Известковый карьер и палеоэкология



Скачать 281,37 Kb.
Дата29.06.2015
Размер281,37 Kb.
ЭКОЛОГО-ПРИРОДОВЕДЧЕСКИЕ ЭКСКУРСИИ ПО ДОБЫЧЕ ПОЛЕЗНЫХ ИСКОПАЕМЫХ

Экскурсия 1.

ИЗВЕСТКОВЫЙ КАРЬЕР И ПАЛЕОЭКОЛОГИЯ

Цели и задачи.

  1. Познакомиться с процессом добычи известняка на известковом карьере. Рассмотреть палеоэкологию местности, изучить палеофауну.

  2. Развить экологическое видение и мышление.

  3. Привить навык полевой экскурсии, работы в группе.

Оборудование. Геологические молотки, пакеты для сбора каменного материала и окаменелостей, склянки с соляной кислотой, лупы, оберточная бумага, дидактические карточки с изображением ископаемых форм простейших, брахиопод, моллюсков, иглокожих, склянки с раствором соляной кислоты.

Место проведения. Московская область, Ленинский район.

Продолжительность. 1 день.

Ход экскурсии

  1. Организационный момент. Сбор группы на выходе из метро «Домодедовская». Правила безопасности жизнедеятельности на мероприятии.

  2. Основная часть.

Этап 1. Проезд на автобусе от метро «Домодедовская» до остановки «Почта». Пеший проход к карьеру у деревни Новленское.

Станция 1. Южная бровка карьера.

Рассказ учителя. Геологическое прошлое территории.

Мы находимся на юго-востоке Московской области, территория которой является частью древней Русской платформы. В основании Русской платформы лежит кристаллический фундамент с верхним чехлом из осадочных пород. В осадочном чехле в Подмосковье преобладают морские карбонатные отложения - известняки и доломиты. Второе место занимают терригенные отложения - пески и глины. Встречаются прослои песчаников и кремней.

     Русская равнина имеет платформенный рельеф. В ее основании залегают Русская плита и северный край Скифской плиты. На неровной поверхности докембрийского фундамента Русской плиты лежит толща докембрийских и фанерозойских осадочных пород со слабонарушенным залеганием, чья мощность неодинакова и обусловлена неровностями рельефа фундамента – синеклизами, антеклизами и авлакогенами. Московская синеклиза - одна из древнейших и сложных внутренних структур Русской плиты с глубоким залеганием кристаллического фундамента. В ее основе залегают Среднерусский и Московский авлакогены, заполненные мощными толщами рифея, выше которых залегает осадочный чехол венда и фанерозоя (от кембрия до мела).

В конце протерозойской эры земная кора стала более жесткой и стабильной. Эпохи складчатости сменились эпохой относительного тектонического спокойствия. В этот начальный период формирования платформенного чехла колебания земной коры сопровождались разломами, по которым из недр Земли изливались потоки вулканической лавы. В это время Русская платформа испытала погружение, приведшее к наступлению древнего рифейского моря. Море было неглубоким, так как быстрое прогибание компенсировалось интенсивным накоплением осадков, которые несли реки и талые ледниковые воды. Последние, осаждаясь на его дне, образовывали ленточные глины. В холодных водах рифейского моря началось развитие первых простейших организмов.

     К концу протерозоя на территории Русской платформы началось поднятие земной коры. Площадь моря стала сокращаться. Процесс шел медленно и растянулся на десятки миллионов лет. Наступил кембрийский период. Климат стал менее суровым, воды кембрийского моря потеплели и кроме простейших организмов в них появились первые брахиоподы, головоногие моллюски, иглокожие и трилобиты. В кембрийское время земная кора продолжала подниматься, и море все больше отступало на запад, пока не ушло совсем.

     В ордовике и силуре Русская платформа продолжала подниматься. Климат потеплел еще более, и Подмосковье постепенно превратилось в равнинную пустынную местность с редкими пересыхающими реками, озерами и болотами, где появились предки наземных растений - псилофиты.

     В девоне поднятие Русской платформы сменилось погружением, и с востока вновь стало наступать море. К середине девона морской берег пересек территорию Подмосковья, и мелководное девонское море заняло центр Русской платформы. В этом море уже плавали первые позвоночные - панцирные рыбы. Поскольку море было мелким, то небольшие местные поднятия земной коры приводили к образованию заливов, лагун и замкнутых водоемов, где испарявшаяся под солнечными лучами вода пересыщалась солями, и из нее выпадали кристаллы гипса, ангидрита и каменной соли. Установились континентальные условия, сменившиеся затем прибрежно-морскими. Развивалась наземная растительность. В этот отрезок времени происходил энергичный привнос обломочного материала.

     В позднем девоне Подмосковье покрывалось морем нормальной солености. В нем отлагались карбонатные илы, развивалась богатая фауна брахиопод и других беспозвоночных. В южную часть Подмосковья поступало значительное количество мелкого обломочного материала, что свидетельствует о сравнительно близком положении береговой линии. Северная часть бассейна была осолонена, здесь осаждались доломиты. Море то мелело, то вновь устанавливалось свободное сообщение с океаном, и в бассейне накапливались морские осадки, вначале глинисто-карбонатные, а затем и чисто карбонатные. Развивалась разнообразная морская флора и фауна, в составе которой большую роль играли водоросли и колониальные кораллы.

