфической шкалы. Но при изучении конкретных регионов обычно из-за недостатка палеонтологических данных выделить стратифицированные подразделения в рангах международной стратиграфической шкалы невозможно. Поэтому выделяются вспомогательные стратиграфические подразделения и с определённой долей вероятности сопоставляются с ней. Для конкретных территорий разрабатываются региональные и местные стратиграфические подразделения.

Международная хронологическая (стратиграфическая) шкала

палеобассейном осадконакопления или палеогеографической областью.

Главным подразделением региональной стратиграфической шкалы является горизонт с географическим названием. В него объединяются по простиранию совокупность одновозрастных разнофациальных отложений, распространённых в пределах региона: свит, подсвит, частей свит. Одновозрастность элементов горизонта устанавливается по палеонтологическим признакам с учётом литолого-фациальных и других признаков. Горизонт должен иметь стратотип, где имеют место максимальное число коррелятивных признаков, на основе которых выделяется и прослеживается данный горизонт. Он обычно расположен на участке, где находится географический объёкт, по которому получил название горизонт. Например, баллаганахский горизонт среднерифейского возраста, выделяемый в пределах Байкало-Патомского нагорья.

Лона является более мелким подразделением, чем горизонт. В лоны объединяются моно- и полифациальные отложения, которые характеризуются одним или несколькими видами-индексами органических остатков. Лоны отражают определённые этапы развития фауны или флоры в пределах их географического распространения. Лона должна иметь стратотип, содержащий зональный комплекс фауны или флоры, включая вид или виды-индексы. Она получает название по руководящей форме. Например, лона Monotis ochotica.

Иногда выделяются более крупные, чем горизонт подразделения под названием «надгоризонт» или более мелкое – под названием «подгоризонт» также с географическим названием.

Основной единицей местных стратиграфических подразделений является свита, выделяемая по комплексу фациально-литологических особенностей в пределах определённой структурно-фациальной зоны. Она может характеризоваться комплексом органических остатков, определяющих её возраст. Свита должна иметь стратотип, который является эталоном её фациально-литологических признаков и стратиграфического объёма, а также присущих ей фаунистических и (или) флористических ассоциаций. Свита должна иметь географическое название, которое даётся обычно по местности расположения стратотипа. Границы между свитами могут быть согласными, несогласными, нерезкими или скользящими.

Свиты объединяются в серии, которые объединяют сложную по составу толщу осадочных, вулканических или метаморфизованных пород, часто отвечающих крупному единому циклу седиментации, вулканизма или тектонических движений. Серии обычно разделены стратиграфическими или угловыми несогласиями. Они должны иметь географическое название. Серии могут не иметь самостоятельного стратотипа. В этом случае он характеризуется суммой стратотипов составляющих её свит. Несколько генетически близких серий могут объединяться в комплексы, которые также имеют географическое название.

Подразделяются свиты на подсвиты, которые называются нижней и верхней при двух подсвитах, нижней, средней и верхней при трёх подсвитах. Если количество подсвит более трёх, то они нумеруются снизу вверх: первая, вторая и т. д. Подсвиты делятся на пачки, которые нумеруются снизу вверх: первая, вторая и т. д.

В геологической практике существуют стратиграфические термины свободного пользования, имеющие в основном литологический смысл: комплекс и горизонт без географического названия, пачка без числового обозначения, толща, слой, пласт.

4.2. НОМЕНКЛАТУРА НЕСТРАТИФИЦИРОВАННЫХ ОБРАЗОВАНИЙ

Нестратифицированными являются геологические образования, которые не подчиняются основному принципу стратиграфии: чем выше, тем моложе. Это плутонические, частично вулканические, метаморфические и метасоматические породы. Главным подразделением нестратифицированных образований является комплекс. Название магматического или метаморфического комплекса должно отражать его петрографический состав и географическое распространение или местоположение петротипа. Поэтому название каждого комплекса состоит из географического наименования и петрографического прилагательного (баргузинский гранитоидный комплекс, бирамьинский габбровый комплекс, чарский гнейсо-амфиболитовый комплекс, среднинский комплекс кварцево-полевошпатовых метасоматитов). Для обозначения возраста используются прилагательные ранний, поздний, а не верхний, нижний, как принято при указании возраста стратифицированных образований. Принципы выделения магматических и метаморфических комплексов имеют различия.

В магматический комплекс объединяются магматические образования конкретного региона, сформировавшиеся в течение одного тектоно-магматического цикла или его части. То есть, магматический комплекс характеризуется единством пространства и времени. Породам комплекса присущи общие петрогеохимические и петрографические черты. Он должен иметь петротип – массив с чётко установленным возрастным положением, в пределах которого проявлены все его характерные черты.

Магматический комплекс может быть сформирован в результате одного импульса внедрения, но чаще этих импульсов бывает несколько. Они разделены значительными временными промежутками, в течение которых магма предшествующего импульса внедрения уже застыла. В этом случае комплекс делится на фазы, отражающие этапы внедрения магмы и эволюцию магматического очага. Между фазами, как правило, наблюдаются резкие интрузивные контакты. Они нумеруются по порядку внедрения: первая, вторая и т. д.

