Сравнительная характеристика аллювиальных отложений поймы и первой надпойменной террасы реки Сож (район д. Осовцы)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГОМЕЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

им. Ф. СКОРИНЫ»

Геолого-географический факультет

Кафедра геологии и разведки полезных ископаемых

Курсовая работа

Сравнительная характеристика аллювиальных отложений поймы и первой надпойменной террасы реки Сож (район д. Осовцы)

Исполнитель

студент группы ГР- 33: А. П. Марковский

Научный руководитель

доцент к. г. м. н.: Е. Ю. Трацевская

Гомель 2013г.



Реферат

Курсовая работа содержит 25 страниц, приложение (положение о курсовой работе) и 9 литературных источников.

Ключевые слова: аллювий, отложения, структура, текстура, осадконакопление, минеральный состав, гранулометрический состав.

Объект исследования: отложения поймы и первой надпойменной террасы реки Сож.

Предмет исследования: особенности осадконакопления, структурно-текстурные особенности и минеральный состав аллювиальных отложений..

Методы исследования: аналитический, петрографический, литологический.

Цели курсовой работы:

а) анализ условий осадконакопления аллювиальных отложений;

б) проведений сравнительной характеристики от.

Задачами курсовой работы являются:

а) описание методики по охране труда и проведении работ в грунтовой лаборатории и компьютерном классе;

б) описание условий осадконакопления аллювиальных отложений;

в) выделение структурно-текстурных особенностей аллювиальных отложений долинного комплекса реки Сож;

г) определение минерального состава

Вывод: для отложений поймы и первой надпойменной террасы характерно преобладание кварца в минеральном составе, а также присутствие в небольшом количестве зёрен ильменита и полевого шпата. При проведении минералогического анализа существенных различий в минеральном составе этих пород не выявлено. Отличия прослеживаются лишь в гранулометрическом составе этих пород.

Введение

К изучению аллювиальных отложений приковано внимание многих исследователей. Научный интерес объясняется, прежде всего тем, что аллювиальные отложения широко распространены среди современных осадков, в разрезе осадочных толщ всех геологических периодов. Поэтому многие проблемы континентального литогенеза, миграции вещества, его дифференциации и изменения на пути от бассейнов эрозии на континенте к морским водоемам и океанам, проблемы реконструкции погребенного рельефа, выяснения источников сноса, развития ландшафтов, корреляция во времени и пространстве геологических событий и отложений прошлого, выяснения баланса вещества отдельных регионов в процессе эволюции земной коры и т. д. не могут быть решены без привлечения данных по аллювию.

Практическая значимость изучения аллювиальных отложений вытекает, прежде всего, из того, что к ним приурочены россыпи золота, платины, алмазов, редких элементов, месторождения меди, железа, никеля, янтаря, угля, стройматериалов.

Целью данной курсовой работы является сравнение характеристик отложений поймы и первой надпойменной террасы реки Сож. В ходе работы нам необходимо провести анализ минерального и гранулометрического состава данных отложений, а также изучить условия осадконакопления аллювиальных отложений и пространственно-временные закономерности их формирования.

1 Охрана труда при проведении работ в грунтовой лаборатории и компьютерном классе

1.1 Охрана труда при проведении работ в грунтовой лаборатории

- Работники лаборатории (студенты) допускаются к работе только после прохождении инструктажа по технике безопасности и охране труда. Повторный инструктаж проводится не реже одного раза в шесть месяцев. Проведение предварительного и повторного инструктажа должно быть зарегистрировано в «Журнале регистрации инструктажа по технике безопасности».

- Работники лаборатории должны пройти инструктаж о правилах и способах тушения пожара в условиях лаборатории и по оказанию помощи при отравлении ядовитыми веществами.

- В лаборатории должны быть аптечка с набором медикаментов и перевязочных средств, необходимых для оказания медицинской помощи. Каждый работник должен уметь оказать первую доврачебную помощь.

- Рабочие помещения химических и геотехнических лабораторий, а также складов химических реактивов должны соответствовать требованиям «Инструкции по устройству, оборудованию и содержанию лабораторных помещений».

- Лаборатория должна быть оснащена системой проточно-вытяжной вентиляции.

- Моечное помещение должно быть обеспечено горячей водой.

- По окончании рабочего дня должно быть проверено выключение всех электронагревательных приборов, воды и газа. Производственные отходы должны быть вынесены из лаборатории.

- Установленное электрооборудование должно соответствовать проекту, паспорту установки, техническим условиям или ГОСТу.

- На каждую электроустановку должен быть составлен паспорт, в котором отмечаются все виды ремонта и вносимые изменения.

- Запрещается оставлять без надзора в течение длительного времени включённые в сеть электроприборы.

- Пол, где располагаются электроприборы, должен быть покрыт резиновым ковриком.

- Обработка проб, подготовка грунтов к анализам, разделение проб грунта без промывки, мытье посуды и приборов должны производиться в специальном помещении.

- Запрещается дробление грунтов и горных пород ручным способом без предохранения лица от осколков и пыли.

