Помощь студентам в учебе
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ И ГЕНЕЗИС ПОРОД ВЫСОКОГЛИНОЗЕМИСТОЙ ФОРМАЦИИ ТАТАРСКОГО СВОДА
|
Введение 4
Глава 1. Физико-географический очерк 5
Глава 2. Геологическая изученность территории 11
Глава 3. Геологическое строение 19
3.1. Стратиграфия 19
3.2. Тектоническое строение территории 38
3.2.1. Тектоника осадочного чехла 38
3.2.2. Тектоника кристаллического фундамента 48
3.3. Магматизм и метаморфизм 52
Глава 4. Полезные ископаемые 77
Глава 5. Состав и происхождение метаморфических пород Татарского свода в разрезе скважины 20009 - Ново-Елховской площади 81
5.1. Геологическое строение кристаллического фундамента по разрезу скважины 81
5.2. Минералого-петрографическая характеристика мафитовых и
глинозем-высокоглиноземистых пород 94
5.3. Реконструкция дометоморфической природы графитсодержащих высокоглиноземистых гнейсов 114
Заключение 120
Литература 122
Глава 1. Физико-географический очерк 5
Глава 2. Геологическая изученность территории 11
Глава 3. Геологическое строение 19
3.1. Стратиграфия 19
3.2. Тектоническое строение территории 38
3.2.1. Тектоника осадочного чехла 38
3.2.2. Тектоника кристаллического фундамента 48
3.3. Магматизм и метаморфизм 52
Глава 4. Полезные ископаемые 77
Глава 5. Состав и происхождение метаморфических пород Татарского свода в разрезе скважины 20009 - Ново-Елховской площади 81
5.1. Геологическое строение кристаллического фундамента по разрезу скважины 81
5.2. Минералого-петрографическая характеристика мафитовых и
глинозем-высокоглиноземистых пород 94
5.3. Реконструкция дометоморфической природы графитсодержащих высокоглиноземистых гнейсов 114
Заключение 120
Литература 122
Настоящая работа написана по обобщенным материалам, собранным автором в архивах (фондах) КФУ, ИГиНГТ, а также по авторским материалам, полученным автором в ходе полевого и лабораторного изучения кернового материала сверхглубокой скважины 20009 расположенной в районе Ново-Елховской площади республики Татарстана. Ее актуальность обусловлена истощением запасов приповерхностных месторождений и необходимостью вовлекать в эксплуатацию полезные ископаемые глубоких горизонтов.
Основной целью работы является изучение геологического строения кристаллического фундамента в пределах Южно-Татарского свода и определение генезиса пород высокоглиноземистой формации на примере скважины 20009 - Ново-Елховской площади. Чтобы реализовать, поставленную цель автором выполнены следующие задачи:
1. Изучение и обобщение фондовых литературных данных по геологическому строению территории;
2. Охарактеризовать структурно-вещественные комплексы пород кристаллического фундамента Татарского свода - скважины 20009 в районе Ново-Елховской площади по фондовым материалам;
3. Отбор кернового материала и изготовление из них образцов для следующих исследований:
3.1. Изготовление шлифов для петрографического описания метаморфических графитсодержащих горных пород методом оптической микроскопии;
3.2. Изготовление аншлифов для выявления основных типов и определения количественного состава рудных минералов методом оптической микроскопии;
3.3. Определение основных породообразующих минералов высокоглиноземистых формации пород методом рентгенофазового анализа;
3.4. Определение химического состава основных породообразующих минералов высокоглиноземистых пород методом электронной микроскопии;
3.5. Определение количественного состава и генезиса графитов архейского возраста кристаллического фундамента методом изотонного анализа;
Объектом исследования являются образцы кернового материала сверхглубокой 20009 скважины - Ново-Елховской площади.
Все проведенные анализы выполнены в лабораториях Казанского федерального университета, института геологии и нефтегазовых технологий. Автор благодарит сотрудников ИНиНГТ первую очередь Р.Р. Хасанова, В.Г. Изотова, В.П. Морозова, Б. М. Галиуллина за поддержки в проведении лабораторных исследований и консультации при обработке полученных результатов.
