Палеогеографические особенности района в верхнеказанское время

Глава 1. Физико-географический очерк

1.1Географическое положение.

Самарская область — пятый по площади регион Поволжья — занимает территорию площадью 53,6 тыс. км², что составляет 0,31 % территории России. Область протянулась с севера на юг на 335 км, а с запада на восток – на 315 км. Географическое положение области определяется координатами 51°47′ и 54°41′ с. ш. и 47°55′ и 52°35′ в. д. Область расположена в юго-восточной части европейской территории России, в среднем течении Волги, по обеим её сторонам.

Граничит на западе с Саратовской и Ульяновской областями, на юго-востоке с Оренбургской областью, на севере с Республикой Татарстан, а также на юге с Казахстаном в единственной точке.

Орография.

Рис.1 гора Стрельная

Самарская область расположена на юго-востоке Восточно-Европейской равнины по среднему течению Волги, где она образует крутую излучину - Самарскую Луку. Делится на правобережную (меньшую) и левобережную части. Правобережье занято Приволжской возвышенностью, сильно пересечённой оврагами и балками. В северной части Самарской Луки - Жигулевские горы (высотой до 375 м), которые круто обрываются в сторону Волги и пологи к югу. В левобережье на северо-западе расположено Низкое Заволжье, на северо-востоке всхолмлённое Высокое Заволжье (высотой свыше 300 м), в котором выделяются Сокские, Сокольи, Кинельские Яры. На юге полого-волнистая равнина , переходящая в юго-восточной части области в возвышенность Общий Сырт (свыше 200 м высотой). Узкое пространство между Жигулями и Сокольими Ярами, прорезанное долиной Волги, называют Жигулевскими воротами.

Гидрография.

На территории области имеются большие и малые реки, родники, озёра, пруды и водохранилища. Самая крупная река области - Волга, берущая начало на Валдайской возвышенности. Наиболее крупные её притоки в пределах области - Самара, Большой Иргиз, Сок, Чапаевка, Уса, Безенчук, Большой Черемшан и Сызрань. Эти реки со своими притоками образуют речную сеть области. Общая длина Волги 3690 км, из них отрезок в 340 км приходится на Самарскую область. Правый склон волжской долины крутой и обрывистый, он поднимается на 100-150 м над уровнем меженных вод. Левый склон имеет вид террас. В настоящее время русло реки Волги зарегулировано и превращено в Куйбышевское и Саратовское водохранилища. Река Самара наиболее многоводный приток Волги на территории Заволжья. Из общей её длины, равной 575 км, в границах области находится 236 км.

Рис.2 Самарская лука; р. Волга

Подземные воды. В целом область полностью обеспечена запасами подземных вод для удовлетворения потребности населения в хозяйственно-питьевой воде - прогнозные эксплуатационные ресурсы составляют 8,78 млн куб.м/сутки. Разведано 27 месторождений пресных подземных вод, эксплуатация ведётся на 15 месторождениях (30 участках). Большинство крупных городов и районных центров питаются из подземных источников. Не обеспечены подземными водами питьевого качества южные районы области. Имеются минерализованные воды, основная масса которых расположена в северо-восточных и северных районах области. Вода, поступающая из нижнеказанских отложений, отмечается высокой минерализацией и жёсткостью, а также значительным содержанием сероводорода.

Климат.

Характерными особенностями климата являются: континентальность, преобладание в течение года малооблачных и ясных дней, холодная и малоснежная зима, короткая весна, жаркое и сухое лето, непродолжительная осень, сравнительно большая вероятность ранних осенних и поздних весенних заморозков. Продолжительность периода с температурой воздуха выше 10°С составляет 141-154 дня. Средняя температура января от -13°C на западе до -14°C на востоке, июля - от 20°C на севере-западе до 22°C на юго-востоке. Годовая сумма осадков распределяется неравномерно и изменяется в пределах от 360 мм на юго-востоке области до 582 мм на северо-востоке. Наибольшая толщина снегового покрова наблюдается в северо-восточных районах, где она достигает 40 см, на юге и юго-востоке не превышает 20-25 см. Характерной особенностью ветрового режима является преобладание в холодную часть года юго-западных и южных ветров, в тёплую - западных и северо-западных. Наиболее сильные ветры - южного направления. Средняя годовая скорость ветра составляет 3,2-4,4 м/с.