- Запрещается просеивание грунтов и горных пород в ситах без плотно закрытых крышек. [1]

1.2 Охрана труда при проведении работ в компьютерном классе

- К самостоятельной работе, на персональном компьютере (ПК) допускаются лица не моложе 18 лет, имеющие соответствующее образование и подготовку, обладающие теоретическими знаниями и навыками в соответствии с требованиями нормативных правовых актов, не имеющие противопоказаний к работе по состоянию здоровья, прошедшие медицинский осмотр, обучение безопасным методам и приёмам выполнения работ, вводный инструктаж по охране труда и инструктаж по охране труда на рабочем месте, проверку знания требований охраны труда.

- Организация рабочего места с ПК должна учитывать требования безопасности, удобство положения, движений и действий работника. При работе с ПК обеспечивается доступ работников к первичным средствам пожаротушения, аптечкам первой медицинской помощи.

- Невыполнение работниками требований настоящей инструкции рассматривается как нарушение трудовой дисциплины.

- При выполнении работ работник обязан: соблюдать требования охраны труда, содержать в порядке своё рабочее место, держать открытыми вентиляционные отверстия оборудования, соблюдать оптимальное расстояние от экрана монитора до глаз. Работу за экраном монитора следует периодически прерывать для обеспечения работоспособности и сохранения здоровья. Во время перерывов рекомендуется делать комплекс упражнений. Не следует оставлять оборудование включённым без наблюдения.

- Запрещается:

а) при включённом питании прикасаться к панелям с разъёмами оборудования, разъёмам питающих и соединительных кабелей, экрану монитора, загромождать рабочее место посторонними предметами;

б) допускать попадание влаги на оборудования, вытирать пыль на включённом оборудовании;

- По окончании работы работающего на ПК оператор обязан выключить питание системного блока, осмотреть и привести в порядок рабочее место.

- При повреждении оборудования, кабелей, проводов, появлении запаха гари, возникновения шума и других неисправностей отключить электропитание оборудования и сообщить руководителю и лицу, осуществляющему техническое обслуживание оборудования.

- В случае сбоя в работе оборудования ПК или программного обеспечения вызвать специалиста организации.

- При возгорании электропроводки, оборудования и тому подобных происшествиях отключить электропитание и принять меры по тушению пожара с помощью имеющихся первичных средств пожаротушения, сообщить о происшедшем руководителю. Применение воды и пенных огнетушителей для тушения электрооборудования недопустимо. Для этих целей используются углекислотные огнетушители.

- В случае внезапного ухудшения здоровья прекратить работу, выключить оборудование, сообщить об этом руководителю и обратиться к врачу. [2]

2. Условия осадконакопления аллювиальных отложений

Изучение аллювиальных отложений имеет важное значение в познании строения, состава, и истории развития земной коры и биосферы, поскольку с деятельностью рек связаны эрозия горных пород, миграция, дифференциация и аккумуляция вещества, создание специфических форм рельефа и ландшафта, процессы литогенеза и рудообразования. Аллювиальные отложения - важный элемент при палеогеографических реконструкциях и геологической корреляции.

В настоящее время накоплен значительный материал по дифференциации состава аллювия нормального типа. В то же время закономерности дифференциации для перигляциальных речных отложений оставались не исследованными. С этой целью изучался состав аллювия террас различных участков долины реки Сож.

Формирование состава верхнечетверитичных(aQIII) речных отложений в различных частях бассейна имеет ряд особенностей. В одной части оно связано с размывом отложений зоны краевых образований оршанской стадии последнего оледенения (IIIpz); в другой - с размывом моренных и флювиогляциальных осадков днепровского оледенения (IIdn), в третьих - с размывом и переотложением главным образом флювиогляциальных песков. Формирование осадков террас происходило в условиях размыва относительного однородного материала полноводными потоками.

Аллювий террас формировался в перигляциальных условиях более широкими полноводными реками, при широких разливах, сопровождавшихся относительно быстрой потерей силы потока вниз по течению.

Современные же речные осадки отлагаются в условиях узкой углубляющейся долины, когда сила потока возрастает вниз по течению и в переотложение вовлекается более разнообразный материал.

В химическом составе аллювия террас Сожа вниз по течению отмечается чёткая дифференциация элементов: увеличение концентрации кремнезёма и уменьшение концентрации окислов железа, щелочных и щелочноземельных элементов. Дифференциация химических элементов в разрезе аллювиальной толщи террас происходит также в связи с формированием различных типов аллювия - нормального и перигляциального. Минералогическая ассоциация аллювия долины Сожа с возрастом меняется: для нижне-среднечетвертичного она определяется как циркон-лейкоксен-ильменит-гранат-амфиболовая и для голоценового - эпидот-лейкоксен-ильменит-гранат-амфиболовая.

Таким образом, формирование минералогического состава речных отложений на различных этапах развития долины Сожа несёт черты дифференциации, связанной с изменением состава пород областей размыва (глауконит, карбонаты, тяжёлые минералы) и разрушением неустойчивых минералов в процессах речной транспортировки (полевые шпаты и т.д.). Выраженность дифференциации в зависимости от возраста аллювия усложняется тем, что река перемывает ранее отложенный материал или вовлекает в размыв породы глубинных горизонтов.

