Геологическое картирование с основами структурной геологии

За первые 20 лет Советской власти большой когортой геологов территория СССР была покрыта геологической съемкой всех масштабов на 43%, из них - м-ба 1:200000 на 6,8% и 1:100000 на 2.8%. К 1940 г. геологическими съёмками было охвачено около 65%, а в 1945 г. – около 73%. В 1941 г. под редакцией Д.В.Наливкина была издана «Геологическая карта СССР» в м-бе 1:2500000.

После разгрома фашистской Германии геологическое картирование страны стало проводиться еще более активно. Это было обусловлено повышением статуса Комитета по делам геологии (в 1946 г. он был преобразован в Министерство геологии) и потребностями государства в открытии новых месторождений полезных ископаемых. Были созданы геологические управления и большое количество геологических экспедиций и партий во всех уголках Советского Союза. Огромная когорта геологов подвижников в тяжелейших погодных и бытовых условиях, во всех районах страны, включая и отдалённые, занималась геологическим картированием и поисками полезных ископаемых.

Таким образом, к концу XX столетия геологосъемочными работами масштаба 1:1000000 было закартировано 92,5% всей территории России. Первое издание Госгеолкарты-1000 завершено в 1964 г. В настоящее время издано 40 листов из 48, второго издания карты.

Практически полностью геологическая карта (новая серия) масштаба 1:1000000 составлена для Сибирской платформы, Алтае-Саянского региона, Забайкалья, Дальнего Востока, Камчатки.

По некоторым регионам начато составление геологических карт масштаба 1:1000000 третьего поколения. (Листы "Воркута", "Норильск", "Алдан", "Николаевск-на-Амуре".) Такие же работы планируются на листах "Абакан" и "Усть-Каменогорск". Намечено так же пересмотреть Арктическую серию карт масштаба 1:1000000.

Из других мелкомасштабных геологических исследований в России проведено космофотогеологическое картирование (44,06% территории) и глубинное геологическое картирование (7,6 % территории).

По результатам мелкомасштабных геологических исследований для всей территории Российской Федерации составлены многочисленные сводные карты геологического содержания различных масштабов. В 1952 г. была составлена под руководством Н.С. Шатского и опубликована «Тектоническая карта СССР» в м-бе 1:4000000, переизданная в 1956 г., в 1966 г. – «Тектоническая карта СССР» м-ба 1:2500000 и многие другие.

Издание геологической карты масштаба 1:200000 было начато в 1955 г. К настоящему времени издано 2969 листов, что составляет 60,8%. Пока не подготовлены к изданию около 1900 листов, охватывающих в основном равнинные, слабо освоенные и плохо обнаженные районы Западной Сибири, побережья Ледовитого Океана, территорию Северо-Востока, а также восточную часть Русской платформы и некоторые районы Урала.

«Геологическая изученность территории Российской Федерации в масштабе 1:200000 достигла 82,45%. К началу 1994 г. из 4823 трапеций (номенклатурных листов) этого масштаба издано или подготовлено к печати 3454 (73%) листа Государственной геологической карты страны (Госгеолкарты-200). Остались не изданными карты равнинных и приарктических районов Западной и Восточной Сибири и восточной части России. После первого издания Госгеолкарты-200 площади основных горнорудных и других экономически освоенных районов были изучены в масштабе 1:50000 и крупнее.

Региональными геологосъемочными работами масштаба 1:200000 - 1:100000 покрыто 83,4% территории России. С учетом среднемасштабного аэрофотогеологического картирования геологическая изученность в масштабе 1:200000 достигает 99 %.

Около 40 % листов Госгеолкарты-200 издано 20 лет назад и ранее. Карты значительно устарели и не соответствуют современному уровню геологических знаний. Составлены они, как правило, на наиболее освоенные и обжитые районы республики, поскольку первые съемки среднего масштаба были проведены в развивающихся геолого-экономических районах. На сегодняшний день здесь получены принципиально новые геологические материалы, вследствие чего назрела необходимость обновления карт на новом уровне (составление геологических карт нового поколения), т.е. сделать обобщение во втором, обновленном издании Госгеолкарты-200. С 1995 года начата подготовка и издание Госгеолкарты-200 второго поколения для хорошо изученных в м-бе 1:50000 и крупнее горнорудных и других экономически освоенных районов.

Геологическая изученность территории России в масштабе 1:50000 неравномерна и составляет около 23,2 %. Основные объемы геологических съемок масштаба 1:50000 выполнены в промышленно освоенных горнодобывающих районах: на Урале, в Алтае-Саянском регионе, Приморском крае, на Северном Кавказе, в Норильском районе, Туве, Забайкалье, в Карело-Кольском регионе, Восточной Якутии, Амурской области, Хабаровском крае и на Северо-Востоке.

