Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Палеоклиматические критерии ⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 3
Контрольные наблюдения проводятся на объектах со знакомым геологическим строением, индивидуально каждым студентом, по заданиям преподавателя. После проверки описаний в последние вносятся исправления и дополнения.
I. Условные знаки горных пород ороговикование пород Индексы геологических образований J - юра, К - мел, Р - палеоген, N - неоген, Q -четвертичный период; Ярусы: t - титонский, v - валанжинский, g - готеривский, b - барремский, ар - аптский, аb - альбcкий. Майкопская серия - mk. Трахириолиты: вулканические - λ, субвулканические - λπ. Рис. 2. Условные обозначения к зарисовкам обнажений.
2. Описание маршрутов. Задания и вопросы к ним
Геологические наблюдения проводятся в четырех маршрутах: по р. Аликоновке, в Кисловодском курортном парке, на х. Боргустан и на горе Змейке. Маршрут № 1 по реке Аликоновке (рис. 3). Цель маршрута - изучение и анализ условий образования пород палеозойского фундамента и нижней части перекрывающих его мезозойских отложений. Длина маршрута около 8 км. Начало у Медовых водопадов, окончание возле пансионата «Горное эхо». Точка наблюдения 1. Днище долины реки, возле Медовых водопадов. Изучите и опишите позднепалеозойские граниты Кисловодского массива, вышележащие отложения титонского яруса верхней юры, четвертичные травертины и изменения морфологии долины, обусловленные особенностями ее геологического строения. Сделайте зарисовку поперечного профиля долины и ее схематический литологический разрез, отражающие влияние механических свойств горных пород на рельеф. Рис.3. Схема маршрутов по р. Аликоновке и в Кисловодском курортном парке. 1.- точка наблюдения и ее номер. 2.- линия маршрута.
При изучении гранитов обратите внимание на зоны трещиноватости, тектонического дробления и гидротермальных изменений. Горным компасом замерьте элементы залегания трещиноватости и гнейсовидности в гранитах и проанализируйте их связь с развитием каньона. Определите характер контакта отложений титонского яруса с подстилающими гранитами и происхождение дресвяных брекчий. Дайте палеогеографические объяснения появлению среди брекчий прослоев песчаника и резким изменениям цвета слоев. Установите происхождение глыбовой брекчии гранитов, сцементированной травертином, развитой в каньоне возле водопадов. Ответьте на вопросы. 1. Каким был рельеф территории в конце позднего палеозоя и по каким признакам он устанавливается? 2. К какой эпохе горообразования относится формирование Кисловодского массива гранитов? 3. Какие тектонические движения происходили здесь в триасе, ранней и средней юре? 4. Как изменялся рельеф местности в титонском веке? 5. Каким палеоклиматическим условиям соответствуют отложения с оксидно-железистым и каолиновым цементом? 6. Как образовалась глыбовая брекчия гранитов? С каким природным процессом связано отложение в ней травертина? 7. *Какие причины могли вызвать исчезновение источника минеральных вод? 8. Как сказались механические свойства пород и развитая в них трещиноватость на облике долины р. Аликоновки? Примечание: здесь и ниже знаком «*» помечены трудные и проблемные вопросы, требующие творческого подхода к решению. Точка наблюдения 2. Находится на левом борту долины р. Аликоновки ниже Медовых водопадов в карьере по добыче гранитной крошки. Опишите выходящую здесь среднюю часть разреза титонского яруса. Обратите внимание на ритмичный характер чередования слоев и наличие в песчаниках знаков ряби и косой слоистости, а также на неравномерную окраску отложений в разных слоях. Объясните эти факты и реконструируйте палеогеографическую обстановку в середине титонского века. Проанализируйте влияние карьера на состояние геологической среды. Ответьте на вопросы. 1. О чем свидетельствуют ритмичная и косая слоистости и знаки ряби в наблюдаемых отложениях и какие палеогеографические изменения произошли в середине титонского века? 2. Как влияет карьерная разработка строительных материалов на развитие склоновых процессов (эрозии, оползней) и режим подземных вод? Точка наблюдения 3. Левый борт той же долины ниже по течению, возле насосной станции. Изучите и опишите верхнюю часть отложений титонского яруса, их контакт с валанжинским ярусом нижнего мела и слагающие этот ярус известняки. Зарисуйте профиль склона и отразите на нем положение слоистости, трещиноватости горных пород и контакта между ярусами. Найдите в известняках и опишите остатки ископаемой фауны, прожилки и жеоды минералов. Охарактеризуйте техногенные изменения ландшафта, связанные с разработкой известняков как строительного камня. Ответьте на вопросы. 1. К какому типу относится контакт между юрой и мелом (согласному, согласному с размывом или несогласному)? 2. Какие органические остатки и минеральные включения содержат известняки? Каково происхождение минеральных прожилок и жеод? 3. Как изменились тектонический режим, рельеф и соотношение между сушей и морем в конце юры и начале мела? 4. В каких фациальных условиях отлагались валанжинские известняки? 5. *Каковы причины возникновения в известняках причудливых скал и утесов? Точка наблюдения 4. Источник нарзана «Богатырь» в долине Аликоновки, ниже скалы «Замок». Изучите и опишите источник минеральных вод. Определите положение разлома, к которому он приурочен. Ответьте на вопросы. 1. С каким водоносным горизонтом связан источник нарзана? 2. Каковы цвет, вкус, запах и температура воды и видимый состав выпадающего из нее осадка? Каков дебит источника? Точка наблюдения 5. Край плато возле ущелья Аликоновки около пансионата «Горное эхо». Опишите отложения верхней части валанжинского и нижней части готеривского ярусов нижнего мела и проанализируйте палеогеографическую обстановку их накопления. Охарактеризуйте влияние литологического состава этих отложений на рельеф местности и визуально по морфологическим признакам проследите распространение готеривского яруса в нижней части Кисловодска. Ответьте на вопросы. 1. Каким фациальным условиям отвечают бедные морскими органическими остатками отложения песчаников, алевролитов и глинистых пород готерива? 