Введение.
Во время пермского периода палеозойской эры уровень воды в реках на территории будущего Кузбасса был гораздо выше, чем в настоящее время. После стабилизации тектонических движений произошел естественный выход коренных горных пород, вскрытых в результате речной донной эрозии. Таким образом на территории Кемеровской области возникли многочисленные обнажения, два из которых мы вместе со студентами-геологами КемГУ исследовали и описали их свойства.
Задачи:
1. Освоение навыков подбора и анализа общедоступной научной и фондовой геологической информации.
2. Определение результатов основных геологических процессов.
3. Установление связи элементов рельефа с особенностями геологического (тектонического) строения территорий.
4. Приобретение практических навыков работы на геологическом обнажении, которые заключаются в умении выделять литологические разности пород, видеть зоны тектонических нарушений, определять условия залегания, мощности слоёв и давать им характеристику.
Цели нашего проекта: формировать навыки геолого-съёмочных, поисковых и тематических работ, исследовать донно-эрозионные обнажения и описать их петролого-литологические свойства.
Методы:
1. Теоретический метод сбора и анализ литературы.
2. Основные элементы метода маршрутной и геологической съёмки.
3. Группа литологических методов.
Место проведения исследований: Кемеровская область, Центральный и Рудничный районы города Кемерово.
Характеристика района исследований
Физико-географический очерк.
Района исследований даётся в границах Центрального и Рудничного районов города Кемерово.
Центральный район: Располагается на левом берегу реки Томи. Площадь составляет ~12,5 км2. Численность населения 102697 человек. Ограничивается с севера рекой Томь, с запада — Кузнецким проспектом, Красноармейской и Карболитовской улицами, с юга — проспектом Ленина, Соборной улицей и улицей Сибиряков-Гвардейцев, с востока — Волгоградской улицей. С Кировским и Рудничным районами Центральный район связывают два моста через реку Томь — Кузнецкий (заменивший Коммунальный) и Кузбасский.
Наличие сырья (угля, огнеупорной глины, известняка, бутового камня, гравия, леса) удобной промышленной площадки, реки, железнодорожной связи обусловило создание мощного энергохимического комплекса.
Крупнейшие предприятия: Кемеровская ГРЭС (Электроэнергетика),
АО «СДС Азот» - входит в число крупнейших производителей азотных удобрений в России.
ОАО «Кузбасская топливная компания» - производитель энергетического угля.
Рельеф – равнинный, антропогенный [1].
Рудничный район: Расположен на правом берегу реки Томи. Занимает северную и северо-восточную часть города. Площадь составляет ~ 54 км2. Население – 100011 человек.
На его территории были основаны первые в городе предприятия угледобычи.
Главной достопримечательностью района является Рудничный бор: это часть барзаской тайги, специально сохраненная первыми архитекторами при плановой застройке района.
Районы Центральный и Рудничный расположены на юго-востоке Западной Сибири, в центре Кузнецкой котловины, в северной части Кузнецкого угольного бассейна, на обоих берегах реки Томь, в среднем ее течении, при впадении в нее реки Искитим. Правобережная часть города связана с левым берегом двумя автомобильными и одним железнодорожным мостами. Территория города Кемерово находится в пределах увалисто-холмистой равнины севера Кузнецкой котловины, в лесостепной полосе южной части Западной Сибири [2].
Климат.
Климат города Кемерово резко континентальный, характеризуется продолжительной холодной зимой и коротким, достаточно теплым летом.
Почвы.
По речным долинам широко распространены аллювиально-луговые почвы, отличающиеся хорошим плодородием, достаточно обеспеченные фосфором и калием, которые используются, в основном, под сенокосы и пастбища. Достаточность увлажнения, значительный вегетационный период при продолжительном солнечном сиянии, разнообразие почв и внесение в них минеральных и органических удобрений обеспечивают успешное ведение сельского хозяйства многоотраслевого направления – выращивание зерновых культур и овощей, картофеля, развитие животноводства и пчеловодства, а также садоводства.