     К концу девона море совсем обмелело. На мелководье выросли крупные колонии кораллов, образовавшие рифовые известняки, где обитали губки, морские лилии, мшанки, брахиоподы, моллюски и трилобиты. В усыхающих лагунах отлагались доломиты, гипсы и мергели.

     В начале карбона Подмосковье представляло собой сушу, покрытую тропической растительностью (древовидными папоротниками, хвощами и плаунами), в тени которых текли полноводные реки. На дне болот и озер, в речных дельтах из растительных остатков накапливались торфяники, преобразованные потом в бурые каменные угли Подмосковного бассейна. Местами отлагались глины, богатые глиноземом.

Море в карбоне неоднократно уходило и снова возвращалось, отлагая красные железистые глины, слои песка или известковые осадки, богатые органическими остатками. В условиях повышенной концентрации солей образовались доломиты. Появились фузулины, тело которых состояло из одной клетки, занимавшей многокамерную раковину, иногда достигавшую 3-4 мм. Из обломков раковин фузулин, кораллов, панцирей морских ежей, морских лилий, раковин брюхоногих и головоногих моллюсков состоит белый мячковский известняк. Воды мячковского моря были чистыми и теплыми, в них активно развивались планктон и рыбы, в том числе хищные, которые служили пищей акулам, чьи зубы встречаются в мячковских отложениях. К концу мячковского времени бассейн начал усыхать, образовались доломиты и прослои грубообломочных пород.

     На границе карбона и перми море отступило на север и на восток. Климат стал аридным умеренным, и в Подмосковье появились кордаитовые и хвойные растения, среди которых обитали земноводные и пресмыкающиеся. К началу триасового периода море окончательно покинуло центральные области платформы, и Подмосковье превратилось в относительно невысокую плоскую равнину.

     В начале юрского периода климат стал более мягким и влажным. Слегка повышенный рельеф местности способствовал развитию крупных рек. Появились обширные леса из гинкговых и саговых деревьев, а также хвойных растений. В озерах и болотах накапливались железистые торфяники, преобразовавшиеся затем в бурые угли.

В середине юры территория Подмосковья вновь опустилась. В глубоких и широких заболоченных долинах местами накапливались растительные остатки, из которых в дальнейшем образовались залежи бурых углей. На междуречьях, в плоских долинах и карстовых котловинах за счет выветривания и переотложения древних глин накапливались глинистые илы.

     В поздней юре на опускавшийся континент с востока и юга наступало море. Море населяли различные формы головоногих моллюсков - аммонитов и белемнитов. Обилие растительных остатков способствовало образованию сульфидов и карбонатов железа. Отмирающий планктон послужил источником формирования месторождений фосфоритов. В море, свободно сообщавшемся с Мировым океаном, отлагались темные глинисто-алевритовые илы, богатые органическим веществом, и образовывались стяжения фосфоритов и пирита. На большей части Подмосковья осадки были размыты. Тонкий материал был унесен течениями, а фосфоритовые желваки окатаны в гладкие глянцевитые гальки, на которых селились сверлящие моллюски.

     В конце поздней юры произошло обмеление моря и образование отдельных мелких водоемов, по берегам которых отлагались железистые песчанистые осадки, а на удалении от берега - песчано-иловатые. В волнах моря плавали многочисленные мягкотелые моллюски и морские ящеры. В районе Москвы в самом конце юрского периода продолжалось обмеление и морские глинисто-глауконитовые пески сменились хорошо промытыми кварцевыми песками, частью дюнного происхождения. Морской режим сменился континентально-дельтовым. На границе с мелом началось новое наступление моря, сопровождавшееся широким расселением раннемеловой фауны.

На дне моря отложились пески с окатанными гальками фосфоритов, вымытых из юрских песков и глин, а затем глауконитовые глинистые пески с редкими желваками фосфоритов.

     Конец раннего мела характеризовался дельтовым режимом. Формировалась обширная дельта, куда многочисленные реки и ручьи приносили белый тонкий кварцевый песок, а в  отдельные века ил - тогда возникали глинистые осадки. В начале позднего мела море ненадолго вернулось, чтобы затем навсегда покинуть Подмосковье. В эту эпоху центральная часть Русской платформы испытала крупные поднятия, и в регионе окончательно установился континентальный режим.

     Подъем территории продолжался и в палеогене, что привело к активизации деятельности рек, интенсивному размыву древних отложений речными водами. В неогене установился влажный субтропический климат.

     Антропоген охарактеризовался неоднократной сменой теплого и холодного климата. Высокая влажность и значительное похолодание, наступившее на севере Европы, способствовали накоплению больших масс льда на Скандинавском и Кольском полуострове, откуда они двигались на Русскую платформу.

Самое древнее окское оледенение достигло долины Оки. Оно было непродолжительным и сменилось периодом потепления, когда воцарился субтропический климат, появились широколиственные леса. Межледниковье длилось недолго и за ним последовало днепровское оледенение. Толщина ледникового щита, сползавшего со Скандинавских гор, достигала 4 км. Ледник полностью покрыл подмосковные земли и распространился далеко на юг. Талые воды днепровского ледника отложили пески и суглинки, его следы встречаются в виде морены и валунов. Днепровское оледенение оставило следы своей деятельности практически на всей территории Московской области, мощность днепровской морены составляет в среднем 10-15 м. Затем ледник отступил до Московской возвышенности. Климат потеплел, выросли мелколиственные леса.

