Геологическая история и строение территории Воронежской области

  1. Геология.
  2. Геологическая история Воронежской области.
  3. Геологическое строение Воронежской области.
  4. Полезные ископаемые Воронежской области.
  5. Другие материалы по геологии.

Геологическая история Земли. Считается, что наша планета вместе с другими планетами Солнечной системы появилась около 4,5-4,7 млрд. лет назад. Формировалась Земля за счёт столкновения различных по размеру космических объектов. Одновременно с этим планета разогревалась, и её поверхность, возможно, была расплавленной. Постепенно образовались внутренние слои Земли – ядро и мантия. Сверху возникла земная кора.

Атмосфера, или воздушная оболочка Земли, образовалась за счёт вулканических газов и со временем значительно изменилась. Одна из главных причин – выделение растениями кислорода в процессе фотосинтеза. Водная оболочка – гидросфера – также возникла за счет вулканических выбросов. При извержении вулканов на поверхность планеты поступала газообразная вода. Когда Земля остыла, вода начала конденсироваться. Так появились первые водоёмы, а впоследствии океаны и моря. Уже в начале архея (4-3,1 млрд. лет назад) на Земле были материки и океаны.

Постоянно изменялся облик планеты. Движения литосферных плит приводили к неоднократной смене границ материков и океанов. Вероятно, 4 раза в истории Земли все материки объединялись в суперконтиненты, которые затем раскалывались на отдельные части. Последний суперконтинент Пангея сформировался в мезозойскую эру и начал распадаться около 200-210 млн. лет назад.
Эпохи, в которые активно росли горы, сменялись другими, когда они постепенно разрушались, становились равнинами. Наступление и отступление моря, развитие ледников, горообразование неоднократно меняли облик Земли.

Древнейшие организмы на Земле. О существовании на нашей планете живых существ мы может судить по окаменелостям – ископаемым остаткам живых организмов. Наиболее древние следы жизни обнаружены в горных породах возрастом более 4 млрд. лет.

В течение архея и протерозоя живых существ на Земле было немного. На планете обитали бактерии, сине-зелёные и другие водоросли. Первые организмы появились в мелководных частях морей. Значительно позже они проникли на сушу. В конце протерозоя (около 570 млн. лет назад) в море обитало множество мягкотелых животных: червей, предков медуз, членистоногих.

Флора и фауна палеозоя. В начале палеозойской эры (438-408 млн. лет назад), в силурийском периоде, началось массовое заселение суши растениями. Первые сухопутные растения, напоминающие современные плауны, называются псилофиты. Они были небольшими, высотой до 23 см. К концу палеозоя, в каменноугольном периоде, псилофиты были вытеснены папоротниками. На Земле появились настоящие леса из древовидных папоротников высотой до 30 м. Их остатки сохранились в виде пластов каменного угля. В наши дни на планете произрастает около 10000 видов папоротников. В тропических лесах Земли есть древовидные папоротники высотой до 10-20 м.
Животный мир в палеозойскую эру также становится всё более разнообразным. Появляются организмы с твёрдыми частями тела – раковинами, внутренним скелетом, покровами. Активно заселяют море моллюски, морские звёзды, губки, кораллы. Многие из них к нашему времени полностью вымерли – белемниты, трилобиты, аммониты. Позднее моря и океаны заселяют рыбы. Около 400 млн. лет назад на Земле появились земноводные, или амфибии. Их потомки – лягушки, тритоны, саламандры – дожили до нашего времени.

ammonit

Остатки аммонита из коллекции ВГПУ (диаметр ок. 40 см).

11 31

Белемниты встречаются в нашей области в отложениях мелового периода. Эти вымершие моллюски напоминали современных кальмаров.


Флора и фауна мезозоя и кайнозоя. С начала мезозойской эры на планете господствовали голосеменные растения, древние родственники современных сосен, елей, лиственниц. Хвойные леса постепенно вытеснили папоротниковые.

Среди животных в течение мезозойской эры на протяжении 180 миллионов лет преобладали пресмыкающиеся. В середине и конце мезозоя моря заселили ихтиозавры и плезиозавры. В небе господствовали птерозавры, а континенты заселили динозавры. Размеры сухопутных динозавров потрясают, некоторые титанозавры (например аргентинозавры) могли весить более 60 тонн! Самое крупное современное наземное животное, африканский слон, весит меньше 7 тонн.

