Общая характеристика тектонического строения литосферных плит Республики Татарстан

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Общая характеристика тектонического строения литосферных плит Республики Татарстан



Содержание

Введение

Глава 1. Общие характеристики

1.1 Тектонические поднятия

1.2 Тектонические разрывы

1.3 Тектоническое движение

1.4 Тектонические деформации

Глава 2. Краткая история исследований

2.1 Тектоника Востока Русской плиты

2.2 Краткая история изучения тектоники Татарстана

Глава 3. Тектоническое районирование

3.1 Общие представления

3.2 Принципы тектонического районирования

Заключение

Список литературы

Приложения

Введение

Тектонока - строительное искусство. В геологии тектоника рассматривает тектонические процессы, под действием которых различные участки земной коры в определенный исторический промежуток времени приобретают различный облик или строение, т.е. происходит перестройка литосферы.

Литосфемра -- твёрдая оболочка Земли. Состоит из земной коры и верхней части мантии.

В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

Блоки литосферы -- литосферные плиты -- двигаются по относительно пластичной астеносфере (астеносфера - верхний пластичный слой верхней мантии Земли).

Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит. Первой задачей прикладной тектоники считается исследование геологической структуры в ее статическом положении или, иными словами, выделение и структурно-морфологическое описание геологических тел и объектов.

Изучение современных движений земной коры и обусловливающих их процессов, составляет третье, динамическое, направление тектонических исследований, использующее наблюдения за очагами землетрясений, геодезические данные и другие указания на активность разломов с целью расшифровки новейших тектонических движений и прогноза нефтеносности.

Структурное, историко-генетическое и динамическое направления в тектонике тесно связаны друг с другом, что проявляется в изучении механизма формирования различных дислокаций.

Соблюдение строгой методологии тектонических исследований призвано играть важную роль в повышении качества и эффективности геологических работ.

Тектонические элементы Татарстана входят в структуру Волго-Уральской антеклизы, занимающей восточную часть древней Восточно-Европейской (Русской) платформы



Глава 1. Общие характеристики

1.1 Тектонические поднятия

Территория Татарстана принадлежит четырем крупным тектоническим элементам Волго-Уральской антеклизы: Южно-Татарскому и Северо-Татарскому сводам, Мелекесской впадине и Казанско-Кировскому прогибу. На склонах сводов и в Мелекесской впадине структурный план верхнефранско-фаменского и турнейско-средневизейского комплексов осложняет Камско-Кинельская система погребных внутриформационных прогибов (Усть-Черемшанский, Нижнекамский, Актаныш-Чишминский и др.). Крупные тектонические элементы включают множество более мелких положительных и отрицательных структурных форм, неодинаковых по своей природе, морфологическим признакам и характеру отображения в геологическом разрезе. В широко распространенной морфологической классификации платформенных структур (Наливкин,1963) в качестве главных критериев использовались размеры (площадь) и форма структур, а также соподчиненность тектонических форм. По этим признакам выделены региональные (щиты, плиты) и крупнейшие надпорядковые тектонические элементы (антеклизы, синеклизы, авлокогены и др.); крупные I порядка (своды, впадины, сложные валы и др.); средние (II порядка), мелкие (III порядка) и мельчайшие (IVпорядка) структурные формы.

Современные классификации (типизации) структур и связанная с ними терминология базируются на трех группах критериев, учитывающих: морфологию и размерность (с делением на порядки), характер соотношений форм в разрезе и генезис структур. Первая группа критериев основана на визуальной качественной оценке конфигурации и морфологических особенностей структур, поскольку они представляют собой геологические тела с определенными параметрами. К числу оценочных критериев относятся: знак структуры (положительная, отрицательная), форма (изометрическая, линейная, куполовидная), степень замкнутости, контрастность, наличие объединяющей флексуры, асимметрия, особенности литерального группирования составляющих форм. Вторая группа критериев основана на анализе структурных соотношений между отдельными комплексами разреза с целью выявления степени отраженности конкретных геологических объектов на различных стратиграфических уровнях. Изучение морфологических признаков структур позволяет судить о времени, интенсивности и длительности структурообразования. Среди положительных и отрицательных форм по соотношению структурных планов в разрезе выделены 3 типа: сквозной, наложенный (навешенный) и погребенный.

Третья группа критериев рассматривает генетические признаки структур с целью установления их природы.

Таблица 1.1 Деление структур на порядки

Вид структурной формы	Порядок структурной формы	Составляющие	На территории Татарстана
Крупная структурная форма	Структура I порядка	свод, впадина, их составные элементы: вершина, купол, выступ, склон, борт(для отрицательных форм), седловина.	Своды: Южно-Татарский, Северо-Татарский, Жигулевско-Пугачевский и т.д. Впадины: Мелекесская, Бузулукская и др. Крупные прогибы: Казанско-Кировский и др.
Средняя структурная форма	структура II порядка	вал, валообразная зона, валообразная структура, терраса, гряда (полож. формы кристал.фундамента), зона поднятий, депрессия, прогиб, эрозионный врез.	Валы: группа Нижнекамских валов и др. Линейные полож.формы: Усть-Икский, Елабужский, Первомайский, Бондюжский, Бавлинско-Туймазинский и др.
Мелкая структурная форма	Структура III порядка( составной элемент - структура IV порядка)	поднятие (локальное, брахиантиклинальное, куполовидное), мелкий купол, прогиб, эрозионный врез укороченной длины.	Прогибы: Казанско-Кировский, Саралинский, Фоминово-Кандызский и др.



