Геологическое строение Горной Шории

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования и науки РФ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

ИНСТИТУТ ЕСТЕСТВЕННЫХ И СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ НАУК

Курсовая работа по геологии

Геологическое строение Горной Шории

Выполнил студент 6 курса:

Н.В. Балаева Джошкун

Научный руководитель:

Доцент, преподаватель геологии, И.А. Порошина

Новосибирск 2013

Содержание

Введение

1. Структурное положение Горной Шории

2. Основные черты рельефа горной страны

3. Тектоника региона

4. История образования и геологического развития

Заключение

Список литературы

Введение

Цель работы- изучить геологическое строение Горной Шории, чтобы понять закономерности образования местных месторождений.

Горная Шория, расположенная на стыке складчатых структур Кузнецкого Алатау, Горного Алтая и Западного Саяна, характеризуется длительной и многоэтапной историей геологического развития (от позднего докембрйия до кайнозоя). Последовательность геологических событий в целом отражает здесь процесс преобразования позднерифейской океанической коры в континентальную. Это обстоятельство делает рассматриваемый регион одним из ключевых в структуре Алтае-Саянской складчатой области (АССО).

Территория Кемеровской области имеет сложное геологическое строение. Формирование ее шло под влиянием внешних и внутренних сил Земли, приведших к образованию разнообразных горных пород -- магматических, осадочных, метаморфических и др.

Также материал курсовой работы может быть использован при организации геологического кружка в школе для младших и старших школьников, может быть разработан спецкурс для старших школьников по разделам экономической и физической географии.

1. Структурное положение Горной Шории

К юго-западу от Сибирской платформы между нею и Казахско-Киргизской складчатой областью находится сложно построенная Алтае-Саянская область. На севере она погружается под чехол Западно-Сибирской плиты, ее южное продолжение находится за границей России. Регион объединяет палеозойские складчатые дуги (байкальского, салаирского, каледонского и гер-цинского этапов) от хр. Калба по Западный Саян и от Тувинской впадины до Колывань-Томскую складчатую зону. С-востока область ограничена юго-западным склоном Восточного Саяна.

В пределах рассматриваемого региона выделяются (от древних к молодым) следующие структурные зоны:

1. Салаириды (ранние каледониды): Восточно-Саянская зона (ВС), Сангиленская (Са), Хамардабанская (X), Шорско-Батеневская. (СБ), Кузнецкий Алатау (КА), Горная Шория (ГШ), Джидинская (Д) зоны.

2. Поздние каледониды: Западный Саян (ЗС), Талицкая (Та), Хемчикско-Систигхемския (ХС), Холзунско-Чуйская (ХЧ), Чарышская (Ч) зоны.

3. Герциниды: Калба-Нарынскан (КН), Иртышско-Курчумская (ИК), Рудноалтайская (РА), Южно-Алтайская (ЮА), Анюйско-Чуйская (АЧ) зоны.

4. Метаморфические зоны дискуссионной природы и возраста: Теректинская (Те), Курчумская (К), Джебашская (Дж).

5. Унаследованные бассейны, заполненные молассоидами ордовика -- девона: Тувинская (Т), Уйменско-Лебедская (УЛ) впадины.

6. Наложенные бассейны, заполненные девонско-верхнепалеозойскими молассоидами: Североминусинская (СМ), Южно-Минусинская (ЮМ) впадины, Кузнецкий (Кб) бассейн.

Предметом изучения является структурная зона Горной Шории.

2. Основные черты рельефа горной страны

Горная Шория занимает южную часть Кемеровской области, где сходятся в сложный горный узел хребты

Северо-Восточного Алтая, Кузнецкого Алатау и Салаирского кряжа. Горный массив Горной Шории вытянулся с севера на юг на 170 километров, с запада на восток-на 100 километров и составляет 13,5 тысячи квадратных километров (14,1 процента всей территории Кемеровской области).

Горная Шория -- горная страна, расчлененная речними долинами. В центральной части расположен Шорский хребет, который узкой полосой тянется на протяжении 100 километров от реки Кондомы на юго-запад до реки Мрассу на северо-востоке. Наивысшая точка хребта- гора-голец Пустаг («ледяная гора») высотой 1650 м, представленная гранитным массивом. К нему поднимаются 6 отдельных вершин, разделенных седловинами.

Северная часть Горной Шории представляет собой возвышенное плато, расчлененное глубокими руслами множества рек и речушек.

Современный рельеф Горной Шории образовался в результате длительного разрушения пород. Главнрое влияние на выработку форм рельефа оказали текучие воды во взаимодействии с колебаниями температуры, химическими и физическими процессами выветривания, воздействием растительного покрова. Сказался также состав горных пород.

Горы Шории сложены метаморфическими породами, прорванными интрузиями гранитов, с которыми связаны железорудные месторождения этого района.

В геоморфологическом отношении описываемая территория представляет высоко поднятую горную страну, сильно расчлененную глубоко врезанной речной сетью. [1, с.274]

В собственно Горной Шории (рис.1) область высокогорного рельефа отсутствует, за исключением некоторых вершин Абаканского хребта, по осевой линии которого частично проходит граница Горной Шории (гора Большая Куль-Тайга, 1886 м).