Около 65 млн. лет назад на Земле произошло массовое вымирание живых организмов. Надо заметить, что подобные вымирания были и раньше. Их причины не до конца понятны. В конце мелового периода исчезли морские рептилии и летающие ящеры, динозавры, аммониты и белемниты.

В конце мезозойской – начале кайнозойской эр покрытосеменные, или цветковые, растения постепенно начинают вытеснять голосеменные. В кайнозое флора приобретает современный облик. Многочисленными становятся птицы, некоторые из них достигали огромных размеров. Вымершая новозеландская птица моа имела рост до 5 м. Кайнозой – время расцвета млекопитающих, заселивших всю Землю.

Геологическая история Воронежской области

Изучение геологической истории. О том, что происходило на территории нашей области в предыдущие эры и периоды, можно судить по встречающимся у нас горным породам. Некоторые из них поступали с выбросами вулканов, другие были отложены морем, реками, движущимся льдом, ветром.

Почти во всех осадочных породах встречаются окаменелости – остатки растений, животных, микроорганизмов. По ним можно многое узнать об истории местности. Иногда древние породы выходят на поверхность земли, образуя обнажения. Это облегчает их изучение.

11 32

Окаменелость. В известняке чётко видна раковина ископаемого моллюска.

 

Территория нашей области вместе с Европейской частью России сформировалась несколько миллиардов лет назад. В архее и протерозое здесь были горы, активно извергались вулканы. В то время наша территория находилась в южном полушарии вблизи южного полюса Земли.

Область в палеозое. В начале палеозойской эры началось движение нашей литосферной плиты на север. Около 438-408 млн. лет назад регион, вероятно, достиг экватора. Местность стала равнинной каменистой пустыней. Горный рельеф был полностью выровнен, и позже горообразование не повторялось.

В девонском периоде (408-360 млн. лет назад) область покрывается тёплым тропическим морем. Здесь были мощные коралловые рифы, обитало множество моллюсков, панцирных рыб, морских лилий. Одно из лучших в нашей стране обнажений девонского периода находится в районе города Семилуки.

10 30

Известняки – это остатки коралловых рифов. В них часто находят окаменелости.

 

За счёт тектонических поднятий территория области становится сушей. В каменноугольном периоде (360-286 млн. лет назад) морем покрывался только юг области. На севере росли леса из плаунов и папоротников высотой в десятки метров.

К концу палеозойской эры тёплый и влажный климат сменился жарким и засушливым. Область полностью высвободилась из-под моря. Рельеф оставался равнинным.

Область в мезозое и кайнозое. Примерно 200 млн. лет назад территория, смещаясь на север, достигла широты современной Северной Африки. Она снова постепенно затапливалась водой. Острова и полуострова чередовались в то время с мелководными заливами. Суша была покрыта лесами из голосеменных растений и населена динозаврами.

В меловом периоде (в конце мезозоя – 144-65 млн. лет назад), сформировались крупные отложения писчего мела, в том числе в нашей области. Здесь тогда было глубокое море с аммонитами, белемнитами, морскими ежами, ихтиозаврами. Море было на нашей территории и в начале кайнозойской эры – 65-25 млн. лет назад (палеоген).

В середине кайнозойской эры происходит поднятие территории и похолодание климата, связанное с дальнейшим её смещением на север. От вулканов, извергавшихся в нынешних Карпатах, в область поступал вулканический пепел.

В четвертичном периоде северная часть области покрывалась льдом во время предпоследнего, Днепровского (Донского) оледенения. Ледник тогда доходил до современных Верхнего Мамона и Петропавловки.
Во время последнего, Валдайского, оледенения ледник был значительно севернее. В области в ту эпоху обитали мамонты, шерстистые носороги, зубры, овцебыки, пещерные львы и медведи. Тогда же, около 45 тыс. лет назад, здесь уже жил человек. Остатки древних поселений обнаружены у села Костёнки.

11 33

Кости мамонта. Вверху зуб мамонта длиной около 20 см.