Почвы.

Почвенный покров отличается большим разнообразием, что обусловлено особенностями физико-географического положения, климатических условий, геологического строения, составом почвообразующих материнских пород. Территория Самарской области расположена в двух природно-географических зонах – лесостепной и степной. Почвенная зональность, обусловленная постепенным изменением климатических факторов, меняется с севера на юг. Почвенный покров лесостепной зоны представлен в основном выщелоченными и типичными черноземами.

Растительный мир.

Рис. 3 Астрагал Цингера

Флора области представлена достаточно широко и разнообразно. В её границах произрастают представители пустынь и полупустынь, гор и лесов, водных пространств и лугов, степей и южной тайги. Ориентировочно на территории области распространено несколько тысяч представителей флоры. Только высшие растения представлены 2500 видами. Имеющиеся данные по видовому составу флоры области всё время обновляются в сторону увеличения. В составе степной растительности наиболее часто доминируют ковыли и типчак. В растительности каменистых степей заметную роль играют. Встречаются эндемики - тимьян жигулевский, молочай жигулевский, солнцецвет и целый ряд других растений. Луговая растительность в области не занимает больших площадей, луга располагаются в долинах рек, в балках и оврагах, реже - на водоразделах. В составе луговой флоры выделяются четыре основные хозяйственные группы: злаки, осоки, бобовые, разнотравье. Средневолжские луга служат хорошей кормовой базой для животноводства. Однако их роль как источника ценных кормов в последнее время значительно снизилась. Это объясняется как отторжением водораздельных и пойменных территорий вследствие распашки земель и затопления, так и нерациональным использованием сохранившейся луговой растительности.

Животный мир.

Рис.4 Аист черный

На территории области обитает 13-15 тыс. видов животных. Около 400 видов представлено позвоночными: более 50 видов рыб, 10 - земноводных, 12 - рептилий, 235 - птиц, 75 – млекопитающих. Остальные виды представлены червями, пауко- и ракообразными и другими беспозвоночными. К редким видам насекомых относятся 16 видов бабочек, в т.ч. включённые в Кранную Книгу России обыкновенный аполлон и мнемозина. Наибольшую редкость представляет выхухоль русская - эндемик средней полосы, "краснокнижный" вид. Численность редких видов животных: выхухоль - 50 шт., европейский байбак - 2 тыс. Водятся лоси, олени, кабаны, косули, волки, зайцы, лисы, барсуки, куницы, горностай, рысь, степная кошка. Рыбохозяйственный фонд области составляют реки: Волга, Кундурча, Сок, Большой Кинель, Чапаевка, Куйбышевское (6448 км2) и Саратовское (1831 км2) водохранилища. Видовой состав ихтиофауны водоёмов разнообразен и представлен 50 видами. Однако запасы рыб различных видов неравнозначны и промысловыми являются далеко не все. Промысловая ихтиофауна на обоих водохранилищах представлена следующими видами: лещ, судак, щука, жерех, стерлядь, карп, сазан, толстолобик и белый амур. Основой промысла в водохранилищах являются лещ, плотва, синец. Из других видов относительно большой удельный вес имеют окунь, берш, чехонь, щука, судак. Общие запасы рыб в обоих водохранилищах составляют около 13 тыс. т. Оптимальная ежегодная добыча рыбы может составлять 4-4,5 тыс. т без подрыва состояния стад основных промысловых рыб. Однако ежегодная добыча рыбы в последние годы едва достигает 800 т. В водоёмах произрастает 134 вида травянистых растений, образующих огромную биомассу, которая является кормом для обитателей вод.

Полезные ископаемые

Территория Самарской области находится в пределах Волго-Уральской нефтегазоносной провинции, в силу чего располагает запасами нефти и природного газа. Продуктивные горизонты, в зависимости от возраста нефтесодержащих пород, залегают на глубинах от 500 до 3110 м. Нефти в основном легкие, маловязкие, сернистые и высокосернистые.