     При новом более слабом наступлении ледник достиг широты Подольска. В теплое и влажное межледниковье появились широколиственные леса, где росли ольха, дуб, вяз, липа, граб, встречались ель и пихта. В озерах и болотах активно накапливались торфяники. Льды последнего валдайского оледенения до Подмосковья не дошли, но холодное дыхание ледника превратило цветущий край в тундру с чахлыми карликовыми деревьями и обильными мхами. Среди убогой растительности бегали песцы, бродили дикие лошади, северные олени, мускусные быки, шерстистые носороги и мамонты.

     Но постепенно климат менялся, и в раннем голоцене - эпохе, начавшейся после отхода последнего ледника, климат был даже теплее, чем сейчас. В Подмосковье встречались полярные животные (мамонты, шерстистые носороги, овцебыки, росомахи), и в это же время обитали зубры, благородные олени, косули.

Станция 2. Стратиграфия карьера.

Рассказ учителя.

Окинем взглядом карьер. На его стенке обнажаются пески, глины и известняки. Мы видим слои различной мощности и можем теперь установить, где они образовались - в море или на суше - и сколько приблизительно лет потребовалось, чтобы данный слой накопился. Нижние слои старше, верхние моложе.

     В основании отложений залегают известняки каменноугольного периода. Они, представлявшие собой первоначально скопление известкового ила и ракушек, отлагались в море. За карбоном следует пермский и триасовый периоды. Отложений, относящихся к триасу, в карьере нет, так как в то время здесь была суша, размывавшаяся древними пермскими и триасовыми реками.

     Над известняками залегают черные вязкие глины. Эти глины также образовались в море, но уже в юрский период. Осадков третичного периода опять нет. Отложения же четвертичного периода – пески и глины с моренным материалом – видны сразу под верхним плодородным слоем почвы.

     Этап 2. Работа на дне и уступах карьера.

Станция 3. Осадочные породы.

Обсуждение.



  1. О чем свидетельствует параллельная слоистость известняков?

  2. Почему так много глины налипает нам на обувь именно здесь, на дне карьера?

  3. Откуда могли появиться потеки гидролимонита на известняке?

  4. Черная юрская глина, аргиллитовая глина и четвертичная глина – отличие морфологии и структуры.

  5. Распознавание известняка, доломита и мергели по инструктивной карточке.

  6. Щетки кварца, линзы кремня – как они образовались в известняке?

  7. Сбор литогенного материала для пополнения личной коллекции и коллекции школьного кабинета географии.

Инструктивная карточка

Известняк



Плотная и трещиноватая порода белого, серого цвета. Содержит целые формы или обломки органических остатков. Отличительная особенность – реакция с 5%-м раствором соляной кислоты.

Доломит


Крепче известняка. С 5%-й соляной кислотой реагирует только в порошке. По внешнему виду желтовато-белая, плотная порода.

Мергель


Имеет запах глины. Цвет пестрый, серый. Хорошо реагирует с соляной кислотой. Однако при этом на породе остается пятно глинистых частиц.

Станция 4. Добыча известняка на известь - техническая, технологическая и экологическая сторона вопроса.

Рассказ учителя.

В карьере ведется добыча известняка каменноугольного периода. Мы видим, что самая старая южная часть карьера рекультивирована и отдана под частные дома. Добыча известняка раньше велась в западной части карьера, а восточная была заброшена. Теперь снова начали добывать в восточной части и по центру.

Обсуждение.


  1. Какая техника занята в добыче известняка на карьере?

  2. Откуда взялось на карьере озеро? Какое природное сообщество в нем формируется? Какую роль играют водоросли в образовавшемся водоеме?

  3. Где находятся отвалы и что из себя представляют?

  4. Что говорит о том, что на данных конкретных участках карьера ведутся добычные работы?

  5. Пашня – чем засеяна? Какой видовой состав луга? Насколько большой участок пахотной земли выведен из оборота?

  6. Куда вывозят щебень? На что он идет? Как получают известь и что она представляет?

  7. Норы ласточек в толщах песка – кромка карьера воспринимается птицами как обрыв.

Станция 5. Окаменелости.

Рассказ учителя.

     В основании вскрытого карьером разреза находятся отложения подольского горизонта среднего отдела каменноугольной системы. Они начинаются толщей серых, плотных доломитизированных известняков, с линзами и конкрециями черного кремня. Выше следуют желтовато-серые доломиты с многочисленными стебельками морских лилий и раковинами брахиопод. Верхняя часть подольской толщи сложена светло-серыми, неравномерно ожелезненными известняками с редкими кремневыми конкрециями.

     Перекрывающая их толща известняков мячковского горизонта в своей нижней части представлена пластом белого плотного доломитизированного известняка, верхняя часть которого сильно закарстована; полости желтовато-серого цвета, с редкими остатками морских лилий. В доломитах отмечаются прослои и линзы доломитовой муки. Выше по разрезу доломиты сменяются тонким пластом органогенного белого известняка.

Верхняя часть мячковской толщи - желто-серые и зеленовато-серые доломиты с редкой фауной морских лилий. Граница каменноугольных пород неровная, сильно выветренная и разрушенная, с карстовыми углублениями и промоинами, что говорит о том, что мячковские породы подвергались интенсивному размыву.

     Верхний вскрышной уступ состоит из юрских и четвертичных отложений. Юрские глины залегают лишь в южной части уступа, обнажаясь в северо-восточной части карьера. Это глины ржаво-бурого до черного цвета, содержащие конкреции пирита и марказита, мощностью до 1,5 метров.