Подмечено сходство во временных закономерностях изменения минералогического состава аллювия и морен территории бассейна. Оно свидетельствует о главенствующей роли размыва ледниковых отложений в формировании минеральных ассоциаций и о специфике их возрастной дифференциации у речных осадков на протяжении четвертичного периода.

Общая тенденция изменения состава аллювия на протяжении четвертичного периода в Поднепровье, хотя и имеет сложный характер, в основном согласуется с прямым порядком возрастной дифференциации, установленным для других речных бассейнов, согласно которому в молодых отложениях возрастает концентрации кремния, алюминия, калия, натрия, кальция и магния. Однако объяснение такого направленния дифференциации преимущественно выветриванием и разрушением минералов недостаточно.

Во-первых, не раскрывается поведение карбонатов и глинозёма в стратиграфическом разрезе, которые должны, казалось бы, уменьшить концентрацию; во-вторых, недооценивается специфика отдельных процессов аллювиального литогенеза, связанных с размывом разнообразных пород питающих провинций, с гипергенным минералообразованием и палеогеохимическими особенностями отдельных периодов.

В истории развития аллювия третично-четвертичной толщи территории бассейна Днепра главную роль занимает палеогеографический режим и колебания, в основе которых лежат дельтовое и континентальное осадконакопление в условиях тёплого климата в палеоген-неогене; похолодание климата и перестройка питающих провинций в конце плиоцена начале антропогена; своеобразное развитие рельефа и сложного комплекса осадков на протяжении четвертичного периода, формировавшихся в условиях чередования ледниковых и межледниковых обстановок. Указанные изменения условий осадконакопления отражались на литогеохимических свойствах речных отложений.

Изменение гидротермического режима с началом четверичного оледенения привело к господству кислой среды литогенеза с формированием литогенных (кварц-полевошпатового типа, обломки гранита и т.д.), сиаллитно-глинистых с преобладанием гидрослюд), сиаллитно-глинистых (с преоблазованием гидрослюд), сиаллитно-ферритовых (окислы железа) и сиаллитно-карбонатных продуктов. Существенно изменились источники питания и сноса материала; господствующей питающей провинцией становится комплекс ледниковых аккумуляций, состоящий из продуктов выветривания.

Межледниковые условия хотя и характеризовались потеплением климата, переменой водного режима, в целом мало изменяли среду литогенеза, за исключением периода климатического оптимума с развитым органическим веществом. Развитие последнего повышало миграционную способность элементов, вело к накоплению биогенных продуктов, не свойственных ледниковой и перигляциальной обстановкам.

Необходимо подчеркнуть, что четвертичный аллювиальный литогенез не может быть сведён только к механическому накопление обломочного материала; он сопровождался химическими и физико-химическими процессами миграции и аккумуляции элементов, гипергенным минералообразованием, при этом химическая сторона литогенеза имела сложный, ритмический характер с ослаблением её при наступлении ледников и усилением в периоды потеплений.

Все эти закономерности и особенности состава речных осадков и условий их формирования в палеогеохимическом аспекте позволяет выделить следующие литофациальные типы аллювиального литогенеза: перигляциальный, нормально-аллювиальный.

Перигляциальный литогенез происходил в перигляциальных условиях, за счёт разрыва и переотложения ледниковых осадков, в неглубоких долинах с сильно ветвящимися руслами рек, широкими поймами и озёрными водоёмами проточного типа, со слабой глубинной эрозией и развитием русловой, половодной фаций и фаций проточных водоёмов. Процессы выветривания определялись дроблением материала при переносе и за счёт периодических промерзаний грунтов. В силу малой мутности рек отложение глинистого материала незначительно. Продуктами литогенеза является литогенные (в основном средне- и тонкопесчаный материал), сиаллитно-глинистые ( тонкопесчаные и лессовидные осадки с преобладанием гидрослюд в ассоциации глинистых минералов); отсутствуют биогенные накопления. Их литогенные продукты характеризуются большим разнообразием обломочного материала, сложенного изверженными, метаморфическими и осадочными породами, обусловливающими особенности их минералогического и химического состава.

Нормально-аллювиальный литогенез свойствен тёплым периодам межледниковий и голоцену. Широко развиты механические, химические, биогеохимические и педогеохимические процессы миграции и аккумуляции элементов. Литогеохимическими особенностями его являются большое разнообразие литологических спектров литогенных продуктов, биогенных аккумуляций, повышенная роль локальных накоплений сиаллитно-глинистых, сиаллитно-карбонатных (луговые мергели), сиаллитно-ферритовых (болотные руды) продуктов. Обширна по масштабам и разновидностям дифференциация элементов в связи с развитием органического вещества. С данным литогенезом связано формирование нормального типа аллювия с проявлением русловой пойменной и старичной фаций.[6]

осадконакопление аллювиальный грунтовой надпойменный

3 .Надпойменные террасы р. Сож

Первым этапом в заложении современной долины Сожа является сожское оледенение (220-160 тысяч лет назад), льды которого распространились на 30-40 км южнее Славгорода и Краснополья. В развитии ледникового покрова выделялись три стадии: ошмянская, могилёвская и славгородская. Моренные, водно-ледниковые и другие отложения занимают большие территории водораздельных пространств бассейна Сожа. Эта морена отличается от Днепровской преобладанием гравийно галечного материала кристаллических пород Фенноскандии. При отступании и таянии сожского ледникового покрова талыми водами были прорезаны глубокие и широкие ложбины, образующие две системы: радиальную и маргинальную. Радиальные (отточные) ложбины направлены от края ледника и ориентированы в основном в меридианальном направлении, маргинальные (обточные) формируются вдоль края ледника и чаще всего протягиваются в широтном или близком к нему направлении. Система ложбин сожского оледенения и была в значительной степени использована водами, сформировавшими современную долину реки Сож.

