С геологической точки зрения район интересен тем, что в его пределах наблюдается сопряжение крупных геологических структур — Колывань-Томской складчатой зоны и Западно-Сибирской плиты, граница между которыми условно проводится по р. Бол. Киргизке, разделяя долину на два участка: верхний (южный) и нижний (северный). Большое разнообразие литологическмх разновидностей горных пород, многочисленные разломы глубинного заложения, проявления метаморфических процессов, магматизма и гидротермальной деятельности предопределяют широкий спектр полезных ископаемых, одни из которых уже открыты и изучены, другие только предполагаются и требуют выявления. С другой стороны, геологическое изучение района весьма затруднено, т. к. он относится к числу закрытых территорий
со слабой обнаженностью и значительной мощностью перекрывающих рыхлых отложений.
Мощность земной коры Западно-Сибирской плиты изменяется от 26 до 45 км, в среднем она на 10 км меньше, чем под окружающими ее горными сооружениями. Мощность земной коры плиты в переделах Томской области неравномерно: на юге и юге-востоке территории составляет 42-45км, а в центральных и северных частях – 36-39 км.
В геологическом строении Западно-Сибирской плиты выделяются складчатый фундамент и рыхлый мезозойско-кайнозойский чехол.
Палеозойский комплекс пород, рассматриваемый в качестве фундамента, представлен алевро-песчанистыми сланцами каменноугольного возраста, встречаются граниты, кварцевые диориты и др. Ниже Томска долина Томи наследует грабенообразную структуру палеозойского фундамента (рифта), имеющую северо-западное направление, ширину около 10 км и глубину погружения свыше 500 м.
Мезозойско-кайнозойский комплекс пород - платформенный чехол, представленный меловыми, палеогеновыми, неогеновыми и четвертичными отложениями, имеющими мощность от нескольких десятков до сотен метров. Он сложен морскими и континентальными отложениями – глинами, песчаниками, алевритами, песками и др.
С поверхности исследуемая территория перекрыта чехлом четвертичных отложений, мощность их колеблется от первых метров до 10-40 м. Они представлены суглинками, глинами, песками, супесями, болотными и озерными илами, торфом. Четвертичные отложения являются почвообразующими породами.
В позднем палеозое большая часть территории представляла собой мелководный прибрежно-морской бассейн. В конце палеозоя море регрессировало, и наступил континентальный перерыв, длившийся большую часть мезозоя. ,
Основы стратиграфического разреза г. Томска представлены отложениями нижнего карбона, которые расчленены на два яруса: турнейский и визейский.
Отложения Турнейского яруса, залегающие в основание нижнего карбона, расположены к востоку от г. Томска и обнажаются в верховьях рек Ушайки и Басандайки. Это темные алевролиты и алевролитовоглинистые сланцы с частичными прослоями известняковых пород с отпечатками прочих пород.
В районе города расположены толщи визейского яруса, в котором выделяются свиты:
-глинисто-сланцевая (лагерносадская);
-сланцево-песчаное (басандайская);
-преисущественно глинистая (коларовская).
В течение мезозоя глинистые сланцы подвергаются интенсивной денудации, и образуется кора выветривания - светло-серые и белые каолиновые глины. По М.П. Нагорскому, климат был влажным и тёплым.
Кайнозой представлен палеогеновыми, неогеновыми и четвертичными отложениями. Палеогеновые отложения залегают на поверхности коры выветривания и представлены песчано-глинистыми осадками морского и континентального происхождения мощностью до 200 м. В эпоху эоцена современная правобережная зона Томи являлась прибрежной частью мелкого моря, расположенного к западу. В условиях тёплого и влажного климата господствовала пышная широколиственная древесная флора.
В начале миоцена современная правобережная зона Томи медленно поднимается, а параллельно с этим в западной части района происходит неравномерное опускание, что приводит к началу формирования на рубеже миоцена и плиоцена речного потока пра-Томи, верховья которой располагались в Кузнецкой котловине. По мнению А.И. Лаврентьева (1975), отсутствие ниже г. Кемерова большого количества террас свидетельствует о молодости низовьев Томи. Опускание западной части Колывань-Томской складчатой зоны обусловило прорыв Томью водораздела северо-западнее Кемерова с верховьем одной из рек местной гидросети, долину которой она унаследовала.