В настоящее время разведано 110 нефтяных и газонефтяных месторождений, а также 69 перспективных площадок на нефть и природный газ Основная часть запасов находится в центральных и восточных административных районах Самарской области.

Из других полезных ископаемых на территории Самарской области выявлены и разведаны горючие сланцы, сера, фосфориты, цементное и стекольное сырье, бикарбонатные породы для химической промышленности и богатые запасы разнообразного минерального сырья для производства строительных материалов: гипс, известняк, керамзитовые и тугоплавкие глины, суглинки, пески строительные и силикатные, песчано-устойчивая смесь, строительный камень.

Горючие сланцы выявлены в Сызранском административном районе Самарской области (Кашпирское месторождение). Учтенные балансом запасы горючих сланцев составляют 11321 тыс.т. Большая их часть идет для энергетических нужд. Также в Сызранском районе разведано месторождение асфальтитов и битумов с общими балансовыми запасами 1876 тыс.т.

Запасы бикарбонатных пород для химической промышленности составляют 299167 тыс.тонн, причем 98 % этих запасов сосредоточенно в одном Ширяевском месторождении, расположенном на территории Ставропольского района.

Месторождения фосфоритов расположены в западной и юго-восточной части территории Самарской области. Общие их запасы составляют 14489 тыс.тонн, количество месторождений - 4. В настоящее время не эксплуатируются.

Особенно велики запасы строительного камня: известняков и доломитов. Основные месторождения этих материалов размещены в Ставропольском, Красноярском, Сызранском и Волжском административных районах Самарской области. Крупные месторождения размещены также в Сергиевском, Похвистневском, Клявлинском и Челновершинском районах. Общее количество месторождений – 18, в том числе эксплуатируемых – 11. На существующее положение учтенные балансом запасы строительного камня составляют 302 940 тыс.м³. Основная масса щебня и бутового камня производится в Сокском и Жигулевском карьерах.

Месторождений песков строительных и силикатных насчитывается более 50, с учтенными балансом запасами 88 151 тыс. м³. Основные запасы сосредоточены в долинах рек Волги и Самары, в границах Волжского, Красноярского, Сызранского и Ставропольского административных районов.

Учтенные балансом запасы кирпично-черепичных глин составляют 99450тыс.м³. Разведано более 100 их месторождений. Промышленностью осваиваются 21 месторождение.

Балансовые запасы глин для производства керамзита составляют 41806тыс.м³. Все месторождения (учтено балансом 9 месторождений, эксплуатируется 5) приурочены к центральным, наиболее промышленно развитым районам Самарской области: Волжскому, Кинель-Черкасскому и Сызранскому. По своим свойствам глины всех месторождений пригодны для производства керамзита марки “300 - 350”.

Месторождения гипса имеются в границах городской черты г. Самара, а также в Волжском, Кинельском, Сергиевском и Клявлинском административных районах Самарской области. Учтенные балансом запасы составляют 33 819 тыс.т.

Суммарные запасы цементного сырья составляют более 350 млн. тонн. На территории области разведано 8 его месторождений, из которых наиболее значительные расположены в Ставропольском, Сызранском и Шигонском районах..

В Самарской области учтено 5 месторождений песчано-гравийных материалов с балансовыми запасами порядка 14 357 тыс. м³. Практически запасы песчано-гравийного материала не ограничены и имеются во всех районах.

Рис.5 Самородная сера, гипс и целистин

Имеются 2 месторождения самородной серы с учтенными балансом запасами 15200 тыс.т. Одно месторождение расположено в границах Красноярского, второе – Кинельского административных районов Самарской области.

Крупное месторождение каменной соли с учтенными балансом запасами 285 700 тыс.т, расположено на территории Большеглушицкого района.

