Геологическое строение, рельеф и полезные ископаемые урала

Материалы и методы

В данной работе в качестве исходных данных была использована серия сейсмогеологических профилей, секущих в субширотном направлении изучаемую территорию: № 2622001-02 ШП в интерпретации В.В. Дроздова, Красновишерск-Североуральск в интерпретации А.Г. Попова, № 15-РС в интерпретации В.Н. Макаревича.

Для изучения условий формирования и сохранности ловушек УВ, их тектонодинамического развития, изучения типов разломов и времени их формирования в настоящей работе была применена технология структурно-кинематического моделирования, реализованная в ПК «Dynel» компании Schlumberger и ПК «Move» компании Midland Valley.

Основы технологии структурно-кинематического моделирования включают в себя гео-метрическую балансировку, деформационную кинематику (геометрию движения слоев), а также типизацию структурных форм, слагающих различные типы складчато-надвиговых систем .

Основными этапами структурно-кинематического моделирования являются :

1) сбор и анализ входных данных;

2) построение структурного каркаса модели. Проверка достоверности структурной интерпретации;

3) построение сбалансированного (восстановленного) разреза;

4) построение палеоразрезов каждого слоя путем выравнивания на основные изохронные границы.

Основными методами структурно-кинематического моделирования являются :

1) балансировка — метод восстановления разреза к преддеформационному состоянию при условии сохранения длины и мощности слоев в процессе деформации. Если разрез сбалансирован, то на восстановленном разрезе все слои должны совместиться вдоль траектории надвигов без пробелов и перекрытий;

2) палеотектонические (палинспастические) реконструкции — метод восстановления первоначального взаимного расположения геологических тел, претерпевших крупномасштабные горизонтальные смещения. Метод позволяет «раздвинуть» тектонические чешуи и «распрямить» складки.

Краткий обзор геологического строения и истории геологического развития

Складчато-надвиговые образования на западном склоне Урала формируют Западно-Уральскую внешнюю зону складчатости и сопряженную с ней территорию Предуральского краевого прогиба.

В пределах взбросо-надвигового пояса Уральской складчатой системы выделяют автохтонный комплекс, залегающий под поверхностью надвига и характеризующийся покровно-складчатым строением, и противоположный ему — аллохтонный комплекс, залегающий над поверхностью надвига и имеющий чешуйчато-надвиговое строение .

Геодинамическая природа формирования взбросо-надвиговых структур Предуралья обусловлена герцинским орогенезом под воздействием коллизионных процессов .

Современные представления М.А. Камалетдинова , Т.Т. Казанцевой , Ю.В. Казанцева , В.В. Юдина , В.Н. Пучкова , К.О. Соборнова , С.Н. Сычева , А.В. Ступаковой об истории геологического развития Предуральского прогиба и Западно-Уральской внешней зоны складчатости позволяют выделить 5 этапов тектонодинамического развития рассматриваемой территории, которое напрямую связано с тектонодинамической эволюцией Урала (рис. 1).

Предколлизионный этап. Данный этап продолжался от рифея до раннекаменноугольной эпохи и включает в себя следующие стадии: океанический спрединг, субдукцию, задуговой спрединг. На этом этапе был заложен Главный Уральский разлом — разлом растяжения, происходило раскрытие Уральского палеоокеана, была сформирована Уральская островодужная система за счет субдукционных процессов. Предколлизионный этап характеризуется формированием тиманид.
Этап пластичных деформаций. Данный этап продолжался от среднекаменноугольной до позднепермской эпохи и включает в себя стадию «мягкой коллизии» — столкновение «дуга — континент» и ранний этап «жесткой коллизии» — столкновение «континент — континент» . На данном этапе происходило формирование Уральского орогена и складчато-надвигового пояса.
Этап хрупких деформаций. Данный этап продолжался от позднепермского до триасового времени и включает в себя стадию «поздней коллизии». Данный этап привел к формированию уралид и сдвиговых дислокаций.
Постколлизионный этап. Данный этап продолжался от триасового времени до неогенового периода и включает в себя формирование трещин отрыва, секущих сопряженных сколов. На этом этапе развития происходила пенепленизация Уральского орогена.
Современный этап. Данный этап продолжался от неогенового периода до настоящего времени и характеризуется формированием современных Уральских гор.