Рис.1. Картосхема орографических районов Кемеровской области

Условные знаки:

---- границы физико- географических стран

….. границы физико- географических районов

Цифрами на карте обозначены:

1-Салтымаковский хребет

2-Хребет Тадын

3-Тарадановский увал

4-Караканские горы

5-Хребет Тегри-Тиши

6-Шорский хребет

7-Абаканский хребет

8-Бийская грива

горная шория геологический

Вершины наиболее высоких гольцев -- Огутун (1919 м), Патын (1627 м), Пустаг (1570 м), горы в районе Анзаса (1314 м) и другие -- отмечают бывшую поверхность выравнивания. Большая часть территории Горной Шории относится ко второй и третьей поверхностям выравнивания и к низкогорью, сильно расчленена речными долинами рек Мрас-су и Кондомы с многочисленными притоками. Она покрыта густой таежной растительностью (черневая тайга) и плохо обнажена, как и собственно Кузнецкий Алатау. Лишь на юге имеется горный хребет средней высоты, так называемая Бийская грива, являющийся водоразделом между системами р. Томи (реки Кондома и Мрас-су) и р. Бии (р. Лебедь); восточная его вершина -- г. Кубез -- имеет отметку 1555 м, а западная -- г. Асалык -- 1103 м.

Вторая поверхность выравнивания, занимающая около трети площади хребта, в пределах абсолютных отметок от 1250 до 1000 м, сильно расчленена речными долинами и почти сплошь покрыта густою таежной растительностью, особенно на западном склоне хребта. Обнаженность коренных пород здесь едва достигает 5--6%. Обычно коренные породы выступают лишь в русловых частях рек и ручьев, водораздельные пространства либо задернованы, либо покрыты мощным чехлом глыб и обломков изверженных горных пород.

Третья поверхность выравнивания, занимающая большую часть площади хребта, в пределах абсолютных отметок от 1000 до 800 м, также покрыта густой таежной растительностью (высокая трава, пихта, лиственный лес и изредка кедр). Обнаженность очень плохая, коренные породы иногда обнажаются лишь в разрезах по рекам и ручьям.

Ниже третьей поверхности выравнивания расположена область сильно расчлененного низкогорного рельефа, постепенно сменяющегося мелкосопочным рельефом Кузнецкой и Минусинской впадин. Эта область также сильно задернована, слабо обнажена и трудно картируется.

К основным структурным единицам региона относятся Мрасский, Бийский, Батеневский антиклинорий, Тельбесский (PZ2) и Кузнецкий (PZ3) прогибы, Томский и Ташелгинский тектонические блоки метаморфических пород, на юге расположен фрагмент Алтае-Северо-Саянской складчатой зоны (PZ1) (рис.2).



Рис.2. Геологическая карта Горной Шории (по Бабину Г.А.)

Современный геологический облик Горной Шории сформирован на протяжении девяти этапов, отражающих основные события геологического развития Алтае-Саянской складчатой области в целом. Каждый этап характеризуется специфическим ансамблем геологических формаций, наличием индикаторных комплексов, позволяющих реконструировать тектонические режимы их формирования. Наиболее эффективным в этом отношении являются магматические и метаморфические образования, природа и возраст которых с последнего времени являлись остро дискуссионными. Их проявления приурочены к шести этапам.[2, с.6]

3. Тектоника региона

Кузнецкий Алатау и Горная Шорня представляют собой один из наиболее крупных отрогов Алтае-Саянской складчатой зоны, окаймляющей юго-западную окраину Сибирской платформы. Эта складчатая зона объединяет следующие геотектонические сооружения: 1) Салаир, 2) Кузбасс, 3) Кузнецкий Алатау и Горная Шория, 4) Горный Алтай, 5) Западный Саян, 6) Минусинская котловина, 7) Восточный Саян, 8) Тувинская складчатая область.

Каждое из этих геотектонических сооружений, при наличии генетической связи с остальными, имеет свои индивидуальные черты. Анализ отдельных тектонических структур, входящих в Алтае-Саянскую геосинклинальную область, должен включить описание геотектонических элементов различного возраста и характера, тесно связанных единым длительным процессом геологического развития.

Древнейшими образованиями, подстилающими палеозойские отложения Горной Шории, являются толщи гнейсов, кристаллических сланцев, песчаников, мраморов архея и протерозоя. Судя по направлению докембрийских складчатых структур в Восточном Саяне и Туве и ориентировке древнейших толщ в Горной Шории и Кузнецком Алатау, можно сделать вывод о наличии крупной дугообразно изогнутой докембрийской складчатой структуры, обращенной выпуклостью на запад и в общем плане повторяющей конфигурацию юго-западного края Сибирской платформы.

В пределах Кузнецкого Алатау и Горной Шории четко намечается вертикальная зональность и выделяются следующие пять структурных этажей.

1. Нижний, наиболее древний структурный этаж сложен интенсивно метаморфизованными гнейсо-сланцевыми толщами, предположительно докембрийского возраста, прорванными гранитоидными интрузиями. Наиболее четко этот структурный этаж выступает в бассейне верхнего течения р. Томи, а также в бассейнах рек Чек-су, В. Терси и Ср. Терси.

2. Второй структурный этаж является существенной тектонической единицей Кузнецкого Алатау. Он сложен нижнепалеозойскими отложениями -- от нижнего кембрия до верхнего силура включительно.