На основании анализа многих классификаций в числе основных структуообразующих факторов можно выделить: тектонические движения (по разломам в фундаменте, блоковые, надблоковые и др.), седиментационные (аккумулятивные), эрозионные и др. процессы. Структура - термин свободного пользования для обозначения форм различных порядков - положительных и отрицательных. Крупнейшие структуры - синеклизы и антеклизы. Свод - это обширные поднятия в современном структурном плане, имеющие до 200-300 км. в длину и 100-150 км. в ширину. Склоны сводов имеют ступенчатое строение. Известны погребные своды (вершины, выступы), дислоцирующие фундамент и древние слои чехла. Впадины - это крупные отрицательные структуры, которые выделяются по морфологическому признаку современного или древнего планов. Различаются по происхождению и особенностям геологического развития. Имеют изометрические или вытянутые (прогибы) замкнутые формы, бывают унаследованные структуры (сформированы на участках длительных и устойчивых прогибаний) и наложенные впадины (образовавшиеся на участках, занимавшие ранее приподнятое структурное положение). Прогибами называется обширная группа отрицательных структур, имеющих различный порядок (крупные, средние, мелкие) и генезис. Купол - этот термин применяется для обозначения изометрических вершин сводов. Седловины - удлиненные структуры отрицательного знака, приуроченные к местам сочленения сводов или крупных впадин. Структурные террасы (девон) или гряды (фундамент) характеризуются плоской формой, вытянутой вдоль грабенообразных прогибов, поверхность осложнена небольшими малоамплитудными выступами и пологими локальными поднятиями. (Приложение №6, №7)

Термин "вал" широко используется для обозначения протяженных зон поднятий, возникших под влиянием тектонических деформаций(нижние горизонты) и седиментационных процессов в сочетании с тектоническими (верхние этажи) Валообразная структура - представляет собой линейно вытянутую цепочку поднятий(близких по морфологии и генезису) с несколько изменяющимися простираниями вдоль слабо выраженных флексур или относительно крутых крыльев. Воалообразная зона - сочетание двух или более валообразных структур. Локальная структура - это понятие объединяет генетически разнообразные образования, природа которых связана с тектоническими, седиментационными и др.процессами. Формами низших порядков являются средние, мелкие и мельчайшие структуры, образовавшиеся в процессе формирования крупных тектонических элементов.

Таким образом, все многообразие структур по генетическим признакам может быть подразделено на несколько групп: тектонические, седиментационные, седиментационно-тектонические (преобладает тектонический фактор), тектоно-седиментационные(доминирует седиментационный фактор), эрозионные (тектоно-эрозионные, эрозионно-тектонические) и др. На основе морфологических и генетических критериев разработаны морфогенетические классификации нефтеносных структур.

1.2 Тектонические разрывы

По направлению перемещений блоков в вертикальном и горизонтальном направлениях выделяют:

- взбросы и сбросы - образуются при вертикальных перемещениях блоков вдоль сместителя, у которого угол падения >45^о. Взбросом называют разлом, у которого лежачий блок опущен, а висячий - приподнят (взброшен); сбросом же называют разлом, у которого висячий блок опущен, а лежачий - приподнят;

- сдвиги образуются в случае, когда блоки перемещаются относительно друг друга в горизонтальном направлении. Сдвиги разделяются на: правые - когда блоки смещаясь двигаются по часовой стрелке; левые - перемещения блоков в плане происходит против часовой стрелки.

В природе редко встречаются разрывы какого-то одного типа. По одному сместителю могут происходить как вертикальные, так и горизонтальные смещения. Образуются взбросо- и сбросо-сдвиги.

Часто тектонические нарушения образуют систему разломов:

- грабен представляет систему, в которой центральная часть (блок) опущена, а крылья подняты;

- горст - это система разломов, в которой центральная часть поднята, а крылья опущены. Система грабенов протяженная на сотни км называется рифт.

По глубине и протяженности разрывы делятся на трещины и разломы. По глубине разломы подразделяются на: коровые - пересекают земную кору и входят в мантию, глубинные - пересекают мантию. Взбросы, у которых угол наклона сместителя < 45^о называются надвигами. Система крупных надвигов с почти горизонтальным перемещением блоков на большие расстояния называется тектоническими покровами или шарьяжами.

1.3 Тектоническое движение

Типы тектонического движения:

1. По направлению движения - вертикальные или радиальные и горизонтальные, или тангенциальные.

2. По интенсивности воздействия - колебательные и деформационные.

3. По глубине и масштабу (или области их проявления):

· поверхностные, связанные с процессами в осадочном чехле;

· коровые, охватывающие земную кору,

· глубинные, обусловленные процессами в верхней мантии.

4. По времени проявления - современные, неотектонические (неоген - четвертичный периоды), тектонические движения прошлых геологических эпох. Колебательные движения - это движения, у которых, во-первых, направление движения вертикальное, во-вторых направление движения периодически сменяется (т.е. при колебательных движениях один и тот же блок земной коры испытывает попеременно опускание или подъем). Колебательные движения происходили во все геологические этапы развития земной коры и происходят и сейчас.

Колебательные движения в геологическом прошлом. Признаками таких движений являются:

1. литолого-фациальные изменения осадочного разреза,

2. мощность отложений,

3. стратиграфические несогласия.

Определение колебательного движения.

1. При опускании участка (или трансгрессии моря) происходит смена фациальных условий и в разрезе это фиксируется сменой грубообломочных осадков на мелкообломочные морские. В том случае, когда участок воздымается (происходит регрессия моря) в стратиграфическом разрезе породы глубоководных морских фаций сменяются мелководными и грубообломочными. Таким образом, по изменению литолого-фациального состава можно определить направление колебательных движений.

2. Амплитуду тектонических движений или величину прогибания отражает мощность отложений, накопившихся в геологический отрезок времени. При этом исходят из представления, что прогибание дна бассейна компенсировалось накоплением в нем осадков.