Постепенно территория Воронежской области приняла современный облик. Появились лесостепи и степи. В последние несколько сот лет основные преобразования природы происходят под влиянием хозяйственной деятельности человека.

 

Геологическое строение Воронежской области

Геологическое строение области. Геолóгия – это наука о строении Земли, о её происхождении, возрасте, развитии и образовании полезных ископаемых. Изучая геологическое строение Воронежской области, можно узнать, как её территория формировалась и развивалась, какие минералы и горные породы здесь встречаются, какие полезные ископаемые добываются.

Воронежская область, как и вся центральная часть России, находится на Евразиатской литосферной плите, вдали от её границ. Здесь нет действующих вулканов, не бывает землетрясений. Та часть нашей литосферной плиты, на которой находится область, называется Восточно-Европейская или Русская платформа.

Земная кора на нашей территории континентального типа (в противоположность океанической). Её толщина на равнинах – примерно 25-30 км. Она состоит из трёх слоёв: базальтового (нижнего), гранитного (среднего) и осадочного (верхнего). Базальтовый слой находится на очень большой глубине.

Гранитный слой в центральной и южной части области близко подходит к земной поверхности. Это фундамент Восточно-Европейской платформы. Река Дон вблизи сёл Русская Буйловка (Павловского района), Украинская Буйловка и Басовка (Подгоренского района) размывает осадочные породы до фундамента. Отсюда глубина залегания гранитов увеличивается: на юг области до 400 м, а на восток до 1000 м.

Горные породы фундамента. Фундамент состоит из различных горных пород. Среди них преобладают граниты, гнейсы, сланцы, кварциты. Гранит – это магматическая горная порода, образовавшаяся при застывании магмы (расплавленной массы горных пород, поступающих из мантии). Он состоит в основном из кварца, полевого шпата, слюды, кислого плагиоклаза и других минералов. Граниты сильно различаются по цвету: чёрные, серые, розовые, красные, зеленоватые.

Граниту сопутствуют метаморфические породы – гнейсы. Они имеют слоистое строение и по составу близки к гранитам. Сланцы фундамента – также метаморфические породы. Они обладают полосчатой структурой. Железистые кварциты имеют чёрно-зелёный цвет – это небогатая железная руда.

Граниты, гнейсы и другие породы фундамента формировались в архее и протерозое.

154

Гранитный постамент памятника Петру I в Воронеже.

 

Горные породы осадочного слоя. Поверх гранитов залегают осадочные горные породы – пески, глины, суглинки, известняк, мел. Из них состоит осадочный слой континентальной земной коры. Эти горные породы возникли в разные геологические периоды палеозойской, мезозойской и кайнозойской эр. Некоторые породы были отложены морем, другие реками, какие-то принесли ледники и ветер.
Пески в Воронежской области встречаются повсеместно. Происхождение их различно. Отдельные песчинки не скреплены друг с другом, поэтому песок легко переносят ветер и вода. Часть песков отложили реки или талые потоки ледниковых вод, другие оставили здесь моря.

Песок – это мелкообломочная горная порода различного цвета и химического состава. В песок входят частицы различных минералов размером от 0,1 до 1 мм. В нём присутствуют пылеватые и глинистые частицы. Цвет песка может быть очень разным. В нём нередко встречаются ценные полезные ископаемые: золото, алмазы, рубины, титан. Если песчинки окажутся сцементированными, то из песка получится прочная порода - песчаник. Это красивый декоративный камень, в основном применяемый в строительстве.

В нашем регионе широко распространены суглинки и глины. На северо-востоке области их мощность превышает 20 м. Глина – это пластичная водонепроницаемая осадочная горная порода. В ней преобладают частицы размером менее 0,01 мм. Суглинок – это рыхлая порода, содержащая много песчинок и глинистых частиц.

На северо-западе области часто встречается известняк палеозойского возраста. Это остатки морских ракушек, коралловых рифов и островов. Они свидетельство того, что когда-то здесь было т¸плое море.
На западе области можно встретить выходы на земную («дневную») поверхность мела и мергеля. Мел – это горная порода, образовавшаяся из остатков водорослей, простейших, кораллов и др. Мел и известняк имеют одинаковый химический состав, но различаются по плотности и другим характеристикам. Мел в области очень чистый: в нём содержится до 99% карбоната кальция. Толщина меловых пород местами достигает 80-100 и более метров.