2. Какими палеогеографическими факторами можно объяснить ритмичное чередование морских песков и глин? 3. Почему резко изменяется скульптура рельефа при смене валанжинского яруса готеривским? 4. По каким морфологическим признакам готеривский ярус можно проследить на местности? Сделайте общие выводы по маршруту о характере тектонических движений и тенденциях изменений палеогеографической обстановки в промежутке от позднего палеозоя до начала готерива. Маршрут № 2 в Кисловодском курортном парке (рис. 3). Цели маршрута - изучение и фациальный анализ отложений готеривского, барремского и аптского ярусов нижнего мела; знакомство с геолого-гидрогеологическими условиями формирования нарзанов. Маршрут длиной около 4 км проходит от Нарзанной галереи вверх по склону хребта Джинал по терренкуру до горы Малое Седло. Точка наблюдения 6. Нарзанная галерея и близлежащие выходы травертинов. Ознакомьтесь с главным источником Кисловодского месторождения, выходящим в колодце Нарзанной галереи, и с различными типами нарзана, подаваемыми в бювете. Сопоставьте вкусовые качества и газированность ранее опробованного нарзана в долине р. Аликоновке с кисловодским нарзаном, измененным антропогенными воздействиями. Выпишите из таблиц в галерее основные сведения о химическом составе трех видов нарзана. Изучите и опишите травертины, развитые возле Нарзанной галереи. По содержащимся в них флористическим остаткам восстановите характер растительности и климата в начале голоцена. Ответьте на вопросы. 1. В каких водоносных горизонтах формируются сульфатный, доломитный и общий типы нарзана? 2. *Чем объясняется ухудшение качества и уменьшение дебита источников кисловодского нарзана? 3. Какие органические остатки наблюдаются в травертинах и какую палеогеографическую обстановку они отражают? Точка наблюдения 7. Днище р. Ольховки, возле мостика «Дамский каприз». Изучите и опишите песчанистые оолитовые известняки верхней части готеривского яруса. Определите палеофациальные условия их отложения и влияние на морфологию долины. Ответьте на вопросы. 1. Как изменилась палеогеографическая обстановка во второй половине готеривского века? 2. Почему в данном месте ложе реки изобилует порогами и водопадами? Точка наблюдения 8. Скалы Красные камни. Изучите и опишите отложения барремского яруса. Обратите внимание на разную окраску песчаников в нижней и верхней частях разреза отложений, а также на наличие в них остатков как морской фауны, так и обугленных растений. Дайте этим особенностям пород палеогеографическое объяснение. Ответьте на вопросы. 1. Почему песчаники имеют красную и желтую окраску и каким образом она связана с палеоклиматическими и фациальными условиями осадконакопления? 2. Как изменялся ландшафт изучаемого района в барреме? Точка наблюдения 9. Скала Серые камни. Опишите песчаники нижней части аптского яруса. Реконструируйте изменение палеогеографических условий на рубеже готерива и апта. Объясните причины монотонности состава отложений, бедности их органическими остатками и наличия в них песчано-фосфатных и марказитовых конкреций. Точка наблюдения 10. Гора Красное Солнышко. Изучите и опишите пещерный горизонт в средней части аптского. яруса. Зарисуйте или сфотографируйте причудливые останцы выветривания песчаников, имеющие форму грибов, кольца, башен и экзотических животных. Установите причины образования останцов и полостей в данном горизонте. Точка наблюдения 11. Гора Малое Седло. На склоне перед вершиной обследуйте пелециподовый горизонт аптского яруса, в котором соберите остатки раковин моллюсков. Проанализируйте и обсудите возможные причины резкого увеличения количества органических остатков в песчаниках. Ответьте на вопросы. 1. К каким типам относятся найденные органические остатки? 2. Какой была палеогеографическая обстановка в аптском веке? 3. Как выражена в скульптуре рельефа толща аптских песчаников? С вершины г. Малое Седло рассмотрите и проанализируйте с экологических позиций панораму Кисловодска и его окрестностей. Охарактеризуйте: а) общую морфологию рельефа и связь ее с геологическим строением территории, б) экологическую обстановку в области питания и разгрузки минеральных вод, отрицательные и положительные антропогенные воздействия на геологическую среду, влияющие на режим подземных вод. Ответьте на вопросы. 1. В пределах какой морфоструктуры расположен Кисловодск и почему в ней происходит разгрузка подземных вод? 2. Какая территория служит областью питания минеральных вод? 3. *Какие антропогенные факторы являются причинами загрязнения, снижения дебита источников и уменьшения минерализации подземных вод? 4. *Какие из реализованных природоохранных мер положительно влияют на режим подземных вод? Предложите и обсудите возможные дальнейшие меры по улучшению условий формирования и охране минеральных вод и оздоровлению обстановки на курорте. Подведите итоги маршрута. Маршрут № 3 на хребте Боргустан (рис. 4). Цель маршрута - изучение и фациальный анализ аптского и альбского ярусов нижнего мела и верхнемеловых отложений. Ход вверх по склону хребта, вдоль долины мелкого левого притока р. Подкумок, затем вдоль подножья вершинного уступа на северо-восток с последующим подъемом на вершину хребта. Длина маршрута около 3 км. Точка наблюдения 12. (контрольная). Скальный обрыв в нижней части южного склона хребта на окраине Кисловодска, возле ул. Промышленной. Изучите и опишите отложения, слагающие уступ склона. Соберите в них остатки ископаемой фауны и определите их типовой и (по возможности) родовой состав. По литологическим и палеонтологическим критериям обоснуйте возраст (до яруса) и палеогеографические условия формирования описываемой толщи. Точка наблюдения 13. Средняя выположенная часть склона, сложенная глинистыми сланцами альбского яруса нижнего мела. Изучите и опишите сланцы и содержащиеся в них остатки фауны и минеральные включения. Дайте объяснение черному цвету сланцев. Реставрируйте изменения палеогеографической обстановки на рубеже апта и альба. Установите причины смены скалистого уступа в нижней части склона более пологой, всхолмленной поверхностью, а также появления источников подземных вод и широкого развития оползней. Постройте в дневнике схематический профиль и литологический разрез наблюдаемой части склона.
