Геологический памятник "Обрыв Семицветка"

На конкурс «Юные исследователи окружающей среды»

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Современные процессы выветривания

в породах Геологического памятника регионального значения

Обрыв «Семицветка»

и возможности его исчезновения

          Выполнила:

Ученица 8 класса МБОУ Речная ООШ

                             Адамовского района

                 Мингалиева Татьяна Рашитовна

  Руководитель:

учитель химии высшей категории

                                                                Зеленкова Валентина Денисовна

пос. Речной , 2012г.

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

Глава 1. Теоретическая часть

      1.1  Краткая характеристика Памятника, его статус  ……………………    5

      1.2  Краткое описание обрыва «Семицветка» по данным А.А.Чибилёва ...5

Глава 2. Экспериментальная часть, результаты исследований

2.1 Основные термины и понятия……………………………………………7

2.2 Выветривание и его причины, кора выветривания……………………..7

2.3 Карстовые образования …………………………………………………..8

2.4. Хрусталеносный лог в долине реки Джаман-Акжар…………………..9

2.5 Геологический памятник, геологическая ценность…………………...10

2.6 Наблюдения на обрыве «Семицветка» и сравнение современных
     фотографий с фотографиями, сделанными 10-25 лет назад…………..11

Заключение (выводы)…………………………………………………………..  13      

Список литературы……………………………………………………………..  14

Приложения ……………………………………………………………………...15

                                      ВВЕДЕНИЕ

В 3,5 километрах к западу от поселка Речной, в правом берегу реки Джаман-Акжар находится обрыв «Семицветка». Такое  название возникло в связи с изумительной многокрасочностью глин, слагающих этот обрыв. Преобладающие тона окраски: вишнево-красный, сиреневый, охристый различной густоты, белый, малиновый и другие. По берегам рек и речушек Адамовского района такие цветные глиняные обрывы не редкость, но именно этот получил статус регионального геологического памятника природы и занесен в списки охраняемых объектов.

Мы, учащиеся Речной школы, гордимся этим памятником и часто бываем здесь, тем более, что это, действительно, очень красивое место. Сюда приезжают туристы из других регионов, и в Интернете выложены их хвалебные отзывы и рекомендации о посещении.

Но, по словам старожилов, ещё несколько лет назад «Семицветка» выглядела куда более величественно – и крутизна была более значительной, да и высота тоже. Вода и ветер разрушают обрыв и вполне возможно, что со временем он может исчезнуть.

Гипотеза. В результате современных эрозионных процессов уникальный памятник природы  может полностью разрушиться и исчезнуть.

Проблема. Памятник имеет важное геологическое значение и о нем нужно позаботиться.

   Тема: Процессы современного выветривания в пределах геологического памятника природы регионального значения  «Обрыв Семицветка».

           Цель:  Изучить типы выветривания, характерные для данной площади и определить их роль в возможности разрушения уникального объекта.

           Задачи:

            - по литературным источникам выяснить, что такое обрыв
             «Семицветка» и в чем его геологическая ценность;

- выяснить, что такое современное выветривание и определить его  причины;

- попробовать охарактеризовать процессы, протекающие на обрыве;

- определить, что можно сделать для сохранения данного памятника природы.

Методы исследования: наблюдение, теоретическое и практическое исследование.

Объект изучения: обрыв Семицветка

Предмет исследования:  процессы выветривания в пределах изучаемой площади

                                    Глава 1. Теоретическая часть

                    1.1  Краткая характеристика Памятника, его статус
Федеральный округ: Приволжский, Оренбургская область, Адамовский р-он
Географические координаты: Широта: 51.83,  Долгота: 59.38
Категория: Уникальный геологический объект (УГО)
Геологический профиль: Стратиграфический
Общая площадь: 8 га
Год создания: 1998
Статус: Региональное значение 
Нормативно-правовая основа функционирования: Утвержден распоряжением главы Администрации Оренбургской области № 505-р, 21.05. 1998 г.
Перечень основных объектов охраны:
опорный разрез мезозойских рыхлых отложений