Основной целью работы является изучение геологического строения кристаллического фундамента в пределах Южно-Татарского свода и определение генезиса пород высокоглиноземистой формации на примере скважины 20009 - Ново-Елховской площади. Чтобы реализовать, поставленную цель автором выполнены следующие задачи:
1. Изучение и обобщение фондовых литературных данных по геологическому строению территории;
2. Охарактеризовать структурно-вещественные комплексы пород кристаллического фундамента Татарского свода - скважины 20009 в районе Ново-Елховской площади по фондовым материалам;
3. Отбор кернового материала и изготовление из них образцов для следующих исследований:
3.1. Изготовление шлифов для петрографического описания метаморфических графитсодержащих горных пород методом оптической микроскопии;
3.2. Изготовление аншлифов для выявления основных типов и определения количественного состава рудных минералов методом оптической микроскопии;
3.3. Определение основных породообразующих минералов высокоглиноземистых формации пород методом рентгенофазового анализа;
3.4. Определение химического состава основных породообразующих минералов высокоглиноземистых пород методом электронной микроскопии;
3.5. Определение количественного состава и генезиса графитов архейского возраста кристаллического фундамента методом изотонного анализа;
Объектом исследования являются образцы кернового материала сверхглубокой 20009 скважины - Ново-Елховской площади.
Все проведенные анализы выполнены в лабораториях Казанского федерального университета, института геологии и нефтегазовых технологий. Автор благодарит сотрудников ИНиНГТ первую очередь Р.Р. Хасанова, В.Г. Изотова, В.П. Морозова, Б. М. Галиуллина за поддержки в проведении лабораторных исследований и консультации при обработке полученных результатов.
Основные выводы, сделанные на основе изучения литературных (фондовых) данных, а также проведенных автором исследований геологического строения кристаллического фундамента и генезиса пород высокоглиноземистой формации на примере скважины 20009 в районе Ново-Елховской площади Южно-Татарского свода, сводятся к следующему:
- эволюция (образование) структурно-вещественных комплексов пород фундамента Татарстана неразрывно связанна с развитием Волго-Уральского сегмента, который обособился в структуре Восточно-Европейской платформы уже на ранних стадиях формирования земной коры как гранулито-гнейсовая область. Образование большинство структурно-вещественных комплексов сложились в раннем архее;
- главнейшие геологические события этого этапа эволюции укладываются в два тектономагматического цикла, образовавшие 3100 и 2700 млн. лет назад;
- в разрезе скважины 20009 выделяется пять пачек относящие к двум петрохимическим ассоциациям пород - существенно высокоглиноземистой и мафитовой формации, относящиеся к большечеремшанской (1, 3 и 5 пачка) и отрадненской (2 и 4 пачка) серий ране архейского возраста. Они образовались примерно 3109 ± 97 (отрадненская серия) и 3017 ± 62 (большечеремшанская серия) млн. лет назад
- метаморфические комплексы кристаллического фундамента Татарского свода сформированы в условия гранулитовой фации регионального метаморфизма с наложением на них диафторических изменений амфиболитовой фации;
- гранулитовые комплексы пород в различной степени мигматизированы и гранитизированы. Участки неизмененных или слабо измененных гранулитовых пород представляют собой фрагменты гранитогнейсовых ядер, которые сложены метаморфогенными комплексами пород гранитоидного состава (гранито-гнейсами, гнейсами, мигматитами и гранулито-гнейсами);
- петрографически, породообразующие минералы четко подразделяются на две группы, характерные для определенного формационно-петрографического типа пород (пироксены, амфиболы для мафитовой формации, силлиманит, кордиерит для высокоглиноземистой), а вторая группа минералов характерны для обоих формационных типов пород (кварц, плагиоклаз, калиевые полевые шпаты, биотит, гранат);
- характерной особенностью высокоглиноземистых формации пород является наличие графита, он наблюдался при петрографическом изучении горных пород и их рудных минералов в аншлифах методом оптической микроскопии, где образует вытянутые изогнутые чешуйки по полосчатости пород;
- рудная минерализация в породах данной формации представлена сульфидами и оксидами железа, титана и состоят магнетита, ильменита, пирита и пирротина;
- по результатам рентгенографического анализа было определено минеральный состав высокоглиноземистых формации пород - они состоят из кварца, альмандина, альбита, силлиманита, кордиерита, ортоклаза, микроклина, биотита, хлорита, амфибола и рудные пирротина и графита;
- по составу изученных образцов пород большечеремшанской серии предполагается, что их образование происходило в результате разрушения мафитовых пород отрадненской серии с последующим метаморфизмом глинистых осадков в условиях гранулитовой фации регионального метаморфизма. Это подтверждается результатами изотопного анализа углерода.