Рис. 4. Схема маршрутов на хр. Боргустан и на г. Змейке
Ответьте на вопросы. 1. О каких условиях осадконакопления свидетельствуют примеси битуминозного вещества и конкреций марказита в глинистых сланцах? 2. Какому роду организмов принадлежат цилиндрическо-конические известковые раковины (ростры), встречающиеся в сланцах альба, чем объясняются их мелкие размеры? 3. Как влияют альбские отложения на режим подземных вод и морфоскульптуру рельефа? Точка наблюдения 14. Нижняя часть предвершинного уступа на южном склоне хребта. Задокументируйте контакт между отложениями альбского яруса и верхнего мела. Проанализируйте характер контакта, его выраженность в рельефе и изменения палеогеографической обстановки на рубеже раннего и позднего мела. Пройдите вдоль подножья предвершинного уступа по грунтовой дороге на восток и изучите состав и характер напластования известняков и мергелей, а также проявления в них трещиноватости и карста. Найдите и соберите в известняках остатки раковин пелеципод и панцирей морских ежей, прожилки кристаллического кальцита и стилолиты. Точка наблюдения 15. В 500-600 м от предыдущей точки. Запишите результаты наблюдений и их палеогеографическую интерпретацию. Зарисуйте (или сфотографируйте) обрывистый уступ верхнемеловых отложений с отражением слоистости, пластовой отдельности, трещиноватости и карстопроявлений. Ответьте на вопросы. 1. В какой палеогеографической обстановке отлагались известняки и мергели верхнего мела? 2. Как и в какой период развития территории в известняках образовались прожилки кальцита, стилолиты и карстовые полости? 3. Почему известняки отпрепарированы в рельефе в виде скалистого уступа? Точка наблюдения 16. (контрольная). Южный край платообразной вершины хр. Боргустан. Изучите и опишите верхнюю часть верхнемеловых отложений (известняки, мергели, аргиллиты) и определите визуальными методами примерную мощность верхнемеловой толщи. Охарактеризуйте палеогеографическую обстановку в конце мела. Проанализируйте с экологической позиции состояние долины р. Подкумок возле Кисловодска, включая проблему практического использования известняков и мергелей хребта Боргустан и последствий их промышленной разработки в карьерах. Сделайте общие выводы по маршруту. Маршрут № 4 на горе Змейке (рис. 4). Цель маршрута - изучение и анализ условий формирования палеовулкана г. Змейки и вмещающих его палеогеновых отложений майкопской серии. Длина маршрута около 2 км. Ход от поселка 5-й километр на восток по дороге к заброшенному карьеру, а затем по первой ступени карьера вдоль восточного и северного склонов горы. Точка наблюдения 17. Подножье восточного склона г. Змейки, на дороге к карьеру, возле Камнеобрабатывающего завода. Изучите и зарисуйте общую панораму г. Змейки. Выделите на рисунке нижнюю пологосклонную часть горы, сложенную осадочными породами майкопской серии, и верхнюю скалистую крутосклонную часть, состоящую из субвулканических трахириолитов - бештаунитов. Вспомните и обсудите различные точки зрения на происхождение останцовых гор района КМВ. Охарактеризуйте последствия карьерной разработки бештаунитов и других антропогенных воздействий на природный ландшафт г. Змейки. Ответьте на вопросы. 1. Как объясняли происхождение останцовых (островных) гор Пятигорья А.П. Герасимов, В.Н. Павлинов, В.Н. Гниловской, И.Н. Сафронов и Н.Д. Соболев? Какой новый фактический материал дали буровые работы? 2. Каковы экологические последствия разработки бештаунитов на горе Змейке? Как она влияет на режим подземных вод? Точка наблюдения 18. Искусственная выемка у грунтовой дороги в нижней части восточного склона горы, в 100 м севернее места ее соединения с основной дорогой к карьеру. Изучите и опишите породы майкопской серии и заключенные в них минеральные новообразования. Определите палеофациальные условия их отложения. Ответьте на вопросы. 1. С какими особенностями морского бассейна связаны: а) развитие в сланцах сферосидеритов, марказита и гипса; б) бедность их органикой? Каково происхождение лимонита? 2. Как залегают сланцы? Точка наблюдения 19. Уступ нижней ступени карьера, у начала дороги к поселку (возле бункера). Задокументируйте (с зарисовкой) контакт порфировых трахириолитов и глинистых сланцев майкопской серии. Определите характер контакта (стратиграфический или интрузивный, согласный или рвущий, активный или пассивный). Охарактеризуйте приконтактовую деформацию и термальные изменения сланцев, последующие тектонические подвижки вдоль контакта. Установите элементы залегания контакта, зеркал и борозд скольжения, а также сланцеватости глинистых сланцев возле контакта и на удалении от него. Восстановите последовательность геологических процессов и дайте им палеогеографическую интерпретацию. Ответьте на вопросы. 1. К какому типу относится контакт порфировых трахириолитов с глинистыми сланцами и почему? Под каким углом он залегает, и в каком направлении простирается? 2. Какое воздействие (термальное и механическое) оказала интрузия на вмещающие сланцы? В чем оно выразилось? 3. *Какие минералы возникли в сланцах в результате ороговикования? 4. О чем свидетельствует развитие вдоль контакта тектонической брекчии, зеркал и борозд скольжения? В каком направлении двигалось интрузивное тело в процессе тектонической деформации? 5. *В какой последовательности развивались геологические события (поднятие, осадконакопление, тектоническое дробление, контактовый метаморфизм, деформация слоистости, интрузия, горообразование) и как они согласуются с прежними гипотезами происхождения горы? Точка наблюдения 20. Площадка первого уступа карьера на восточном склоне горы, ниже остатков крепостной стены. Зарисуйте и опишите контакт неогеновых покровных осадочно-вулканогенных образований и субвулканических трахириолитов. Объясните причины залегания лав и туфов трахириолитов и осадочных брекчий в виде параллельных потоков и слоев, а также полосчатого чередования афировых и сферолитовых лав. Определите элементы залегания контакта интрузивного тела субвулканических трахириолитов и изучите его внутреннюю структуру течения по изменениям залегания флюидальности. Проанализируйте состав ксенолитов в порфировых трахириолитах и сделайте на основании этого вывод о составе фундамента Минераловодского выступа. Восстановите последовательность геологических событий. Ответьте на вопросы. 