Следует сказать, что по данным последних исследований намечается тектонический перерыв между нижним докембрийским и верхним нижнепалеозойским структурными этажами.

Широко развитые кембрийские отложения сильно дислоцированы и образуют ряд крутых, сильно сжатых складок. Наличие в центральной части Кузнецкого Алатау ультраосновных интрузий, приуроченных к салаирской фазе тектогенеза, позволяет выделить в нижиепалеозойском структурном этаже две зоны -- нижнюю, сложенную кембрием, и верхнюю, сложенную ордовиком.

3. Третий структурный этаж охватывает верхнесилурийские, нижне- и среднедевонские образования, представленные осадочными и эффузивными породами, прорванными граносиенитовыми интрузиями. В пределах этого этажа наблюдается умеренная дислоцированность слагающих пород. Складки обычно сравнительно пологие. Образование этого структурного этажа обусловлено влиянием последней фазы каледонского тектогенеза, носящей наименование тельбесской. Как эта фаза, так и сопровождающая ее интрузия граносиенитовых пород играют существенную роль в металлогении горноскладчатых областей АССО.

4. Четвертый, более молодой структурный этаж охватывает полого дислоцированные отложения верхнего девона и карбона.

5. Пятый, верхний этаж сложен юрскими и меловыми отложениями, развитыми в пределах северной части Кузнецкого Алатау. Эти отложения залегают почти горизонтально.

Как уже отмечалось, наиболее четко выражен второй структурный этаж, охватывающий нижнепалеозойские отложения, образующие ряд крутых складок.

Кузнецкий Алатау и Горная Шория сложены в основном сильно метаморфизованными нижнепалеозойскими образованиями, прорванными различными интрузиями. В значительно меньшей степени вскрыты древнейшие породы, относимые к докембрию. Вопрос о существовании и степени развития докембрийских образований и наличии перерыва между ними и вышележащими кембрийскими отложениями был предметом длительных дискуссий. К докембрию мы относим древнейшие осадочно-метаморфические и магматические образования, залегающие стратиграфически ниже фаунистически охарактеризованных отложений нижнего кембрия. Кроме докембрийских и нижнепалеозойских образований в пределах западного склона Кузнецкого Алатау и Горной Шории на стыке с Кузбассом развиты девонские, карбоновые и пермские отложения. Геологическая карта Кузнецкого Алатау приведена на рис.3.

Рис.3. Геологическая карта Горной Шории

Протерозой

В пределах Горной Шории протерозойские метаморфические породы наиболее полно представлены на правобережье р. Мрас-су, у впадения р. Хомутовки. По своему петрографическому составу и характеру залегания метаморфические породы района Хомутовки аналогичны конжинскому метаморфическому комплексу, вскрытому по р. Томи.

Кембрий

Вопрос о стратиграфии кембрия Кузнецкого Алатау и Горной Шории долго был предметом оживленной полемики. Наиболее крупные расхождения имелись по вопросам о существовании и степени развития докембрия, наличии множества докембрийских толщ и существования перерыва между докембрийскими и кембрийскими отложениями.

На основании многолетних исследований Кузнецкого Алатау, Горной Шории и Тувы и учета всех известных данных по геологии Алтае-Саянской складчатой зоны, пришли к выводу о широком развитии кембрийских отложений, поддающихся расчленению на три отдела-Cm1, Cm2, Cm3.

Нижнекембрийские отложения широко развиты также в пределах Горной Шории. Они слагают значительные площади в бассейне верхнего течения р. Мрас-су и на водоразделе между реками Мрас-су и Кондома.

Южнее р. Томи описываемые карбонатные отложения непрерывно прослеживаются по западной периферии гнейсов вдоль рек Майзас и Ташелга до р. Мрас-су и далее в область Горной Шории. Ширина полосы в этой части колеблется от 500 до 1500 м. По своему составу эта полоса отличается преобладающим развитием белых и светло-серых мелко- и среднекристаллических мраморов. Нередко встречаются полосы зеленых сланцев и гнейсовидных пород, возникших, вероятно, в результате интенсивного метаморфизма даек порфиритов и диоритов. Простирание пластов в этой полосе северо-восточное 30--40°, падение на юго-восток и на северо-запад под углом 60--70°.

Общая мощность отложений нижнего кембрия Кузнецкого Алатау не определена. Ориентировочная мощность (вычисленная по нескольким разрезам) превышает 3000 м.

Следует отметить, что к нижнему кембрию мы относим сибирскую группу формаций К. В. Радугина, среди которой он выделил кабырзинскую, западносибирскую и саговую формации. Установлено, что нижнекембрийские известняки с фауной археоциат согласно перекрывают сибирскую группу формаций Горной Шории. Вся эта сибирская группа формаций представляет собой мощную карбонатную толщу нижнего кембрия. Литологпческий состав этой толщи, вскрытой по р. Мрас-су выше впадения р. Кабырзы, характеризуется широким развитием водорослевых доломитов и мраморов. По данным К. В. Радугина, в этой части мрасского разреза выступают темно-серые водорослевые мраморы, среди которых встречаются шаровые конкреции (вероятно, водоросли). В нижней части толщи развиты серые массивные мраморы.