Эра	Система	Отдел	Ярус	П/ярус	Индекс	Слои	Мощность (м)
Общая характеристика
Палеозойская	Пермская	Верхний	Татарский		P2t		До 400		Глины с прослоями гипсов, аргилитов и песчанников.
Казанский	Верхний	P2kz2	Водинские	До 46		Толща сильно загипсованных зеленовато-серых глин и мергелей, чередующихся с пластами гипса.
Дубравинские			Толща доломитов с морской фауной; тонкозернистые, немые слоистые доломиты, конкреции и прослои гипса.
Орловские			Толщи гипса с прослоями зеленовато-серых гипсоносных глин, мергелей и доломитов.
Падовские			Доломиты с морской фауной, оолитовые и ракушняковые доломиты, пласты гипса.
Юматовские			Толстослоистые гипсы с небольшими прослоями зеленовато-серых глин и прослоем гипсоносного доломита
Сорокинские			Переслаивающиеся гипсы и тонкозернистые доломиты с редкими прослоями доломита и пелециподы
Исаклинские			Толща крупно-концентрированного гипса с редким прогипсованным конгламератом из галек доломита
Нижний	P2kz1	Барбашинские			Гипсы и осерненые оолитовые доломиты
Камышлинские			Доломиты
Байтуганские			Мергеля
Нижний	Кунгурский		P1k2				Доломиты с параллельной слоистостью

Стратиграфическая колонка

Рис.6 Стратиграфическая колонка с изображением слоев пород

Глава 2. Стратиграфия

Исследуемый участок представлен породами Палеозойской эры(РZ),который сложен Пермской(Р) системой.

Пермская(P) система представлена отложениями нижнего и верхнего отдела.

Отложения нижнего отдела представлены породами кунгурского(Р₁k) яруса.

Отложения кунгурского(Р₁k) яруса состоят из одного подъяруса: верхнекунгурского.

Верхнекунгурские верхнепермские (Р₁k₂) отложения представлены доломитами с параллельной слоистостью. Общая мощность отложений нижнего отдела 56м.

Отложения верхнего отдела представлены породами казанского(P₂kz) и татарского(P₂t) ярусов.

Отложения казанского(P₂kz) яруса состоят из двух подъярусов: нижнеказанского и верхнеказанского.

Нижнеказанские верхнепермские (P₂kz₁) отложения представлены 3 слоями: Байтуганским, Камышлинским, Барбашинским.

Байтуганские слои представлены мергелями. Мощность слоя 8м.

Камышлинские слои представлены доломитами. Мощность слоя 45м.

Барбашинские слои представлены гипсами и осернеными оолитовыми доломитами. Мощность отложений 39м.Общая мощность нижнеказанских(P₂kz₁) отложений 92м.

Верхнеказанские(P₂kz₂) отложения представлены 7 слоями: Исаклинские, Сорокинские, Юматовские, Падовские, Орловские, Дубравинские и Водинские.

Исаклинские слои представлены толщей крупно-концентрированного гипса с редким прогипсованным конгламератом из галек доломита. Мощность 8м.

Сорокинские слои представлены переслаивающимися гипсами и тонкозернистыми доломитами с редкими прослоями доломита и пелециподами. Мощность слоя 11м.

Юматовские слои представлены толстослоистыми гипсами с небольшими прослоями зеленовато-серых глин в основании и в середине и одним простоем гипсоносного доломита в нижней части. Мощность 5-8 м.

Падовские слои представлены доломитами общей мощностью 14 м. Нижняя часть их содержит морскую фауну, и в сложении её участвуют оолитовые и ракушняковые доломиты. Мощность этой части разреза около 11-12 м. Верхняя часть представлена белыми тонкослоистыми и плитчатыми немыми, вверху - сильно гипсоносными доломитами, мощность которых составляет 3 м. Нижняя, морская часть падовских слоев подразделяется на три обособленных горизонта - двумя пластами гипса по 1,5-2 м каждый.

Орловские слои представлены толщей гипса с прослоями зеленовато-серых гипсоносных глин, мергелей и доломитов. Общая мощность толщи - 12 м. Гипсы залегают тремя основными пластами, разделёнными между собой простоями зеленовато-серых глин и доломитов. Нижний из них залегает в самом основании толщи и имеет мощность 1,5-2 м. Средний, наиболее мощный 4-метровый пласт, залегает в самой середине толщи, а верхний тяготеет к самым верхам ее и имеет мощность 1,5-2 м. Общая мощность 13м.