1. В какой последовательности происходило образование покровных и субвулканических трахириолитов, туфов и осадочных склоновых брекчий? 2. *Почему покровные вулканические породы почти не сохранились в процессе денудации? 3. *Какие породы слагают кристаллический фундамент в недрах горы Змейки? Пройдите на север от точки 20 вдоль отвесной стенки карьера, непрерывно наблюдая внутреннюю структуру субвулканической интрузии трахириолитов. Точка наблюдения 21, в 400 м от предыдущей точки, в подножье второго выступа карьера. Подведите итог изучения внутренней структуры интрузии и изобразите в виде схематического разреза общую картину изменений залегания флюидальности. На этом основании определите геометрическую форму интрузии. Объясните причину усиления деформаций текстур течения в ее сводовой части. Зарисуйте и опишите соотношения между различными фазами внедрения трахириолитов, выделяющимися по разной окраске и наличию зон закалки. Ответьте на вопросы. 1. Какой, судя по поведению флюидальности, характер имело течение магмы (ламинарный, турбулентный, спокойный, бурный, напорный, безнапорный), в каком направлении оно происходило и как изменялось от края к центру интрузии? 2. По каким признакам различаются ранняя и поздняя фазы внедрения интрузий? Точка наблюдения 22 (контрольная). Северный склон горы Змейка в конце площадки первой ступени карьера. Зарисуйте и опишите северный контакт интрузии порфировых трахириолитов с вмещающими породами майкопской серии. Сравните его с восточным контактом, изученным в точке 19, по направлению простирания, крутизне, воздействию на вмещающие породы, тектонической активности. Найдите их общие черты и отличия. После проверки контрольного описания преподавателем и исправления ошибок сделайте общие выводы по маршруту, ответив на вопросы. 1. О чем свидетельствует наличие покровных вулканических пород на горе Змейке? 2. Какую форму имеет субвулканическая интрузия порфировых трахириолитов. 3. С каким из известных типов вулканов можно сравнить палеовулкан г. Змейки? 4. Как развивались морфоструктура и морфоскульптура горы после затухания вулкана? 5. *Какую роль играют глубинные магматические очаги и подводящие каналы палеовулкана в формировании минеральных вод? 6. *Какие меры необходимы, чтобы сохранить останцовые палеовулканические горы Пятигорья как памятники природы и генераторы целебных вод?
III. КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ
Заключается в определении ископаемой фауны и флоры, оформлении коллекции и в составлении палеогеографической колонки. Остатки ископаемой фауны, собранные в маршрутах, определяются до рода, или по возможности до вида, с помощью «Малого атласа руководящих ископаемых» (1982) или других палеонтологических справочников. Оформление коллекции включает маркировку образцов и составление каталога. Маркировка производится путем нанесения на поверхность образца или наклеенной на него полоски лейкопластыря, порядкового номера. Последний должен соответствовать номеру точки наблюдения, описанной в дневнике. Если на точке наблюдения отобрано несколько образцов, то к единому для них цифровому номеру добавляются буквы в алфавитном порядке (например, I, Iа, Iб и т.д.). Каталог составляется в виде таблицы, содержащей: 1. Порядковый номер, 2. Номер образца, 3. Место и дату отбора, 4. Название и возраст. Рекомендуется отдельно составить коллекции минералов, горных пород и остатков фауны и флоры. По окончании практики коллекции остаются у студентов. Палеогеографическая колонка (рис. 5) отражает результаты фациального и палеоклиматического анализа. В ее левой части в произвольном масштабе строятся шкала времени от позднего палеозоя до конца мела, включающая века, соответствующие стратиграфическим ярусам, и схематическая литологическая колонка с характеристикой состава отложений. В правой части колонки строятся графы фациальных условий осадконакопления в порядке понижения рельефа от горной суши к батиальным условиям моря, а также графа «Палеоклимат». Результаты фациального анализа отображаются в виде кривой изменения палеофациальных условий, строящейся в соответствии с реконструкциями, сделанными в маршрутах. В графу «Палеоклимат» студенты вписывают соответствующие данные о климатических условиях формирования компонентов разреза.
IV. СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА И ПРОВЕДЕНИЕ ИТОГОВОЙ КОНФЕРЕНЦИИ
Отчет составляется с целью выработки у студентов навыков обобщения, анализа и целостного изложения результатов полевых наблюдений. Рекомендуется следующая структура отчета: Введение. Место, время, цель и содержание практики.
1. Геолого-географическая характеристика района практики. Географическое положение района практики. Основные элементы его орографии и гидрографии. Тектоническая структура и важнейшие геологические комплексы. Полезные ископаемые и особенности освоения территории.
2. Палеогеографический анализ отложений района Кисловодска. Краткая характеристика состава, условий залегания и выражения в рельефе палеозойского фундамента и отложений верхней юры (титонский ярус), нижнего мела (валанжинский, готеривский, барремский, аптский и альбский ярусы) и верхнего мела. Результаты палеогеографического анализа я истории развития территории.
Рис. 5. Образец незаполненной палеогеографической колонки.
3. Палеогеографический анализ образований горы Змейки. Проблема происхождения останцовых гор района КМВ. Краткая характеристика состава и условий залегания отложений майкопской серии палеогена, покровной и субвулканической фаций неогена. История формирования г. Змейки. Влияние слагающих ее горных пород на рельеф.
4. Проблема охраны минеральных вод. Условия формирования и типы минеральных вод в районе практики. Результаты наблюдения источников. Антропогенные факторы, негативно влияющие на состав и режим минеральных вод. Предпринимаемые меры по улучшению экологической обстановки.
Заключение. Основные итоги практики. Применение полученных на ней знаний и навыков в работе учителя географии и биологии. Замечания и предложения по улучшению практики.
