КОМПЛЕКС ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ЭКСКУРСИЙ СО ШКОЛЬНИКАМИ ПО МОСКВЕ И ПОДМОСКОВЬЮ

Деров Михаил Борисович, ГБОУ СОШ № 2047, учитель географии,

г. Москва

Предмет (направленность): география.

Возраст детей: 13-14 лет, 8 класс.

Место проведения: вне класса.

Экскурсия № 1. «От юрского моря до наших дней».

Маршрут: станция метро «Крылатское», Татарская балка, правый берег реки Москвы.

Задачи: 1. Ознакомиться с геологическим строением и геологической историей Подмосковья.

2. Узнать о геологической деятельности

атмосферных осадков.

3. Сформировать знания о геологической деятельности

подземных вод, рек, ледника, человека.

4. Познакомиться с рекреационными ресурсами

«Крылатских холмов».

5. Собрать ископаемую фауну Юрского периода.

Пункт № 1. Станция метро «Крылатское».

Здесь просматриваются современные городские постройки; дома, магазины, высотные здания. Все они играют огромную отрицательную роль в геологии Москвы. Строительство на некоторых территориях города приводит к разрушению и проседанию почвы. Появляется реальная угроза оползней и обвалов. Это грозит не только человеку, но и рельефу местности. Антропогенный фактор давно уже стал рельефообразующим в местах активной деятельности человека. К этим местам относится и природный комплекс «Крылатские холмы».

Пункт № 2. «Крылатские холмы». Левый борт Татарской (Крылатской) балки.

Со смотровой площадки на левом берегу Татарской балки хорошо просматривается вся балка, которая отличается от оврага тем, что имеет плоское дно, тогда, как овраг обладает V-образным дном. Левая сторона балки имеет два отвержка (рукава). Здесь очень ярко показан рельеф северной Москвы. Он сильно расчленен и достаточно холмистый. Это напрямую связано с деятельностью ледника. По территории северной части города в четвертичном периоде прошло 4 ледника, было четыре оледенения (Обское, Днепровское, Московское, Валдайское). Двигаясь на юг, каждый из них силой собственной тяжести разрушал сформировавшийся к тому времени рельеф, образуя новый, такой, каким мы видим его сейчас. Следует отметить, что юг Москвы и Московской Области, практически ровный и с понижениями рельефа, также обязан своим рельефом леднику. Огромные толщи льда, дойдя до какой-то определенной отметки местности, начинали таять, и мощные потоки талых вод устремлялись на юг, сглаживая все неровности рельефа. Последнее оледенение на территории М.О. было 40000 лет назад.

Территория М. О., как и всей Русской платформы, образована в основании платформой из кристаллических пород магматического происхождения (граниты), на которую, слой за слоем, накладывались осадки различных периодов исторического развития Земли.

Район «Крылатских холмов» имеет свою историю геологического строения. Самые древние породы, выходящие здесь на дневную поверхность имеют возраст около 170 млн. лет и относятся к Юрскому периоду Мезозойской эры. Они имеют выходы на дне Татарской балки, и повсеместно размываются ручьями на правом берегу реки Москва. Юрские отложения представлены здесь черными, обогащенными сероводородом и различной органикой, глинами. Это свидетельствует о том, что в Юрский период на данной территории было глубокое море. Климат был достаточно холодным, а в водах этого моря происходило сероводородное заражение бассейна. В водах моря плавали головоногие моллюски (аммониты и белемниты), получившие в это время свое распространение. По дну холодного юрского моря ползали морские ежи, здесь же обитали разнообразные двустворки. Все эти организмы умирали, отлагаясь на дне в толщах черных юрских глин.

На отложения юрского периода накладываются здесь пески и песчаники мелового периода, что указывает на то, что позже тут было не очень глубокое море (до 200 м глубиной) и практически отсутствовала живность, т.к. в меловых песках трудно найти какие-либо организмы. В конце мела море окончательно ушло с данной территории. Поэтому, следующие за меловыми, кайнозойские отложения представлены в районе «Крылатское» современным рельефом и современными песками.

На склонах «Крылатских холмов» можно наблюдать деятельность атмосферных осадкой. Так, на одном из склонов в результате ливневых дождей и снеготаяния образовалась промоина, которая с каждым годом растет и грозит образованием оврага. Оползневые процессы имеют свою цикличность; они происходят в основном 1 раз в 11 лет. Но люди нашли способ борьбы с оползнями. Для предотвращения катастрофических последствий разрушения склонов люди вбивают в них деревянные балки, которые частично задерживают движение грунта.