По берегам р. Мрас-су выше Кабырзы вскрыты водорослевые доломиты, которые местами прослаиваются с черными известняками и мраморами.

Такие же водорослевые доломиты развиты на левобережье р. Мрас-су в районе улуса Саги, где они слагают мощную (до 2 км) толщу, вытянутую в северо-западном направлении. Над доломитами залегают темные известняки и мраморы. Общая мощность нижнекембрийской карбонатной толщи, развитой по р. Мрас-су у Кабырзы и у Саги, достигает 3000 м.

Далее вверх по р. Мрас-су, выше впадения р. Кабырзы, нижнекембрийская карбонатная толща протягивается до р. Корчиты. На этом участке наблюдаются темные битуминозные антраконитовые известняки. Выше устья р. Енич по Мрас-су также отчетливо устанавливается согласный переход темных битуминозных известняков с водорослями к светлым разновидностям известняков с археоциатами.

Нижнекембрийские карбонатные отложения широко распространены также в бассейне р. Пызаса и верхнем течении р. Таймета. В этом районе развиты доломиты, доломитизированные мраморы и кварциты.

В истоках р. Пызаса в нижней части разреза среди кварцитов обнаружены строматолиты рода Collenia. По определению Г. И. Кириченко, этот род распространен в самых верхах протерозоя и в низах кембрия.

Хороший разрез нижнего кембрия вскрыт вдоль левого берега р. Мрассу, против поселка Ташелга. Здесь наблюдается чередование белых толстослоистых мраморов, темно-зеленых сланцев и амфиболитов. Часто встречаются также прослои темно-серых кремнистых сланцев. Простирание слоистости северо-восточное 20--30°, падение на северо-запад и юго-восток под углом 75--70°. Толстослоистые белые мраморы местами содержат интенсивно смятые прослои кремнистых пород, отдельные линзовидные прослои и округлые включения темно-зеленых амфиболитов.

Нижнекембрийские карбонатные отложения широко развиты также в бассейне верхнего течения р. Кондомы, вблизи с. Спасского, по рекам Мунже, Базапче и другим.

Толща нижнего кембрия, вскрытая у с. Спасского, сложена известняками, кварцитами, зеленокаменными основными породами. В верхах появляются филлитовидные сланцы.

К отложениям нижнего кембрия следует отнести эффузивно-сланцевую толщу, описанную К. В. Радугиным под названием кондомской формации нижнего протерозоя.

По составу эффузивино-сланцевая толща включает хлорито-серицитовые сланцы, порфириты, кератофиры и отдельные пачки мраморов. Широкое развитие хлорито-серицитовых сланцев обычно наблюдается в зонах тектонических нарушений Ташелгинского и Таштагольского районов.

В районе Темир-Тау, Таза и Шалыма описываемая сланцевая толща сложена граувакковыми песчаниками, сланцами, конгломератами и брекчиями с обломками порфирита.

Нижние горизонты среднего кембрия (усинская свита)

В Тайметском районе Горной Шории, стратиграфически выше доломитов и доломитизированных мраморов нижнего кембрия (пызасская толща), без углового несогласия залегает эффузивно-вулканогенная толща, названная кайбынской. Она состоит из фиолетовых, серых и зеленых порфиритов, туфов и туфопесчаннков. Особый интерес представляют горизонты фиолетовых порфиритов и порфиров, среди которых размещены основные медные месторождения Таймета. Эта кайбынская эффузивно-вулканогенная толща, вероятно, относится к верхам нижнего кембрия и сопоставляется с верхами кондомской свиты.

Карбонатные отложения низов среднего кембрия слагают значительную площадь Горной Шории. Лучшие разрезы среднего кембрия с фауной установлены по р. Мрас-су. В среднем течении р. Мрассу, ниже порогов, среднекембрийские отложения слагают крылья ташелгинской антиклинальной складки. Они представлены темно- и светло-серыми мраморизованными известняками, местами брекчиевидного облика. Встречаются линзовидные прослои или дайки порфиритов и отдельные слои кремнистых сланцев.

На выветрелой поверхности светлых известняков обнаружены органические остатки, среди которых определены два вида нитчатых водорослей рода Epiphyton, характерных для низов среднего кембрия. Аналогичные водоросли найдены в среднем кембрии р. Лены.

Среднекембрийские карбонатные отложения установлены также на правобережье р. Мрас-су, при впадении р. Заслонки. В известняках этого участка найдены водоросли и археоциаты плохой сохранности.

Среднекембрийские отложения, охарактеризованные фауной археоциат, наиболее полно представлены в районе верхнего течения р. Мрассу. По ключу Енис (правый приток Мрас-су вблизи Карчита) установлены два горизонта археоциатовых известняков. Нижний горизонт, состоящий из светло-серого массивного известняка, иногда брекчиевидного сложения, с фауной археоциат камешковского типа, является непосредственным продолжением карчитского археоциатового рифа. Известняки с археоциатами низов среднего кембрия непосредственно залегают на водорослевых мраморах и доломитах нижнего кембрия.