Отчет, по усмотрению руководителя практики, составляется индивидуально каждым студентом или группой до 4 человек (по числу глав). Он должен включать титульный лист, оглавление, основную часть и список литературы. На титульном листе указывается: 1) институт и кафедра, проводящая практику; 2) название отчета; 3) фамилия и инициалы составителя (составителей); 4) инициалы и фамилия руководителя, ученая степень, должность; 5) место проведения практики и год. В оглавлении приводятся: названия глав и основных разделов отчета, фамилии и инициалы их авторов, и начальные страницы глав и разделов. Содержательная часть отчета (введение, основные главы и заключение), должна отражать главным образом результаты полевых наблюдений со ссылками на точки получения информации и с зарисовками обнажений. Список литературы составляется в алфавитном порядке по образцу, приведенному в первой главе настоящих методических указаний. Отчет пишется шариковой авторучкой в общей тетради с расчерченными полями, разборчивым почерком, через строчку. Он служит основным документом, по которому оцениваются результаты практики и ставится зачет. По окончании практики проводится итоговая конференция, на которой студенты делают доклады по проблемным вопросам и вместе с преподавателем обсуждают результаты практики. Рекомендуемый перечень докладов следующий: - История геологического развития района КВМ. - Островные горы Пятигорья и проблема их происхождения. - Особенности формирования минеральных вод в районе КМВ. - Экологические проблемы района КМВ и пути их решения. - Использование материалов практики в работе учителя географии. Темы докладов и материалов практики могут использоваться для курсовых работ. ПРИЛОЖЕНИЕ
ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ РАЙОНА КМВ И УСЛОВИЯ ОБРАЗОВАНИЯ МИНЕРАЛЬНЫХ ВОД
Из истории геологического исследования района КМВ. Район КМВ привлек внимание геологов со второй половины XVIII в. в связи с открытием источников целебных минеральных вод. Первые описания источников принадлежат естествоиспытателям А. Гюльденштедту (1773), П. Палласу (1793) и Ф.П. Гаазу (I809-I810). Пионерами геологического исследования этой территории были Ф. Дюбуа де Монтере (1837), Г. Абих (1852) и Ф. Байерн. По их материалам в 1875 г. была составлена первая геологическая карта района КМВ. Значительный вклад в его исследование в дореволюционные годы внесли геологи И.В. Мушкетов и В.М. Дервиз. В годы советской власти район изучали известные ученые Д.С. Белянкин, В.Н. Лодочников, А.П. Герасимов, А.Е. Ферсман, В.Н. Павлинов, Н.Д. Соболев и др. Детальное стратиграфическое расчленение отложений территории, не утратившее своего значения и поныне, произвел в 1928-27 гг. Т.Н. Мордвилко. Систематические геологосъемочные, гидрогеологические, геофизические и поисково-разведочные работы в настоящее время проводит здесь производственное геологическое объединение «Севкавгеология», базирующееся в Ессентуках. Тектоническая структура района КМВ определяется его положением в Предкавказской зоне краевых прогибов, разделяющей мегаантиклинорий Большого Кавказа и эпигерцинскую Скифскую плиту (Милановский, Хаин, 1963, рис. 6). Главным структурным элементом является Минераловодский выступ, представляющий собой участок относительно поднятого фундамента между Восточно-Кубанским и Терско-Каспийским краевыми прогибами. На юге этот выступ постепенно переходит в Северо-Кавказскую моноклиналь, образующую северное крыло мегаантиклинория, а на севере причленяется к Ставропольскому своду Скифской плиты. Территория имеет двухъярусное тектоническое строение. Нижний структурный ярус представлен палеозойским складчатым фундаментом, а верхний - мезозойско-кайнозойским осадочным чехлом с неогеновыми интрузиями и палеовулканами. Палеозойский складчатый фундамент сложен слюдистыми и хлоритовыми сланцами, прорванными интрузиями гранитов, гранодиоритов, диоритов, реже габбро и ультраосновных пород, среди которых количественно преобладают гранитоиды. Поверхность фундамента неровная, воздымающаяся в виде коленообразного уступа к югу. Она достигает земной поверхности в долине р. Аликоновки вблизи Кисловодска и погружена до глубины 1,5-2,0 км ниже уровня моря под Пятигорском и Минеральными Водами. Выход фундамента на р. Аликоновке представлен позднепалеозойскими розовыми биотитовыми гнейсовидными гранитами. Рис. 6. Тектоническая схема района КМВ. I – Северо-Кавказская моноклиналь, II-IV – Предкавказская зона краевых прогибов, II – Восточно-Кубанский прогиб. III, - Минераловодский выступ, IV – Терско-Каспийский прогиб, V – Скифская плита, ▲ – останцовые горы.