Пункт № 3. Святой источник.

В «Крылатском» также имеет место геологическая деятельность подземных вод. Из-за специфического расположения осадочных пород местности здесь образуются места выходов грунтовых вод на поверхность. Водоупорные юрские глины снизу и водопроницаемые меловые пески сверху дают возможность подземным водам изливаться наружу в виде бьющих ключей и источников. На территории района «Крылатское» таких источников несколько, но самым крупным считается источник, расположенный на дне Татарской балки у самого основания двух отвержков, о которых упоминалось выше. Его мощность составляет 200л/мин. Источник известен приблизительно с XV века. Он освящен и принадлежит близлежащему Храму Рождества Пресвятой Богородицы.

Пункт № 4. Правый берег древней реки Москвы.

Правый берег р. Москва считается самой высокой точкой в городе, после Воробьевых гор. Отсюда просматривается практически вся панорама нашей столицы. Стоя на этом берегу можно увидеть Останкинскую башню, шпиль здания МГУ, стелу в Парке Победы, Поклонную гору, Жилой комплекс «Алые Паруса», множество крестов и куполов известных московских церквей и храмов и многое другое.

Природный комплекс «Крылатские Холмы» является также и рекреационной зоной, то есть зоной отдыха для туристов и жителей Москвы. Помимо святого источника, у подножий «Крылатских холмов», на правом берегу реки построены многочисленные спортивные комплексы. Здесь есть и гребной канал, приспособленный для занятий греблей, и ледовый дворец, и мотодром. По холмам проходит самая сложная в России велотрасса. Холмы приспособлены для спусков на сноубордах и лыжах. Здесь есть горнолыжные спуски и площадки для парапланеристов. Часть берега у подножья одного из холмов выровнена и приспособлена под игру в гольф. Что касается берегов реки Москва, то можно отметить, что в отличие от крутого правого берега, ее левый берег абсолютно пологий и ровный. То же прослеживается и у многих других рек северного полушария. Это связано с действием силы Кориолиса, которая заставляет реки подмывать больше правые берега. Нужно отметить, что в южном полушарии все происходит с точностью до наоборот; там сила Кориолиса заставляет реки подмывать больше свои левые берега. Река Москва имеет на правом берегу 3 ярко выраженные надпойменные террасы. Каждая из них имеет свое название: Борская, Ходынская и Хорошовская. Правый берег реки осложнен оползнями, поэтому деревья, растущие на его склонах, часто имеют наклонное положение, за что эту местность нередко именуют «Пьяным лесом».

Пункт № 5. Ручей с юрской фауной.

В «Пьяном лесу» на правом берегу реки Москва по оврагам и оползням текут ручьи, которые, подобно маленьким речушкам, устремляются к одной большой реке и впадают в нее. Эти ручьи обязаны своим появлением деятельности подземных вод, о которых уже упоминалось выше. Неся свои воды по склону берега, ручьи размывают отложения юрской глины. В самом известном для любителей ручье вода размывает пески нижнего мела (K1), представленные Альптским и Абским ярусами, и глины верхней юры (J3), представленные Оксфордским и Келовейским ярусами. Юрская глина очень богата различной фауной, поэтому в ручье в больших количествах можно найти остатки внутреннего скелета моллюска белемнита, перламутровые останки раковин моллюсков аммонитов, малюсенькие иглы юрских морских ежей, которые отличаются от игл других ежей наличием острых шипов. Также здесь часто встречаются отпечатки и останки раковин древних двустворчатых моллюсков. Иногда здесь можно обнаружить несвойственные данному времени ископаемые организмы; к примеру, такие, как карбоновые брахиоподы и колониальные кораллы. Однако, они не вымылись из нижележащих слоев карбона, как можно было предположить, а были принесены сюда ледником с северных территорий.

Из минералов тут можно найти вымытые из меловых и палеоген-неогеновых песков кварциты, кремни, гетиты и др.

Таким образом, подводя итог, стоит еще раз отметить огромную значимость Крылатских гор, как важнейшего природного комплекса, и одного из немногих мест в Москве, обладающих девственной природой, почти не тронутой человеком.

Экскурсия № 2. «Тайна песков Подмосковья».

Маршрут: Люберецкий р-н, г. Дзержинский, песчаный карьер силикатного завода.

