отчёт по ФГП_2014

Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования «Тверской государственный университет» Факультет Географии и Геоэкологии

ОТЧЕТ

Физико-географической практики

Выполнили студенты 1 курса 14 (2) группы Бригада 1:

Белякова Наталья Дунаевская Евгения Розмаитый Евгений Бобров Дмитрий Бригада 2: Широкова Ксения Виноградов Дмитрий Сенькина Анастасия Бригада 3 Беляева Дарья Симакова Ольга Баринов Павел Гончаров Максим

Научный руководитель: доцент Цыганов А.А.

Тверь 2014

1

Содержание

Введение…………………………………..………………………….………..………..3

Глава 1. Геология района практики………………….……………………………......4

1.1.Методы геологических исследований……………………………….....................4

1.2.Геологическая история районов практики…………………………………........22

1.2.1.История докембрия, палеозоя и мезозоя…………………………………........22

1.2.2.История кайнозоя……………………………………..…………………….......24

1.2.3.История плейстоцена…………………………………..……………………….24

1.3.Тектоническое и геологическое строение района практики…...........................27

1.3.1.Тектоническое строение…………………………………...................................27

1.3.2.Геологическое строение………………………………………………...............27

1.3.3.Гидрогеологические условия…………………………………………………...33

1.3.4.Геологическое строение полигона……………………..…………………........34 Глава 2. Рельеф района практики……………………………….………….................36

2.1.Методика геоморфологических работ…………………………..………………36

2.2.Рельеф района практики…………………………………………..........................38

2.3.Рельеф окрестностей Твери и полигона…………………………........................42

2.4.Современные рельефообразующие процессы…………………………..............43

2.5.Гидрология..……………………………………………………………………….45

Глава 3. Почвы района практики………………………………………………….......47

3.1.Методика почвенных исследований………………………..………………........47

3.2.Методика описания почвенного разреза…………………………………….......47

3.3.Почвообразующие породы районов практики………………...…………….......52

3.4.Климат района практики…………………………………………………….……53

3.5.Растительность района практики…………………………………………….......57

3.6.Почвы района исследований…………………………...………............................57 Список литературы…………………………………………………………………….61

Приложение 1. Маршруты практики………………………………............................66

Приложение 2. Карты. Карта маршрутов. Геологическая карта полигона. Геоморфологическая карта полигон. Почвенная карта полигона. ……………......101 Приложение 3. Физико-географический профиль «Помисово – Сахарово – Горютино – Сапково – Беклемишево – Лукино – Отрадное – М. Перемерки»…..102

2

Введение

Опираясь на учебный план подготовки студентов первого курса, была проведена комплексная физико-географическая (геолого-геоморфолого-почвенная) практика с 14 июля по 27 июля 2014 г. Районом этой практики являлись окрестности города Твери. Основная база практики была на территории поселка Сахарово. Полигон детальных исследований на территории Сахарово – Сапково – Пищалкино – Лукино – Константиновка – Иенево.

Основной целью практики являлась закрепление теоретических знаний, полученных в результате года обучения, а также приобретение навыков полевых физикогеографических исследований.

Для достижения этой цели были исследованы основные географические различия района, исследовано геологическое строение, рельеф и почвы. В ходе работ практиканты овладели методикой комплексного физико-географического исследования включающего в себя метод физико-географических маршрутов, метод географического профилирования и картирования. Исследования позволили выявить взаимосвязи географических процессов и компонентов природного комплекса.

Практиканты приобрели навыки документирования полевых исследований, морфологического описания геологических и почвенных разрезов, ими освоены приемы камеральной обработки полевого материала и работа с почвенными образцами.

Итогом работ является составление комплексного физико-географического профиля и физико-географических карт: геологической, геоморфологической и почвенной.

Главным итогом проделанной работы по полевой практики является полевой дневник каждого практиканта, комплексный групповой отчет и его защита в виде семинара (конференции).

Отчет состоит из трех глав и трех приложений – 100 страниц.