1.2  Краткое описание обрыва «Семицветка» по данным А.А.Чибилёва

Приречный обрыв на правобережье Джаман-Акжара, сложенный в основном глинами с примесью кремнистой муки (маршаллита). Местное название «Семицветка» возникло в связи с изумительной многокрасочностью этих глин. Причина многоцветья и яркоцветья Джаман-Акжарского обрыва заключается в том, что его глины образовались в мезозое, когда климат в наших широтах был от субтропического до тропического. Жара и обилие влаги вызывали бурное течение природных химических реакций. В раствор переходили соединения железа – основные красители горных пород, дающие яркие краски. Глины «Семицветки» относятся к речным и озерным отложениям мезозоя, в них встречается крупная речная галька. Эти древние мезозойские рыхлые отложения накопились, а затем сохранились от последующего размыва в карстовой западине. В низах разреза обнажены отложения типа «беликов» – каолиновые белые глины с маршаллитом, щебнем кремней и редкой галькой. Выше залегает пестроцветная, в основном, глинистая толща, в которой изредка встречается щебень кремней и хорошо окатанная кварцевая галька. Много стяжений лимонита. Слоистость сильно нарушена, местами падение слоев почти вертикальное. Толща, возможно, является аналогом синарской свиты мезозоя. Опорный разрез мезозойских рыхлых отложений обрыва является современником эпохи интенсивного россыпеобразования на Урале. В этот период многие скальные горные породы под действием химических процессов быстро разрушались и становились глиной (корой выветривания), а устойчивые – золото, алмазы, платина, горный хрусталь — сохранялись и накапливались в руслах водотоков. Поэтому обрыв «Семицветка» имеет не только эстетическое и стратиграфическое значение, но и содержит ценнейшую информацию о периоде образования и локализации золотых, хрустальных и других россыпей редких металлов Южного Урала. Объект может служить источником информации при стратиграфическом расчленении разрезов золотых россыпей региона.

Глава 2. Экспериментальная часть. Результаты исследования.
2.1 Основные термины и понятия

Основными понятиями, с которыми нам захотелось познакомиться именно при изучении процессов выветривания,  мы решили обозначить следующим образом:

1. Что такое выветривание и его причины
2. Что такое кора выветривания и почему с ней связаны хрусталеносные россыпи
3. Что такое процессы карстообразования
4. Геологическая ценность и геологический памятник

2.2 Выветривание и его причины, кора выветривания

Из Геологического словаря мы узнали, что выветривание это процесс изменения и разрушения минералов и горных пород на поверхности Земли под воздействием физических, химических и органических агентов. Различают физическое (механическое) и химическое выветривание. Некоторые выделяют также органическое выветривание. Физическое выветривание происходит под воздействием изменения температуры, замерзания и оттаивания воды в трещинах, деятельности животных и растений (сверление, рост корней); испарения и кристаллизации солей, содержащихся в воде и приводит к образованию обломков пород и минералов различного размера. Химическое выветривание происходит под воздействием воды, кислорода и углекислоты воздуха, а также биохимических процессов, связанных с жизнедеятельностью организмов, особенно бактерий в почвенном слое, а также с разложением органического вещества. Вода действует путем непосредственного растворения, гидратации и гидролиза — полный распад минералов. Кислород является энергичным окислителем, углекислота повышает химическую активность вод. При химическом выветривании минералы глубинных зон земли, возникающие в условиях высоких давления и температуры, разрушаются с образованием минералов, устойчивых на поверхности земли. Например, полевые шпаты и слюды превращаются в глины, а кварц, горный хрусталь, золото остаются неизменёнными.

Процессы химического и физического выветривания происходят одновременно и взаимосвязаны, но в зависимости от физико-географических условий преобладает тот или иной тип выветривания. В областях с дефицитом влаги господствует физическое выветривание, в умеренно-влажной и влажной зонах — химическое. Вместе с тем физическое выветривание опережает и подготавливает породы для химического выветривания. Пространство, где происходит выветривание, называется зоной выветривания. В результате образуется кора выветривания, представляющая собой более рыхлый — пористый материал, состоящий из обломков исходных пород и минералов и новых минералов, устойчивых в условиях низких давления и температуры. Часто это существенно глинистые образования. Выветривание происходит стадийно и поэтому в коре выветривания нередко наблюдается зональность. Различают современную и древнюю (ископаемую) кору выветривания.

2.3 Карстовые образования

Про карст мезозойского возраста на Урале мы узнали следующее.