Задачи: 1. Рассмотреть морские отложения

верхней Юры (J3) Волжского яруса,

представленные белыми кварцевыми

песками.

2. Познакомиться с морскими отложениями

верхней Юры (J3) Келовейского и

Оксфордского ярусов,

представленными черными сероводородными

глинами.

3. Увидеть морские отложения

нижнего Мела (K1) Альптского и Аптского

ярусов, представленные ожелезненными

песками с примесями глины.

4. Определить толщи песчаника,

принадлежащего Келовейскому ярусу J3.

5. Узнать о четвертичных отложениях

ледникового происхождения, представленных

суглинками, супесями с включениями морены

(валуны и калька кристаллических пород).

6. Ознакомиться с полезными ископаемыми

Люберецкого р-на и геологической

деятельностью человека.

7. Собрать коллекцию морены и взять пробы

песков различных по времени залегания.

Пункт № 1. Борт песчаного карьера.

Отсюда хорошо просматривается вся левая часть карьера. Песчаный карьер в г. Дзержинске разрабатывается уже около ста лет. Он принадлежит силикатному заводу, расположенному неподалеку. В основном в карьере ведется добыча чистого белого кварцевого песка, относящегося к Волжскому ярусу верхней Юры. Сейчас ситуация в карьере обстоит так, что вся левая часть его преобразована в полигон бытовых отходов. Тут же находится и промышленная зона города с заводом силикатного производства во главе. Рядом находится рабочая зона карьера (справа от пункта № 1), где непосредственно в данное время производится добыча белого юрского песка для промышленных целей. Далее, за рабочей зоной, тянется целая вереница отработанных затопленных грунтовыми водами карьеров, в которых уже практически не ведется разработка. Длина всей зоны разработок, включая затопленные карьеры, составляет около 5 км.

Когда-то давно, когда здесь только производили разведку, данная территория была покрыта лесом, уровень которого сейчас находится на высоте более 10 м от дна карьера. После того, как узнали о том, что здесь находятся мощные залежи белого морского песка, началась разработка карьера. Верхние, четвертичные, меловые и часть юрских песков и глин вывозились за ненадобностью; в ход шел только белый песок, поэтому карьер образован уступами.

Пункт № 2. Дно у северной стенки рабочей зоны.

На данный момент северная стена разработок осыпана и больше похожа на дюны. Но еще несколько назад на этом месте была отвесная стена, и можно было легко различить наслаивание песков. Их мощность около 10 м. Большая часть (8 м) состоит из чистейшего (98 % кварца) белого кварца и только самый верх песков (около 1.5 – 2 м) представлен рыжими ожелезненными песками. Все это говорит о том, что примерно около 170 млн. лет назад на данной территории была прибрежная зона огромного юрского моря, а теплый климат позволял отлагаться в этом месте белому кварцевому песку. Это шло достаточно долго, пока, наконец, к концу Волжского яруса, море не поднялось, а климат не стал более суровым. В этих новых условиях отлагался песок с высоким содержанием железа.

Чистый белый кварцевый песок используют не только в силикатной промышленности. Он также является сырьем для строительства и производства стеклянной фармацевтической посуды. Из него получается дорогое стекло высокого качества.

Пункт № 3.Выход меловых песчаников.

Вслед за отложениями Волжского яруса идет слой песчаника, принадлежащего Келовейскому ярусу. Его мощность невелика; всего 1.5 – 2 метра. В нижней своей части он представлен белым, слабоожелезненным песчаником, а в верхней – бурым песчаником с высоким содержанием железа. Такое сочетание песчаника говорит о том, что условия климата и глубина моря резко менялись, предоставляя возможность песчанику отлагаться на дне похолодевшего к тому времени морского бассейна.

Песчаник отличается от песка тем, что имеет плотную сцементированную структуру и может использоваться как в промышленности, так и в строительстве и облицовке зданий. Песчаники Дзержинскоко карьера представляют собой плиты различных форм и размеров со следами выветривания, коррозии и с отпечатками раковин древних двустворок полиципод.

Над песчаником в данном карьере залегают толщи черных глин, мощностью до 5 м. Они указывают на то, что в период формирования Оксфордского яруса (он идет после Келовейского), юрское море было довольно глубоким (более 230 м) и холодным. Воды его претерпевали сероводородное заражение и на дне отлагались толщи черной юрской глины. Сегодня о сероводородном заражении древнего морского бассейна говорит резкий неприятный запах сероводорода, исходящий от глин карьера. Здешние глины очень бедны органикой. Вероятней всего, это связано с большой глубиной моря в данном районе.