В карьере можно найти ядра брюхоногих моллюсков беллерофонов, довольно крупные, окаменевшие ядра двустворок и камнеточцев (конокардиум), фрагменты раковин наутилусов и прямораковинных головоногих моллюсков, раковины брахиопод, иглы и пластинки морских ежей, членики морских лилий, колонии хететоидей. Изредка попадаются слепки раковин лопатоногих моллюсков. Иногда в известняке встречаются отдельные зубы хрящевых рыб, как правило, небольшие.

Нам будут интересны как бы срезанные, а иногда просто аккуратно «распиленные» пополам раковины беллерофонов. Причина этого необычного явления в условиях фоссилизации этих раковин. Они окаменевали частично погрузившись в глину или песок, частично оставаясь в воде. Наполненная субстратом часть раковины хорошо сохранялась, а пустая – быстро исчезала.

В стенках карьера можно найти колонии губок хететесов. Некоторые колонии перевернуты, что свидетельствует о формировании отложений в зоне штормов. Иногда колонии обрастают камень или раковину брахиоподы.

Юрские глины, которые снимают, чтобы добраться до известняков, относятся к оксфордскому ярусу верхней юры. Но окаменелостей в них очень мало и они плохой сохранности. Изредка попадаются фрагменты аммонитов и наутилоидей, фрагменты раков и куски окаменевшего дерева. Но все это попадается редко и сохранность большинства образцов очень низкая.

Ход работы


  1. Поиск окаменелостей, их выкалывание из породы и определение.

  2. Обертывание окаменелостей в бумагу и укладывание в коробку (ящик) для доставки в школу.

Описание окаменелостей

Фораминиферы

Фораминиферы – многочисленная группа простейших, преимущественно морские организмы, известны с кембрия и существуют до нашего времени. Это раковинные простейшие. Они строят раковинки самой разнообразной формы – от шарообразных до спиральных. Имеют большое геологическое значение – из их раковинок формировались фораминиферовые известняки. Самые известные из фораминифер – фузулины и нуммулитиды. Первые существовали с карбона по пермь и были весьма многочисленны. Их раковины, похожие по форме и размеру на рисовые зернышки, находят в больших количествах в карбоновых известняках. Нуммулитиды знамениты тем, что в палеогеновом периоде их спирально-закрученные раковинки достигали 10 см в диаметре. Это очень большой размер для одноклеточного животного.



Губки

Губки - очень примитивные многоклеточные, у них нет никаких специализированных тканей и органов. Губки представляют собой два слоя клеток - эпителиальных и пищеварительных, а между слоями формируется твёрдый скелет из известковых или кремнезёмных игл. Губки были самыми первыми многоклеточными животными, появившимися в земных океанах. В настоящее время существует около 8 000 видов. Большинство их обитает в морях, но есть и пресноводные виды. Губки могут формировать колонии, размер которых могут достигает нескольких метров. Отдельные губки невелики – от нескольких миллиметров до 15-20 см. Окаменевшие губки многочисленны в отложениях каменноугольного периода. Встречаются как целые окаменевшие образцы губок, так и отдельные спикулы.

В известняках карбона встречаются окаменевшие губки хететиды. Хететиды образовывали колонии сферической или пластинчатой формы, размером от нескольких см до нескольких дм. Состояли из плотно прилегающих друг к другу призматических трубочек диаметром 0,15-1,2 мм с известковыми стенками. В трубочках имелись многочисленные горизонтальные перегородки. Хететиды обитали в мелководной зоне морей и вели прикрепленный образ жизни.

Кораллы

Кораллы– небольшие одиночные и колониальные морские организмы. Различают вымершие табулятоморфы и четырехлучевые кораллы и существующие ныне шести и восьмилучевые кораллы. Табулятоморфы – просто устроенные колониальные организмы, существовали с кембрия по неоген. Четырехлучевые кораллы, или ругозы внешне напоминаю кубки или перевернутые рога. Эти одиночные кораллы были очень распространенным компонентом водной фауны верхнего карбона.



Брюхоногие моллюски

Брюхоногие моллюски - наиболее многочисленный класс моллюсков. К нему относится почти 100 тысяч видов - вымерших и современных. Тело разделяется на туловище, голову и ногу. Это очень древний класс моллюсков, их следы в окаменевших осадках находят в отложениях раннего кембрия, возможно, они возникли и раньше, в докембрийскую эпоху. В основном это бентосные организмы, морские и пресноводные, хотя есть и наземные формы. Наземные формы известны всем – это улитки и слизни. Слизни в процессе эволюции раковину утратили вообще. Раковины морских брюхоногих моллюсков спирально закрученные, иногда с шипами, хотя бывают и раковины - крышечки.

Брюхоногие моллюски многочисленны в морских отложениях всех эпох, но сохранность их в ископаемом состоянии существенно различается. В известняках сохраняются не сами раковины, а внутренние слепки (ядра) - окаменевший осадок, оказавшийся внутри раковин. Раковина брюхоногого моллюска беллерофона известковая, двусторонне-симметричная, спирально-плоская боченкообразная или шарообразная. Устье округлое, широкое с узким глубоким вырезом.

Головоногие моллюски

Головоногие моллюски широко распространенных в современных морях и еще более многочисленных и разнообразных в прошлом. На протяжении раннего палеозоя и большей части мезозоя они играли огромную роль в морских экосистемах. Современные головоногие относятся к двум подклассам - колеоидеи и наутилоидеи. К колеоидеям относятся головоногие моллюски, имеющие внутреннюю или редуцированную раковину - это кальмары, осьминоги, каракатицы, вымершие белемниты. Колеоидеи процветают в современных морях.