Таким образом, формирование основной складчатой структуры Урала закончилось в конце карбона — начале перми, на севере Урала позже — в триасе. Перед фронтом Уральских гор был сформирован глубокий прогиб, куда поступали продукты эрозии. Дальнейшая история Урала заключалась в его постепенном разрушении, пенепленизации и формировании кор выветривания.

В нефтегазогеологическом отношении изучаемая территория относится к Предуральской нефтегазоносной субпровинции Предуральско-Предновоземельского пояса нефтегазонакопления .

К настоящему времени в пределах субпровинции открыто более 100 месторождений УВ . Продуктивны девонские, каменноугольные и пермские отложения, также есть признаки нефтегазопроявлений в силурийских комплексах . Наиболее крупными из открытых месторождений являются Курьинское, Романъельское, Вуктыльское и Гежское.

Рис. 1. Концептуальная модель тектонодинамического развития Уральского орогена

Fig. 1. Conceptual model of tectonodynamic development of the Ural orogen

Полезные ископаемые Урала

Замечание 1

Размещение полезных ископаемых на Урале подчиняется меридиональной зональности. Разнообразие и богатство полезных ископаемых делают Урал подземной кладовой страны. Тысячи различных минералов залегают в его недрах, учтено более $10$ тыс. месторождений. На одном из первых мест в мире находится Урал по запасам платины, асбеста, драгоценных камней, калийных солей.

Главным богатством гор являются комплексные руды
, имеющие примеси титана, никеля, хрома. Медные руды имеют примеси цинка, золота, серебра. Рудные месторождения, имеющие магматическое происхождение сосредоточены в основном на восточном склоне гор. Железорудными месторождениями являются Магнитогорское, Высокогорское, Качканарское, Бакальское, Халиловское. Руды связаны с интрузиями гранитов и сиенитов.

С гранитными интрузиями связаны месторождения коренного золота и драгоценных камней
. Среди них мировую известность имеет уральский изумруд.

Богаты недра Урала цветными металлами
. Медную руду добывают на Гайском и Красноуральском месторождениях.

Месторождения бокситов и марганца
обнаружены на Северном Урале.

По Северному и Среднему Уралу тянется платиновый пояс
с коренными и россыпными залежами платины. На восточных склонах Урала в кварцевых жилах гранитов обнаружено золото, которое добывают на Березовском месторождении недалеко от Екатеринбурга. Это старейшее место золотодобычи в России.

К нерудным
богатствам Урала относятся залежи ценнейшего огнеупорного материала – асбеста. Крупнейшее месторождение асбеста в мире Баженовское. Самое крупное в России Шабровское месторождение талька. Есть большие запасы графита и корунда.

Разнообразны драгоценные и поделочные камни
, издавна известные на Урале. К уральским самоцветам относятся аметисты, дымчатые топазы, зелёный изумруд, сапфиры, горный хрусталь, александриты, демантоиды, добыча которых ведется на восточном склоне гор. В бассейне Вишеры на западном склоне найдены высококачественные алмазы. Поделочные камни выделяются яркой красотой своих расцветок. Это яшма, мрамор, пестрый змеевик. Особенную ценность представляет зеленый узорчатый малахит и розовый орлец.

В краевом прогибе Предуралья находятся огромные запасы калийных солей, каменной соли, гипса
.

Строительные материалы
представлены известняками, гранитами, цементным сырьем. Разрабатываются месторождения огнеупорных глин, каолина, кварцитов. Известны значительные запасы нефти и каменного угля
.