Осадочный чехол сложен полого залегающими платформенными, преимущественно морскими отложениями верхней юры, нижнего и верхнего мела, палеогена и неогена, которые перекрыты неравномерными по мощности наносами четвертичных континентальных отложений. Верхнеюрские отложения, относящиеся к титонскому ярусу, распространены в долине р. Аликоновки, где они со значительным размывом залегают на гранитах. Это розовые, бурые, реже зеленоватые осадочные дресвяные брекчии, чередующиеся с прослоями и линзами песчаников, алевролитов, реже гравелитов и конгломератов. Они представляют собой литифицированную кору выветривания гранитов и продукты ее переотложения, постепенно переходящие в основании яруса в гранитовый субстрат, а в верхней его части в комплекс морских терригенных отложений. В брекчиях встречаются жеоды целестина. Мощность яруса около 50 м. Нижний мел слагает склоны хребтов Джинал и Боргустан и представлен семью литологически разнородными пачками, относящимися к валанжинскому, готеривскому, барремскому, аптскому и альбскому ярусам. Валанжинский ярус сложен пачкой желтовато-серых грубослоистых доломитизированных песчанистых известняков с прослоями мергелей, иногда с оолитовой структурой. В ней встречаются остатки фораминифер, мшанок, реже иноцерам, гастропод и иглокожих. Известняки часто содержат секреции халцедона и опала и прожилки кальцита. Мощность яруса около 80 м. Один из наиболее полных его разрезов наблюдается в ущелье р. Аликоновки, ниже Медовых водопадов, известняки здесь образуют отвесные обрывы и живописные утесы (скалы Замок, Броненосец, Миноносец и др.), ставшие достопримечательностью ущелья. Готеривский ярус представлен тремя пачками. В нижней пачке мощностью около 40 м преобладают серые песчаники с прослоями алевролитов и органогенных известняков. В средней пачке (около 50 м) доминируют алевролиты и аргиллиты, а в верхней - оолитовые песчанистые известняки (около 40 м). Две первые пачки слагают нижнюю часть Кисловодска, где выражены сглаженным, холмистым рельефом. Третья пачка выходит в ложе р. Ольховки выше Нарзанной галереи и благодаря прочности известняков бронирует рельеф, способствуя образованию порогов и водопадов. Из фаунистических остатков в отложениях изредка встречаются аммониты. Барремский ярус сложен преимущественно песчаниками. В его нижней части они желтые, неравномернозернистые, с прослоями алевролитов и гравелитов и остатками головоногих моллюсков. В верхней части яруса они красно-бурые, с оксидным железистым цементом, средне- и мелкозернистые, с обугленными остатками растений. Мощность отложений около 30 м. На склонах песчаники образуют уступ с причудливыми останцовыми скалами, известными в Кисловодском парке под названием Красные камни. Аптский ярус состоит из серых, зеленовато-серых песчаников с прослоями алевролитов и аргиллитов. Зеленоватый цвет породам продает примесь глауконита. Нижняя часть яруса, слагающая скалы Серые Камни в Кисловодском парке, представлена глинистыми песчаниками с прослоями алевролитов и аргиллитов и желваками фосфоритов. Средняя часть, содержащая известковые песчаники, благодаря неравномерному выветриванию получила название «пещерного горизонта». К нему, в частности, приурочена Кольцо-гора на хр. Боргустан. Состав верхней части яруса сходен с нижней, ко отличается наличием многочисленных слоев и линз, наполненных остатками пелеципод (ауцелл, иноцерам) реже цефалопод и гастропод. Мощность яруса около 250 м. Альбский ярус в нижней части (до 50 м) представлен глинистыми песчаниками со специфическими видами аммонитов. Выше залегает характерная пачка серых и черных аргиллитов и алевролитов с остатками белемнитов. Ее мощность около 40 м. На склонах она выражена всхолмленной наклонной поверхностью, сменяющей обрывистый уступ, сложенный песчаниками. Верхний мел представлен мощной толщей светлоокрашенных известняков с прослоями мергелей, реже песчаников и аргиллитов. Разрез этих отложений на хр. Боргустан следующий (снизу вверх): 1. Песчаники глауконитосодержащие (сеноманский ярус) - 1,5 м. 2. Известняки белые и розовые с прослоями песчаников (туронский ярус) - 20 м. 3. известняки белые и розовые мелоподобные со стилолитами и фауной иноцерам (коньякский ярус) - 25 м. 4. Известняки белые в чередовании с зеленовато-серыми мергелями реже аргиллитами с фауной морских ежей (сантонский и кампанский ярусы) - 150 м. 5. Известняки и мергели с иноцерамами (маастрихтский ярус) -15 м. Общая мощность верхнего мела около 210 метров. Палеоген-неогеновые морские отложения с размывом залегают на верхнемеловой толще. Они распространены к северу от хр. Боргустан на Пятигорском плато, где имеют следующий обобщенный разрез. Палеоцен. 1. Песчаники в чередовании с алевролитами, аргиллитами и линзами глинистых известняков (новоблагодарненская свита) - до 40 м. 2. Аргиллиты с прослоями мергелей, алевролитов и песчаников (эльбурганская свита) - до 200 м. 3. Аргиллиты черные, битуминозные с конкрециями сидерита и с прослоями песчаников (горячеключевская свита) - до 225 м. 4. Алевролиты и аргиллиты с прослоями мергелей и опок (абазинская свита) - 20 м. Эоцен. 5. Мергели и известняки с прослоями глин (черкесская, крестинская, кумская и белоглинская свиты) — 450 м. Олигоцен (майкопская серия). 6. Глины, в нижней части карбонатные с прослоями мергелей (хадумская и баталпашинская свиты) - до 450 м. Миоцен (майкопская серия). 1. Глины, в нижней части с мергелями, в средней части с песчаниками и доломитами, в верхней части с сидеритами и отпечатками рыб (алкунская, зеленчукская и карджальская свиты) - до 250 м. Неогеновые интрузии и вулканиты, выделенные в кавказский вулкано-плутонический комплекс, слагают 14 из 17 останцовых гор в районе КМВ. В их составе наиболее распространены порфировые трахириолиты и риолиты (бештауниты), которые образуют субвулканические интрузии, отпрепарированные в виде ядер останцовых гор. Их тела А.П. Герасимовым (1937), а затем В.Н. Павлиновым (1948) были интерпретированы как лакколиты (каравае- или каплеобразные согласные близповерхностные интрузивные тела, приподнявшие при своем внедрении осадочную кровлю) или дайки (крутонаклонные плитообразные тела). Поэтому останцовые горы получили название гор-лакколитов. Однако уже в 40-х годах этого столетия В.Г. Гниловской сделал вывод о том, что наиболее крупные из этих гор представляли собой в прошлом настоящие вулканы, относившиеся по характеру извержения к пелейскому типу. И.Н. Сафронов на основании геоморфологических наблюдений показал, что рост останцовых гор продолжался и после застывания магмы, вследствие медленного выдавливания интрузивных тел внутренними силами Земли. В результате детальных геологических исследований Н.