Таким образом, сожское оледенение во многом предопределило возникновение одной из крупных рек восточной Беларуси. Это относится и к другим рекам Белорусской гряды и Полесья.

В формировании разных отрезков долины Сожа роль разновозрастных геологических процессов была различной.

Современная долина реки Сож, как и многих других рек Русской равнины, имеет ступенчатый поперечный профиль. В строении долин таких рек выделяются русло и система горизонтальных площадок, расположенных в реке на различных уровнях и называемых террасами.

Самая близкая к руслу терраса, которая во время паводков заливается водой, - это пойма (пойменная терраса). Остальные террасы надпойменные, их счёт ведётся от поймы. Каждая из террас характеризуется высотой над урезом воды, шириной площадки, особенностями строения. По этому признаку выделяют террасы аккумулятивные (целиком сложены аллювием), эрозионные (врезанные в подстилающие породы) и цокольные, или эрозионно-аккумулятивные, в строении которых принимают участие подстилающие породы и аллювий.

Террасы рек подразделяются на цикловые, выраженные по всей долине или по её большей части, и локальные, прослеживающиеся лишь на отдельных участках. Для Сожа характерны три цикловые террасы - пойма и две надпойменных. Некоторые исследователи выражают и более высокие террасовые уровни (третья, четвёртая террасы), которые связаны с деятельностью талых ледниковых вод (флювиогляциальные и перигляциальные террасы).

Первыми эрозионными бороздами использованными рекой были ложбины стока талых ледниковых вод сожского оледенения. В последующую межледниковую эпоху (160 - 100 тысяч лет назад) - муравинскую - климат был мягче, чем современный. В понижениях более древнего рельефа образовалось большое количество озёр. Поднятие земной коры, вызванное освобождением от ледниковой нагрузки, способствовало активизации эрозионных процессов и дальнейшему формированию речных долин. Именно этот этап - начало заложения долины реки Сож на уровне вторых надпойменных террас. Пойменные и болотные отложения муравинского межледниковья иногда встречаются в цоколе вторых надпойменных террас Сожа и его притоков. Особенно интересен разрез, сложенный торфом, супесями, песками.

Дальнейшее расширение долины Сожа на уровне надпойменных террас связано с наступлением последнего (поозёрского) оледенения (100 - 10 тысяч лет назад). Эта ледниковая эпоха была самой холодной за весь четвертичный период. Поозёрский ледниковый покров достиг в период максимального развития верховья Днепра.

При наступлении ледника его талые воды устремились к югу, прежде всего по уже заложившимся речным долинам. В нижнем течении сток проходил по долине пра-Сожа в пра-Десну. Эта долина хорошо выражена в рельефе, имеет ширину до 3-4 километров и использована реками Хорпутью, Цатой, Сновом. Река Ипуть впадала в Сож в то время в районе Добруша и нижний её отрезок не существовал.

При таянии льдов оршанской фазы долина Сожа опять перестраивается. Его воды прорезают водораздел, отделяющий Сож от Днепра, и устремляются к этой крупнейшей артерии нашей республики. Таким образом, по времени формирования нижний Сож более молодой, чем остальная часть долины, хотя логичнее предполагать обратное. Вероятнее всего объяснение кроется в особенностях глубинного строения данной территории. При геофизических работах здесь выявлены две системы разрывных тектонических нарушений которые ориентированы в юго-западном и юго-восточном направлениях. Реки всегда использовали ослабленные зоны земной коры для выработки своих долин. На раннем этапе формирования долины Сожа более активные тектонические движения проявились по системе тектонических нарушений юго-восточного простирания. Эти ослабленные зоны и предопределили направление долины палео- и пра-Сожа. В недавнем геологическом прошлом «ожили» разломы эго-западной ориентировки, что стало главной причиной перестройки направления стока и пересечения Сожем древнего водораздельного пространства.

Связь рельефа и тектоники выявляется не только для речных долин, но и для водораздельных пространств. Так наиболее высокая часть республики - Белорусская гряда располагается над обширным поднятием пород кристаллического фундамента - Белорусской антеклизой, низменности и равнины полесья - над Полясско-Брестской впадиной, Припятским прогибом. Подобные соотношения рельефа и тектонических структур называют оротектоникой.

Итак, после длительного «блуждания» Сож занял современное место на географической карте. Это произошло 18-17 тысяч лет назад. Сож того времени существенно отличался от современного. Его долина достигала в нижнем течении ширины 15-18 километров и имела более простое строение. В пределах широкой поймы свободно перемещался мощный водоток, приносящий все новые массы обломочного материала и расширяющий свою долину. Днище этой долины располагалось на 12-22 метра выше современного уреза воды.