На платформенном этапе развития уральского подвижного пояса в мезозое в условиях относительной тектонической стабильности при наличии благоприятных климатических условий (тропический и субтропический  очень влажный климат, временами переменно-влажный и засушливый) существовали благоприятные условия для формирования химических кор выветривания. Одновременно на площадях развития  карбонатных пород протекали масштабные процессы карстообразования (образование пустот и пещер среди горных пород).

В минералогическом отношении наибольший интерес представляют горизонты заполненного карста, формировавшиеся в мезозое в обстановке влажного климата. Роль древнего карста была многообразной.

• Во-первых, карст являлся механическим барьером на пути перемещающегося песчано-галечного и глинистого материала, что могло в определенных условиях привести к образованию россыпей благородных металлов и горного хрусталя.
• Во-вторых, в областях распространения карста существовала своеобразная геохимическая среда, способствовавшая возникновению полезных ископаемых химического происхождения (железных, бокситовых, никелевых и иных типов руд).
• В-третьих, в пределах карстовых полостей в последние годы выявлены продукты более поздних наложенных низкотемпературных химических процессов. В определенных геолого-структурных обстановках с этими процессами может быть связано формирование благороднометалльной минерализации нетрадиционного для Урала типа. Сказанное позволяет рассматривать зоны древнего заполненного карста уже с иных позиций и включать эти области в сферу прогнозно-металлогенической оценки на эндогенное золотое оруденение.

2.4. Хрусталеносный лог в долине реки Джаман-Акжар

В окрестностях поселка Речного есть ещё один геологический памятник — Ложковый карьер, содержащий россыпи горного хрусталя. Карьером вскрыты большие фрагменты хрусталеносной россыпи — красноцветные и пестроцветные миоценовые «кавардачные» глины с щебнем и галькой. Этими породами был заполнен древний лог. По сути дела карьером вскрыт погребенный лог. В стенках карьера и отвалах можно встретить обломки некондиционного горного хрусталя и молочно-белого кварца. Ложковый карьер в посёлке Речной — единственный хорошо вскрытый разрез погребенных хрусталеносных россыпей Оренбургской области.
        В 1954 году в долине реки Джаман-Акжар геологом Есиным Н.В. и прорабом Федоровым В.С. было открыто Теренсайское месторождение горного хрусталя, залегающего в породах палеозойского возраста, то есть тех, по которым и развивалась мезозойская кора выветривания.

Горный хрусталь – это наиболее чистая разновидность кварца, образовавшаяся в виде прозрачных кристаллов. Название хрусталь произошло от греческого слова «кристалл» – лёд, поскольку античные ученые считали горный хрусталь окаменевшим льдом.

Кристаллы кварца известны человеку более 2000 лет, но вплоть до первой четверти XX века применение их не выходило за рамки гранильного и ювелирного дела. Иное значение эти кристаллы приобрели после открытия в них пьезоэлектрического эффекта. Благодаря этим свойствам кристаллы кварца превратились в важное техническое сырье. Основное их применение – космическая техника, радиоэлектроника и электротехника.

В 1955 году было начато строительство поселка, получившего название Речной. В последующие годы на месторождении параллельно с проведением разведочных работ была организована добыча кристаллов кварца из россыпи лога. Породы с кристаллами извлекали дизельными экскаваторами, а затем промывали с помощью гидромониторов. Для разработки месторождения была заложена шахта и глубокие карьеры. Самый большой кристалл, добытый на месторождении весил 734 килограмма и назывался «Малютка». Он сейчас находится в музее города Екатеринбурга.

До сих пор по берегам реки можно найти кристаллы кварца.

2.5 Геологический памятник, геологическая ценность

Геологический памятник - уникальный объект  естественного происхождения или участок, наиболее полно и наглядно для данной местности характеризующий протекание геологических процессов и их результаты, представляющий научную ценность, доступный для непосредственного наблюдения и изучения. Геологические памятники серьезно отличаются от других памятников, так как часто требуют специфических охранных мер, порой даже запрещенных законодательно для памятников природы: расчистка и укрепление обнажений и др.