Если в мел или известняк попадает большое количество глины, то он становится мергелем. Цвет его из белого становится желтоватым или коричневатым. Известняк, мел и мергель сформированы живыми организмами. Поэтому их относят к органогенным горным породам.

IMG 1277

Выходы мела в долине реки Дон.

 

Встречаются в области и другие горные породы и минералы. Некоторые из них добываются. О горных породах, преобладающих на какой-либо территории, об их происхождении и возрасте можно узнать по геологическим картам и разрезам. Из местных горных пород и минералов можно составлять геологические коллекции краеведческого музея.

 

Полезные ископаемые Воронежской области

Что такое полезные ископаемые? Полезные ископаемые – это минералы и горные породы, которые, благодаря своим свойствам, могут эффективно использоваться в хозяйстве.
В наши дни почти любой минерал или горная порода – это полезное ископаемое. Из твёрдых и прочных пород, например, гранита, производится щебень. Песок применяется в строительстве, производстве стекла. Из глины делают кирпич, керамзит, посуду. Из руд выплавляют металлы. Нефть, газ, уголь – ценное топливо.

Число используемых человеком полезных ископаемых постоянно увеличивается. Когда в древности человек не умел плавить металлы, даже самая лучшая железная руда была для него всего лишь ненужным камнем. Уголь мог лежать прямо на поверхности, но его тоже никто не использовал.

Полезные ископаемые Воронежской области. В наши дни в Воронежской области разведано более 260 месторождений полезных ископаемых. Многие из них небольшие и промышленная добыча там не ведётся.

Самое распространённое в области полезное ископаемое – песок. Он используется в основном в строительстве. Песок из двух месторождений пригоден для изготовления стекла (Богдановское в Хохольском районе и Отрадненское в Новоусманском районе). Есть формовочный песок, применяемый при литье металла.

8 24

Песчаный карьер. Верхнемамонский район.

 

Песчаники встречаются в Семилукском, Бутурлиновском, Калачеевском, Богучарском районах. Песчаник – прочная порода, поэтому его можно использовать в производстве бетона, как щебень при строительстве. В последнее время он широко применяется как декоративный камень в ландшафтном дизайне.

Граниты добываются в Павловском и Богучарском районах. Здесь они подходят близко к земной поверхности, что облегчает добычу. Гранит – ценный строительный материал, используемый, как правило, в виде щебня различного размера. Гранитные блоки и плиты применяют для облицовки и сооружения памятников. Например, постамент памятника Петру I в Воронеже сделан из павловского гранита.
Очень часто в Воронежской области встречаются гончарные глины, из которых можно производить кирпич, плитку, посуду. На нескольких месторождениях добывают бентонитовые глины, применяемые в сельском хозяйстве, пищевой промышленности, при бурении, в литейном производстве, строительстве.

9 25

Павловский гранитный карьер.

 

Особую, огнеупорную, глину добывают вблизи Семилук на Латненском месторождении (всего таких месторождений в области два). Она используется при производстве огнеупорного кирпича, способного выдержать температуру более +15000С. Его применяют в металлургии, например, выкладывают им изнутри доменные печи, а в последние годы и в строительстве.

9 26 zamena

Добыча огнеупорных глин в Семилукском районе.

 

В Богучарском районе открыто Сухоярское месторождение графита площадью 6 км2. Содержание графита в породе от 2,5 до 10%. Общие запасы графита – около 11 млн. т.

В Кантемировском (Журавское и Рудаевское месторождения) и Бутурлиновском (Бутурлиновское) районах добывают охру – минеральную жёлтую краску. Охра – это глина, окрашенная окисью железа (ржавчиной). С древности и до настоящего времени эта природная краска используется широко.

Известняки добываются на северо-западе области в Семилукском районе (Кривоборское месторождение). Они используются как строительный материал, для выплавки чугуна из железной руды, для улучшения качества земель в сельском хозяйстве. Известняк с древности применяли для изготовления скульптур, создания барельефов. Часть из сохранившихся древнерусских памятников архитектуры построена из известняка.