Дубровинские слои представлены восьмиметровой толщей доломитов. Нижний пласт, мощностью в 1-1,5 м, изобилует фауной и имеет иногда оолитовый характер. Выше следуют тонкозернистые, немые слоистые доломиты, на некоторых уровнях содержащие конкреции гипса и серого кремня. Мощность их 4-5 м. Нижние 0,5 м сильно загипсованы. Верхняя часть толщи представлена тонкослоистым доломитом, содержащим многочисленные конкреции и прослои гипса. Мощность её 2 м. Общая мощность 8м.

Водинские слои представлены толщей сильно загипсованных зеленовато-серых глин и мергелей, чередующихся с пластами гипса. Мощность её 17-19м и до 46м.

Палеогеографические особенности района в верхнеказанское время

Во время отложения барбашинской толщи был обширный водоем. Аутигенные минералы в ней представлены в основном доломитом. Для образования его характерна повышенная соленостъ и слабощелочная среда.

Во время отложения сорокинских слоев площадь бассейна менялась. При её сокращении бассейн засолонялся и в нем отлагались гипсы, а при расширении - проникали с северо-запада морские воды и отлагались доломиты и известняки. Неоднократная смена условий привела к чередованию гипсов с доломитами и известняками. Чистота осадков от терригенных примесей указывает на сглаженность рельефа суши и лагуны.

В падовском веке на всём Поволжье устанавливается морской режим с сильным отклонением солёности от нормальной. Воды бассейна оставались в основном слабо подвижными. Доломиты характеризуются тонкозернистым строением и отсутствием каких-либо следов волнения.

В орловском веке район попеременно превращается то в лагуну, в которой отлагались гипсы, то в обширный водоем с накоплением доломитов. Конец орловского времени ознаменовался появлением небольшого количества глинистого материала, приносимого реками с Урала. Поверхность сульфидных пород несёт явные следы размыва. В это время район месторождения выступил из-под уровня воды и превращался в предгорную долину, в которой реки могли углубить своё русло. Сульфатная толща закарстовывалась.

Во время отложения дубравинских слоев установились морские условия, благоприятные для отложения тонкозернистых, отчетливо слоистых доломитов. Незначительное количество терригенного материала в толще свидетельствует об одряхлении гидрографической сети. Местами по наслоению доломитов встречаются асимметричные знаки ряби. Ориентировка крутых склонов ряби может свидетельствовать о том, что основной фронт волнений происходил в мелководной зоне с южной стороны. На глубине вблизи действия волн или немного ниже её отлагался диоксид кремния SiO₂, приносившийся реками. Затем в осадке происходило её перераспределение с формированием кремневых желваков.

Время отложения пород Водинской толщи характеризуется резким изменением геохимической среды накопления - сменой морских условий лагунными. Можно выделить три основные стадии в жизни бассейна: морскую, опреснённую, лагунную. В стадию морского режима отлагались известняки. Позже бассейн опреснился за счёт оживления речной сети. Сносимый с Урала материал способствовал отложению глин с заметной примесью песчаного компонента. В стадию существования лагун с высокой концентрацией солей отлагался гипс .

Б

А

Рис. 6 Геологическая карта района Самарских серных отложений

Глава 3 Тектоника

Территория Самарской области является частью Русской плиты, имеющей этажное строение и относящейся к Восточно-Европейской платформе, которая, в свою очередь представляет в тектоническом отношении относительно спокойный участок земной коры. Северо-восточная часть Самарской области находится на юго-западном склоне Татарского свода, северная образует южный борт Мелекесской впадины, юго-восточная является склоном Русской платформы, а западная располагается в пределах Жигулевского-Пугачевского свода.

Породы кристаллического фундамента юго-восточной части Волго-Уральской антеклизы залегают на громадных глубинах - от 1500 м (Жигулевско-Пугачевский свод) до 4500 м (юго-восточная часть Бузулукской впадины) и покрыты мощной толщей осадочных пород.