Выше по Мрас-су среднекембрийские карбонатные толщи широко развиты в районе р. Погунджи. По этой реке обнажается серый брекчиевидный известняк, в котором встречаются редкие формы археоциат. Описанные фаунистически охарактеризованные карбонатные отложения района верхнего течения р. Мрас-су отнесены К. В. Радугиным к карчитской формации верхних горизонтов нижнего кембрия. Мощность этих отложений достигает 2200 м.

К нижним горизонтам среднего кембрия относится также толща известняков, вскрытых на левом берегу р. Мрас-су и пос. Чемол. В этих известняках обнаружены археоциаты. Среднекембрийские карбонатные отложения широко распространены в бассейне р. Кондомы. В частности, мощная толща известняков и мраморов среднего кембрия слагает район Чеболлагского месторождения марганцовых руд бассейна р. Селезень. Характерно, что марганцоворудные месторождения этого района, так же как и Усинское месторождение марганцовых руд, расположено среди среднекембрийских отложений.

Общая мощность карбонатной толщи среднего кембрия Кондомского района превышает 2000 м.

Фаунистически охарактеризованные отложения среднего кембрия по р. Мазас установил К. В. Радугин, описавший их под названием мазасской формации. По его данным, в верховьях р. Мазас (левый приток р. Мрас-су) залегает мощная (не менее 1км) карбонатная толща, состоящая из белых и розоватых известняков и водорослевых доломитов. В основании толщи залегает базальный конгломерат. Среди известняков мазасской толщи собрана фауна археоциат, которая относится к Cm1,2.

Средние горизонты среднего кембрия (канымская свита)

Над конгломератами залегают фиолетовые тонкорассланцованные ту-фопесчанистые и известняковые породы. Мощность этой пачки фиолетовых туфоизвестковистых песчаников равна 400 м.

Описываемые туфоосадочные породы согласно сменяются кверху зелеными порфиритами и их туфами. Зеленокаменная туфопорфиритовая толща широко развита в пределах южной части Кузнецкого Алатау, главным образом в бассейнах рек Усу и Вельсу и на хребте Топхан. Далее к югу она слагает значительные площади в бассейнах рек Томь и Мрас-су в пределах Горной Шории.

Среди туфопорфиритовой толщи можно выделить андезитовые и авгитовые порфириты и их туфы, диабазовые и дацитовые порфириты.

Во всех этих разновидностях наблюдается интенсивный метаморфизм, обусловленный близостью интрузий и наличием крупных зон смятия. Эти зоны часто сопровождаются широкими полосами зеленых хлорито-сери-цитовых сланцев, возникших, вероятно, в результате динамометаморфизма пород порфиритовой толщи.

Общая мощность описанной канытмской свиты составляет 1500--2000 м.

Эффузивно-вулканогенная свита середины среднего кембрия (Cm2) также широко распространена в пределах Горной Шории. Кроме основных эффузивов, встречаются кислые разности (альбитофиры и пр.). Вероятно, эти фациальные изменения ввели в заблуждение К. В. Радугина, который выделил в Горной Шории несколько самостоятельных эффузивно-вулканогенных формаций: мунжинскую, усть-анзасскую, узасскую, бачатскую и др.

В Мунжинском районе в эффузивно-вулканогенной толще преобладают диабазовые порфириты, имеются песчаники и брекчии, состоящие из того же эффузивного материала, глинистые сланцы, известняки и кварциты. Для всех этих пород характерен грязно-зеленый тон окраски, обусловленный значительной примесью хлорита. В бассейне р. Кондомы видно, как описываемые эффузивно-вулканогенные породы залегают стратиграфически выше известняков низов среднего кембрия.

В районе р. Узас (приток Мрас-су) на известняках с фауной археоциат низов среднего кембрия залегает толща пироксеновых порфиритов, мощностью до 500 м.

На правобережье р. Мрас-су, выше впадения р. Сосновки, вскрыта эффузивно-осадочная толща, сложенная перемежающимися пачками голубовато-серых песчаников, темно-серых кремнистых сланцев и порфиритов. В бассейне р. Кондомы, по р. Мундыбаш, а также близ Темир-Тау и Таштагола широко развиты зеленовато-серые и лилово-бурые плагиоклазовые и пироксеновые порфириты, порфиры, миндалефиры и их туфы. Эти эффузивы залегают стратиграфически выше фаунистически охарактеризованных известняков среднего кембрия. Мощность этой эффузивной толщи составляет около 3 км.

В прослоях известняка, залегающих среди эффузивной толщи Мун-дыбашского района, найдены трилобиты.

Разрезы нижне- и среднекембрийских отложений Кузнецкого Алатау и Горной Шории чрезвычайно сходны с разрезами кембрийских отложений Западного Саяна, Горного Алтая и Тувы.

Ордовик

В Горной Шории ордовикские отложения развиты в бассейне верхнего течения рек Лебедь и Кондома, в Таштагольском, Анзасском и Казском районах. Наиболее детально они изучены в последних двух районах, К. В. Радугин выделил в пределах Амзасского района как ордовикские, так и верхнекембрийские отложения, эти формы вряд ли определенно указывают на верхнекембрийский возраст осадков.

Ордовикские отложения, вскрытые в районе поселка Амзас, вблизи железнодорожной трассы, представлены конгломератами, аркозовыми песчаниками, известковистыми песчаниками, известняками и черными глинистыми сланцами. Все эти отложения, общей мощностью около 1200-- 1500 м, были отнесены к низам ордовика.