Мел в области является самой распространённой карбонатной породой (карбонаты – это химические соединения, образованные из металла кальция, углерода и кислорода). Он добывается из 11 месторождений на западе, юге, юго-востоке области. Разрабатывается 7 месторождений. Крупнейшие из них – Копанищенское, Бутурлиновское, Россошанское. Фактически этих месторождений может быть гораздо больше, так как мел широко распространён в Воронежской области. Используется мел в строительстве, производстве резины, кальцинированной соды, цемента, сахара.

Область богата мергелями. Они встречаются на западе и юге области, где обычно залегают на небольшой глубине. Крупнейшее месторождение – Подгоренское. На его базе работает Подгоренский цементный завод, перерабатывающий мергели в цемент.

Особый вид полезных ископаемых – минеральные воды. В области имеются разнообразные по химическому составу воды: «Белая Горка», «Икорецкая», «Углянческая», «Ильменская».

В Воронежской области есть много месторождений бурого угля, горючих сланцев, торфа, фосфоритов (сырьё на фосфорные удобрения), не имеющих промышленного значения. Это маломощные месторождения, добывать на которых полезные ископаемые экономически невыгодно. Другие месторождения пока не разрабатывались из-за большой глубины залегания породы или возможных экологических проблем. Например, к ним относятся месторождения медно-никелевых, платиновых руд, золота, титана и других полезных ископаемых.

Добыча полезных ископаемых и охрана природы. По разным причинам, в том числе связанным с охраной природы в области, некоторые полезные ископаемые не добываются. Уже в 60-х годах ХХ века на востоке и юго-востоке области были обнаружены драгоценные и цветные металлы: платина, золото, медь, никель. Главная проблема их добычи состоит в том, что при добыче и первоначальной обработке руд металлов очень сильно загрязняется окружающая среда. Воронежская область – это густонасёленный регион с развитым сельским хозяйством. Кроме того, на востоке области, где добыча никеля наиболее вероятна, находится Хопёрский заповедник, который от неё пострадает.

Существует два основных способа добычи полезных ископаемых: закрытый и открытый. Закрытый способ предусматривает строительство шахт, а открытый – карьеров. Все полезные ископаемые в области добываются открытым способом. Он дешевле, но вреднее для окружающей среды. В атмосферу попадает много пыли в результате проведения взрывных работ и от работающей техники. Из карьеров постоянно откачивают просачивающиеся туда подземные воды, которые при этом загрязняются. Уровень подземных вод вокруг карьеров понижается. Также понижается он и в ближайших колодцах и скважинах. Рядом с карьером накапливаются вскрышные породы. Это горные породы, которые не нужны, но они залегают выше полезного ископаемого. Чтобы до него добраться, вскрышные породы нужно предварительно убрать. Их помещают в отвалы (терриконы), также загрязняющие окружающую территорию.

Немыкин А. Я. Географическое краеведение Воронежской области. 6 класс: учебно-методическое пособие / А. Я. Немыкин. – 3-е изд., испр. – Воронеж : Воронежский государственный педагогический университет, 2018. – 96 с.


 

Статьи

  1. Рельеф и геологическое строение Воронежской области.
  2. Развитие Земли в докембрии.
  3. Развитие Земли в палеозое.
  4. Развитие Земли в мезозое.
  5. Развитие Земли в кайнозое.
  6. Изучение геологического строения территории.
  7. Полевые исследования. Общая часть.

Скачать "Альбом геологических разрезов Центрально-Черноземных областей".

Внимание, этот альбом сохранен в формате .djvu. Для его просмотра необходимо скачать и установить программу "WinDjView". Когда эта страница откроется, нажмите на кнопке "Скачать бесплатно..." в центре экрана.

 Если вам нужно будет извлечь из файла конкретный разрез, то нужно:

  1. Открыть альбом разрезов.
  2. На нужном разрезе нажать 1 раз правой кнопкой мыши.
  3. Выбрать команду "Export Page..." нажав на неё 1 раз левой кнопкой мыши.
  4. Внизу открывшегося меню выбрать тип файла (можно оставить то, что программа сама выбрала по умолчанию) и в меню указать папку компьютера, в которую будет сохранен файл. Мне предпочтительными кажутся файлы jpg.
  5. После этого сохраненную картинку с разрезом легко можно будет вставить в презентацию, или текстовый документ.