3

Глава 1. Геология района практики

1.1. Методы геологических исследований

Подготовительные работы. Выбор места проведения практики

Наиболее удачным районом практики по геологии является такой, где на небольшой территории располагаются разнообразные геологические объекты, со стратиграфически сложными разрезами, содержащие разнообразный вещественный и палеонтологический материал, различные по происхождению и строению горные породы и минералы, где отчетливо проявляются тектонические нарушения; месторождения или рудопроявления полезных ископаемых, выходов подземных вод, наконец, примеры воздействия человека на земную кору и недра (крупное строительство, разработка месторождений и т. д.). Но такое сочетание геологических объектов наблюдается очень редко, поэтому среди них можно выделить главные, без которых полевая практика невозможна. Например, в районе наблюдения может не быть выходов магматических или метаморфических пород, но обязательно должны быть хорошо представлены осадочные комплексы и тектонические дислокации. Они дают основной материал для восстановления палеогеографических условий и истории геологического развития, что очень важно при подготовке учителя географии. Целесообразно практику проводить в пределах тех территорий, где наиболее четко проявляются закономерности в распределении отложений, как в горизонтальном направлении, так и по разрезу.

При проведении практики в платформенных областях следует иметь в виду резкое преобладание осадочных образований, маломощных, но выдержанных на больших расстояниях, редкость магматических пород, отчетливое и частое проявление региональных перерывов в осадконакоплении, генетически связанных с колебательными движениями, распространение погребенных коры выветривания, развитие слабо выраженных тектонических структур. При пологом залегании пород здесь часто невозможно замерить элементы с помощью горного компаса; их иногда определяют с помощью математических вычислений или графических построений.

При проведении практики в складчатых областях важно учитывать параллельное распределение прогибов и поднятий, связанное с линейной складчатостью и вызывающее, в свою очередь, вытянутость фаций осадочных комплексов, огромные мощности стратифицированных толщ, частую смену фаций, наличие разнообразных пород магматического происхождения (в основном кислых), дислокационный метаморфизм. Особое внимание здесь следует сосредоточить на изучении тектоники.

Впредгорных областях тектонические структуры проявляются не столь отчетливо, как в складчатых, мощность осадочных толщ здесь значительна, почти не проявляется вулканизм, а на характер отложений и рельеф большое влияние оказывают климатические условия.

Впределах развития складчато-метаморфических комплексов платформ, где проявляются сильный метаморфизм, дислоцированность пород, сложная тектоника и магматизм, где практически отсутствуют руководящие окаменелости, проведение учебной геологической практики затруднено из-за сложности изучения этих пород и «ненаглядности» в применении методов полевых исследований.

4

Обычно практика по геологии проводятся в различных районах. В этом случае студенты получают в целом более разнообразную информацию. Для более четкой организации работы следует проводить практику на соседних территориях, но в одном и том же крупном районе.

Предварительное изучение геологического строения района практики

Еще при теоретическом изучении соответствующих тем курса студенты знакомятся с геологическим строением и геологической историей района, а на его основе с геологическим строением конкретной территории полевой практики. На лабораторных занятиях и консультациях они осваивают полевое снаряжение, знакомятся с приборами и приспособлениями, методикой полевых геологических исследований, приемами анализа полевых материалов; студенты учатся работать с различными определителями. Лучшие результаты будут достигнуты в том случае, если на академических занятиях и консультациях систематически проводить эту работу.

К практике должна быть подготовлена и кафедра, осуществляющая руководство. На ней целесообразно сконцентрировать и каталогизировать все имеющиеся материалы по районам практики, для того чтобы студенты могли их использовать в своей работе.

Предварительное изучение геологического строения района позволяет выявить общий характер геолого-тектонического строения, стратиграфию, литологию и мощность отдельных горизонтов, местонахождение опорных геологических обнажений, палеонтологических объектов, месторождений и рудопроявлений полезных ископаемых, источников, гидрогеологические особенности территории, важнейшие проблемы рационального использования и охраны недр. Кроме того, предварительное знакомство дает возможность обратить внимание на важные, но спорные и еще не решенные вопросы геологического строения территории.

Может быть и несколько иной подход к предварительному изучению территории. Например, данные по району практики на кафедре могут быть в следующем виде: подготовлен лишь фактический материал со ссылками на научные источники. Преподаватели формулируют частные задачи изучения различных сторон геологии района, а также общие и фундаментальные проблемы, которые можно решить, занимаясь углубленным исследованием какого-либо аспекта геологии данной территории.

Во время полевой практики необходимо научиться объяснять и расшифровывать наблюдающиеся явления, устанавливать причинно-следственные связи, увязывать геолого-тектоническое строение полигона с общим строением более крупного района, решать теоретические проблемы, используя не только конкретные материалы, но и различные гипотезы. Все это позволяет активизировать познавательную работу, придает учебной практике творческий характер, вносит в нее элементы научного поиска. Затем выбирается тематика научных студенческих исследований, в частности докладов на геолого-географических кружках, и темы курсовых и дипломных работ.