Новый цикл врезания приходился на вторую (браславскую) фазу поозёрского оледенения, когда ледниковый покров остановился в северной части Белорусского Поозёрья. Талые ледниковые воды, устремившиеся в долину Сожа, способствовали её углублению и образованию первой надпойменной террасы. При этом ширина долины уменьшилась до 4-5 километров, глубина вреза увеличилась на 5-15 метров.

В раннем голоцене (10-7,8 тысяч лет назад) климат был более влажным, что способствовало новому циклу врезания и накопления аллювия пойм. Река приобрела в основном современный вид, хотя русловые процессы продолжают перерабатывать её долину (образование стариц, подмыв берегов и т.д.). Самым тёплым и влажным был средний голоцен (7,8 - 3,3 тысяч лет назад). Широкое распространение имели хвойно-широколиственные леса, активно шло заболачивание и зарастание старичных озёр. В позднем голоцене (3,3 тысяч лет назад - настоящее время) наступило похолодание, и увеличилась влажность. В долине реки понизился уровень поймы.

Рассмотрим морфологические особенности долины реки Сож. Она чаще всего ассиметрична: правый берег крутой, левый более пологий террасированный. Причиной асимметрии речных долин является отклоняющее влияние вращения Земли (ускорение Кориолиса).

Ширина русла реки Сож в верхнем течении 40-80 метров (максимальная до 180 метров), в нижнем течении 90-125, иногда до 230 метров. На отдельных участках, особенно в нижнем течении, русло извилистое с большим количеством излучин - меандр.

Пойма реки Сож имеет два уровня: низкий (1-2,5 метра над урезом воды) и высокий (2-5 метров). Она чаще развита на левобережье, и тогда по правому берегу выделяются лишь узкая наклонная полоска бечевника. Ширина поймы в истоках 60-400 метров, при впадении реки Остер 4 километра, от впадения Прони до устья 0,7 - 6 километров. Пойма аккумулятивная, ниже Славгорода на правобережье часто эрозионно-аккумулятивная, в её цоколе в таких местах залегают меловые породы, которые уходят ниже уреза воды. Поверхность поймы изрезана старицами, ложбинами промоинами. Здесь нередки прирусловые валы, образующиеся за счёт быстрого накопления материала при выходе воды на пойму и резкого уменьшения скорости течения. Высота валов 1,5 - 2,5 метра. Довольно часты холмы и дюны высотой до 3 - 4 метров, сложены эоловыми песками. В пределах поймы встречаются останцы первой надпойменной террасы.

Первая надпойменная терраса, как и пойма развиты чаще на левобережье, её высота на различных участках изменяется от 3 - 4 до 5 - 9 метров, ширина составляет 4 - 5 километров, лишь у устья Ипути совместная терраса этих двух рек расширяется до 10 - 12 километров. Терраса аккумулятивная, поверхность её плоская иногда наклонённая к руслу. На значительных пространствах многочисленны эоловые холмы, гряды, дюны, массивы, вытянутые на десятки километров и имеющие высоту до 8 - 10 метров. Тыльный шов террасы обычно хорошо выражен, отчётливый уступ отделяет её от второй надпойменной террасы или коренного берега.

Вторая надпойменная терраса встречается практически только на левобережье. Максимальной ширины (до 15 - 18 километров) она достигает ниже Гомеля, где сливаются надпойменные террасы Сожа и Днепра. Терраса заметно расширяется при слиянии с Бесядью и Ипутью ( в последнем случае до 8 - 10 километров). На остальных участках долины высота террасы не превышает 2 - 3 километров. Её высота над урезом воды изменяется от 9 - 13 до 20 - 22 метров, терраса аккумулятивная, эрозионно-аккумулятивная, на отдельных участках эрозионная. Поверхность плоская или несколько волнистая, подчас о следами блуждания русла, встречаются эоловые формы рельефа. Уступ к коренному берегу чаще всего пологий, слабо выраженный в рельефе.[8]

4. Литологические особенности аллювиальных отложений долинного комплекса р. Сож

Для того чтобы установить литологические особенности аллювиальных отложений долинного комплекса р. Сож мы провели гранулометрический анализ отложений поймы и первой надпойменной террасы. Чтобы систематизировать полученные данные по результатам ситового анализа были построены две таблицы и две кривые гранулометрического состава. По фотографии были описаны текстурные особенности характерные для этих пород. Используя бинокуляр, мы изучили минеральный состав данных отложений. Для сравнения данных нам образцов пород были сделаны фотографии наиболее показательных фракций.

4.3.1 Структурно-текстурные особенности аллювиальных отложений долинного комплекса р. Сож

Структура - строение породы, определяемое размером, формой, ориентировкой частиц и степенью кристалличности вещества (микроскопический признак). Структура пород наблюдается главным образом в шлифах под микроскопом. И только в некоторых случаях в псефитовых и псаммитовых породах (благодаря большому размеру частиц) структура становится макроскопическим признаком.

В обломочных породах по размеру частиц (d) выделяются следующие структуры:

1. Псефитовая - d > 1 мм.

2. Псефо-псаммитовая - присутствуют зерна d > и d < 1 мм.