Рекреационные ресурсы.
Рекреационный потенциал города представлен сосновым бором на правом берегу реки Томь (имеются возможности для отдыха, занятий зимними видами спорта), а также островом и пляжами на реке Томь, где отдыхают горожане в летний период.
Гидрогеология.
Территория листа располагается в пределах северо-восточной окраины Кузнецкого адартезианского бассейна, северной оконечности бассейна трещинных вод Кузнецкого Алатау и юго-западного окончания Чулымо-Енисейского артезианского бассейна.
Эти районы различаются характером и степенью проявления основных факторов, определяющих особенности распространения и формирования подземных вод. Отложения, слагающие Кузнецкий бассейн, представлены угленосными терригенными, литологически невыдержанными осадками верхнего палеозоя. Фильтрационные свойства пород определены, главным образом, их трещиноватостью в зоне физического выветривания, в меньшей степени – пористостью, которая не превышает 10-15%. Складчатые образования почти повсеместно перекрыты рыхлыми отложениями мощностью до 50 м, в которых содержатся типичные пластово-поровые воды и водоупорные глины. Обладая пониженным рельефом, Кузнецкий бассейн является областью регионального стока подземных и поверхностных вод с северо-западного склона Кузнецкого Алатау.
Средние и верхние отделы имеют водоносный комплекс верхненеоплейстоценовых-современных аллювиальных отложений пойм,1 2 и 3 надпойменных террас. Галечники, пески, гравий с супесчаным заполнителем.
Воды гидрокарбонатные кальциевые, кальциевомагниевые, магниево-кальциевые и кальциево-натриевые пресные, минерализация составляет 0,2-0,7 г/дм3 , рН – 5,5-8, жесткость – 3-8 мг-экв/дм3 (устранимая). Питание зоны осуществляется за счет напорных вод глубоких горизонтов и инфильтрации атмосферных осадков. Подземные воды сдренированы местной гидросетью и углеразрезами, которые нарушают естественный режим вод. Могут использоваться для централизованного водоснабжения [3].
Тектоника.
В настоящее время продолжаются тектонические движения земной коры, идут мощные периодические глыбовые восходящие движения с последовательным наращиванием горных сооружений обрамления Кузбасса, сопровождающиеся временными горнодолинными оледенениями.
Происходят пять циклов террасирования. Формируются верхняя и нижняя поймы реки Томи, идёт образование торфяников и обломочных горных пород.
Полезные ископаемые.
На территории известен целый ряд полезных ископаемых, а также строительных материалов. Группа горючих ископаемых представлена липтобиолитовыми углями и горючими сланцами девонского возраста, пермо-карбоновыми каменными углями, бурыми углями юрского возраста. Из металлических ископаемых известны месторождения железных руд, комплексное месторождение редкометально-золото-железорудное, месторождения алюминия, титана и ртути, проявления меди, никеля, марганца, месторождения россыпного золота, проявления коренного золота. Строительные материалы представлены магматическими породами основного состава, карбонатными породами, кварцитами, глинистыми породами. Твердые горючие ископаемые представлены каменными и бурыми углями, горючими сланцами. Черные металлы на территории листа представлены месторождениями, проявлениями и пунктами минерализации железа, титана и марганца. Глины и покровные суглинки развиты на территории листа повсеместно. Основные разведанные месторождения были сосредоточены в черте г.Кемерово, морфологически приурочены к II-IV террасам р. Томи [4].
Индивидуальная характеристика обнажений
Обнажение №1
Обнажение находится в уступе эрозионной террасы реки Искитимка.
Обнажение представляет собой естественный выход коренных горных пород, вскрытых в результате речной донной эрозии. Обнажение представлено однородным массивом среднезернистого полимиктового песчаника, с развитыми многочисленными крупными конкреционными формами со скорлуповатой отдельностью. Отдельность неконкреционных частей пород от глыбовой до толстотаблитчатой. Высота: 3,7 м. Протяженность: 71,4 м.