3. При длительном погружении осадочные толщи разного возраста формируются последовательно друг на друге, имея общие или близкие элементы залегания. В этом случае говорят о согласном залегании толщ. Если поверхность морского дна при последующем воздымании становится сушей, то она начинает разрушаться и наступает перерыв в осадконакоплении. При этом образуется поверхность разрушения или размыва. Если через какой-то период времени на этом участке начнется новое опускание, то на поверхности размыва начнут накапливаться новые отложения, залегание которых будет отличаться от залегания нижележащих толщ. В этом случае говорят о несогласном залегании разновозрастных толщ, а поверхность размыва - поверхностью несогласия.

Различают несколько типов несогласий.

1 - Параллельное, когда между пачками пород проходит поверхность размыва, а углы наклона залегания слоев не меняются.

2 - Угловое несогласие возникает тогда, когда на поверхности размыва накапливаются пачки пород, у которых углы наклона слоев отличаются от элементов залегания пород до поверхности размыва.

Деформационные тектонические движения - это такие движения блоков Земной коры, в результате которых нарушаются условия первичного залегания слоев, их смещение относительно друг друга, т.е. происходит их деформация или тектоническое нарушение. Наиболее наглядно они проявляются в слоистых толщах. Слой или пласт - это плитообразное тело, ограниченное близ параллельными поверхностями, у которого длина в несколько раз превышает мощность. У слоя выделяют: кровлю, подошву и мощность. Кроме того, каждый слой занимает какое-то положение в пространстве. Это положение определяют элементы залегания его поверхностей: простирание и падение. Иначе еще можно сказать, что это положение в плане и разрезе. Для наклонных слоев - простирание пласта - это его протяженность на горизонтальной плоскости. Отсюда - линия простирания пласта - это линия его пересечения с горизонтальной плоскостью. Линия, лежащая в плоскости пласта и перпендикулярная линии простирания называется линией падения пласта. Их положение относительно стран света измеряют в углах относительно северного меридиана и называют азимутами простирания и падения. Кроме этих элементов определяют угол падения, который образуется линией падения и горизонтальной плоскостью. Все эти элементы определяются с помощью горного компаса. Неотектонические (новейшие) движения проявились в различных частях Земли и определили её современный рельеф. Наиболее максимально они проявились в формировании горного рельефа.

Таким образом, тектонические движения можно разделить по направлению движения, по интенсивности воздействия, по глубине и масштабу, по времени проявления.

1.4 Тектонические деформации

Виды деформаций:

1. упругие

2. пластические

3. хрупкие (разрывные)

Упругие деформации - это такие воздействия тектонических сил, при которых сохраняется способность восстанавливать первоначальную форму телом, после прекращения действия на него какой-либо нагрузки. Упругие свойства сохраняются до определенной величины воздействия, которую называют пределом упругости. При достижении предела упругости тело теряет способность восстанавливать первоначальную форму. Происходят пластические деформации, в результате которых в пластах пород возникает новая форма, но сохраняется их сплошность.

Упругие и пластические деформации происходят до тех пор, пока не будет пройден предел прочности пород, после чего происходит их разрушение или хрупкие деформации. В результате сжатия и пластических деформаций в толще пород слои изгибаются и образуют складки, и такие нарушения первичного залегания слоев называют складчатыми или пликативными нарушениями.

Разрывные нарушения образуются вследствие тектонической деформации пластов с нарушением их сплошности.



Глава 2. Краткая история исследований

2.1 Тектоника Востока Русской плиты

История изучения геологического строения территории Волго-Уральской антеклизы исчисляется многими десятилетиями. Первые исследования тектоники касались главным образом морфологии структур и лишь немногие - их происхождения. На основании углубленного изучения геологических объектов Восточно-Европейской платформы ученые впервые обосновали представления о режимах тектонических движений и расколах фундамента, выделили в геологической истории платформы самостоятельные периоды и этапы развития, описали и обосновали представления о режимах тектонических движений и расколах фундамента, выделили в геологической истории платформы самостоятельные периоды и этапы развития, описали и обосновали типы тектонических структур, выяснили ряд других важных закономерностей.

А.П. Капринский впервые применил метод палеотектонического анализа и на его основе составил первую тектоническую схему платформы с указанием исторической последовательности геологического развития и образования складок. Он выделил наиболее крупные тектонические элементы платформы - глыбы и впадины, "вздутия" и котловины и показал существования двух чередующихся во времени систем изгибов: меридиональной (на востоке), согласующейся с направлением Уральского хребта, и широтой (на юге), согласующейся с направлением Кавказского хребта. Простирание осей платформенных антиклиналий А.П. Карпинский связывал с расположением береговых линий древних бассейнов. В конце XIX столетия было заложено одно из главных теоретических положений фундаментальной тектоники, согласно которому структурообразующие движения на древних платформах следует рассматривать как самостоятельные. Дислокации платформы определяют горсты и грабены, возникшие под влиянием тектонических движений в окружающих горных хребтах. Территория распространения Восточно-Русской впадины в основных чертах совпала с современным положением Волго-Уральской антеклизы (работа А.Д. Архангельского). Строение этой впадины представлялось в виде валов и рвов (прогибов), прослеженных на значительном расстоянии, преимущественно в меридиональном направлении. Структуры фундамента передаются покрывающим пластичным осадочным породам, вызывая здесь различные изгибы, которые "по форме могут резко отличаться от складок и надвигов подстилающих и гнейсовых масс". Таким образом, представление ученых о строении и движениях земной коры оказались достаточно гибкими и менялись в зависимости от геологической изученности.