3. Псаммитовая крупнозернистая - d = 1-0,5 мм.

4. Псаммитовая среднезернистая - d = 0,5-,25 мм.

5. Псаммитовая мелкозернистая - d = 0,25-0,05 мм.

6. Псаммо-алевритовая - присутствуют зерна d > 0,05 и 0,05-0,005 мм.

7. Псаммо-пелитовая - присутствуют зерна d = 1-0,05 и d < 0,005 мм.

8. Алевритовая грубая - d = 0,05-0,01 мм.

9. Алевритовая тонкая - d = 0,01-0,005 мм.

10. Алевро-пелитовая - присутствуют зерна d = 0,05-0,005 мм и d < 0,005 мм.

11. Пелитовая грубая - d = 0,005-0,001 мм.

12. Пелитовая тонкая - d < 0,001 мм.[4]

Для выделения литологических особенностей аллювиальных отложений поймы (H1) и первой надпойменной террасы (IIIpz) реки Сож был определен гранулометрический состав грунта - весовое содержание в грунте частиц различной крупности, выраженное в процентах по отношению к весу сухой навески, взятой для анализа. Результаты приведены в таблице 1 и таблице 2.

Определение зернового (гранулометрического) состава заключается в разделении грунта на фракции (группы частиц, близких по крупности) и установлении из процентного содержания.

Простейшим способом разделения породы на фракции является ситовой анализ. Он применим для гравийных, гравийно-песчаных, песчаных и песчано-алевролитовых пород.

Для разделения грунта на фракции ситовым методом при проведении опытов были применены сита с размером отверстий 1, 0,5, 0,25 и 0,1 мм. Взвешенную пробу грунта следует просеять сквозь набор сит с поддоном ручным способом. Фракции грунта, задержавшиеся на ситах, высыпают, начиная с верхнего сита, в ступку и дополнительно растирают пестиком с резиновым наконечником, после чего вновь просеивают на этих же ситах. Полноту просеивания фракций грунта проверяют встряхиванием каждого сита над листом бумаги. Если при этом на лист выпадают частицы, то их высыпают на следующее сито; просев продолжают до тех пор, пока на бумагу не перестанут выпадать частицы. Фракции грунта, задержавшиеся после просеивания на каждом сите и прошедшие в поддон, следует перенести в заранее взвешенные стаканчики или фарфоровые чашечки и взвесить.

Потерю грунта при просеивании разносят по всем фракциям пропорционально их весу.[5]

Таблица 1 - Результаты ситового анализа для отложений поймы

Показатели	Фракции грунта, мм
	больше 1	1-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	меньше 0,1
Масса фракции, г	-	2,149	89,685	3,396	4,77
Содержание фракции, %	-	2,149	89,685	3,396	4,77

Таблица 2 - Результаты ситового анализа для отложений первой надпойменной террасы

Показатели	Фракции грунта, мм
	больше 1	1-0,5	0,5-0,25	0,25-0,1	меньше 0,1
Масса фракции, г	0,497	3,363	62,929	13	2,211
Содержание фракции, %	0,497	3,363	62,929	13	2,211

Данные гранулометрического анализа, расположенные в виде колонок и цифр, мало наглядны и трудно сопоставимы. Поэтому по данным гранулометрического анализа строят кривые гранулометрического состава. В нашем случае мы имеем две кривые. Одна кривая для отложений поймы (рисунок 1) и одна для отложений первой надпойменной террасы (рисунок 2).

Рисунок 1 - Кривая гранулометрического состава



Рисунок 2 - Кривая гранулометрического состава

По оси абсцисс откладывают размеры фракции в миллиметрах или логарифмы размеров, а по оси ординат - процентное содержание фракций. Кривые строят нарастающим способом, т.е. сначала показывают процент наиболее мелких (или наиболее крупных) частиц, затем процентное содержание следующей размерной фракции плюс содержание всех более мелких частиц и так далее.

Под текстурой понимают сложение осадочной породы, обуславливаемое ориентировкой, взаимным расположением составных частей, а также способом выполнения пространства. Текстура - преимущественно макроскопический признак, изучение которого производится в обнажениях и образцах (штуфах) горных пород. Возникает она во время осадконакопления и диагенеза и видоизменяется при последующих процессах. Поскольку осадочные породы в большинстве случаев залегают в виде пластов и слоисты, то и текстурные признаки целесообразно рассмотреть в связи с поверхностями пласта.

Выделяют текстуры верхней поверхности пласта (знаки ряби, капли дождя, трещины усыхания и различные отпечатки), текстуры середины пласта (слоистость, фукоиды и др.), а также текстуры нижней поверхности пласта (гиероглифы, слепки борозд размыва, ходы червей и др.). Но в ходе выполнения задания курсовой работы рассматриваются только текстуры середины пласта.[3]

К текстурам середины пласта в первую очередь относится слоистость. По морфологическим признакам различают горизонтальную, волнистую, косую переходные типы слоистости: горизонтально-волнистую, косоволнистую и горизонтально-косую (диагональную). По размерам и сериям слоев выделяют: макрослоистость(метровые размеры), мезослоистость (сантиметровые) и микрослоистость (миллиметровые размеры и менее). Последняя рассматривается в шлифах. Однако, морфологическая классификация слоистости сама по себе не представляет большой ценности, так как один и тот же морфологический тип может иметь различное происхождение. Поэтому в ходе выполнения курсовой работы рассматриваются генетические типы слоистости, характерные для данных отложений (рисунок 3).