Обычно подразумевается, что комплекс формируется из одного магматического очага. Следовательно, фазы отражают эволюцию магмаобразования в нём. Чаще всего магматический очаг эволюционирует с раскислением состава. В этом случае образуется ряд магматических образований и комплекс, которые называются гомодромными. Реже наблюдаются комплексы, в которых более поздние порции магмы имеют более основной состав. Такой ряд магматических образований и комплекс называется антидромными.

Магматический комплекс, в котором состав меняется от фазы к фазе постепенно, называется полнодифференцированным. Но в природе в одной структурно-формационной зоне в одно и тоже время могут существовать разноглубинные магматические очаги, генерирующие магмы резко различного состава. Такие комплексы называются контрастными.

Если из магматического очага одна часть магмы поступает на поверхность, а другая внедряется в породы рамы, то вулканические и интрузивные образования называются комагматичными, а комплексы - вулкано-плутоническими.

Метаморфический комплекс – это ассоциация метаморфических пород, которые слагают геологические тела, сформировавшиеся в определённом геологическом пространстве и времени, и обладают устойчивыми признаками состава, текстуры, структуры и соотношения с окружающей средой. Различаются комплексы метаморфизованных и собственно метаморфических пород.

Метаморфизованные комплексы сложены осадочными или магматическими породами, только частично утратившими при метаморфизме свои первичные признаки, вследствие чего достаточно уверенно устанавливается их первоначальная природа. Для них применяется терминология неметаморфизованных пород с приставками мета-. Например, метабазальтовый комплекс, метапесчаниковая свита. При этом вначале добавляется географическое название подразделения.

Метаморфические комплексы сложены породами, которые в результате метаморфизма значительно или полностью утратили признаки исходных образований, вследствие чего природа их субстрата не реконструируется. Они выделяются как самостоятельные региональные петрографические подразделения, исходя из устойчивого парагенезиса главных видов пород с учётом однотипности морфологии и строения геологических тел и фациальных условий их образования. Характерными признаками метаморфических комплексов являются минеральный состав пород, структура, текстура, полихронность, взаимоотношения с вмещающими образованиями.

Метаморфические комплексы могут быть монофациальные, когда все породы метаморфизованы в одинаковой степени, или полифациальные, зональные, сложенные минеральными ассоциациями разных фаций метаморфизма, возникающие синхронно. При картировании полифациальных метаморфических комплексов он разделяется изоградами метаморфизма.

Метаморфические процессы во многих случаях сопровождаются метасоматическими изменениями. Если в преобразовании пород преобладают метасоматические процессы, то, при невозможности определить первичную природу пород, выделяют метасоматические комплексы. Если первичная природа пород устанавливается, то выделяют соответствующие подразделения стратифицированных или магматических пород с указанием характера метасоматических изменений. Например, калишпатизированные риолиты устькелянской свиты.

Метасоматический комплекс – это ассоциация пород, образовавшихся в результате метасоматических изменений, которые слагают геологические тела, сформировавшиеся в определённом геологическом пространстве и времени, и обладают устойчивыми признаками состава, текстуры, структуры и соотношения с окружающей средой. Как правило, метасоматические комплексы имеют постепенные переходы в малоизменённые разности, где субстрат определяется достаточно уверенно. Поэтому поля распространения метасоматитов, как правило, не имеют чётких границ. Они проводятся в значительной мере условно.

Метасоматическим комплексам даётся географическое название по местности наиболее интенсивного его проявления и добавляется название главной разновидности метасоматической породы. Например, ивановский комплекс вторичных кварцитов (аргиллизитов, скарнов и т. д.).

В практике геологических исследований широкое распространение получил формационный анализ, который является частью системного подхода к изучению геологических объектов. Это более крупный уровень организации геологического вещества, чем горные породы. В контексте системного анализа в геологические формации объединяются естественно-исторические сообщества горных пород, связанные с определёнными этапами развития отдельных тектонических зон.

Геологическая формация представляет собой единое геологическое тело, все члены которого парагенетически связаны друг с другом как в возрастном (переслаивание, последовательность), так и в пространственном (фациальные изменения) отношении. Это ассоциация горных пород, закономерно повторяющаяся в определённой геотектонической обстановке. Формации могут сменять друг друга по горизонтали и вертикали либо резко, либо постепенно. Они объединяются в формационные ряды.

Среди формаций различают литологические, петрографические, осадочные, вулканогенные, осадочно-вулканогенные, плутонические, вулканогенно-плутонические, метаморфические, рудоносные, рудные.

Ретроспективный формационный анализ имеет главное значение для восстановления геотектонической истории регионов.

Контрольные вопросы

1. Подразделения международной стратиграфической шкалы и принципы их выделения

2. Подразделения региональных стратиграфических шкал и принципы их выделения

3. Подразделения местных стратиграфических шкал и принципы их выделения

4. Подразделения международной хронологической шкалы

5. Подразделения магматических образований и принципы их выделения

6. Подразделения метаморфических образований и принципы их выделения

7. Принципы выделения геологических формаций