2.2 Краткая история изучения тектоники Татарстана

Впервые были установлены такие крупные тектонические элементы, как Вятский Вал, Сокско-Шемшинская, Грахано-Елабужская зоня поднятий и ряд локальных структур. Изучение тектоники тесно переплетается с историей поисково-разведочных работ на нефть. В развитии исследований выделяется несколько последовательных этапов, различающихся задачами, методикой и конечными результатами геологических работ. На первом этапе поиски перспективных структур осуществлялись структурно-геологической съемкой, ориентированной на изучение верхнепермских отложений. С опозданием в 1939 г.

Татарского геологоразведочного треста работы получили три основных направления: картирование верхнепермских отложений с помощью структурно-геологической съемки, выявление поднятий в низах нижней перми структурно-картировочным бурением, выяснение структурных соотношений различных комплексов палеозоя и глубокое бурение с целью поисков глубинных положительных форм. В рассматриваемый период несколько большую роль в познании тектоники начали играть и геофизические методы исследований. Всего за весь период подготовлено свыше 150 положительных структурных форм по разным горизонтам верхней перми. Поднятия представлены главным образом брахиантиклиналями, местами объединенными в структуры более высокого порядка: Сокско-Шешминский, Елабуго-Бондюжский, Вятский валы и др. Среди первых работ сектора геологии нефти выделяется сводная структурная карта по разным горизонтам верхней перми, составленная под руководством Е.И. Тихвинской. В карте обобщены материалы структурно-геологической съемки и бурения по состоянию на 1947 г. Завершающей работой этого цикла исследований стала структурная карта Татарстана, приведенная к кровле нижнеказанского подъяруса. Первые обобщающие работы по глубинной тектонике Татарстана на основании материалов полевых геологических и геофизических съемок и структурного бурения написаны Е.И. Тихвинской. Первые обзорные тектонические схемы и сводные структурные карты территории Татарстана по пермским отложениям, на которых выделены некоторые крупные структуры, известные в настоящее время, составлены В.И. Носаль, Ю.А. Притулой, А.А. Трофимуком, А.А. Борисовым, О.П.Грациановой, А.М. Мельнтковым. Н.С. Шатский первым отметил существование крупной зоны приподнятого залегания кристаллического фундамента в восточной части платформы, названной им Волго-Уральским сводом, и дал теоретическое обоснование авлокогенам. Практически на всей территории Татарстана по данным глубокого бурения было установлено совпадение пермского и каменноугольного структурных планов, геологами-нефтяниками выделен Татарский свод. Позднее А.А. Бакиров уточнил границы Татарского свода, включив в его состав часть территории на северо-западе Татарстана. Исключительно интересную информацию принесли результаты опорного бурения, проводившегося в конце 40-х - в начале 50-х годов в различных районах Восточно-Европейской платформы. Выявлен ряд крупных тектонических элементов, установлено несоответствие между строением поверхности фундамента и верхних структурных этажей осадочного чехла. А.А. Бакииров,характеризуя результаты опорного бурения на востоке платформы, описал Татарский и Токмовский своды, разделяющий их Ульяновский прогиб и Мелекесс-Радаевскую впадину. Он же отметил асимметричность строения Татарского свода и ступенчатое погружение его склонов. В качестве ведущего структурного элемента на картах тектонического районирования выделялся Татарский свод с двумя вершинами или выступами и окружающими его крупными депрессиями и впадинами - Мелекесской, Казанско-Кировской, Камской. Вершины Татарского свода были разделены Сарайлинским (Заинским) прогибом. В.Д. Наливкин, Л.Н. Розанов, Э.Э. Фотиади, С.П. Егоров и др.геологи составили подробную схему тектоники и описали все известные тогда крупные и мелкие структурные формы с подразделением их на 3 категории (I, II, III порядка). Образование крупных структур I порядка связывалось с длительными вертикальными колебательными движениями. Формирование структур II и III порядков объяснялось тектоническими движениями, проявившимися в более короткие отрезки времени. Роль дизъюнктивных нарушений в этой работе не получила должной оценки.

На тектонических картах и схемах были выделены Татарский, Токмовский, Жигулевско-Пугачевский, Башкирский и Камский своды, Мелекесская, Верхнекамская и Бирская впадины. В дальнейшем границы тектонических элементов и их наименование уточнялись, но схема расчленения региона сохранила свое значение до настоящего времени. И.А. Шпильман впервые обратил внимание на существование в Татарстане погребных девонских прогибов (названных позднее В.Д. Наливкиным грабенообразными) и сопряженных с ними древних гряд и поднятий фундамента. Один из таких прогибов (Алтунино-Шунакский) он описал в 1957 г. И.А. Шпильман правильно определил момент заложения прогиба (кыновское время), но отрицал его дизъюнктивную природу, полагая, что прогиб возник в результате пластических деформаций кристаллического фундамента. Б.М. Юсупов выделил ряд разломов на склонах Татарского свода и в зоне Сарайлинского прогиба и изложил одну из концепций тектонического развития, в которой утверждал, что ведущее направление разломов северо-заподное и северо-восточное. На Ленинградском совещании по выработке схемы классификации платформенных структур была принята морфологическая классификация платформенных структур. В качестве главных признаков использованы размеры (площадь) и форма структур, а также соподчиненность тектонических форм. В соответствии с размерами выделены региональные (щиты, плиты), крупнейшие, надпорядковые (антеклизы, синеклизы, авлокогены и др.), крупные, I порядка (своды, впадины, сложные валы и др.), средние (II порядка), мелкие (III порядка) и мельчайшие (IV порядка) структурные формы. По соотношению длиной и короткой осей структурные формы каждого порядка подразделились на две категории: округлые (изометричные) и вытянутые (линейные). Наряду с куполовидными поднятиями, валами, котловинами и депрессиями выделены горстообразные поднятия, грабенообразные котловины, дизъюнктивные валы и дизъюнктивные депрессии. Среди внутричехольных образований обоснованы структуры уплотнения, облекания и др. Основные соотношения структурных форм в разрезе представлены в классификации тремя возможными типами: сквозными, погребенными и дисгармоничными. В этой классификации, по сравнению с более ранними, подчеркнуто значение разрывных нарушений и увеличено число типов тектонических форм II порядка (Приложение №5).