Рисунок 3 - Слоистость аллювиальных отложений

Русловая слоистость представляет собой серии однонаправленных косых слоев, располагающихся этажно, друг над другом. Наклон слоев в одну сторону, углы наклона крутые. Между отдельными сериями наблюдаются поверхности размыва. В пределах косых слоев грубый материал концентрируется в основании слоев (крупный песок, гравий, галька). Мощность серий - метры, слоев - сантиметры.

Русловая слоистость образуется в руслах рек при перемещении песчаных валов по дну реки.

Потоковая слоистость - чередование серий косых и горизонтальных слоев. Косые серии имеют наклон в одну сторону, углы наклона крутые. Они состоят из грубого материала (крупный песок, гравий, галька), наиболее грубый материал располагается в основании слоев, более тонкий - в вершине. Горизонтальные серии состоят из мелкого материала и содержат прослои и линзы алеврита и глины. Мощность серий - метр, несколько метров, слоев - сантиметры.

Потоковая слоистость образуется в результате деятельности временных потоков в предгорьях и в местностях с расчлененным рельефом и континентальным климатом. Иногда она возникает в руслах рек: в типичной слоистости русел появляются горизонтальные серии осадков. Сходная по рисунку слоистость описывалась и в морских осадках. От слоистости временных потоков она отличается значительно меньшим размером слоев и серий, присутствием более тонкого песчаного материала и глауконита.

4.2 Минеральный состав

Определение минерального состава является одной из основных задач, необходимых как для определения самой породы, так и для выяснения ее генезиса и возможности практического применения.

Для отложений характерен один и тот же комплекс минералов, в то же время встречаемость их в разных генетических типах и распространение в разрезе определенным образом отличается. К примеру, содержания ильменита, циркона и рутила в озерно-ледниковых отложениях выше, чем в зандровых, а слюд и карбонатов - ниже. А в аллювии больше, чем в других отложениях, граната и ильменита, а лимонита и амфиболов здесь минимальное количество.

Минералы, встречающиеся в антропогеновых (Q) отложениях, качественно разнородны. Они отличаются специфическими ассоциациями и количественными изменениями в отдельных размерных диапазонах. Ограниченное число минералов составляет большую часть фракции, а на остальные обычно приходится проценты и доли процентов от общего количества тяжелых компонентов. Почти для всех минералов свойственны определенные различия в площадном распространении.

Степень размещения минералов неодинакова и значительно различается.

Частота их проявлений и нахождения в осадочных толщах обусловлена генетическими условиями формирования и физико-химическими характеристиками последующих седиментационных процессов, аккумуляции и среды существования. В пределах частоты нахождения в виде проявления, концентрации вплоть до месторождений по распространенности и содержанию в породе минералы условно разделяются на породообразующие (более 10 процентов), второстепенные (1-10), акцессорные (0,5-1), редкие (0,01-0,5), весьма редкие (менее 0,01 процентов).

По химическим и физическим свойствам выделяется разновидности: терригенные кластические, тяжелые, легкие, аутигенные, акцессорные и некоторые другие минералы.

Самыми распространенными породообразующими минералами земной коры являются кварц, полевые шпаты, амфиболы, пироксены, слюды, хлориты, карбонаты, сульфаты и др.

Некоторую значительную долю любого осадочного комплекса обычно составляют неглинистые поли- и мономинеральные реликтовые обломки континентальных материнских (исходных) пород питающих провинций или местных кристаллических пород разных размеров и форм, сочетающихся между собой различными соотношениями минеральных индивидов или их ассоциаций.

Неглинистые компоненты и зерна, являющиеся обломками первичных реликтовых кристаллических горных пород и минералов (в том числе породообразующих) континентального происхождения, принято называть терригенными пластическими минералами.

Легкие минералы являются наиболее распространенными породообразующими минералами земной коры. К ним относятся минеральные индивиды, у которых плотность менее 2,75-2,89 килограмм на метр кубический.

Важнейшими легкими минералами являются кварц, полевые шпаты, слюды, хлориты глауконит и другие. Например, только на полевые шпаты приходится до 50 процентов всей массы земной коры, из которых примерно 60 процентов полевых шпатов приходится на магматические, 30 процентов - на метаморфические и 10 процентов на осадочные породы.

Тяжелые минералы представляют собой большую группу минеральных индивидов различного генезиса от гипергенныx до гипогенных (магматогенных и метаморфогенных).

Тяжелые минералы по встречаемости можно разделить на 3 группы. К первой из них, представленной наиболее часто распространенными разновидностями, следует отнести амфиболы, гранаты, ильменит, циркон, эпидот-цоизиты. Доля каждого из названных минералов находится обычно в пределах 10-20 процентов от тяжелой фракции. В составе второй группы обычно биотит, лимонит, магнетит, турмалин, апатит, пироксены, фосфаты, рутил, ставролит, иногда пирит. Содержание перечисленных индивидов чаще всего колеблется в интервале 1-10 процентов. Все остальные компоненты встречаются преимущественно в количестве меньше 1 процентов и в виде единичных зерен. В эту группу входят дистен, лейкоксенн, сфен, силлиманит, андалузит, мусковит, брукит, хлорит, топаз, монацит, глауконит.