Старение листов Госгеолкарты-50, срок которого оценивается специалистами в 7-15 лет, опережает прирост новой информации. По экспертным оценкам около 50% геологических карт не соответствует современным требованиям и подлежит обновлению с учетом новейших представлений о составе, строении и эволюции Земной коры.

Начиная с 1993 г. геологическое картирование в масштабе 1:50000, с учетом специализации на отдельные виды минерального сырья, исключено из перечня работ для федеральных нужд и выполняется по заказам и за счет средств конкретных недропользователей.

Изученность геофизическими методами в целом несколько опережает геологическую. Аэромагнитной съемкой в масштабе 1:200000 заснято около 95 % территории страны. Однако, эти съемки в значительной мере были выполнены в 50-60 годы и по точности измерений и детальности построения карт не удовлетворяют современным требованиям. Площади планируемого геологического доизучения в масштабе 1:200000 новой серии должны быть пересняты современными аэромагнитными съемками.

Крупномасштабные аэромагнитные съемки (масштаб 1:50000), соответствующие современным требованиям, составляют примерно 22 % от территории России.

Гравиметрические съемки масштаба 1:200000 охватывают 92 % территории республики.

Геохимические материалы современного качества имеются на 20-30% площадей основных горнорудных районов. Требуют обновления 87 % ранее закартированных площадей Кольского полуострова, 65 % Урала, 60% Западной Сибири и т.д.

В 1991-1993 гг. проводились геологосъёмочные работы на суше и континентальном шельфе в масштабах 1:1000000 (1:500000), 1:200000 и 1:50000, а также другие виды исследований, направленные на подготовку площадей для геологического картирования: опережающие геофизические и геохимические работы, сопровождающиеся научно-исследовательскими и опытно-методическими работами. Региональные морские работы проводились на шельфе Баренцева и Карского морей, на островах и прилегающем шельфе архипелагов Земля Франца Иосифа и Новосибирские острова, на шельфе Охотского, Японского, а также акватории Черного и Азовского морей.

Работы на суше проводились силами 140 геологических предприятий на 1000 объектах (в том числе собственно геологосъёмочных около 500 объектов), на шельфе - силами 5 организаций на 20 объектах.

В результате проведенных камеральных и ограниченных объемов полевых работ, получены новые данные по геологическому строению и металлогении изученных площадей, оценены и расширены перспективы ранее выявленных проявлений и рудоносных площадей, открыты новые проявления полезных ископаемых:

● Золото на Северо-Западе европейской части, на Урале, Алтае и в Восточной Сибири.

● Олово на Дальнем Востоке, полиметаллы в Забайкалье и Приморье.

● Фосфориты и магнезиты на Южном Урале, платина на Кольском полуострове и на Камчатке, бокситы на Урале, в Вологодской и Ленинградской областях, алмазы в Приморье.

● На Северном Урале выявлена крупная зона, перспективная на редкометалльное оруденение. В пределах Муйской структурно-формационной зоны выявлено и оценено три участка, перспективных на хромитовое оруденение, в Енисейском кряже - перспективное проявление колчеданно-полиметаллических руд. Установлено широкое развитие титан-циркониевых россыпей в Белгородской, Брянской и Московской областях.

● Положительные результаты при поисковых работах на алмазы получены в Приморье, где выявлена новая алмазоносная площадь в восточной части Ханкайского кристаллического массива (россыпное проявление в коре выветривания и коренное кимберлитовое тело). Особо важное значение имеет выявленная в 1994 г. новая алмазоносная площадь в Якутии.

● На восточном склоне Анабарского щита открыто 25 новых кимберлитовых тел.

● В Пенжинском секторе Охотско-Чукотского вулканогенного пояса выделены два участка, перспективные на золото-серебряное оруденение, с прогнозными ресурсами, отвечающими среднему и крупному месторождениям.

С 1991 г. в рамках программ "Геохимическая карта России" и "Геоэкология России" проводится комплекс геолого-геохимических, опытно-методических и научно-исследовательских работ на одиннадцати эталонных полигонах. Основной целью этих работ является разработка научно-методических основ и технологии многоцелевого геохимического картирования масштабов 1:1000000,1:200000,1:50000для решения задач геологической съемки, прогноза полезных ископаемых, оценки состояния геоэкосистем, обоснования направлений рационального природопользования и различных аспектов хозяйственной деятельности.