Таблица 2.1 Типы структур II порядка Татарстана

Генетические типы	Разновидности генетических типов по особенностям формирования	Структурные соотношения	Тектонотипы
тектонический	приразломный	сквозные	Валы: Усть-Икский, Бавлинско-Туймазинский, Дигитлинский, Первомйский, Бондюжский, Азево-Салаушский, Елабужский, Пичкасско-Бугровский
	надблоковый	погребенные	Террасы вдоль рифейских грабенов и девонскихграбенообразныхпрогибов: Юхмачинская и др.
		сквозные	Валы(валообразные зоны): Грахано-Сентянская, Грахово-Шурнянская, Кирменская, Нижне-Шуньская, Уркушско-Кутлубукашская, Кабык-Куперская, Казакларская и др.
		погребенные	Террасы: Бакеевская
Седиментационно-тектонический	Приразломный (прифлексурный) Надблоковый	Сквозные	Валы: Нурлатский, Максимкинский, Смагинский
		Сквозные	Валы:Аксубаево-Эштебенькинский Валообразные структуры: Сиреневская
		Наложенно-сквозной	Валы: Акташско-Ново-Елховский
Тектоно-седиментационный	Надблоковый (с преобладанием седиментационного фактора)	Погребенно-наложенные	Валы: Уратьминско-Черемшанский, Ульяновский, Черемуховско-Кадеевский, Енорускино-Кутушский
седиментационный	Ядра локальных поднятий образованы рифогенными массивами	наложенные	Валообразные чтруктуры(зоны): Аканская, Вишнево-Полянская, Онбийско-Ерсубайкинская, Куакбашская, Улеминская, Пановская и др.

тектоника плита литосферный татарстан

На рубеже 60-х годов впервые была научно обоснована вероятность широкого развития биогермных фаций и построек в верхнедевонских и турнейских отложениях на территории Татарстана и в других районах Волго-Уральской провинции. Бурением выявлены органогенные массивы куполовидной формы, приуроченные как к локальным тектоническим поднятиям, так и к моноклинным склонам. Были выделены разновидности сложных локальных структур с различным участием в их формировании органогенных построек, тектонического и других факторов. Путем анализа литофаций и мощностей осадков в верхнефранско-яснополянской части разреза выявлена система различных по морфологии депрессий (Усть-Черемшанская, Нижнекамская, Актаныш-Чишминская и др.) и установлена пространственно-генетическая связь между зонами развития различных типов структур. Совокупность новых геологических данных легла в основу концепции об условиях формирования Камско-Кинельской системы прогибов и природе связанных с нею структур. Особое место в решении научных и прикладных задач занимают вопросы тектонического районирования нефтегазоносных территорий. Принципы составления тектонических карт сводятся к выделению в разрезе различных типов структур с установлением их геологических границ, гипсометрии и конфигурации. В качестве основы тектонического районирования использовалась поверхность фундамента и структурные комплексы осадочного чехла под названием структурно-технических этажей или ярусов. Число подобных подразделений, их вертикальные и латеральные ограничения у разных исследователей не совпадали. Это затрудняет создание единых тектонических схем с однозначными границами структур.

Позднее на месте единого Татарского свода выделяли два самостоятельных свода: Южно-Татарский (Альметьевский) и Северо-Татарский (Кукморский). Второе важное направление исследований заключается в дальнейшем развитии представлений о строении и генезисе Камско-Кинельских внутриформационных прогибов, с которыми связано формирование зон размещения биогермных структур. Благодаря этим работам показана роль седиментационных процессов в структурообразовании и установлена природа нефтеносных каменноугольных поднятий, что способствует повышению эффективности поисков нефти на территории республики.

Третье направление исследований не имеет прямого отношения к картированию структурных форм осадочного чехла и проводится в рамках программы изучения возможной нефтегазоносности кристаллического фундамента Татарстана. Исследование глубинных недр осуществляетсяв течение последних 20 лет путем бурения специальных параметрических и сверхглубоких скважин и проведения широкого комплекса геофизических методов. В соответствии с исходной концепцией бурение ориентируется на вскрытие проницаемых зон (зон разуплотнения), прогнозируемых на больших глубинах; изучение локальных выступов фундамента и углубление в толщу кристаллических пород на первые сотни метров с целью выявления верхних зон разуплотнения и оценки свойств коры выветривания. Главным принципом обоснования местоположения сверхглубоких скважин служит их заложение вблизи предполагаемых региональных разломов, рассекающих Южно-Татарский свод.

Таким образом, благодаря первому направлению исследований была разработана эффективная методика поиска нефти, была раскрыта природа многочисленных групп каменноугольных нефтеносных поднятий, было дано объяснение причины структурного несоответствия верхних и нижних горизонтов (девонских). Это способствовало значительному повышению успешности работы в нефтяной области Татарстана. На основе подходов образовались различные классификации структур II и III порядков. Так же исследования и многочисленные обобщения последних 20-30 лет помогли раскрыть некоторые детали строения и условия формирования этих структур.