По степени распространенности (как по площади, так и в разрезе) многие минералы равноценны. С севера на юг Беларуси наблюдается уменьшение процентного содержания в тяжелых фракциях слабоустойчивых и неустойчивых и увеличение устойчивых минералов.

Минералогическое изучение антропогеновых (Q) отложений Беларуси позволило установить, что различные генетические типы несколько отличаются содержанием и соотношением тяжелых минералов в неодинаковых гранулометрических диапазонах, однако общий характер их распределения в основном близок.

Известно, что основная масса тяжелых минералов имеет плотность от 2,89 до 5 килограмм на метр кубический и выше и связана с частицами песчано-алевритовой размерности, главным образом, 0,5-0,01 мм.

Приуроченность минералов к «собственным» гранулометрическим фракциям тем четче, чем больше отсортированность отложений. Причем на первых этапах селекции преобладает дифференциация гранулометрическая, а в дальнейшем ведущей становится минералогическая. Зерна с большой плотностью и устойчивостью к выветриванию (магнетит, ильменит, циркон, монацит, топаз, рутил и др.) максимально смещаются в сторону мелких фракций и, напротив, минералы меньшей плотности и небольшой устойчивости (амфиболы, пироксены, гематит, лейкоксен, глауконит и др.) сосредотачиваются среди более крупных частиц. [9]

При определении мной минерального состава отложений поймы и первой надпойменной террасы я использовал наиболее характерную для этих отложений фракцию от 0,25 до 0,5 миллиметров. Преобладающим минералом для данной породы является кварц, кроме того встречаются зёрна полевого шпата и ильменита. Во фракциях более крупного размера можно встретить органически остатки.

Кварц - разной степени окатанности. Цвет - встречается как бесцветный, так и кварц жёлтого цвета. Поверхность зёрен встречается, как матовая так и блестящая.

Полевой шпат - разной степени окатанности. Цвет - встречаются преимущественно оттенки красного цвета.

Ильменит (титанистый железняк) - разной степени окатанности. Цвет - железо-черный. Ильменит - продукт распада твердых растворов в титансодержащих породах. Существенных отличий между сравниваемыми образцами мной не обнаружено.

Рисунок 4 Отложения поймы (фракция от 0,25 до 0,5 мм): 1 - кварц, 2 - полевой шпат

Рисунок 5 Отложения поймы (фракция от 0,25 до 0,5 мм): 1- ильменит

Рисунок 6 Отложения первой надпойменной террасы (фракция от 0,25 до 0,5 мм): 1- кварц, 2 - полевой шпат

Рисунок 7 Отложения первой надпойменной террасы (фракция от 0,25 до 0,5 мм): 1 - ильменит



Заключение

Цели, стоящие перед курсовой работой, выполнены. В результате чего была проведена сравнительная характеристика пород поймы (H1) и первой надпойменной террасы (IIIpz). Была дана сравнительная оценка минерального и гранулометрического состава изучаемых мной образцов. Были выявлены текстурные особенности характерные для данных пород.

В связи со спецификой моей работы мной был получен бесценный опыт работы с бинокуляром и в грунтовой лаборатории. В ходе написания курсовой работы мной были изучены условия осадконакопления аллювиальных отложений, а также строение и формирование долинного комплекса реки Сож.

Для написания данной курсовой работы я руководствовался аналитическим, петрографическим, литологическим и прочими методами. Работа выполнялась в соответствии с методическими указаниями и требованиями научного руководителя.

Список использованных источников

1. Техника безопасности при проведении работ в грунтовой лаборатории

2. Техника безопасности при проведении работ в компьютерном классе.

3. Логвиненко Н. В. Петрография осадочных пород (с основами методики исследования): Учебник для студентов геолог, спец. ВУЗов -- 3-е изд., перераб. и доп.-- М.: Высш. шк., 1984.-- 107-114 c.

4. Трофимов В. Т. Грунтоведение. Учебник для студентов ВУЗов по специальности гидрогеология и инженерная геология - 3-е изд., перераб. и доп. - Изд. Московского университета, 1971 г.

5. Государственный комитет СССР по делам строительства, исполнитель - Зиангиров Р. С. Государственный стандарт СССР 12536-79 . Грунты. Методы лабораторного определения гранулометрического (зернового) и микроагрегатного состава. Изд. стандартов, 1980 г. - 1-3 с.

6. Кузнецов В. А. Геохимия аллювиального литогенеза. Изд. «Наука и техника». Минск, 1973 г. 58-59 с.

7. Отчет по учебно-геологической практике 1 курса геолого-географического факультета ГГУ имени Ф. Скорины. 2011 г.

8. Б. Н. Гурский, М. Г. Ковхуто, Е. Г. Калечиц. Река Сож Минск, 1986.

9. Ярцев В.И., Аношко Я.И.. Минералогия Минск, Дизайн ПРО,1998. -368с.

Размещено на Allbest.ur