Д. Соболев и его сотрудники (1959) установили, что интрузивные тела гор Пятигорья по форме не соответствуют лакколитам и несогласно внедрены в осадочную толщу мела и палеогена. Они представлены бисмалитами (конусо- или цилиндрообразными телами), этмолитами (воронкообразными телами), хонолитами или штоками (неправильными телами) и дайками. Большинство тел выведено на дневную поверхность и имеет активные секущие контакты с вмещающими породами, которые в контактовой зоне деформированы внедрявшейся магмой и термально метаморфизированы. Исключением являются горы Машук, Лысая и Кокуртлы, магматические ядра которых скрыты в недрах, в связи с чем они долго считались криптолакколитами. Результаты буровых работ, проведенных ПГО «Севкавгеология» (Файнер и др., 1988), показали, что эти горы являются диапировыми куполами. Магматические диапиры (изометричные в плане крутонаклонные магматические тела, прорывающие осадочные породы с образованием их согласного изгиба в кровле) скрыты под ними на глубине около 0,8-1,1 км. Выталкивание диапирами вышележащих осадочных пород привело к образованию указанных гор. Зоны трещиноватости над диапирами служат каналами разгрузки горячих минеральных вод. В составе кавказского комплекса преобладают породы субвулканической интрузивной фации. В краевых частях тел это светло-серые и пепельно-серые афировые и мелкопорфировые трахириолиты и риолиты, часто с полосчатой флюидальной текстурой, отражающей направление ламинарного течения магмы. Во внутренних частях интрузий они постепенно переходят в более раскристаллизированные граносиенит-порфиры и гранит-порфиры. Образование магматических тел происходило в виде нескольких фаз внедрения, что видно по наличию секущих контактов между телами трахириолитов и риолитов с разными оттенками и ориентировкой флюидальности. В восточной части горы Змейки в небольшом объеме сохранилась покровная вулканическая фация. Она представлена зеленовато-серыми пестро скрашенными сферолитовыми и афировыми лавами с полосчатой текстурой и псефитовыми туфами. Лавы и туфы перекрыты склоновыми брекчиями, состоящими из угловатых обломков белых афировых трахириолитов с пепловым цементом. Наличие покровного комплекса свидетельствует о том, что г. Змейка в неогене представляла собой стратовулкан, насыпной конус которого в дальнейшем был эродирован. Ныне на его месте в виде денудационного останца отпрепарировано экструзивное тело субвулканических трахириолитов, заполнявшее внутреннюю часть вулкана. Вмещающие кавказский комплекс верхнемеловые известняки и мергели и палеогеновые аргиллиты, алевролиты и песчаники деформированы внедрявшейся из глубин магмой. Их слои вдоль контактов изменяют свое залегание от горизонтального к вертикальному. Поверхности контактов нарушены согласными зеркалами и бороздами скольжения, свидетельствующими о тектонических поднятиях интрузивных тел в виде горстов после прекращения магматической деятельности. Тепловая энергия магмы и постмагматические флюиды и растворы вызвали контактовые изменения вмещающих пород. Алевролиты и песчаники ороговикованы с образованием биотита, пирита, графита, предающих породам темную окраску. Известняки и мергели скарнированы. Из новообразований в них распространены гранат, диопсид, полевой шпат, датолит (борсодержащий водный силикат). Гидротермальные минералы, заполняющие трещины в горных породах, представлены кварцем, халцедоном, опалом, кальцитом, цеолитами, пиритом, лимонитом, хлоритом. Реже встречаются флюорит и минералы редких и радиоактивных элементов, к которым откосится специфический местный минерал лермонтовит - водный фосфат кальция урана и церия. В местах излияния сильно минерализованных углекислых вод отложились травертины. Это тонкослоистые пористые известковые туфы, часто с отпечатками и окаменевшими остатками наземной флоры и фауны. Наиболее распространены они в нижней части горы Машук, где образуют своеобразное «травертиновое ожерелье» вдоль полукольцевого разлома. Они выпадали из минеральных источников в течение всего четвертичного периода (1,5-2 млн. лет) и достигли местами, например, на горе Горячей, мощности более ста метров. Травертины часто встречаются в Железноводске и Кисловодске. Условия образования и типы минеральных вод. Главным подземным богатством района являются целебные минеральные воды. На сравнительно небольшой площади здесь установлено около 150 их источников с 12 типами минерализации. Это уникальная природная здравница, особенности которой обусловлены своеобразием ее геолого-гидрогеологического строения. Минеральные воды формируются в обширном артезианском бассейне, охватывающем территорию от Скалистого хребта до южных склонов Ставропольской возвышенности (рис. 7). Подземные воды питаются здесь за счет атмосферных вод, поверхностного стока и подрусловых вод рек и ручьев. Они фильтруются по системе трещин и пор в направлении преимущественного погружения слоев с юга на север, в водоносных комплексах палеозойского фундамента и отложений юры, мела и палеогена. В процессе медленного просачивания воды растворяют различные компоненты морских отложений, а также углекислый газ, сероводород, радон и другие химические соединения, поступающие из магматических очагов. Различный состав осадочных толщ и глубинных эманаций в разных частях бассейна способствуют большому разнообразию минеральных вод. Источники локализуются в подножьях глубоко врезанных долин и тяготеют к разломам, по которым происходит разгрузка напорных вод. По условиям формирования и особенностям химического состава различаются три основных типа источников минеральных вод - кисловодский, ессентукский и пятигорско-железноводский. Виды кисловодского типа приурочены к южной краевой, наиболее поднятой части артезианского бассейна. Воды формируются в трех водоносных горизонтах - титонском, дающем сульфатный нарзан, нижневаланжинском, несущем доломитный нарзан, и в верхневаланжинском, содержащем общий нарзан. Нарзаны в сравнении с другими типами минеральных вод наименее минерализованы (до 5 граммов на литр), холодные и богаты растворенной углекислотой, поступающей из разломов. Вода их относится к типу углекислых, гидрокарбонатно-сульфатных, кальциево-магниевых, содержит биологически активные элементы - железо, марганец, цинк и др. Собственно Кисловодское месторождение приурочено к разлому, пересекающему Кисловодскую котловину в зоне локального поднятия палеозойского фундамента. По нему происходит разгрузка вод в виде мощного напорного источника, выходящего в Нарзанной галерее. Ессентукский тип минеральных вод образуется в центральной части артезианского бассейна. Он связан с теми же водоносными горизонтами, что и кисловодское месторождение, но подземные воды от облас- Рис. 7. Схематический разрез Минераловодского артезианского бассейна. 1 – неогеновые субвулканические интрузии; 2 – осадочный чехол с толщами верхней юры (J3), нижнего и верхнего мела (К1, К2), палеогена (Р); 3 - складчатый фундамент; 4 – линии разломов; 5 – направление фильтрации и разгрузки подземных минеральных вод. Химические типы вод: СО2 – углекислые (нарзаны), Cl – соляно-щелочные, SO3 – сульфатные, H2S – сероводородные, Rn – радоновые, NH3 – метано-азотные.