Урал
располагается во внутриматериковой
пограничной зоне земной коры между
древней Русской платформой и молодой
Западно Сибирской плитой. В тектоническом
отношении Урал – крупный мегантиклинорий,
состоящий из системы антиклинориев и
синклинориев. В ядрах антиклинориев
выходят ниаболее древние породы –
крсталические сланцы, кварциты, граниты.
В синклинориях мощные толщи осадочных
и вулканических пород.

Крупные
антиклинории и синклинории последовательно
сменяют друг друга с запада на восток.

I

зона
Предуральский краевой прогиб
– переходная геоструктура Русской
платформой и складчатыми структурами
Урала. Сложен осадочными породами
верхнепалеозойского возраста (известняки,
сланцы, песчаники, гипсоносные и
соленосные толщи).

Предуральский
прогиб соединяется на севере линзами.
Прогиб разделен поперечными выступами
на отдельные впадины.

Полезные
ископаемые: нефть, каменный уголь,
калийные соли (Соликамск, Березняки),
серный колчедан, торф, медистые песчаники.

II

зона
.Наиболее древняя зона западных
структур.

а). Зона
краевых антиклинориев (Башкирский)
сложена сильно метаморфизированными
песчанниками, конгломератами, сланцами.

б). Зона
сланцевых синлинориев – сложена
песчанниками и сланцами нижнего и
среднего палеозоя.

III

зона
.Центрально-Уральский антиклинорий
(на всем протяжении – Поясовой Камень,
Урал-Тау, Уфалейская) – осевая полоса
Урала. Сложен протерозойскими и
нижне-палеозойскими метаморфическими
породами – гнейсами, амфиболитами,
кварцитами. В восточной части центрального
антиклинория проходит главный Уральский
глубинный разлом, вдоль которого имеют
место многочисленные интрузии. С ними
связано никелевое и платиновое оруднения,
алюминиевые руды, полиметаллы, железо.

Предуральский прогиб

Предуральский прогиб, в котором развиты артинские рифы, перекрытые мощными толщами солей.

Предуральский прогиб, расположенный между Русской платформой и западным сколоном Урала, делится в восточном направлении на три части: западную, центральную и восточную, резко различающиеся по геологическому строению и нефтегазоносности.

Предуральский прогиб, расположенный между Русской платформой и западным склоном Урала, делится на три части: западную, центральную и восточную, резко различающиеся но геологическому строению и нефтеносности.

Предуральский прогиб представляет собой узкую ( 60 — 150 км) синклинальную структуру с крутым геосинклинальным восточным ( 25 — 60) и пологим платформенным западным ( 2 — 10) бортами. Поперечными поднятиями, образованными выходами на поверхность доорогенных комплексов, прогиб разделен на три основных части: северную, центральную и южную. Северная часть охватывает зону сочленения Урала с Печорской плитой, в нем выделяются Коротаихинская ( 220×120 км), Косью-Роговская ( 300×120 км), Болыдесыньинская ( 260×80 км), Верхнепечорская ( 400×30 км) впадины.

Предуральский прогиб представляет собой линейную область платформенного склона вдоль складчатой системы Урала.

Предуральский прогиб состоит из двух впадин, разделенных Кара-тауским структурным комплексом, северной — Юрюзано-Сылвинской и южной — Вельской.

Предуральский прогиб неширокой полосой протягивается в меридиональном направлении вдоль западного склона Урала.

Предуральский прогиб представляет собой глубокий желоб асимметричного строения с крутым восточным и более пологим западным бортами.

Предуральский прогиб в пределах Пермской области представлен двумя впадинами: Юрюзано-Сылвенскоп п Соликамской. Впадины разделены Косьвинско-Чусов — ской седловиной.