Предварительное знакомство с минералогическими, петрографическими, палеонтологическими коллекциями и полезными ископаемыми готовит студентов к ориентировке в поле. Если нет коллекций изучаемого района, можно ознакомиться с коллекциями, имеющимися в различных музеях и характеризующими более крупный геологический регион, в который входит изучаемая территория.

5

При работе с литературой лучше сначала использовать последние издания, так как в них дается наиболее полное библиографическое описание, а уже затем можно взять и более ранние издания. Можно использовать и различные сводные работы (например, отдельные тома изданий «Геология СССР», «Геологические строения

СССР», «Стратиграфия СССР», «Геохронология СССР», «Геология месторождений угля и горючих сланцев СССР», «Гидрогеология СССР» и др.), библиографические работы («Геологическая изученность СССР» и др.). Кроме того, большой материал содержат и реферативные журналы.

Геологические, как и физико-географические, наблюдения часто очень индивидуальны, и полнота их описания находится в зависимости от степени подготовки к исследованию автора и уровня науки. В связи с этим в геологии (как и в физической географии) часто на основании одних и тех же фактов исследователи приходят к различным выводам. Именно поэтому необходимо знакомиться не только с самим фактом, но

ис интерпретацией его различными исследователями.

Вподготовительный период необходимо познакомиться с вещественным составом земной коры, геологическими процессами, с принципами стратиграфических подразделений и правилами их индексации, с тектонической хронологией, с задачами, стоящими перед современной геологией, с традиционными геологическими и вспомогательными методами исследований, проследить связи геологии с географическими дисциплинами, выяснить значение геологии и методов геологических исследований для школьной географии. Вместе с руководителем практики надо решить организационные вопросы, изучить основы техники безопасности.

Оборудование (снаряжение, инструменты)

Большое значение для работы в поле имеет подбор оборудования. Прежде всего желательно иметь карту изучаемого района, а для производства записей полевых наблюдений – полевую книжку (дневник), карандаши простые, перочинный нож, резинку. Для отбора образцов и расчистки обнажений необходимо иметь геологический молоток.

Для определения элементов залегания слоев горных пород пользуются горным компасом с клинометром, угла наклона линии местности к горизонту – эклиметром, высоты – барометром-анероидом (с термометром), нивелиром, школьным нивелиром или другими приспособлениями, для расчета расстояний – шагомером, рулеткой, для установления мощности пластов – складным метром, рукояткой молотка и т. д. При работе на обнажении рыхлых пород для расчисток, помимо молотка, используют лопату (чаще саперную), толстый нож, для определения минералов применяют карманную лупу, набор эталонов-минералов шкалы твердости Мооса (или кусок кварца, оконного стекла, латунную монету, железный гвоздь), склянку с 10-процентной соляной кислотой, пипетки, фарфоровые неглазурованные пластинки (или обломки фарфоровой посуды).

Для упаковки образцов необходимо иметь мешочки из плотной ткани (13-17 см), мешочки из тонкой ткани (7-12 см), оберточную бумагу (листы 30-40 см), коробочки, пробирки, вату (для упаковки нежных образцов), этикетки для образцов, лейкопластырь, полевые сумки, рюкзаки.

6

Для гидрогеологических наблюдений важно иметь секундомер, термометр родниковый, мерные кружки, а также водосливный щит с лотком (для определения дебита источников).

Желательно также иметь перспектостатив де-Лиондэ и простейший угломер, буссоль, ручной бур, планшет для глазомерной съемки, зубильца, набор сит, лоток для шлихового опробования, молоточки небольшого размера (минералогические, палеонтологические), чертежную доску, стереоскоп (при наличии аэро- и космо-фотосним- ков), фотоаппарат и бинокль.

Надо отметить, что на практике целесообразно иметь только самое необходимое оборудование. Обычно преподаватель, исходя из опыта и конкретных задач практики, всегда представляет себе, что необходимо иметь из оборудования при изучении геологического строения данного района, и таким образом ограничивает перечень необходимого оборудования.