- таким образом, по совокупности признаков (наличие графита, согласные с полосчатостью пород формы его выделения, преобладание легкого изотопа углерода) можно сделать вывод о первично-осадочном происхождении высокоглиноземистых пород. Их формирование происходило в архейское время за счет разрушения пород базит- ультрабазитового фундамента (отрадненская серия) и заполнения понижений на его поверхности. Наблюдаемое сейчас переслаивание мафитов и высокоглиноземистых пород в разрезе скважины 20009 Ново-Елховской обусловлено сложными дислокациями и смятием исходных породных комплексов в последующие геологические эпохи.
- эволюция (образование) структурно-вещественных комплексов пород фундамента Татарстана неразрывно связанна с развитием Волго-Уральского сегмента, который обособился в структуре Восточно-Европейской платформы уже на ранних стадиях формирования земной коры как гранулито-гнейсовая область. Образование большинство структурно-вещественных комплексов сложились в раннем архее;
- главнейшие геологические события этого этапа эволюции укладываются в два тектономагматического цикла, образовавшие 3100 и 2700 млн. лет назад;
- в разрезе скважины 20009 выделяется пять пачек относящие к двум петрохимическим ассоциациям пород - существенно высокоглиноземистой и мафитовой формации, относящиеся к большечеремшанской (1, 3 и 5 пачка) и отрадненской (2 и 4 пачка) серий ране архейского возраста. Они образовались примерно 3109 ± 97 (отрадненская серия) и 3017 ± 62 (большечеремшанская серия) млн. лет назад
- метаморфические комплексы кристаллического фундамента Татарского свода сформированы в условия гранулитовой фации регионального метаморфизма с наложением на них диафторических изменений амфиболитовой фации;
- гранулитовые комплексы пород в различной степени мигматизированы и гранитизированы. Участки неизмененных или слабо измененных гранулитовых пород представляют собой фрагменты гранитогнейсовых ядер, которые сложены метаморфогенными комплексами пород гранитоидного состава (гранито-гнейсами, гнейсами, мигматитами и гранулито-гнейсами);
- петрографически, породообразующие минералы четко подразделяются на две группы, характерные для определенного формационно-петрографического типа пород (пироксены, амфиболы для мафитовой формации, силлиманит, кордиерит для высокоглиноземистой), а вторая группа минералов характерны для обоих формационных типов пород (кварц, плагиоклаз, калиевые полевые шпаты, биотит, гранат);
- характерной особенностью высокоглиноземистых формации пород является наличие графита, он наблюдался при петрографическом изучении горных пород и их рудных минералов в аншлифах методом оптической микроскопии, где образует вытянутые изогнутые чешуйки по полосчатости пород;
- рудная минерализация в породах данной формации представлена сульфидами и оксидами железа, титана и состоят магнетита, ильменита, пирита и пирротина;
- по результатам рентгенографического анализа было определено минеральный состав высокоглиноземистых формации пород - они состоят из кварца, альмандина, альбита, силлиманита, кордиерита, ортоклаза, микроклина, биотита, хлорита, амфибола и рудные пирротина и графита;
- по составу изученных образцов пород большечеремшанской серии предполагается, что их образование происходило в результате разрушения мафитовых пород отрадненской серии с последующим метаморфизмом глинистых осадков в условиях гранулитовой фации регионального метаморфизма. Это подтверждается результатами изотопного анализа углерода.
- таким образом, по совокупности признаков (наличие графита, согласные с полосчатостью пород формы его выделения, преобладание легкого изотопа углерода) можно сделать вывод о первично-осадочном происхождении высокоглиноземистых пород. Их формирование происходило в архейское время за счет разрушения пород базит- ультрабазитового фундамента (отрадненская серия) и заполнения понижений на его поверхности. Наблюдаемое сейчас переслаивание мафитов и высокоглиноземистых пород в разрезе скважины 20009 Ново-Елховской обусловлено сложными дислокациями и смятием исходных породных комплексов в последующие геологические эпохи.