Современные наутилоидеи – реликты прошедших эпох, последние головоногие, имеющие наружную раковину. Наутилоидеи были чрезвычайно широко распространены в первой половине палеозоя. Затем их несколько потеснили аммониты – самые известные беспозвоночные ископаемые.

Двустворчатые моллюски

Двустворчатые моллюски - многочисленный класс моллюсков. Известны с кембрия. Тело разделяется на туловище и ногу, головы нет. В настоящее время двустворки распространены во всех водоемах – от океанов до пресноводных речек. Среди двустворок существует множество разнообразных жизненных форм – некоторые моллюски просто лежат на поверхности субстрата, некоторые крепятся к нему специальными нитями. Часть двустворок приспособилась к жизни внутри субстрата. Это зарывающиеся и сверлящие формы. Например, моллюски камнеточцы способны вгрызаться в камень, используя заостренные края раковины. Известный в эпоху деревянного флота корабельный червь, точивший днища кораблей, тоже двустворчатый моллюск. Его раковина значительно уменьшилась в размерах и выполняет роль сверла. Есть подвижные двустворки. Так, морской гребешок способен прыгать по дну, резко захлопывая створки и выталкивая воду из раковины. Некоторые моллюски могут отталкиваться от субстрата ногой.

В современных морях двустворки занимают огромное количество экологических ниш. В отложениях юрского периода их тоже очень много, а вот в карбоне двустворки еще не были столь распространены. По сравнению с брахиоподами их было мало и разнообразие их невелико. В отложениях известняков карбона в нашем карьере встречаются камнеточцы размером до полутора сантиметров и свободнолежащие двустворки до 10 см.

Лопатоногие моллюски

Лопатоногие моллюски довольно немногочисленны. Их раковины – двусторонне-симметричные, немного изогнутые, с отверстиями на обоих концах. Они зарываются в ил широким концом раковины, разгребая субстрат похожей на лопату ногой. Кроме ноги, на головном конце имелись щупальца. А через узкий конец раковины, торчащий из ила, поступала необходимая для дыхания вода.

Возникли лопатоногие моллюски в ордовике, но широко распространились начиная с карбона. Они обитают в морях до сих пор, но никогда не были особенно многочисленны. Раковины, найденные в Подмосковье, достигают длины 5-7 см. Они напоминают крошечный, обломанный на конце бивень. Раковины лопатоногих моллюсков либо гладкие, либо с продольными ребрами. В каменноугольных известняках сами раковины не сохраняются, остается только гладкое ядро - слепок внутренней полости раковины. Это сильно затрудняет определение этих моллюсков до родов и видов. Тем не менее, иногда на стенках полости, оставшейся от растворенной раковины, остается отпечаток ее внешней поверхности. В таком случае видно, что стенки раковины были покрыты продольными ребрами.

Брахиоподы

Брахиоподы - не моллюски, хотя имеют двустворчатую раковину, а самостоятельный тип морских раковинных животных. Брахиоподы прикрепляются ко дну толстой мускулистой ножкой. Фильтраторы по типу питания. Иногда брахиопод называют плеченогими, собственно, так и переводится их название - от греч. brachion — плечо и podos — нога. Створки раковины у брахиопод разные, их называют брюшная и спинная. Это отличает их от моллюсков, у которых створки раковин - правая и левая, симметричны друг другу. У брахиопод створки не одинаковые, симметричны правая и левая части одной створки. Размер раковин брахиопод редко превышает 7-10 см.

Брахиоподы существуют с начала палеозоя, возникли в раннем кембрии, а может и раньше. Были очень широко распространены в девоне и карбоне, в настоящее время представлены на Земле только 200 видами. В наше время брахиоподы стали настолько редкими, что многие люди ничего не слышали про этих обитателей моря. Кое-где брахиоподы и сейчас образуют огромные скопления, просто теперь экологические ниши, которые брахиоподы занимали в палеозое и начале мезозоя, заняты двустворчатыми моллюсками, а брахиоподы оттеснены на глубины и в холодные воды. В ископаемом состоянии брахиоподы встречаются в породах всех возрастов, но в палеозойских породах их обычно больше.

Морские лилии

Морские лилии - донные животные, ведущие сидячий образ жизни. Именно животные, относящиеся к типу иглокожих, а вовсе не растения, как может показаться из названия. Существуют с ордовика по настоящее время. Тело состоит из стебля, чашечки и брахиолей (рук). Стебли и руки состоят из члеников различной формы, при жизни животного они соединены мышцами, в ископаемом состоянии они часто разваливаются. У многих видов современных морских лилий стебель редуцирован.

Фильтраторы по типу питания. Сейчас это глубинные животные, ранее, когда было меньше давление хищников, они обитали и на мелководье. Максимальный расцвет испытали в конце палеозоя. Морские лилии часто встречаются в известняках каменноугольного периода. Чаще всего встречаются членики различной формы и кусочки стеблей. Диаметр члеников - от нескольких мм до 2 см. Морские лилии редко сохраняются целиком, для этого необходимо было быстрое захоронение тела лилии в осадке, иначе ее быстро разбивало на отдельные членики или столбики члеников. Зато эти членики и столбики очень прочны и встречаются в изобилии.