К основным геолого-тектоническим элементам относится Жигулевско-Пугачевский свод. Наиболее древними осадочными породами, налегающими на кристаллический фундамент, являются верхнепротерозойские отложения.

Наибольший интерес в нашем случае имеет Жигулевского -Пугачевский свод, представляющий собой крупную положительную структуру, окруженную со всех сторон впадинами. Граница этого свода проходит вдоль Жигулевской флексуры примерно от с. Ново-Спасское до ст. Кинель, через Красную Поляну, далее южнее Пугачева. Вершина свода смещена к северному краю в район г. Сызрани, Северная часть свода является приподнятой. Она осложнена крупной структурой порядка - Жигулевским валом, имеющим резко выраженное асимметричное строение, с крутым и коротким северным и очень пологим и широким южным крылом. По положению кристаллического фундамента Жигулевский вал прослежен от деревни Комаровка на западе до Зольного оврага на востоке. Общая длина зала достигает 360 км, ширина 10-12 км. Вероятно, вдоль крутого крыла Жигулёвского вала проходит тектонический разрыв. В районе села Усолье угол наклона крутого северного крыла составляет около 45°, а южного - значительно меньше (40°). Выше древних осадочных пород верхнепротерозойских отложений лежит мощная толща осадочных пород девонской, каменноугольной, пермской, триасовой, юрской, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной систем.

Рис. 7 Тектоническая карта Самарской области

Тектонические нарушения (складки, зона дробления) в осевой зоне Жигулёвского вала.

Архейский этаж имеет блоковое строение и в пределах Самарской области по основным разломам осложнён крупным Серноводско-Абдулинским авлакогеном. В составе верхнего этажа – осадочного чехла – на территории области выделяют до 5 структурных ярусов. Выполнение авлакогенов терригенными отложениями составляет рифейский структурный ярус. По среднедевонскому структурному ярусу выделяется Волго-Сокская палеовпадина. Для верхнедевонско-нижнекарбонового структурного яруса определяющей является Камско-Кинельская система прогибов.

Наибольшее значение для территории Самарской области имеет тектоническое районирование по среднекарбоново-верхнепермскому структурному ярусу. Здесь из пяти региональных тектонических элементов выделяют:

· Жигулёвско-Пугачёвский свод на юго-западе;

· Южно-Татарский свод на северо-востоке;

· Мелекесская впадина на северо-западе;

· Бузулукская впадина на юго-востоке;

· Зона сочленения всех четырёх элементов выделяется под названием Сокской седловины.

Крупнейшие из локальных структур яруса (Жигулёвский, Елховско-Боровский, Серноводско-Шунгутский, Байтуганский и другие валы) ясно выражены в современном рельефе в виде эрозионных останцов и иных форм.

Верхним является среднеюрско-кайнозойский структурный ярус, характеризующийся несогласным залеганием и несовпадением структурных планов с предшествующими образованиями.

Новейшая тектоника характеризуется восходящими движениями, амплитуды которых заметно выше в сводовых областях.

Рельеф Самарской области имеет длительную (около 20 млн. лет) историю развития. Его формирование происходило на фоне устойчивых тектонических поднятий, охвативших в позднепалеоген-четвертичное время большую часть Волго-Уральской антеклизы. В период с позднего палеогена до позднего плиоцена значительная часть территории представляла собой слаборасчлененную денудационную равнину. В позднеплиоценовое время на территории области по тектонически предопределенным понижениям стали неоднократно проникать воды древнекаспийских (акчагыльско-апшеронских) морей. В устьях крупных рек существовали обширные дельты. На участках, свободных от воздействия морских и дельтовых вод, рельефообразование происходило под воздействием процессов комплексной денудации с преобладанием линейной эрозии.

С начала плейстоцена по настоящее время территория полностью находится в стадии континентального развития под воздействием комплекса рельефоформирующих процессов – аллювиальной эрозии и аккумуляции, овражно-балочной эрозии, склоновой денудации и, локально, аллювиально-озерной аккумуляции.