Обнажение №8
Обнажение находится в средней части уступа эрозионной террасы, на правом берегу реки Томь. Обнажение представляет собой естественный выход коренных горных пород, вскрытых в результате речной донной эрозии. Обнажение обладает ритмичной слоистостью, заключающейся в чередовании отдельностей в слоях (тонкопластинчатые, монолитные, тонкотаблитчатые и т. д.), а также изменяющейся структурой горных пород (от пилитовой до псефитовой). Обнажение представлено псаммитовым полимиктовым песчаником с ожелезненными остатками флоры и карбонатным налетом различных отдельностей в слоях (с 1 по 4 слой), алевролитом, в основании которого находятся влкючения конгломератов и пропласт угля в толщину 3-4 см (5 слой), и горелыми породами (песчаник, аргиллит и др.) – 6 и 7 слой. Высота: 38 м. Протяженность: 56 м.
Результаты и обсуждения
Фотографии общих видов обнажений приведены в Приложении1, фотографии некоторых наиболее интересных горных пород из слоев обнажений можно посмотреть в Приложении 2.
Описанные слои и отобранные образцы были систематизированы в таблицы.
1 обнажение
|
№ |
Горная порода |
Цвет |
Структура |
Текстура |
Мощность слоя |
Минеральный состав |
|
1 |
полимиктовый песчаник |
светло-серый |
псаммитовая равномерно-зернистая |
массивная |
4,2 м |
полевые шпаты, слюды, кварц |
8 обнажение
|
№ |
Горная порода |
Цвет |
Структура |
Текстура |
Мощность слоя |
Минеральный состав |
|
1 |
рассланцованный песчаник |
темно-серый с белым налетом |
равномерно-зернистая |
слоистая |
1,5 м |
полевые шпаты, слюды, кварц, сидерит |
|
2 |
алевролит |
светло-серый |
алевритовая |
слоистая |
1,6 м |
полевые шпаты, слюды |
|
3 |
горелый песчаник |
бурый |
псаммитовая |
слоистая |
0,7 м |
полевые шпаты, слюды, кварц |
|
4 |
монолитный горелый аргиллит |
светло-коричневый |
пилитовая |
массивная |
3 м |
каолинит |
В 8-ом обнажении отмечены еще 3 слоя песчаников различной степени трещиноватости, но мы включили в таблицу наиболее визуально различимые слои.
Заключение
За время подготовки проекта были освоены навыки поиска, подбора и анализа общедоступной геологической информации.
Совместно со студентами-геологами был проведён учебно-геологический маршрут (маршрут 1) к обнажению осадочной горной породы, которая находится в уступе эрозионной террасы правобережной части реки Искитимка, следующие обнажения располагались в уступах эрозионных террас правобережной части реки Томь в СЗ направлении (маршрут 2).
Целью этих маршрутов было изучение строения и состава слагающих данную местность пород, их совместного залегания и современных процессов. Цель была успешно достигнута: мы изучили состав и строение пород, слагающих исследуемую местность, и результаты основных геологических процессов. Были изучены естественные выходы горных пород самого однородного (первого) и самого разнообразного по петрологическому составу (восьмого) обнажений. Обнажения представлены такими породами как песчаник с различными видами отдельностей, алевролит и аргиллит, конгломерат и другие.
В ходе практических исследований нами были приобретены навыки полевой работы, освоены практические навыки работы на геологическом обнажении, которые заключаются в умении выделять литологические разности пород, определять условия залегания, мощность слоёв.
Библиографическая ссылка
Есипов В.А. ВЫХОД КОРЕННЫХ ГОРНЫХ ПОРОД, ВСКРЫТЫХ В РЕЗУЛЬТАТЕ РЕЧНОЙ ЭРОЗИИ Р. ИСКИТИМКА И Р. ТОМЬ ГОРОДА КЕМЕРОВО // Старт в науке. – 2022. – № 1. ;URL: https://science-start.ru/ru/article/view?id=2136 (дата обращения: 27.04.2024).