Морские лилии относятся к иглокожим. У них, как у всех иглокожих наблюдается пятилучевая симметрия, что хорошо заметно по строению канала в центре стебля. Часто канал имеет форму пятиконечной звезды или цветка с пятью лепестками. Но чаще всего канал круглый. Иногда сам стебель имеет пятиугольную форму, тогда членики лилии похожи на маленькие звездочки.



Морские ежи

Морские ежи также относятся к иглокожим. Как у всех иглокожих одна из основных их особенностей – пятилучевая симметрия. Они возникли в палеозое и живут в морях до сих пор. За это время морские ежи претерпели довольно значительные изменения. Их делят на древних – живших с ордовика по пермь, и новых, живущих по настоящее время. Основное отличие палеозойских ежей от современных заключается в строении панциря, который состоял из слабо связанных между собой пластинок. Поэтому древних морских ежей никогда не находят целыми. К пластинкам крепятся иглы различной длины – от 1 до 20 см. В карьере можно найти множество игл ежей длиной 5-7 см, вместе с ними встречаются пластинки, составлявшие панцирь ежа.

Обсуждение. Разрез как стратотип.

Разрез является неостратотипом мячковского горизонта московского яруса. Он предлагается в качестве стратотипа нижней границы касимовского яруса и нижней границы верхнего отдела каменноугольной системы. Карьер был объектом экскурсии 27-го Международного геологического конгресса в 1984 г. и утвержден как памятник природы местного значения. Предлагается в качестве стратиграфического ГПП мирового ранга с заказным режимом охраны.



Этап 3. Завершение работы в карьере. Привал.

  1. Заключительная часть. Подведение итогов экскурсии. Проход к автобусной остановке. Проезд на автобусе до железнодорожной станции «Ленинская» и выезд в Москву.

  2. Домашнее задание. Отчет по экскурсии. Подготовка коллекции осадочных пород и окаменелостей.

Экскурсия 2.

ПЕСЧАНЫЕ КАРЬЕРЫ И РЕКРЕАЦИЯ

Цели и задачи.

  1. Изучить особенности добычи песка на затопленных песчаных карьерах.

  2. Рассмотреть прошлое территории в связи с добычей песка, рекреационные возможности территории с позиций медицинской экологии.

  3. Привить навык полевой экскурсии в условиях туристического похода.

Оборудование. Полевые блокноты, фотоаппараты, компасы, бинокли, гербарные папки, оберточная бумага, бумажные пакеты для сбора природного материала, топографические карты места проведения экскурсии, походные рюкзаки, атласы-определители растений, топографическая карта местности.

Место и время проведения. Московская область, Люберецкий район. В выходной день.

Продолжительность похода-экскурсии. 1 день.

Ход экскурсии

  1. Организационный момент. Сбор у метро Кузьминки. Проезд в город Лыткарино до остановки «Волкуша». Правила безопасности жизнедеятельности в походе-экскурсии.

  2. Основная часть.

Этап 1. Проход через лесопарк и выход к песчаному карьеру.

Остановка 1. Прошлое территории.

Рассказ учителя. Мы находимся на территории урочища Волкуша. Озеро, которое мы видим, является искусственным, образованным на месте рекультивированного песчаного карьера, в котором с 1935 г. велась добыча белых кварцевых песков аптского яруса мелового периода. Озеро окружено невысокими куполообразными холмами. До недавнего времени название Волкуша не было нанесено на топографические карты, как и названия окружающих рукотворное озеро холмов — Выржа, Волчиха, Долгая и Каменная.

    Лыткаринские высоты, на территории которых расположено рукотворное озеро Волкуша, прославились месторождениями песчаника и кварцевого песка. В конце юрского период здесь было дно древнего моря. Впоследствии по этой местности прошел ледник, оставив в мягком песчанике глубокие шрамы и борозды. На рубеже 19-20 вв. этот район исследовал геолог А. Павлов, который в своей книге «По Московскому краю» (1927) так описал окрестности деревни Волкуши.

«Попробуйте в этом лесу ударить молотком или толстой палкой по земле - сейчас же раздастся глухой продолжительный гул - настолько глубоко здесь залегают чистые пески и плотные породы… Спустившись на дно, попадаешь как бы в снежную яму - настолько бел песок».

Активная разработка Волкушинского песчаного карьера началась в тридцатых годах 20 в., когда здесь обнаружили богатое месторождение кварцевого песка, идеально подходящего для производства высококачественного стекла. 15 октября 1935 г. был заложен первый камень ремонтно - строительного цеха Лыткаринского завода оптического стекла. В 1939 г. Лыткаринский завод оптического стекла выпустил первую продукцию - пять прожекторных зеркал диаметром полтора метра. С тех пор 10% добываемого в СССР кварцевого стекольного песка вывозилось из окрестностей поселка Лыткарина.

Песок переправляли по р. Москве на баржах. Чтобы песок довести до р. Москвы, были построены две узкоколейные железные дороги. По всему карьеру шла вереница путей. В 1960-х гг. узкоколейная железная дорога была закрыта, и на карьер провели линию широкой колеи. В том месте, где узкоколейная железная дорога пролегала по лесу, сохранилось полотно. Вдоль всей дороги можно найти рельсы, много их и на самом карьере. Там, где дорога идет по полю, следов практически не осталось, но опять же встречаются рельсы и костыли. На месте пристани остался лишь небольшой залив. Также сохранилась брошенная станция с путевым развитием. На грузовой станции Лыткарино в 2000 г. еще лежали местами узкоколейные пути. Сейчас на их месте построен склад. Возможно, когда-то узкоколейная железная дорога доходила непосредственно до станции. В 1974 г. месторождение истощилось, и карьер был законсервирован.