Полевые наблюдения

Работа в поле проводится с целью сбора геологических материалов и ознакомления с методикой проведения геологических исследований, с методикой освоения приборов и инструментов, используемых для полевых работ. В результате должны быть получены описания: 1) горных пород (в обнажениях); 2) тектонических дислокаций; 3) продуктивных горизонтов месторождений и рудопроявлений полезных ископаемых; 4) гидрогеологии и выходов подземных вод; 5) различных физико-геологических процессов и явлений и влияния деятельности человека на земную кору. Эта работа должна сопровождаться составлением графических материалов (геологических колонок и разрезов, сводной стратиграфической колонки, полевой геологической карты и карты фактического материала, тектонических и геоморфологических схем и пр.), фациальным и тектоническим анализом, общегеологическим обобщением. Вовремя работы должны быть собраны и обработаны различные коллекции (горных пород, минералов, полезных ископаемых, палеонтологическая и т. д.).

Изучение обнажений горных пород

В основе геологических исследований лежит метод детального изучения обнажений (выходов горных пород на дневную поверхность).

Рис. 1.1.1. Расчистка обнажения уступами. Обнажение правого берега р. Волга у бывшего пионерлагеря ( выше Рябеева): 1 – аргиллит; 2 – глина; 3 – супесь; 4 – суглинок; 5 – осыпи и оплывины

Полевую практику лучше всего проводить там, где много естественных обнажений (обрывов в долинах рек, на крутых склонах гор и холмов и т. д.), но и в этих условиях почти всегда нужно делать расчистки, для того чтобы вскрыть коренные отложения,

7

закрытые сверху сползающими рыхлыми породами, или восстановить истинный разрез, скрытый под склоновыми рыхлыми отложениями, выветренным слоем коренных пород обнажения (рис. 1.1.1).

Не все обнажения изучаются одинаково подробно. Одни из них, наиболее полные в стратиграфическом отношении, рассматриваются детально (опорные обнажения), другие менее.

Между обнажениями по ходу маршрута проводится межточечное описание, фиксирующее изменения в геологическом и геоморфологическом строении, делаются замечания о выходах полезных ископаемых, гидрогеологических объектах, физикогеологических явлениях. А в полевой книжке все пункты, где проводятся наблюдения, именуются точками наблюдения .

Описание маршрута начинается с указания района его проведения, отмечаются исходное положение наблюдателя, направление маршрута, адреса точек наблюдения, описание обнажений горных пород и других геологических объектов, а также приводятся разъяснения преподавателя во время маршрута.

Маршруты обычно строятся вкрест простирания горных пород и складчатых структур, для того чтобы можно было получить более ясное представление о тектоническом строении территории.

В каждой точке наблюдения выполняются следующие операции .

1.Производится точная привязка (т. е. устанавливают адрес) точки наблюдения, указывается ее номер.

Привязку можно производить, например, методом засечек с помощью горного компаса или буссоли. Если обнажение находится на берегу реки, местонахождение точки наблюдения устанавливают с помощью промеров расстояний от устья притока, ручья, промоины, изгиба реки и т. д. Особенно тщательно определяют местоположение первой точки наблюдения в маршруте, остальные привязывают и к местности и к предыдущей точке наблюдения.

Точка наблюдения отмечается на карте или глазомерной карте-схеме, нумеруется, причем нумерация единая, сквозная.

2.Указываются тип обнажения (скала, береговой обрыв, высыпка, тальвег промоины, выход из-под осыпи, выемка у дороги и т. д.), положение его в рельефе (например, склон долины, обрывистый берег реки, уступ речной террасы и т. д.), размеры его, протяженность и высота (если обнажение протягивается на значительное расстояние и располагается по падению пород, оно условно разбивается на несколько отличных друг от друга частей, каждую из которых отдельно нумеруют и описывают), общий характер залегания пород (горизонтальное, наклонные, породы смяты в складки, разорваны на блоки и т. д.).

3.Дается общая характеристика разреза в обнажении, при этом указывается порядок описания пород, сверху вниз или снизу вверх (приемлемы оба варианта, но последний – правильнее).