Предуральский прогиб включает Верхнепечорскую, Косью-Роговскую и Коротаихин-скую впадины и ряд поднятий и гряд. Верхнепечорская впадина шириной 50 — 80 км протягивается в меридиональном направлении на расстояние более 400 км и представляет собой асимметричную структуру с пологим западным и крутым восточным бортами. На юге она ограничена поднятием Полюдов Камень, на севере — Среднепечорским поперечным поднятием; сложена в южной части пермскими, а в северной — пермско-мезозойскими отложениями. В ее пределах открыты Вук-тыльское газоконденсатное и Рассохинское и Курьинское газовые месторождения.

Предуральский прогиб в пределах Пермской и Свердловской областей представлен двумя впадинами: Юрюзано-Сылвенской и Соликамской. Впадины протягиваются на 600 км от Полюдова Камня на севере до — Каратау на юге, разделяясь Косьвинско-Чусовской седловиной. Поверхность кристаллического фундамента в прогибе погружается к востоку до 6 — 7 км. Западная граница прогиба совпадает с зоной рифов, восточнее которых происходит резкое погружение фундамента и отмечается увеличение мощности пермских отложений.

Предуральского прогиба по кунгуру; 2 — западная граница Предуральского прогиба по сакмаро-артинским отложениям; з — восточная граница полосы рифов; 4 — осевая линия Предуральского прогиба; S — граница крутого подъема сакмаро-артинских отложений; в — восточная граница Предуральского прогиба; 7 — область западного склона Урала; S — тектонические разломы; 9 — рифовые массивы; 10 — антиклинальные складки; 11 — площади высокоперспективные для поисков рифовых массивов; 12 — зоны высокоперспективные для поисков антиклинальных складок; 13 — складки западного склона Урала, перспективные на нефть и газ.

Предуральского прогиба, где породы карбона и девона имеют пониженную проницаемость. Для разработки методов подготовки сточной воды, устраняющих отложение углекислого кальция на стенках труб и не вызывающих интенсивной коррозии, ведутся специальные исследования.

Предуральского прогиба ( мощностью около 50 м) в карбонатные породы — сначала мощные рифовые известняки, затем фузулиновые и, наконец, штаффелловые известково-доломито-вые породы с постепенным уменьшением мощности отложений.

Балтийский щит

Относится к северо-западу Восточно-Европейской платформы, является наиболее крупным выступом ее фундамента и приподнят над уровнем моря. На северо-западе граница проходит со складчатыми структурами Каледонии-Скандинавии. На юге и юго-востоке породы щита погружаются под чехол осадочных пород Восточно-Европейской плиты.

Географически щит привязан к юго-восточной части Скандинавского полуострова, к Кольскому полуострову и Карелии.

В строении щита участвуют три сегмента, отличные по возрасту — Южно-Скандинавский (западный), Центральный и Кольско-Карельский (восточный). Южно-Скандинавский сектор привязан к югу Швеции и Норвегии. В его составе выделяется Мурманский блок.

Центральный сектор находится на территории Финляндии и Швеции. Он включает в себя Центрально-Кольский блок и находится в центральной части Кольского полуострова.

Кольско-Карельский сектор находится на территории России. Он относится к наиболее древним структурам формирования. В строении Кольско-Карельского сектора выделяются несколько тектонических элементов: Мурманский, Центрально-Кольский, Беломорский, Карельский, между собой они разделены глубинными разломами.

Геологическое строение Урала

В палеозое на уральских территориях была расположена геосинклиналь; она занимала место складчатых гор, которые формировались в древнюю эпоху и существуют сегодня. В ее ареале находились моря с меняющимися границами и глубиной.