Задание. В рамках изучения следов человека, найдем эти железнодорожные пути на местности, отметим их направление на топографической карте. Попытаемся найти артефакты существования здесь еще 50 лет назад деревни Волкуша.

После окончания промышленной добычи песка Волкушинский карьер постепенно заполнился водой и превратился в озеро с песчаными пляжами. Сейчас  Волкуша занимает площадь около 30 км2. Точная глубина его неизвестна. В конце ХХ века пляжи благоустроили, вывезли крупные камни, а берега засадили соснами. И теперь в купальный сезон это место популярно у отдыхающих. В 1970-е гг. добыча песка возобновилась здесь уже дражным способом.



Остановка 2. Работа драги по добыче песка.

Рассказ учителя. Драга представляет собой судно, предназначенное для подводной разработки грунтов методом гидромеханизации. Метод основан на перекачивании специальным насосом жидкостей с высоким содержанием частиц грунта (пульпы) по специальному пульпопроводу на большие расстояния. Основным рабочим органом земснарядов является грунтосос – насосный агрегат с высокой абразивной устойчивостью проточной части. Этот грунтовый насос всасывает со дна частицы грунта вместе с водой, и перекачивает их по трубам на берег.

Чтобы облегчить насосу процесс всасывания, на земснарядах имеются насосы технического водоснабжения. Самые основные среди них – это насосы гидрорыхления и эжекции. Гидравлическое рыхление применяется при разработке несвязных грунтов – как в нашем случае, песка. Струя воды под высоким напором врезается в дно водоема, образуя взвесь из воды и частиц грунта (пульпу). Подобная пульпа значительно легче всасывается заборной трубой земснаряда, нежели слежавшийся грунт. Эжекционный насос подает воду во всасывающую трубу грунтового насоса, что значительно сокращает усилие, необходимое на всасывание смеси с большой глубины. Соответственно, чем глубже ведется разработка дна, тем мощнее необходим насос эжекции.

По поверхности воды земснаряд передвигается с помощью лебедок перемещения либо свайного хода. Бывают земснаряды, совмещающие в себе оба способа. Перемещение с помощью лебедок и тросов, как правило, применяются на карьерах по добыче инертных материалов, закрытых водоемах и акваториях со слабым течением. Использовать тросовый способ на реках с сильным течением опасно возможностью обрыва тросов. Свайный же ход в условиях интенсивного течения намного эффективнее и безопаснее. Его применение невозможно на карьерах и водоемах с большой глубиной. В нашем случае глубина карьера небольшая и отсутствует какое-либо течение воды.

Важной деталью устройства земснаряда является трубопровод, по которому транспортируется пульпа. Управление процессом работы земснаряда производится из рубки багермейстера. Пульт управления состоит из множества датчиков и приборов. Бывает, даже опытному оператору, приступившему к работе на новой машине поначалу трудно разобраться в большом количестве кнопок, тумблеров и рычагов. С пульта багера ведется управление всеми системами – от пуска грунтового насоса до включения лампочки в моторном отсеке.

Мы можем видеть трубопровод и конус намытого песка.

Этап 2. Привал в Томилинском лесопарке.

Рассказ учителя. Томилинский лесопарк расположен в междуречье рек Москвы и ее левого притока Пехорки. Лесопарк находится в окружении городов и поселков – пригородов Москвы. На территории лесопарка расположены смешанные хвойно-лиственные леса, сосновые леса, березняки. Произрастают редкие виды растений – купальница европейская, лунник оживающий, хохлатка полая. На одном из участков нынешнего лесопарка в ХIХ веке располагалась усадьба Баулино. Здесь в рамках следов человека можно видеть аллеи из липы и столетних лиственниц. Близ деревни Токарево сохранились несколько курганных захоронений. Мы их увидим при выходе к Большому Люберецкому карьеру. На левом берегу р. Москвы в курганах-могильниках обнаружены останки славян-вятичей ХI-ХII веков.

Этап 3. Проход по просеке через Томилинский лесопарк и выход в Большому Люберецкому карьеру.

Рассказ учителя. Рекреационные возможности местности. Характер растительности.

Мы можем видеть, что берега как Лыткаринского рукотворного озера, так и Большого Люберецкого карьера используются отдыхающими как пляжи и места купаний. Стоячая вода (выработка прекращена, и драга уже не работает), горы твердых бытовых отходов на водоеме, огромное число отдыхающих гастарбайтеров вряд ли способствует здесь поддержанию безопасной санитарной обстановки.

По берегам карьера произрастают ива белая, облепиха крушиновидная, дикая роза (шиповник). И это не случайно. Затопленный карьер представляет собой хоть и рукотворный, но все же водоем посреди леса на песчаных почвах.

Этап 4. Проход на противоположный берег Большого Люберецкого карьера.

Остановка 3. Песок и песчаник.

Рассказ учителя. Мы находимся на одном крупнейших в РФ месторождений высококачественных кварцевых песков. Полезная толща сложена кварцевыми среднезернистыми, в юго-восточной части мелкозернистыми песками, мощностью от 11 до 35 м. В песках кроме кварца в незначительном количестве содержатся полевые шпаты (ортоклаз и микроклин), слюда, в чем мы сможем убедиться в школе при рассмотрении этих песков в световой или стереоскопический микроскоп.