Таким образом, отложения ордовика и силура слабо развиты в Горной Шории, что указывает на поднятие территории.

Девон

Девонские отложения широко распространены таиже в северо-западной части Горной. На стыке Горной Шории и Кузбасса выделяется тельбесская формация, охватывающая нерасчлененный нижний и средний девон. Среди этой формации местами выделяется несколько горизонтов. Нижний состоит из базальных конгломератов и красноцветных песчаников, на которых залегают пестрые кварцево-полевошпатовые песчаники с флорой, сменяемые выше фельзитовыми порфирами и ленточными фельзитами. Выше развиты мергелистые известняки. Среди таких известняков, вскрытых по р. Мрас-су, найдены кораллы, которые К. В. Радугин относит к эйфелю.

В районе Сосновой Горы по р. Мрас-су до р. Б. Киндас прослеживаются фиолетовые и серые порфириты, перемежающиеся с туфобрекчиями и конгломератами. Падение пород северо-восточное под углом 15--20°. Эти породы, относящиеся, по-видимому, к тельбесской формации, подстилаются красноцветными конгломератами с гальками различных пород, существенно эффузивных. Падение пород северо-западное под углом 15--20°. Толщина пластов конгломератов колеблется от 1 до 1,5-- 2 м. Среди конгломератов, вероятно, нижнедевонского возраста, видны дайки зеленых диабазов. Под конгломератами, на правом борту р. Киндас выступают зеленоватые измененные порфириты, прорезанные небольшими дайками или штоками аплитовидных розовых гранитов. Падение порфиритов северо-восточное под углом 25--30°. Они относятся к верхнему силуру.

Верхнедевонские отложения в пределах Кузбасса местами расчленяются на франский и фаменский ярусы. По рекам Томи и Усу отложения верхнего девона не расчленены на ярусы. Они представлены красноцветной толщей сильно глинистых песчаников и мергелей. В основании залегают известняки с окаменелостями низов верхнего девона. По р. Кондоме они представлены алевролитами и краснобурыми песчаниками. Севернее Тельбеса на водоразделе к р. Кондоме обнажаются серые и розовато-серые крупнозернистые песчаники, относящиеся, видимо, к среднему девону и перекрывающиеся серыми тонкозернистыми песчаниками и голубовато-серыми глинистыми сланцами верхнего девона.

На правом борту р. Мрас-су, вблизи пос. Модрово, выделяется небольшой участок, сложенный малиновыми мергелями и известняками, залегающими почти горизонтально. Эти карбонатные породы относятся к верхнему девону, который залегает здесь в виде небольшого пятна среди более древних пород.

В пределах центральной части Горной Шории девонские отложения слагают Казаныхский грабен, вытянутый в северо-восточном направлении от Коуры на юго-западе до нижнего течения р. Пызас па северо-востоке на протяжении 20 км. Ширина грабена достигает 5 км. Ввиду плохой обнаженности этого района, выраженного в рельефе в виде резкого понижения среди окружающих возвышенностей, трудно дать полную характеристику разрезов девона.

В восточной окраинной части грабена, вблизи поселка Малого Лабыша, по р. Кашканы обнажаются красноцветные конгломераты, содержащие гальки желтоватых алевролитов, кремнистых пород и серых гранитоидов. Конгломераты сменяются малиновыми гравелитами с мелкими галечками песчанистых и кремнистых пород, переходящих кверху в серовато-малиновые песчаники.

Выше залегают верхнедевонские глинистые сланцы, красноцветные песчаники и конгломераты с известковистым цементом и гидроокислами! железа. Местами выделяются железистые песчаники.

Мощность верхнедевонской толщи достигает 500 м. Все отложения девона в этом районе дислоцированы в северо-восточном направлении и разбиты крупными сбросами.

К верхнему девону отнесены аркозовые песчаники, конгломераты и известняки, вскрытые по р. Барзасу, у впадения в него р. Верхней Суеты.

Интрузивные комплексы

Магматические породы слагают значительную часть территории Кузнецкого Алатау и Горной Шории. Здесь широко развиты как эффузивные, так и интрузивные породы различного возраста.

Магматические проявления констатируются со времени самых древнейших отложений, условно отнесенных к архею. Гнейсы, слагающие осевую часть антиклинория Кузнецкого Алатау, продолжаются далее к югу в области северной части Горной Шории. Эти плагиоклазовые и амфиболовые гнейсы представлены в основном глубоко измененными извержженными породами кислого и основного состава. Более определенные формы магматического проявления начинаются в протерозое. В этом периоде изливались разнообразные порфириты и выбрасывались пеплы, которые в дальнейшем, под влиянием интенсивного метаморфизма, превратились в туфы, амфиболиты и кристаллические сланцы.

Как гнейсы предполагаемого архея, так и эффузивы протерозоя прорваны интрузиями диоритового и гранитного состава.

Магматические комплексы поздневендского - 3 среднекембрийского окраинноморско-островодужного этапа (по Г.А.Бабину)

Поздневендско-среднекембрийский этап - ключевой и наиболее сложный период, в процессе которого определились основные черты геологического строения и металлогении региона. К началу приурочено резкое усложнение геотектонической зональности, заложение Алтае-Северо-Саянской островной дуги, и Алтае-Кузнецкого задугового (междугового?) бассейна.