В истории региона было несколько эпох горообразования:

В раннем палеозое образовалась каледонская складчатость. Ее составляющая, салаирская складчатость появилась в кембрийском периоде. Каледонская складчатость не является основой современных Уральских гор, при том, что занимала обширную территорию.
Роль основы современных гор играет герцинская складчатость, которая начала развиваться в середине каменноугольного периода. Ее начальным местонахождением был восток Урала — именно здесь она была максимально интенсивной, но в пермском периоде она распространилась на запад. В процессе формирования этой складчатости образовывались сильно сдавленные, лежачие и опрокинутые складки, осложняемые большими надвигами. Это приводило к формированию чешуйчатых структур. Складкообразование проходило одновременно с внедрением гранитных интрузий и с глубокими расколами. Некоторые интрузии, находящиеся на севере и юге Урала, имеют значительный размер: ширину до 60 км, длину до 120 км. Западные склоны Уральских гор имеют менее интенсивное складкообразование, в результате чего там нет интрузий, надвиги встречаются нечасто, а наиболее распространенными являются простые складки. Образование складок вызывало тектоническое давление плит, движущихся с востока на запад. В данном направлении распространению складчатости мешала Русская платформа, обладающая жестким фундаментом. В локации Уфимского плато встречаются сильно сжатые складки, отличающиеся большой сложностью. Такие складки есть и на западных склонах.
По окончании герцинского орогенеза, вместо геосинклинали появились складчатые горы. Тектоника в последующие периоды характеризовалась глыбовыми опусканиями и поднятиями. Местами они сопровождались активным складкообразованием и разломами.
В мезозое большая часть Урала оставалась сушей. В то время происходила эрозионная переработка рельефа гор, а на восточных склонах накоплялись угленосные толщи.
Разнообразные тектонические движения происходили в кайнозойскую эру. Урал является крупным мегантиклинорием в тектоническом отношении, обладая системой синклинориев и антиклинориев, которые были разграничены глубинными разломами. С антиклинориями связаны самые древние породы — кварциты, граниты и кристаллические сланцы. Значительные толщи вулканических и палеозойский осадочных пород характерны для синклинориев. Заметно изменение структурно-тектонических зон; прослеживается это в направлении с запада на восток.

Среди этих структурно-тектонических зон:

Сланцевые синклинории;
Краевые и периклинальные прогибы;
Восточно-Уральский синклинорий;
Центрально-Уральский антиклинорий
Краевые антиклинории.

Восточно-Уральская и Центрально-Уральская зоны на север от 59-ой параллели погружены и перекрыты мезозойско-кайнозойскими отложениями, распространенными на территории Западно-Сибирской равнины. Между восточными краями Русской плиты и складчатостями Урала находится Предуральский краевой прогиб.

В его составе имеется несколько впадин:

Бельская впадина;
Каратаихская впадина;
Воркутинская впадина;
Печорская впадина;
Уфимско-Соликамская впадина

Нижние слои прогиба имеют преимущественно пермские морские отложения, а верхние — континентальные. С залежами раннего пермского периода связаны соленосные пласты, размер которых доходит до 1 км в толщину. Наблюдаются они в Уфимско-Соликамской и Бальской впадинах. Строение прогиба несимметрично — восточная часть глубже и имеет грубые отложения. Месторождения многих полезных ископаемых, среди которых соль, уголь и нефть, связаны с прогибом.

Так и не нашли ответ на вопрос?
Просто напишите,с чем нужна помощь

Мне нужна помощь

Рельеф Урала

С тектонической структурой Урала очень тесно связана его орография. В целом Урал – это система горных хребтов
, которые вытянуты в меридиональном направлении параллельно друг другу. В узкой части Урала таких хребтов насчитывается от $ 2$-х до $3$-х, а в расширенной части их количество увеличивается до $4$-х и более. Очень сложен в орографическом плане Южный Урал, где насчитывается не менее $6$ хребтов. Хребты пересекаются обширными понижениями, занятыми долинами рек. Как правило, хребты и увалы возникли в антиклинальных зонах, а понижения связаны с синклиналями

Обращенный рельеф
встречается реже. Он связан с устойчивыми к разрушению горными породами в синклинальных зонах. Такой характер Зилаирское плато, Южно-Уральское плоскогорье в пределах Зилаирского синклинория. На смену пониженным участкам на Урале приходят возвышенные. Это своего рода горные узлы, где находятся не только максимальные высоты, но и наибольшая ширина гор.