Работы начинались на одиннадцати полигонах: Кольском, Московском, Алтайском, Байкальском, Восточно-Забайкальском, Приморском, Уральском, Красноярском, Северо-Кавказском, Тюменском, Кузбасском. Выбор полигонов был обусловлен необходимостью учета различных особенностей территории России: геолого-структурные (платформы, щиты, складчатые области и др.), ландшафтные (от тундровых до степных), хозяйственно-функциональные (сельскохозяйственные, горнорудные, урбанизированные районы, промышленные агломерации) и минерагенические (рудные районы различных типов).

Важнейшие методические и технологические результаты, полученные при проведении работ на полигонах, использованы при составлении комплекта обзорных геолого-геохимических и геофизических карт России масштаба 1:5000000. В этот комплект вошли следующие карты: ландшафтная эколого-геохимическая; эколого-гидрогеологическая; условий формирования гипергенных геохимических полей; эколого-инженерно-геологическая; обеспеченности водами; источников техногенного загрязнения; геохимической специализации структурно-формационных комплексов; структурно-формационная; геохимических аномалий; загрязнения геологической среды нефтепродуктами; эколого-радиогеологическая.

Геологические исследования, проводимые в Русской Лапландии (ныне Мурманская область) в XVIII-XIX вв. были эпизодическими. Ими руководили: Л.Д. де ла Круайер, И.И.Лепехин, Ф.П.Литке, Н.Я.Озерцовский, П.Б.Риппас, Рамсей, Гакман и многие другие. Систематические исследования на Кольском полуострове были начаты с 20-ых годов XX в. Это экспедиции, в которых участвовали А.Е.Ферсман, Б.М.Куплетский, А.А.Полканов, Д.В.Шифрин, Н.А.Елисеев и многие другие, ставшие первооткрывателями месторождений полезных ископаемых. За 1920-1940 гг. была создана геологическая школа в регионе, сырьевая база и заложена горнорудная инфраструктура. В период 1945-1965 гг. территория Мурманской области была покрыта съёмкой м-ба 1:200000 и 56 листов Госкарты-200 были изданы к 1975 г. Одновременно большая часть территории была закартирована в м-бе 1:50000, а рудные районы - и более детально. В настоящее время крупномасштабное картирование в м-бе 1:50000 приостановлено, но составляются Госгеолкарты-200 второго поколения на горнорудные территории и опубликована Госгеолкарта-1000 Мурманской области. Первая геологическая карта Мурманской области м-ба 1:1000000 была подготовлена под руководством Л.Я.Харитонова и опубликована в 1957 г. В настоящее время издано большое количество разнообразных геологических (тектонических, метаморфических и т.д.) карт по Кольскому региону.

Региональные геологосъемочные и геофизические работы создают фундаментальную основу для системного геологического изучения страны и прогнозирования полезных ископаемых в недрах. Они призваны обеспечивать различные отрасли промышленности и сельского хозяйства систематизированной геологической информацией для решения многих вопросов в области геологоразведки, горного дела, мелиорации, строительства, обороны, рационального природопользования, экологии, прогноза сейсмоопасности, вулканических извержений и других современных геологических процессов.

Российская школа геологического картирования традиционно является "законодателем мод" в мировой геологической школе. Составленные отечественными учеными и специалистами карты геологического содержания служили и служат образцом для составления аналогичных карт по другим территориям, странам и континентам. Разработаны и используются новые методы преобразования карт геологического содержания в дискретный вид, применимый для их комплексного человеко-машинного анализа.

Цели и задачи геологического картирования

Целью геологического картирования является всестороннее изучение геологического строения, полезных ископаемых и составление геологической карты исследуемого района в выбранном масштабе.

Главным методом при геологическом картировании является проведение по определенным методикам визуальных наблюдений поверхности эрозионного среза в естественных обнажениях или искусственных обнажениях - в горных выработках (шурфах, канавах и др.) и в буровых скважинах. Под визуальными наблюдениями понимается систематическое и всестороннее изучение в обнажениях горных пород с целью определения их состава, возраста и форм залегания и нанесение их распространения на топокарту или топооснову.

Для более полного изучения состава и свойств горных пород и структуры района исследований одновременно с геологическим картированием до или после окончания работ применяются сопутствующие методы. Это комплекс геофизических методов (радиометрия, электроразведка, гравиметрия, магнитометрия, сейсмометрия), дешифрирование аэро- и космоснимков, лито- и петрохимический, био- и гидрохимические методы, исследование под микроскопом и т.д.

Для выяснений условий происхождения горных пород применяются палеогеографический и палеофациальный методы, а также – актуалистический, сравнительный и сравнительно-исторический и метод моделирования природных условий.

При определении возраста образования горных пород применяются стратиграфический и палеонтологический метод, а также геохронологические (U-Pb, Pb-Pb, Sm-Nd, Rb-Sr, K-Ar и.др.) методы. Последние позволяют определять и возраст преобразования горных пород.