ти питания до этого места проходят больший путь и попадают на большие глубины, благодаря чему приобретают более высокую минерализацию и температуру. На составе вод сказывается наличие засоленных песчано-глинистых морских отложений палеогена. Разгрузка их происходит в депрессионной структуре, граничащей с хребтом Боргустан, в месте пересечения ее зоной тектонического дробления северо-восточного простирания. Воды Ессентуков относятся к трем химическим группам - углекислой гидрокарбонатно-хлоридной натриевой, углекислой сероводородной гидрокарбонатно-хлоридной натриевой и сульфатно-гидрокарбонатной кальциево-магниевой. Они изливаются в 18 каптированных источниках. Месторождения минеральных вод пятигорско-железноводского типа расположены в центральной и южных частях бассейна и приурочены к останцовым палеовулканическим горам. Растворы, газы и тепловые потоки, поднимающиеся из магматических корней этих гор придают водам особое многообразие и неповторимость. Наряду с холодными и горячими нарзанами и соляно-щелочными водами здесь распространены сероводородные, радоновые и метано-азотные воды с широким спектром бальнеологических свойств. В Пятигорске 30, в Железноводске 16 действующих источников. Разгрузка их обычно происходит по трещинам вдоль каналов внедрения неогеновых субвулканических интрузий. Помимо рассмотренных большое практическое значение имеет Нагутское, Лысогорское, Кумогорское и Красновосточное месторождения минеральных вод. Важной особенностью источников Минераловодского артезианского бассейна является их тесная гидродинамическая связь, обусловленная общностью водоносных горизонтов и области питания. Поэтому нарушение гидродинамического режима в какой-то части бассейна сказывается на состоянии всей гидрогеологической системы. Проблема охраны и рационального использования минеральных вод. В результате нерационального природопользования в районе КМВ ухудшается экологическая обстановка, наблюдается уменьшение дебита многих источников и загрязнение минеральных вод, что создает угрозу существованию курорта. Так, по данным В. Триско (1988), кисловодский нарзан нa 86% нестандартен и требует обеззараживания. Бактериальное загрязнение источников в Ессентуках в отдельные годы было причиной возникновения брюшного тифа. В 1986-87 гг. резко упал дебит источников г. Машук и обмелело озеро Провал, в связи, с чем были закрыты Народные ванны. В последние годы наметилась тенденция к обеднению вод источников минеральными компонентами и углекислым газом. Основные причины этих негативных явлений следующие: 1) интенсивное промышленное и гражданское строительство, ведущее к уплотнению и снижению проницаемости грунтов в областях формирования и разгрузки подземных вод; 2) уничтожение лесной и луговой растительности в бассейне водосбора, нарушающее гидрогеологический режим; 3) использование поверхностных и подземных вод для бытовых и хозяйственных нужд; 4) загрязнение водоносных горизонтов и источников промышленными, сельскохозяйственными и бытовыми отходами и ядохимикатами; 5) разработка месторождений полезных ископаемых и бурение скважин, нарушающие гидродинамический и газовый режим подземных вод; 6) интенсивная эксплуатация месторождений минеральных вод путем их откачки. В соответствии с постановлениями Совета министров РСФСР, ВЦСПС, крайисполкома и местных органов на курортах проводятся природоохранные мероприятия. Закрыто большинство карьеров по добыче строительных материалов, на большой площади проведено лесонасаждение, выведен из курортной и водоохранной зон ряд промышленных и сельскохозяйственных предприятий, закрыто множество водозаборных скважин, реконструируется канализационная сеть, созданы мусороперерабатывающие предприятия, водоснабжение курортов осуществляется из реки Кубани. Однако, несмотря на принимаемые меры, существенного перелома в экологической обстановке на курортах КМВ пока не произошло. Это объясняется, прежде всего, ведомственным подходом к использованию природных ресурсов этого района, отсутствием здесь подлинного хозяина. Поэтому все острее ставится вопрос о создании единого управления курортами и придании району КМВ статуса национального парка. Пути решения экологических проблем и оптимизации природопользования намечены в Территориальной комплексной схеме охраны природы (ТЕКСОП) района КМВ, созданной институтом ГИПРОГОР, и в разрабатываемой ныне ТЕКСОП Ставропольского края. ОГЛАВЛЕНИЕ ВВЕДЕНИЕ.................................………………………………………………... 3 I. ПОДГОТОВИТЕЛЬНЫЙ ЭТАП...........….......................………………….... 4 1. изучение литературы...............………………………………................. 4 2. Изучение коллекций...............................……………………………….. 4 3. Полевое снаряжение и его подготовка......……………………………. 6 4. Инструктаж по технике безопасности и правилам внутреннего распорядка.......................……………………………….. 6 5. Задания и вопросы для самостоятельной подготовки к полевой практике..............................…………………….…………... 7 Литература......................................…………………………………..... 8 II. ПОЛЕВОЙ ЭТАП....................................…………………………………..... 8 1. Методика проведения учебных геологических маршрутов.....................................……………………………………... 8 2. Описание маршрутов. Задания и вопросы к ним......……………….. 12 Маршрут № 1 по реке Аликоновке....................…………………….. 12 Маршрут № 2 в Кисловодском курортном парке.........……………. 17 Маршрут № 3 на хребте Боргустан....................……………………. 19 Маршрут № 4 на горе Змейке........................………………………... 22 III. КАМЕРАЛЬНАЯ ОБРАБОТКА МАТЕРИАЛОВ.......................………... 25 IV. СОСТАВЛЕНИЕ ОТЧЕТА И ПРОВЕДЕНИЕ ИТОГОВОЙ КОНФЕРЕНЦИИ..……………………………………………………………………………. 26
|