Глава 3. Тектоническое районирование

3.1 Общие представления

В тектоническом отношении территория Республики Татарстан приурочена к центральной части Волго-Уральской антеклизы, занимающей обширные пространства на востоке древней Восточно-Европейской платформы. В пределах антеклизы выделяется Волго-Уральская нефтегазоносная провинция, охватывающая также южную часть Предуральского краевого прогиба. В настоящее время под Волго-Уральской антеклизой понимается восточный участок древней платформы, в пределах которого развиты различные по морфологии крупные структурные элементы (своды, прогибы, впадины и др.), расположенные в общем на приподнятом по сравнению с обрамляющими регионами дорифейским цоколе (приложение №1).

Фундамент антеклизы образован складчато-метаморфическими породами архейского, нижне- и среднепротерозойского возраста. Весь комплекс расчленен разломами на крупные и мелкие блоки, опущенные на различные глубины. Приподнятые блоки фундамента служили ядрами, над которыми в последующем образовались своды, над опущенными элементами фундамента формировались прогибы и впадины, выполненные отложениями осадочного чехла.

Современные структурные соотношения поверхности фундамента и палеозойского осадочного чехла представляют суммарный результат взаимодействия тектонических и седиментационных процессов, протекавших в течение длительной геологической истории - от архея до современной эпохи включительно. Именно тектоника определяет характер формаций осадочного чехла, литолого-фациальную обстановку осадконакопления, мощности и вещественный состав отложений, тип структур различных рангов, т.е. те условия, в которых протекают процессы нефтегазообразования и формирования залежей нефти и газа. Опыт поисково-разведочных работ свидетельствует, что промышленная нефтегазоносность непосредственно контролируется (за редкими исключениями) средними, мелкими и мельчайшими структурными формами. Однако в своем пространственном размещении они подчинены более крупным тектоническим элементам. Основным методом синтеза фактических данных о строении, типах структур и нефтеносности является тектоническое районирование.

Существует несколько подходов к тектоническому районированию - в зависимости от целей конкретных исследований. Для решения задач прикладного значения в пределах нефтегазоносных территорий тектоническое районирование использует структурный принцип, позволяющий четко отразить на картах современное строение различных горизонтов. Чехла и поверхности фундамента, выявить типы структур, контролирующих скопление нефти, и раскрыть основные пространственные связи между продуктивными и не перспективными на нефть структурами.

3.2 Принципы тектонического районирования

Основные задачи тектонического районирования предусматривают анализ характера соответствия или несовпадения структурных планов по различным опорным горизонтам разреза, выяснение пространственных соотношений форм различных порядков, изучение их конфигурации и геологических границ.

Большинство специалистов выделяют в разрезе то или иное число структурных комплексов, структурных ярусов или структурных этажей, отличающихся друг от друга составом слагающих пород, типами структур, неоднозначным проявлением дизъюнктивной тектоники, особенностями седиментационных процессов и другими признаками. Понятие "структурный этаж" объединяет толщу пород различного стратиграфического объема, связанную единством геологической истории и структурных планов. По строению структурных этажей устанавливается вертикальная перестройка структурных форм или же унаследованность их развития.

Геологический разрез Татарстана включает шесть структурных этажей: кристаллический фундамент, рифейско-вендский, эйфельско-мендымский (эйфельско-среднефранкский), воронежско-тульский (верхнефранско-средневизийский), окско-нижнепермский (верхневизейско-нижнепермский) и верхнепермский. Самый нижний этаж начинается с поверхности фундамента, которая оказывает решающее влияние на формирование структурного плана всего осадочного чехла. Тектонический стиль фундамента определяет дизъюнктивная блоковая структура.

Предполагается, что дифференцированные тектонические движения передаются в осадочную толщу через гетерогенный кристаллический фундамент преимущественно в форме пликативных структур. Следующий, рифейско-вендский структурный этаж включает верхнепротерозойские терригенные отложения, имеющие на территории Татарстана весьма ограниченное распространение. Их присутствие зафиксировано по периферии Южно-Татарского и Северо-Татарского сводов, в Казанско-Кировском прогибе и Мелекесской впадине, где они выполняют крупные авлакогены и гребен-прогибы. Внутри древних осадочных пород установлены согласные и секущие тела магматических излияний среднего и основного состава (Мензелино-Актанышская, Сулинская площади). Структурная значимость рифейско-вендского этажа выражается в нивелировке глубоких авлакогенов, впадин-грабенов и грабенов-прогибов. В целом рассмотренный этаж характеризуется грабеновым строением отрицательных тектонических элементов, большим числом дизъюнктивных нарушений, повышенным магматизмом слагающих его отложений.

Третий, эйфельско-мендымский (эйфельско-среднефранский) структурный этаж охватывает всю терригенную толщу девона, а также карбонатные отложения доманикового и мендымского горизонтов. Отложения рассматриваемого структурного этажа имеют повсеместное распространение, но отличаются неодинаковой стратиграфической полнотой. Перерывы в осадконакоплении выявлены на границе на границе эйфельских и живетских отложений, а так же между пашийским и кыновским горизонтами. В структуре эйфельско-мендымского этажа находят отображение (чаще всего в более или менее сглаженном виде) почти все положительные и отрицательные формы, которые прослеживаются в рельефе поверхности фундамента (валы,террасы, выступы,прогибы). Региональный структурный план терригенной толщи девона значительно выполаживается, но сохраняет черты сходства со строением поверхности кристаллического фундамента на большей части исследуемой территории.