Над отложениями верхней Юры в песчаном карьере с пункта № 3 можно видеть толщи песка нижнего Мела, мощность которых составляет порядком около 15м. Они делятся на два яруса Альптский - снизу и Аптский – сверху. Альптский ярус тоже можно разделить на две части, руководствуясь составом песка. Нижняя его часть, мощностью до 5 м, состоит из слабо ожелезненного песка, верхняя (около 5 м) – из сильно ожелезненного песка. Аптский ярус достигает мощности 8-10 м и состоит в основном из песков с разной степенью ожелезнения.

Анализируя данные отложения, можно сказать, что в Меловом периоде (около 100 млн лет назад) на данной территории было прохладное море глубиной до 200 м; климат был достаточно суровым и неустойчивым. Это и незначительные колебания глубины моря обеспечили отложение различных по степени ожелезнения песков.

Пункт № 4. Четвертичные отложения.

В конце нижнего Мела море начало постепенно мелеть, и уже к концу Мелового периода навсегда покинуло территорию Московской области. Началась Кайнозойская эра. В четвертичном периоде по территории Московского края прошел ледник, который сформировал современный рельеф и принес с собой с севера морену: гальку, глыбы и валуны из окатанных кристаллических пород, таких как гранит, кремень, гетит и др. Все эти породы можно найти, находясь на пункте № 4 у отвесной стенки четвертичных песков и морены, мощность которой составляет 7-10 м.

Отсюда же открывается прекрасный вид на затопленную часть песчаных карьеров. На одном из них сейчас стоит водная база, которая добывает песок со дна карьера. Здесь также можно наблюдать за добычей белого кварцевого песка, т.к. становится видна южная стенка рабочей зоны, где сейчас проводится активная работа.

Долгое время разработки и добычи здесь промышленного сырья говорит о чрезвычайной важности данного объекта для экономики и промышленности района и области. Но данный карьер отчетливо показывает всю негативную сторону геологической деятельности человека. Для развития области, как территориально важного объекта, были уничтожены сотни гектаров леса, было вывезено тысячи тонн земли. Рельеф местности претерпел колоссальные изменения. Превращение одной из частей карьера в промышленную зону и полигон бытовых отходов нанесло непоправимый урон экологии города и, наверняка, негативно сказывается на здоровье городских жителей.

Таким образом, Дзержинский песчаный карьер – это пример полного спектра положительного и отрицательного взаимодействия человека с окружающей средой.

Экскурсия № 3 «Спускаясь на дно древнего моря».

Маршрут: Домодедовский р-н, станция «Ленинская» Павелецкой железной дороги, правый берег реки Пахра, Рыбушкин овраг, Домодедовский известковый карьер.

Задачи: 1. Познакомиться с геологическим строением

района.

2. Узнать о геологической деятельности

реки Пахра.

3. Ознакомиться с геологической деятельностью

атмосферных осадков и человека.

5. Определить основные полезные ископаемые

района.

6. Собрать фауну среднего Карбона (C2).

Пункт № 1. Станция «Ленинская» Павелецкой железной дороги.

Домодедовский р-н располагается на юге Московской области. Здесь на дневную поверхность выходят породы среднего Карбона Московского яруса Подольского и Мячковского горизонтов. Каменноугольная система Домодедовского р-на представлена органогенными известняками, имеющими высокую плотность и огромную мощность. Органогенные известняки в больших количествах содержат в себе останки и отпечатки древней карбоновой фауны, главными представителями которой являются брахиоподы (хариститиды и продуктиды), иглокожие (морские ежи и лилии), кишечнополостные – колониальные (хаететес, линостронционелла, фавозитес) и одиночные (ботрофиллум) кораллы. А также различные мшанки.

Из минералов здесь можно найти кварцы, кремни и кальциты.

Пункт № 2. Правый берег реки Пахра.

Река Пахра имеет хорошо выработанное русло, которое протекает в коренных породах, тех которые выходят на дневную поверхность. Сверху эти породы представлены четвертичными отложениями (глины, суглинки, пески), под которыми располагаются толщи карбоновых известняков.

Правый берег реки отвесный, левый – пологий. Правый берег имеет 4 надпойменные террасы. Ширина реки около 27 м.

Пункт № 3. Борт Рыбушкиного оврага.