В плиоцене-эоплейстоцене активизировались тектонические движения, что привело к общему поднятию гор Южной Сибири и формированию Томского вала, соответствующего антиклинальной структуре, заложенной ещё в конце палеозоя. В результате понизился базис эрозии местной гидросети и усилилось расчленение территории. Поднятие территории Томь-Яйского междуречья продолжается до сих пор. Об этом свидетельствуют выходы коренных пород в руслах Басандайки, Ушайки, Киргизки и местами каньонообразный характер их долин.
В неоплейстоцене наступило похолодание, которое привело к оледенению на значительной части Западно-Сибирской равнины (в том числе на севере Томской области) и образованию озёрно-подпрудных водоёмов. На водораздельных пространствах формировались покровные отложения - лёссовидные суглинки. Место таёжных лесов заняли лесотундровые ландшафты. В эпоху самаровского оледенения древняя долина Томи имела озеровидное расширение, сложенное ленточноподобными глинами с прослоями песков озёрно-аллювиального генезиса средненеоплейстоценового возраста. Мощность этих отложений возрастает с севера на юг, уклон древней долины имеет то же направление, что говорит о направлении стока реки, обратном современному.
Среди осадков неоплейстоцена, голоцена выделяются также аллювиальные отложения современной речной сети (a1-3III, аН) и эоловые отложения (vIII-H). ,
Верхненеоплейстоценовые образования третьей надпойменной террасы (a3III) выделены в районе Томска и севернее него, а также фрагментами на левобережье Томи. Разрезы, кроме русловых и пойменных фаций, имеют также хорошо выраженные старичные фации аллювия, которые отличаются глинистым составом, характерной тёмно-серой окраской и тонкой горизонтальной слоистостью. Преобладание песков в русловых фациях над галечниками, а в пойменных над суглинками показывает, что в широтный отрезок низовья Томи проникало влияние подпора, созданного в устье реки в эпоху максимального оледенения. Подошва аллювия третьей надпойменной террасы находится ниже кровли миоценовых пород водораздельного плато на 12-20 м, что указывает на более молодой возраст и вложенный характер аллювиальных накоплений долины. Максимальная мощность отложений третьей террасы 40 м. Участок третьей надпойменной террасы на месте прохождения учебной практики (Кузовлево) репрезентативный и отражает общие особенности развития.
Верхненеоплейстоценовые образования второй надпойменной террасы (a2III) широко развиты и отличаются однотипностью. Естественные разрезы изучены у сёл Вершинино, Калтай, городов Томск и Северск. Аллювий хорошо разделяется на русловые песчано-галечниковые, пойменные песчано-суглинистые, старичные глинистые фации и вложен в аллювиальные отложения третьей надпойменной террасы. Мощность аллювия второй террасы в разрезе - 27 м. Ниже Томска вторая терраса становится эрозионно-аккумулятивной, а мощность аллювия уменьшается до 18-20 м. Момент вреза и заложения второй террасы соответствует тазовскому этапу развития гидросети, который характеризуется возобновлением стока рек на север. В это время окончательно оформился нижний, наиболее молодой участок долины, когда вследствие потепления климата ледник отступил, а на месте тундры и лесотундры стали произрастать темнохвойные леса. Как отмечает А.А. Земцов, в это время происходят перемещения речных долин Томи и Оби. Река Обь, впадавшая раньше в Томь несколько севернее Томска, изменяет направление своего течения, в результате этого Томь становится её правым притоком, приспособив свое русло к древнему выработанному Обью участку долины. О том, что здесь Томь прорезает чуждые ей толщи, говорит слой обской гранитной гальки, которая резко отличается от гальки Томи по своему петрографическому составу.
Верхненеоплейстоценовые образования первой надпойменной террасы (a1III) развиты локально. Верхние горизонты аллювия первой террасы известны в естественных разрезах у сёл Коларово, Курлек, Ярское; нижние горизонты вскрыты скважиной у с. Кафтанчиково на левом берегу Томи. Общая мощность аллювия 25 м, а подошва лежит на 10-12 м ниже уровня Томи. Аллювий формировался в относительно холодном и влажном климате в обстановке зоны смешанного леса с заболоченными участками, в которой темнохвойные породы вытеснялись берёзовым редколесьем и болотами. ,
Эоловые отложения (vIII-H) зачастую перекрывают осадки второй и третьей надпойменной террас. Они представляют собой желтовато-серые тонкозернистые пылеватые пески с беспорядочной слоистостью, реже супеси, слагающие гряды и холмы юго-западного направления, эоловый генезис которых был определён по съёмочным работам на основании дюнно-грядового рельефа и хорошей сортировки материала. Мощность песков составляет 2-4 м и более, уменьшаясь на склонах до 0,5-1,0 м.