Крупная перестройка структурного плана, начавшаяся с позднефранского времени, привела к созданию нового (воронежско-тульского) структурного этажа, охватывающего комплекс пород от кровли мендымского до тульского горизонта включительно. В целом структурный план рассматриваемого этажа отличается значительной расчлененностью и прослеживается с выполаживанием и некоторыми изменениями в вышележащих отложениях вплоть до пермских слоев включительно. Его структурный план резко отличается от строения подстилающих отложений. Особенностью нового структурного этажа является широкое развитие в позднефранскотурнейское время некомпенсированных прогибов и рифовых фаций, охвативших бортовые зоны Камско-Кинельских дипрессий. Сформировавшиеся органогенные постройки контролировали последующий процесс структурообразования в перекрывающих отложениях.

В целом структурный план этажа отличается значительной расчлененностью и прослеживается с выполаживанием и некоторыми изменениями в вышележащих отложениях вплоть до пермских слоев включительно. Пятый, окско-нижнепермский структурный этаж включает нижнекаменноугольные (начиная с окского надгоризонта), средне-верхнекаменноугольные и нижнепермские отложения. Его верхней границей является эродированная поверхность нижнепермских карбонатных пород, соответствующая предверхепермскому перерыву. Этот этаж характеризуется слабым проявлением собственных структурообразующих процессов и пологим залеганием опорных слоев. Структурные формы рассматриваемого комплекса в большинстве случаев унаследованы от нижнего этажа. Однако существует небольшая группа мелких структур облекания эрозионного рельефа на поверхности сакмарских известняков или внутри каменноугольной толщи. Отложения верхнепермской системы образуют шестой структурный этаж. Его границы определяют стратиграфические перерывы. Значение этого этажа заключается в общей нивелировке унаследованных структурных планов, а также в формировании мелких эррозионно-седиментационных локальных форм наложенного типа (облекание линз песчанников, эррозионных останцов и др.) Современная конфигурация Южно-Татарского свода окончательно сложилась в течение альпийского цикла (приложения №1, №2, №3, №4) тектогенеза. Однако геологические границы свода частично унаследованы и разновозрастны. Они проходят по региональным разломам фундамента, с которыми связано формирование протерозойских впадин - авлакогенов, линейных грабенообразных прогибов, резких уступов и флексур.

В линеаментном поле четко выделяется восточная дизъюнктивная граница, единая для Южно-Татарского и Северо-Татарского сводов, совпадающая с Удмуртским разломом и бортовым уступом Камско-Бельского авлакогена. Западная граница Южно-Татарского свода на стыке с Мелекесской впадиной трассируется по Баганинскому грабенообразному прогибу, заложенному в девоне, и линейному уступу, сопряженному с бортом прогиба.

С севера Южно-Татарский свод ограничен Прикамским разломом, выделенным по результатам глубокого бурения и геофизических исследований. В структурном плане осадочного чехла и поверхности фундамента ему соответствует Саралийский прогиб. Северная тектоническая граница хорошо согласуется с дистанционными исследованиями. На Южном погружении Южно-Татарского свода выделяется крупный Фоминовско-Кандызский выступ фундамента погребенного типа. Северное дизъюнктивное ограничение выступа в зоне "стыка" с крутым крылом Туймазинско- Бавлинского вала подтверждено линеаментом северо-восточного простирания. Юго-Восточное окончание Южно-Татарского свода заходит на территорию Башкортостана и сочленяется с Предуральским прогибом. С запада Северо-Татарский свод ограничен Казанско-Кировским прогибом, заполненным девонскими образованиями. Тектоническая граница проходит по западному краю Державинско-Пестричинской гряды, вдоль которого фиксируется резкое вклинивание терригенной толщи девона в сторону выступов Северо-Татарского свода. Северная граница свода условно проводится по Чепецкому прогибу.

Немский выступ, расположенный на территории Кировской области, входит в состав Северо-Татарского свода, поскольку он имеет сходное строение с Ковалинским выступом. Южно-Татарский и Северо-Татарский своды совместно с Коми-Пермяцким сводом образуют региональную Коми-Татарскую гряду фундамента размером 700х230 км. Почти по всему периметру она опоясана впадинами и авлакогенами, заполненными додевонскими отложениями. Условные границы Казанско-Кировского прогиба проводятся по изопахите 50 м., ограничивающей зону больших мощностей терригенной толщи девона. По фундаменту строение бортов прогиба осложнено меридиональной системой ступенчатых сбросов, которые отражены в гипсометрическом плане четкими линейными уступами. Мелекесская впадина включает несколько разнородных тектонических элементов, вовлеченных в послепермскую эпоху в единую область опусканий. Естественные геологические границы впадины сформированы в результате активных послепермских тектонических движений и закреплены в современном рельефе фундамента и строении осадочного чехла линейными уступами и флексурами. Северная граница впадины проходит по Прикамскому разлому, который отражен резким уступом по поверхности фундамента и односторонней флексурой в осадочных отложениях. Восточная граница впадины проводится по линейному уступу и Баганинскому прогибу. К западу от нее происходит резкая смена меридиональной зональности, характерной для строения западного склона Южно-Татарского свода, на северо-западную ориентировку структур. Западный борт Мелекесской впадины представляет собой сложный тектонический элемент, состоящий из разновозрастных фрагментов. Наболее древними являются Алькеевский рифейчкий грабен и девонские грабенообразные прогибы. В осадочном чехле дизъюнктивные нарушения фундамента трансформируются в линейные флексуры и прогибы.

Современные ограничения обрисованных структур I порядка имеют в основном сквозное отображение в разрезе и с определенной долей субъективизма могут считаться естественными геологическими границами. Таким образом, общая картина пространственных взаимоотношений структур I порядка, положенная в основу принятой тектонической схемы, достаточно хорошо обоснована с различных позиций (приложение №6).

Заключение

Тектоника - отрасль геологии, изучающая структуру земной коры и её изменения под влиянием механических тектонических движений и деформаций.