Асимметричность
западных и восточных склонов Урала являются общей чертой рельефа гор. Постепенно переходящий в Восточно-Европейскую равнину западный склон более пологий. Восточный склон круто спускается к Западно-Сибирской равнине. Причиной такой асимметрии является тектоника Урала, история его геологического развития. Главный водораздельный хребет Урала смещен в сторону Западно-Сибирской равнины и носит разные названия – на Южном Урале это Уралтау, на Северном Урале – Поясовый Камень. Небольшие высоты Уральских гор определяют низкогорные и среднегорные геоморфологические ландшафты
.

Исключительно редкими в горах являются альпийские
формы рельефа. Встретить их можно в приподнятых частях Полярного и Приполярного Урала. С ними связаны современные ледники Урала, конечно, по сравнению с Альпами и Кавказом они выглядят карликами. Всего ледников на Урале $122$ с площадью оледенения $25$ кв км. Большее их количество находится в полярной водораздельной части. Это каровые долинные ледники, длина которых $1,5$-$2$ км. Четвертичное оледенение на Урале не имело большой интенсивности. Ледник не опускался южнее $61$ параллели и здесь с ним связаны ледниковые формы рельефа – кары, цирки, висячие долины. Интересно, что здесь нет бараньих лбов и ледниково-аккумулятивных форм – друмлинов, озов, конечно-моренных валов, отсутствие которых говорит в пользу того, что ледниковый покров на Урале был маломощным и не везде активным.

Древние поверхности выравнивания
относятся к замечательным особенностям рельефа гор. В разных местах Урала разные исследователи насчитывают до $7$ выровненных поверхностей. Это является следствием того, что Урал во времени поднимался неравномерно и поверхности выравнивания имеют разный возраст. Подобное мнение отрицает И.П. Герасимов, считая, что на Урале существует только одна поверхность выравнивания. Сформировалась она в течение юры-палеогена, а потом, в результате новейших тектонических движений и эрозионного размыва подверглась деформации. Безусловно, что в формировании современного рельефа Урала роль неотектонических движений очень велика и в этом И.П. Герасимов, несомненно, прав. На протяжении мела и палеогена Урал существовал в виде сильнопенепленизированной страны с мелководными морями по окраинам. Только в результате тектонических неоген-четвертичных движений Урал приобрел современный горный облик.

Распространенными являются на Урале карстовые
формы рельефа. Особенно характерны они для Предуралья и Западного склона Урала. Например, только в одном Пермском крае на $1000$ кв км детально обследованной территории приходится $15$ тыс. карстовых воронок. Карстовое происхождение имеют пещеры Урала – самая крупная их них Сумган на Южном Урале. Её длина $ 8$ км. Кунгурская ледяная пещера известная не только в стране, но и в мире, своими многочисленными гротами и подземными озерами. Крупная Дивья пещера в районе Полюдова кряжа и Капова пещера на берегу реки Белой.

Срединный хребет

Главным водораздельным хребтом Камчатки является представляет горную цепь, состоящую из систем вершин и перевалов. Простирается хребет с севера на юг и длина его составляет 1200 км. В северной его части сконцентрировано большое количество перевалов, центральная часть представляет собой большие расстояния между вершинами, на юге наблюдается сильная расчленённость массива, и асимметрия склонов характеризуют Срединный хребет. Тектоническая структура отражается в рельефе. В его состав входят вулканы, лавовые плато, горные массивы, покрытые ледниками вершины.

Хребет осложнён структурами нижнего порядка, наиболее яркие из них — это Малкинский, Козырёвский, Быстринский хребты.

Наивысшая точка принадлежит и составляет 3621 метра. Некоторые вулканы, такие как Хувхойтун, Алнай, Шишель, Острая Сопка, превышают отметку в 2500 метра.