Палеоостроводужные комплексы картируются в южной части Горной Шории в верховьях рек Мрас-Су, Лебедь, в бассейне р.Абакан (Алтае-Северо-Саянская складчатая зона) (рис. 4). Здесь сложен фрагмент крупного палеовулканического (магматического пояса протяженностью почти 1000 км, охватывающего структуры восточной части Горного Алтая, Горной Шории и Западного Саяна. Основание островодужной ассоциации сложено афировыми часто подушечными лавами базальтов каечакского вулканического комплекса V-Е1, прослоенными в верхней части разреза кремнистыми сланцами.



Рис. 4. Схема геологического районирования. Позднепалеозойские образования

Древнейшими образованиями, подстилающими палеозойские отложения Горной Шории, являются толщи гнейсов, кристаллических сланцев, песчаников, мраморов архея и протерозоя. Судя по направлению докембрийских складчатых структур в Восточном Саяне и Туве и ориентировке древнейших толщ в Горной Шории и Кузнецком Алатау, можно сделать вывод о наличии крупной дугообразно изогнутой докембрийской складчатой структуры, обращенной выпуклостью на запад и в общем плане повторяющей конфигурацию юго-западного края Сибирской платформы.

В пределах Кузнецкого Алатау и Горной Шории четко намечается вертикальная зональность и выделяются следующие пять структурных этажей.

1. Нижний, наиболее древний структурный этаж сложен интенсивно метаморфизованными гнейсо-сланцевыми толщами, предположительно докембрийского возраста, прорванными гранитоидными интрузиями. Наиболее четко этот структурный этаж выступает в бассейне верхнего течения р. Томи, а также в бассейнах рек Чек-су, В. Терси и Ср. Терси.

2. Второй структурный этаж является существенной тектонической единицей Кузнецкого Алатау. Он сложен нижнепалеозойскими отложениями -- от нижнего кембрия до верхнего силура включительно.

Следует сказать, что по данным последних исследований намечается тектонический перерыв между нижним докембрийским и верхним нижнепалеозойским структурными этажами.

Широко развитые кембрийские отложения сильно дислоцированы и образуют ряд крутых, сильно сжатых складок. Наличие в центральной части Кузнецкого Алатау ультраосновных интрузий, приуроченных к салаирской фазе тектогенеза, позволяет выделить в нижиепалеозойском структурном этаже две зоны -- нижнюю, сложенную кембрием, и верхнюю, сложенную ордовиком.

3. Третий структурный этаж охватывает верхнесилурийские, нижне- и среднедевонские образования, представленные осадочными и эффузивными породами, прорванными граносиенитовыми интрузиями. В пределах этого этажа наблюдается умеренная дислоцированность слагающих пород. Складки обычно сравнительно пологие. Образование этого структурного этажа обусловлено влиянием последней фазы каледонского тектогенеза, носящей наименование тельбесской. Как эта фаза, так и сопровождающая ее интрузия граносиенитовых пород играют существенную роль в металлогении горноскладчатых областей АССО.

4. Четвертый, более молодой структурный этаж охватывает полого дислоцированные отложения верхнего девона и карбона.

5. Пятый, верхний этаж сложен юрскими и меловыми отложениями, развитыми в пределах северной части Кузнецкого Алатау. Эти отложения залегают почти горизонтально.

Как уже отмечалось, наиболее четко выражен второй структурный этаж, охватывающий нижнепалеозойские отложения, образующие ряд крутых складок.

4. История образования и геологического развития

В докембрии Алтае-Саянская область входила в состав Палеоазиатского океана и была выражена системой вулканических дуг, окаймляющих Сибирский континент с юго-запада. В раннем палеозое здесь протекали геосинклинальные процессы.

Процесс накопления кембрийских осадков имел прерывистый характер и сопровождался вспышками вулканизма, преимущественно подводного.

В нижнем кембрии и низах среднего кембрия преобладают карбонатные, местами кремнистые отложения. В южной части Горной Шории и в Тайметском районе в низах среднего кембрия развиты зеленые и фиолетовые порфириты, среди которых встречаются месторождения самородной меди.

Осадки ордовика развиты в бассейне р. Лебедь, верхнем течении р. Кондомы, в Таштагольском и Амзасском районах, в центральной и северо-западной частях Кузнецкого Алатау. Они представлены конгломератами, песчано-сланцевыми и карбонатными отложениями.

По всей вероятности, ордовикское (нижнесилурийское) море заходило в пределы Горной Шории со стороны Горного Алтая или Западного Саяна.

В конце ордовика (нижнего силура) проходила вторая крупная фаза каледонского тектогенеза (таконская). Эта фаза играла существенную роль в создании тектонического облика Горной Шории и сопровождалась внедрением крупных гранитоидпых интрузий, приуроченных либо к ядрам крупных синклиналей и антиклиналей, либо к крупным разломам.

С началом девонского периода Кузнецкий Алатау и Горная Шория представляли собой, вероятно, обширную континентальную страну, расчлененную водными артериями. Границы между этой страной и заложив-шимися депрессиями -- Минусинской и Кузнецкой котловинами -- проходили по крупным разломам, наложение которых происходило в кембрийский период. Эти нарушения обновлялись после верхнего силура и в верхнем палеозое.