Глубина оврага 2,5 – 3 м, длина – около 2 км. Здесь хорошо наблюдается деятельность атмосферных осадков. Овраг, под действием талых вод и ливневых дождей, продолжает расти; на нем постоянно происходят оползни. Но, несмотря на это, в данное время овраг рекультивирован, т.е. застроен жилыми домами. Это очень опасно для проживающих там людей, так как их постройки могут проседать и опускаться в результате роста оврага.

Пункт № 4. Домодедовский известняковый карьер.

Данный карьер разрабатывается уже более 100 лет. В нем добывается белый известняк, который широко используется в строительстве (как щебень и сырье для цемента), архитектуре (для облицовки), и в сельском хозяйстве (известкование кислых почв). Добыча каменного материала здесь ведется открытым способом при помощи взрывных работ.

Карьер разрабатывается 3-мя уступами. Нижние два – полезная зона. Верхняя часть – неиспользуемые четвертичные отложения. Между ними находится небольшой слой черных юрских глин.

Стратиграфия карьера выглядит следующим образом: нижний слой состоит из белого, насыщенного органикой, известняка, принадлежащего Подольскому горизонту Московского яруса среднего Карбона. Мощность этого слоя составляет 10 – 12 м. Выше располагается слой более плотного, рыжеватого из-за некоторой доли ожелезнения, известняка с меньшей насыщенностью органикой. Мощность этого слоя составляет около 8 – 10 м. Он принадлежит Мячковскому горизонту Московского яруса среднего Карбона. Далее идет небольшой (мощностью около 5 м) слой черных юрских глин с включениями пирита и марказита. Поверх него располагаются современные четвертичные пески, супеси, суглинки и глины.

Анализируя все эти отложения можно предположить, что примерно 270 млн. лет назад, в первой половине среднего Карбона на данной территории было неглубокое теплое море, климат был жаркий субтропический. На дне этого моря жили различные брахиоподы, иглокожие, кораллы и мшанки, которые, умирая, образовывали толщи белого известняка. Затем, во второй половине среднего Карбона климат стал холодать, море становилось все глубже, и на его дне стали отлагаться слабоожелезненные известняки и мергели. Позднее, на протяжении верхнего Карбона (C3), Перми (P), Триаса (T), нижней и средней Юры (J1, J2) здесь, в результате стремительного поднятия территории, море уходило, и образовывался пустынный континент, отложения которого не сохранились. Но уже в период верхней (поздней) Юры на данной территории произошло резкое опускание платформы. Сюда снова пришло море. Но, по сравнению с первым, оно было более глубоким и холодным, из-за похолодания климата. На дне его отлагались черные глины с включениями пирита и марказита. К началу Мелового периода море окончательно ушло с данной территории и во времена Мелового, Палеогенового и Неогенового периодов здесь был континент, поэтому отложения этих периодов не сохранились. А в четвертичном периоде по территории района прошел ледник, который принес с собой современные отложения, которые мы и видим над слоем юрских глин.

На данный момент часть карьера затоплена грунтовыми водами, по одну сторону которых располагается рабочая зона карьера, а по другую – заброшенная зона отвалов, на которых обычно и происходит сбор фауны.

Завершая экскурсию, следует отметить еще, что известняки среднего Карбона являются источниками подземных вод, которые используются для водоснабжения Москвы и Московской Области. Но это имеет свои неприятные последствия. После откачивания из известняков грунтовых вод происходит оседание почв и их прогибы, что препятствует городскому строительству на данной местности. Так же из-за кислотности подземных вод некоторые участки известняков разрушаются и образуют так называемые карстовые воронки и пещеры.

ЛИТЕРАТУРА И ССЫЛКИ

1. Дронов В. П. «География. Россия: природа, население, хозяйство. 8 класс: учебник для общеобразовательных учреждений». – М.: Издательство «Просвещение», 2011 г.

2. Зубов В. И., Кулакова М. В. «Региональная геология и полезные ископаемые России. Учебное пособие». – М,: Издательство МГОУ, 2009 г.

3. Зубов В. И., Бурашникова Т. А., Кулакова М. В. «Учебно-методическое пособие по курсу Геологии», ч. 1. – М.: издательство «СигналЪ», 2003 г.

4. Колосова Н. Н., Чурилова Е. А. «Атлас. Московская область». – ФГУП «Издательство «Просвещение», 2004 г.

5. Ферсман А. Е. «Занимательная минералогия». – «Свердловское книжное издательство», 1954 г.