В качестве геологических памятников могут выступать:

1. стратиграфические и опорные разрезы;
2. эталонные участки месторождений полезных ископаемых;
3. крупные местонахождения типичных или уникальных комплексов ископаемых остатков растений и животных;
4. уникальные геологические объекты - места находок редких минералов, горных пород и полезных ископаемых, известные в крайне ограниченном числе;
5. хорошо сохранившиеся в условиях интенсивного антропогенного воздействия (например, в городах) геологические объекты;
6. места (участки) наиболее полной и наглядной проявленности типичных или уникальных для данной местности геологических процессов.

         Геологический памятник регионального значения - геологический объект или фрагмент геологической среды, в котором представлена информация, уникальная для отдельно взятого региона.
       Геологический памятник локального значения - геологический объект или фрагмент геологической среды, в котором представлена информация, имеющая значение для понимания местного геологического строения.

2.6 Наблюдения на обрыве «Семицветка» и сравнение

современных фотографий с фотографиями, сделанными 10-30 лет назад

Мы нашли не так много качественных фотографий, сделанных на обрыве «Семицветка» 10, а тем более 20 и 30 лет назад. Самыми лучшими оказались фотографии из книги А.А.Чибилева «Геологические памятники Оренбургской области», изданной в 2000 году (фотография 1996 года) и А.Макшанова из газеты «Орский вестник» за июль 2005 года. Мы обратили внимание, что общие очертания обрыва и его цветовая гамма сохранились. По черно-белым фотографиям также можно судить о сохранности обрыва и окружающих его скал. Очень заметно изменилась растительность – вдоль обрыва выросли тополя, высота которых достигает высоты собственно «Семицветки». Конечно же, мы обратили внимание, что заметно углубились некоторые трещины, ведь по ним весной стекает вода. Но катастрофических разрушений, угрожающих целостности обрыва мы не заметили. Высота обрыва практически не изменилась, расстояние от русла реки до обрыва не увеличилось, крутизна не уменьшилась.

Мы узнали, что в восьмидесятые годы рядом с «Семицветкой» было решено сделать запруду для того, чтобы развести там рыбу и сделать местом отдыха. Было завезено несколько сотен кубов крупно-глыбового щебня. Но в первую же весну запруда была размыта, и о её наличии свидетельствуют лишь жалкие остатки по берегам реки ниже Семицветки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

        В результате проведенных исследований, которые заключались, в основном, в просмотре литературы и фотографий и расспросах старожилов поселка мы познакомились со следующими вопросами:

1. Мы выяснили, что такое геологические памятники и в чем заключается их ценность.
2. Мы разобрались с понятиями «Процессы выветривания, кора выветривания, процессы образования россыпей» и поняли, что в настоящее время эти процессы тоже протекают, но в естественных, ненарушенных человеком объектах они протекают достаточно медленно. А в наших условиях сухого климата их практически не заметно.
3. Мы теоретически познакомились с понятием «карст» и решили для себя, что этот замечательный процесс позволил сохраниться нашей «Семицветке» и другим древним объектам. Ведь глины «Семицветки» – это древняя коры выветривания.
4. Наша Гипотеза о том, что обрыв «Семицветка» может исчезнуть, не подтвердилась. Процессы выветривания, протекающие  на ней, слишком медленные, чтобы разрушить её без вмешательства человека ближайшие сотни лет.
5. Тем не менее, «Семицветка» остается геологическим памятником Федерального значения и нуждается в охране. И мы рады тому, что Природа воспротивилась в своё время строительству запруды!

Список используемой литературы

1. А.А.Чибилёв «Природное наследие Оренбургской области» Оренбургское книжное издательство, 1996 г.

2. Геологические памятники природы Оренбургской области, Оренбургское книжное издательство, 2000г.

3. Чибилев А.А., Павлейчик В.М., Чибилев А.А.(мл) «Природное наследие Оренбургской области: особо охраняемые природные территории».
Оренбург: УрО РАН, Печатный дом «Димур»

4. Геологический словарь, Москва, 1975г.

Интернет-ресурсы

http://oren-icn.ru Интернет-портал Природа Оренбургской области

http://orenkraeved.ru Интернет-портал Природа Адамовского района http://www.orenobl.ru – Природа и география Оренбургской области

http://geomem.ru – Уникальные геологические объекты России
http://wiki.web.ru/ , http://slovorus.ru - Словари
http://www.science-education.ru – про карст мезозойского возраста на Урале

Разноцветные глины обрыва Семицветка