     Стекольное производство в Московии возникло в 1634 г., когда под Истрой был построен первый стекольный завод. Государственные заводы возникли позже, один в селе Измайлове в 1669 г., другой - в Ямкине на р. Черноголовке. Песок для обоих заводов возили издалека, с Воробьевых гор, поскольку для стекольного производства требуются белые кварцевые пески, содержащие примесь окислов железа лишь в ничтожном количестве.

    Кварцевые пески Подмосковья образовались в прибрежных зонах древних морей и встречаются в основном в отложениях верхней юры и нижнего мела. Нижнемеловые пески залегают в пределах Клинско-Дмитровской гряды и Теплостанской возвышенности и большого практического значения не имеют. Используются же главным образом верхнеюрские пески Люберецкого и Егановского месторождений. Второе по масштабу в Московской области Чулковское месторождение расположено к югу от г. Люберцы.

     Потребителями высококачественных стекольных песков Люберецкого месторождения были более 100 предприятий европейской части России, производящих оконное, техническое и зеркальное стекло, хрусталь, химическую и аптекарскую посуду. Мощность песков на месторождении достигает 35 м. Большая часть площади разведанных запасов стекольных песков Люберецкого месторождения застроена или находится в лесопарковой зоне Москвы и из соображений экологии разработке не подлежит. В последние годы производилась доработка участков в пределах незалесенной площади и разработка обводненных песков, после чего месторождение законсервировано. Но в затопленном старом карьере возобновилась добыча песка в незначительном масштабе методом намывки земснарядом с последующим промывом.

     В толще верхнеюрских кварцевых песков находятся значительные прослои, плиты и подушкообразные стяжения плотных песчаников. Генетически это крупные пластовые конкреции, сформировавшиеся за счет цементации песка кремнеземом. Очень плотные и прочные. Прежде эти песчаники являлись предметом добычи и употреблялись на жернова, фундаменты, тротуары, тумбы, мостовые устои, облицовку цоколей и набережных.

Сфотографируем выходы песчаников и продолжим экскурсию.



Этап 4. Подъем в лесной массив у Дзержинского карьера и обход его по полупериметру.

Остановка 4. Лесные биогеоценозы.

Рассказ учителя. Мы находимся на участке Томилинского лесопарка, как бы на обособленном холме. Обойдя его по полупериметру, мы увидели, что холм и лесной массив обрываются к песчаным выработкам действующим, затопленным и заброшенным. Таким образом, холм представляет собой природное образование. А вот характер леса несколько изменился. Наряду с сосново-широколиственным лесом мы видим и чистый березовый лес. Обычно березовый лес возникает на месте сведенного хвойного, поэтому его называют вторичным лесом, а березу – пионерным деревом.

Береза относится к мелколиственным породам, морозостойкая, светолюбивая, нетребовательная к почве. Кора березы белая, прекрасно отражает лучи света, рассевая их вокруг ствола, отчего в березовом лесу светло даже в пасмурные дни. Снаружи в коре березы находятся слои пробки. У молодых веток (до 5 лет) пробка бурого цвета, у старых - белая. Пробка состоит из чередующихся слоев тонких клеток, заполненных бетулином, и толстостенных клеток, лишенных его. Бетулин - мелкозернистое вещество белого цвета, представляет собой циклический двухатомный спирт.

В березовой роще может совместно произрастать несколько видов березы, как, например, здесь. Мы видим березу бородавчатую и березу пушистую. У березы бородавчатой ствол белый почти до основания и почти не имеет трещин даже внизу, крона широкая с приподнятыми вверх ветвями. Лист закругленный. Молодые побеги с множеством бородавочек. У березы пушистой в верхней части ствола кора белая, а в комлевой – с множеством трещин и толстым слоем грубой коры по краям. Крона со свисающими побегами, лист ромбической формы.

Под пологом сосны березовый лес постепенно переходят в березово-сосновый и далее в коренной тип леса. Иногда долгое время длится такая фаза сукцессии, в которой береза и сосна входят в состав древесных ярусов в равных соотношениях. Это биогеоценоз смешанного леса, который мы здесь также можем видеть. В его подлеске произрастают виды, характерные для коренного леса. Участок сухоствольного бора мы увидим при выходе из лесопарка.



Из птиц в березовом лесу встречаются зяблик, иволга обыкновенная, черноголовый щегол, лесной конек, обыкновенная овсянка, пеночка-теньковка, серая ворона, обыкновенный скворец, большая синица, серая мухоловка, деряба, обыкновенная кукушка, несколько видов дятлов. Из зверей - европейский крот, обыкновенный еж, бурозубка, красная полевка, полевая и лесная мыши.

Задание. Изучите видовой характер растительности леса.

Древесный ярус составляют сосна обыкновенная, дуб черешчатый, береза бородавчатвая и пушистая. В подлеске – ясень, лещина обыкновенная. В кустарничково-травяном ярусе – брусника, осока большехвостая, кровохлебка лекарственная, земляника лесная, лапчатка гусиная, папоротник мужской, ландыш майский. Покровный ярус представлен накипными лишайниками, мхами.

Этап 5. Выход в город Котельники и возвращение в Москву.

  1. Заключительная часть. Подведение итогов экскурсии.

  2. Домашнее задание. Отчет по мероприятию.


База данных защищена авторским правом ©zubstom.ru 2015
обратиться к администрации

    Главная страница