Основная задача -- изучение структуры земной коры, то есть размещения и характера залегания в её пределах различных горных пород, и закономерных сочетаний структурных элементов разного порядка -- от мелких складок и разрывов до континентов и океанов, а также выяснение истории и условий её формирования. Разделами тектоники являются структурная геология, геотектоника, новейшая тектоника (неотектоника), тектонофизика.

Общая тектоника (структурная геология) изучает различные типы структурных элементов литосферы. Региональная тектоника исследует современное распространение структурных форм, разрабатывает вопросы тектонического районирования, основываясь на данных геологической съёмки и различных геофизических методов.

Историческая тектоника изучает историю тектонических движений и формирования отдельных структурных элементов земной коры и её структуры в целом, намечает основные этапы и стадии развития, выявляет его общие закономерности.

Генетическая тектоника обобщает закономерности развития земной коры и её структуры, исследует причины тектонических движений и механизм формирования отдельных видов тектонических нарушений и структурных элементов земной коры.

Тектонофизика занимается приложением законов физики твёрдого тела. Неотектоника изучает тектонические движения новейшего отрезка истории Земли и созданные ими структуры.

Сейсмотектоника исследует тектонические условия проявления землетрясений.

Тектоника имеет большое практическое значение, так как она позволяет рационально направлять поиски и разведку полезных ископаемых.

Список литературы

1. Войтович Е.Д., Гатиятуллин Н.С. Тектоника Татарстана. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2012. - 132 с.

2. Богданов А.А. Тектоническая схема Восточно-Европейской платформы // Советская геология. - 1964. - №9

3. Косыгин Ю.А. Тектоника. - М.: Недра, 2009. - 616 с.

4. Мельников А.М., Войтович Е.Д., Лангуев П.И. Новые данные о тектоническом строении Татарии // Вопросы геологии, нефтеносности и методики поисково-разведочных работ в Татарии. - Альметьевск: Изд-во объединения "Татнефть", 1969

5. Поповин В.В. Разрывные нарушения на Татарском своде // Геология нефти и газа. - 1963. - №6

6. Степанов В.П., Ненароков С.Ю. и др. Тектоническое строение юго-востока Татарстана по данным бурения, аэромагнитно-сейсморазведки и космического дешифрования // Итоги геологоразведочных работ на территории Татарстана и пути повышения их эффективности на 1991-1995 гг. - Альметьевск: Из-во объединения "Татнефть", 2011 7. Хаин В.Е. Общая геотектоника. - М: Недра, 1973. - 512 с.

8. Хачатрян Р.О. Тектоническое развитие и нефтеносность Волжско-Камской антеклизы. - М.: Наука, 2009, - 171 с.



Приложения

Приложение №1

Тектоническая схема Волго-Уральской антеклизы



Приложение №2

Карта рельефа поверхности кристаллического фундамента Татарстана и прилегающих областей.



Приложение №3

Структурная карта Татарстана по подошве электрорепера "аякса" кыновского горизонта девона.



Приложение №4

Тектоническая схема палеозойского осадочного чехла.



Приложение №5

Типы структур второго порядка (Бондюжский вал. Тектонический тип).



Приложение №6.

Типы локальных поднятий Татарстана



Приложение №7

Типы локальных поднятий

Типы	Подтипы (особенности генезиса)	Структурные соотношения	Тектонотипы
Тектонический	надблоковый	Сквозные	Крым-Сарайское, Старо-Кадеевское, Зотовское, Тат-Кандызское, Бурдинское, Сумкинское, Сарайлинское, Тумутукское, Шалтинское, Максимкинское, Нуркеевское
		Погребенные	Тавельское, Южно-Сиреневское, Киязлинское, Добромышское, Восточно-Онбийское, Хансверкинское и др.
	Приразломный (прифлексурный)	Сквозные	Бондюжское, Первомайское, Средне-Кирменское, Бавлинское и др.
	С выступами фундамента и эффуз.телами в ядрах поднятий	Сквозные	Казакларское, Масловское, Фоминовское,Хуторское, Эштебенькинское
		Погребенные	Краснополянское
Седиментационный	Ядра поднятий образуют органогенные постройки позднефранско-фаменского возраста	Наложенные или бескорневые (навешенные по В.Д.Наливкину)	Бастырское, Шегурчинское, Контузлинское, Ново-Суксинское, Беркет-Ключевское, Пановское, Кадыровское, Зюзеевское, Южно-Нурлатское, Сабанчинское, Урустамакское, Кучуковское, Саракское, Южно-Сиреневское, Уратьминское, Сарапалинское, Кауакбашское, Улеминское, Демкинское, Архангельское, Зайцевское и др.
	Ядра поднятий образуют органогенные постройки турнейского возраста		Арбузовское, Булдырское, Змиевское
	Ядра поднятий образованы песчаными телами		Дружбинское
Седиментационно-тектонический	надблоковый	Сквозные (согласные) Сквозные (несогласные)	Ново-Еланское, Историческое, Ульяновское, Аксубаевское, Ковали-Чучинское, Сергиевское и др Сиреневское, Чумачкинское, Ашальчинское
	Приразломный (прифлексурный)	Сквозные	Нурлатское, Елабужское, Озерное, Пичкасское, Варзи-Омгинское и др.
	С выступами фундамента в ядрах поднятий		Сотниковское, Становое
Тектоно-седиментационный	надблоковый
Эрозионный	Ядра поднятий образуют морф.возвышенности эрозионно-карстового происхождения и др.неровностипалеорельефа
Эрозионно-седиментационный		Наложенные (бескорневые)	Степнеозерское, Кутушское

Размещено на Allbest.ru