В опорном обнажении горные породы подразделяются визуально на слои или группы слоев. Для этого используются различные признаки: состав, окраска, слоистость и пр. Можно рекомендовать произвести типизацию пород, т. е. выделение наборов слоев, которые в дальнейшем упростили бы работу на других обнажениях. Это помогает также выявить закономерности в чередовании пород, обнаружить цик-

8

личность, позволяет выявить опорные (маркирующие) горизонты, имеющие важное значение при прослеживании пород от обнажения к обнажению. Опорный, или маркирующий, горизонт – слой, или пласт, среди толщ горных пород, отчетливо выделяющийся по внешнему виду и литологическим особенностям (цвету, составу, присутствию каких-либо включений и др.), стратиграфически выдержанный на большой площади. В осадочных породах опорный горизонт выделяется либо по вещественному составу (например, слой известняка в толще континентальных песчано-глинистых пород, слой кварцевого песчаника, пепловые туфы, прослой бентонитов, отдельные угольные пласты и пр.), либо по наличию в слое специфических включений (желваковые фосфориты, куски древесины и др.), а также входят пласты с характерным типом наслоения пород (например, косослоистые песчаники), биогоризонты (отложения с наличием крупных моллюсков, или брахиопод, «рыбный» пласт, слой с древесиной), наоборот, слой без окаменелостей среди органогенных пород. За такой горизонт может быть принят и контакт двух толщ, резко отличающихся по литологическому признаку, поверхность несогласия или поверхность коры выветривания.

В метаморфических породах за опорный горизонт могут быть приняты разновидности, обогащенные каким-нибудь легко распознаваемым минералом (гранат, дистен, амфибол и др.), пластовые тела вулканических пород и другие образования.

4. При изучении четвертичной толщи, а также горизонтально лежащих или пологонаклонных древних отложений определяются абсолютные или относительные отметки основания и кровли обнажения. Определения эти производятся различными способами. Можно определять высоту уступа с помощью горизонтального визирования. Для ватерпасовки чаще всего используют самодельный нивелир или эклиметр, а также ба- рометр-анероид.

Рис. 1.1.2. Определение высоты склона с помощью горизонтального визирования и самодельные приспособления для его производства: 1 – школьный нивелир; 2 – приспособление из трубок и кольца (по С. В. Обручеву); 3 – приспособление из равностороннего угольника с отвесом; 4 – принципиальная схема горизонтального визирования и определение высоты с помощью своего роста

9

При горизонтальном визировании наблюдатель становится у подножия склона и поднимает к уровню глаз прибор. Замечает на уровне глаз какой-либо предмет. Затем он поднимается вверх и становится в отмеченной точке и снова визирует прибор на склон. В том случае, если используются приспособления с отвесами помогает второй наблюдатель, следящий сбоку за отвесами. Определить высоту склона можно, умножив высоту своего роста (минус 15 см) на количество замеров. Если между точками измерить шагами расстояние, получим данные для построения профиля склона. Определение высоты возможно производить как способом, описанным выше, так и методом измерения углов наклона местности. В этом случае определение превышения ведется по формуле: h = d х tga, где а – угол наклона, d – расстояние до точки, высота которой определяется (по горизонтальной плоскости). При этом величина d всегда меньше измеренного расстояния S до той же точки, поэтому измеренную величину S надо уменьшить, введя в нее поправку. При углах меньше 5-7° и небольших расстояниях (до 100 м) поправки не вводятся. Величина тангенса определяется по тригонометрическим таблицам.

С помощью эклиметра можно составить и профиль местности (рис. 3, 5). В этом случае измерения ведутся двумя наблюдателями: один с эклиметром стоит в начале каждой линии, второй переносит мерную ленту. Углы наклона определяются путем визирования на помощника (рис. 1.1.2, линия КС). В полевую книжку записывают номера точек, расстояние между ними, измеренный угол а:

Записи ведут либо в форме таблицы, либо в форме схематического чертежа (рис.

1.1.3).

При измерениях заполняют графы 2, 3, таблицы, а во время обработки определяют данные для граф 4 и 5. Превышения исчисляются с помощью произведения чисел на тангенсы по измеренным величинам 4 и 5 и вычисленной d (h = d х tga). В таблице приложения содержатся произведения тангенсов углов от 1 до 34° на числа от 100 до 900. Если расстояние окажется меньше 100, например 20 м, берется произведение тангенса соответствующего угла на 200 м и уменьшается в 10 раз. Эти повышения записывают в графу 4, затем вычисляют отметки. В случае, если абсолютная отметка первой точки неизвестна, ее принимают за нуль, остальные прибавляют (или вычитают). Профиль строят на миллиметровой бумаге, при этом отношение вертикального масштаба к горизонтальному принимают обычно 1: 10.

10