Голоценовые аллювиальные образования поймы (aH) Томи и её притоков занимают значительную часть речной долины. Палеогеографические материалы, имеющиеся по данной территории говорят о перерыве в аллювиальном осадконакоплении 4,5-5 тыс. лет назад, который объясняется эрозионно-аккумулятивной деятельностью реки, в результате которой часть поймы выходит из зоны затопления, и о снижении высоты половодий как результата изменения климатической обстановки.
На неровной поверхности русловых осадков, представленных галечниками и песками, залегают обогащённые пылеватыми и илистыми фракциями пойменные и старичные осадки, которые дифференцируются по составу в соответствии с характером поверхности поймы.
Общая мощность аллювия в прирусловой пойме Томи до 20 м. Фации аллювия прируслового участка поймы, как русловые, так и пойменные, представлены суглинистыми песками с прослоями супесей и суглинков. Этот комплекс сравнительно тонкого механического состава отлагается при высоком стоянии вод и значительном участии травостоя поймы. Слоистость осадков обусловлена различием высот паводков.
Для центральной поймы Томи характерен суглинисто-супесчаный состав аллювия. Типичные и полные разрезы центральной поймы пройдены скважинами у сёл Калтай, Ярское, Вершинино. В аллювиальном комплексе хорошо дифференцированы русловые, пойменные и старичные фации. Появление погребённого почвенного профиля в верхней части разреза свидетельствует о периодическом затоплении поверхности поймы. Подошва аллювиальных отложений находится на глубине от 10 до 12 м ниже уровня Томи.
Для притеррасной поймы характерны однородные суглинисто-глинистые аллювиальные отложения. На её формирование большое влияние могут оказывать делювиально-пролювиальные процессы, развивающиеся в пределах примыкающей к пойме надпойменной террасы. Преобладающие зачастую в таких районах крупнозернистые пески с мелкой галькой не свойственны современным аллювиальным отложениям Томи. Аналогичные крупнозернистые пески с мелкой галькой прослеживаются на тех же отметках относительно уровня реки в разрезах второй надпойменной террасы левобережья Томи в районе дер. Петрово. По-видимому, этот притеррасный участок поймы представляет собой останец второй надпойменной террасы, снивелированный боковой эрозией Томи до уровня поймы. Таким образом, пойма Томи не везде образовалась в результате современной аккумуляции. Формирование некоторых её участков обусловлено процессами эрозии и аккумуляции осадков предшествующих геологических циклов.
Наряду с различием характера аллювиальных отложений в поперечном сечении поймы отмечается их непрерывное изменение в направлении простирания долины. В пределах верхнего участка долины, где величина силы потока достаточно велика, в основании поймы залегает мощная толща (10-15 м) гравийно-галечниковой фации руслового аллювия. Это крупное месторождение местами разрабатывается.
На нижнем участке долины, где уклоны речного ложа резко падают (от 0,18 до 0,03 ‰) и сила потока уже недостаточна для транспортировки галечника, преобладает песчаный русловой аллювий, а в толще суглинистых пойменных отложений встречаются прослои сизовато-серых пластичных глин и торфа мощностью 2-8 м. В старичных понижениях присутствуют перегнойно-торфяные отложения мощностью 0,5-3 м.
Геологический разрез пойм малых рек представлен суглинками светло-коричневыми с незначительными прослоями супеси и песка с включениями растительных остатков общей мощностью несколько метров. ,
Магматизм
Магматические породы г. Томска и его окрестностей представлены дайками. Их возраст относится к триасу, прорывающие породы нижнего карбона. Их обнажения мы наблюдаем под Лагерным Садом, в устье р. Басандайка, в долине р. Ушайка (горизонтальная дайка). Дайки простираются с СЗ на ЮВ. Их состав: монсолит-долеритовый. Мощность даек колеблется от нескольких сантиметров до 20 метров. ,
Болотные отложения (bH) распространены преимущественно на поверхности террас и в притеррасной пойме Томи. Преобладают болота низинного и переходного типа. Сложены они бурыми торфами, часто слабо разложившимися. Мощность торфов достигает 3 м и более.
Техногенные отложения (tH) имеют ограниченное распространение на территории Томска (в районе насосной станции, Черемошников), по берегу Томи в Томске и Северске, а также вблизи судоремонтных предприятий в пос. Самусь и с. Моряковский Затон. Насыпной грунт различной мощности (до 3,8 м) представлен строительным мусором, кусками бетона, а также суглинком с прослоями песка и супеси светло-коричневого цвета. ,
Поможем написать любую работу на аналогичную тему