В нижнем девоне происходила крупная тектоническая фаза (тельбесская), сопровождающаяся внедрением граносиенитовой интрузии. С тельбесским интрузивным комплексом генетически связаны железорудные месторождения Горной Шории.

В конце палеозоя начался новый, герцинский цикл тектогенеза, приведший к перестройке Кузнецкого Алатау и Горной Шории. В пределах последних образовывались или обновлялись прежние крупные разломы, расколовшие страну на отдельные блоки. Осадки межгорных впадин в Кузбассе и Минусинской котловине сминались в складки, но развитие этих складок частично задерживалось наличием жесткого фундамента, на котором они покоились.

Движения четвертичного времени проявились в виде эпейрогенетических поднятий, обусловивших сравнительно глубокий врез современной речной сети. В пределах Кузнецкого Алатау и Горной Шории продолжаются эрозия и усиленный снос.

Каледонская эпоха складчатости проявилась уже в конце кембрия (салаирская фаза). В результате произошло столкновение некоторых островных дуг с Сибирским континентом, что привело к прекращению геосинклинального режима в пределах Кузнецкого Алатау. В конце силура (позднекаледонская фаза) геосинклинальный режим в пределах Алтае-Саянской области перестал существовать, и произошло закрытие части Палеоазиатского океана.

В смежных герцинских геосинклиналях (Томь-КолываНской) продолжали господствовать активные тектонические процессы геосинклинального типа. Каледонская эпоха складчатости Алтае-Саянской области отличалась неполнотой геосинклинального цикла, что выражается в отсутствии передовых прогибов. В мезозое продолжалось платформенное развитие Алтае-Саянской области, начавшееся с позднего палеозоя. Для этого этапа характерны глыбовые движения, усилившие контраст между поднятиями и межгорными впадинами. В пределах последних в юрское время накапливались угленосные терригенные толщи. Активные движения по глубинным разломам привели в ряде мест к излиянию базальтовых лав.

В кайнозойскую эру дифференцированные глыбовые движения активизировались, в результате произошло омоложение горного рельефа. Новейшие движения проявлялись унаследованно от более ранних этапов.

Заключение

Таким образом, север Кемеровской области, включающий южную часть Западно-Сибирской равнины, сформировался в мезозойскую и кайнозойскую эры, представлен платформенным чехлом, состоящим преимущественно из осадочных пород. Территория области имеет особую геотектоническую структуру -- краевой прогиб, смену ландшафтов от морских переходных к континентальным; особый пульсирующий характер погружения, эпизоды компенсации прогибания приростом органической массы; климатический фактор -- анаэробное брожение в болотах, предопределившее разнообразный состав углей; различная интенсивность тектонических движений, вызвавших различия марочного состава углей.

Современный рельеф области в основном сформировался в четвертичный период кайнозоя. Рельеф области тесно связан с геологическим строением и отличается большим разнообразием. Выделяется пять орографических районов: Кузнецкий Алатау, Горная Шория, Салаирский кряж, Кузнецкая котловина и Западно-Сибирская равнина.

Список литературы

1. Э.М. Раковская, МИ. Давыдова. Физическач география России. Часть 2// учебник для вузов.- Москва: Владос, 2003.- С.274-286.

2. Руднев С.Н, Бабин Г.А., Борисов С.М., Мороз Е.Н., Шемелина И.В. Динамика внедрения гранитоидных батолитов в окраинно-континентальных орогенных поясах (на примере каледонид Алтае-Саянской складчатой области) // Современные проблемы формационного анализа, петрология и рудоносность магматических образований. Тезисы докл. Всероссийского совещания, 16--19 апреля 2003 г. Новосибирск, из-во СО РАН, филиал ГЕО, 2003 г. с. 289-291.

3. Хомичев В.Л., Кужельная Е.В., Хомичева Е.С. Эталон тельбесского габбро-гранитоидного комплекса (Горная Шория). - Новосибирск: СНИИГГиМС, 1997. - 230 с.

4. Руднев С.Н., Владимиров А.Г., Бабин Г.А., Борисов С.М., Бибикова Е.В., Котов А.Б., Пономарчук В.А., Травин А.В., Сальникова Е.Б., Левченко О.В. Раннепалеозойские гранитоидные батолиты Алтае-Саянской складчатой области // Петрология магматических и метаморфических комплексов. Мат-лы Всероссийской научной конф., вып. 3, т. 1, Томск, 2002, с.201-207.

5. Э.М. Раковская, МИ. Давыдова. Физическач география России. Часть 1// учебник для вузов.- Москва: Владос, 2001.

6. Сотников В.И., Федосеев Г.С, Кунгурцев Л.В. и др. Геодинамика, магматизм и металлогения Колывань-Томской складчатой зоны. -Новосибирск: изд-во НИЦ ОИГГМ СО РАН, 1999. - 227 с.

7. Схемы межрегиональной корреляции магматических и метаморфических комплексов Алтае-Саянской складчатой области и Енисейского кряжа / Отв. ред. В.Л. Хомичев. - Новосибирск: СНИИГГиМС, 2002 -178 с.

Размещено на Allbest.ru