Занятие 5, 6 (1теоретическое + 1 практическое ) Сбор образцов горных пород и полезных ископаемых своего региона, оформление коллекции полезных ископаемых.
Цель: Знакомство с горными породами и полезными ископаемыми своего
региона.
Содержание: Дать понятие горные породы, минералы, полезные ископаемые,
произвести отбор образцов. При наличии горного обнажения –
сделать его описание. Оформить коллекцию горных пород,
полезных ископаемых.
Методические рекомендации
В гражданском строительстве, для развития промышленности, сельского хозяйства важно знать геологию своего края. Для развития экономики страны первостепенное значение имеют полезные ископаемые. Их поисками занимаются специалисты – геологи, но зная каждый уголок своего края, школьники могут приходить на помощь специалистам. Под руководством опытных учителей они не редко открывают место рождения полезных ископаемых, которые имеют промышленное значение.
При поисках полезных ископаемых необходимо иметь в виду:
а) что определенные полезные ископаемые связаны с определенными геологическими отложениями. Зная геологическое строение своей местности, можно ориентировочно решить, что искать;
б) что на глубинах до 5 метров чаще всего находят гончарные, каолиновые, кирпичные глины, строительный гравий, кварцевый песок для стекольной промышленности, известняки и мел, фосфориты, бокситы, железные руды, уголь; на болотах торф, болотную руду;
в) что обломочный материал встречается, как правило, в долинах рек.
Ниже приведен образец записи обнажения.
Обнажение №1
Правьй берег р. Айдара, 2 км западнее от с. Осиновое, в глубоком каньонообразном овраге обнажаются сверху вниз:
А. Почва. Мощность — 0,3 м
Б.Зеленовато-серьіе, местами уплотненньїе мелко зернистьіє пески, содержащие мелкую гальку кремния и кварца, с многочисленными остатками растений и ходами зарьівающихся организмов.
Мощность — 1,8 м.
В. Ожелезненньїе песчаники с содержанием обильньїх растительньїх остатков (отпечатки листьев, окремнелая древесина, плоды и семена растений, остатки водорослей и т.п.), многочисленньїе ходьі червей, моллюски и т. д. Мощность- З,7 м.
Г .Гравийно-галечниковьій сильно ожелезненный горизонт.
Мощность - 0,6 м.
Д. Мергель бельїй, очень ожелезненньїй, трещиноватьій.
Видимая мощность — 4,2 м.
Описание обнажения сопровождаются взятием образцов с каждого слоя для дальнейшего изучения его минерального состава. Размерьі образцов должньї бьіть диаметром порядка 10 см. Также из слоя должен бьіть отобран максимально полньїй палеонтологический материал. Каждый образец должен иметь номер, который указывается в описании. Перед упаковкой образца к нему обязательно прикладывается этикетка размером примерно 4 x5 см следующего содержания:
Обнажение №______ Образец №______
Слой №__________________________________
(название минерала или горной породы)
(место сбора)
Число__________ Подпись
Горный компас и определение элементов залегания пород
При описании наклонных пластов (слоев) указываются их элементы залегания, определяющие положение этих слоев в пространстве - линия простирание, линия падения и угол падения.
Угол падения - это угол между горизонтальной плоскостью и плоскостью слоя.
Линия падения - это линия, лежащая в плоскости слоя и направленная в сторону его наибольшего уклона. Положение этой линии легко определить, если капнуть водой на наклонную плоскость слоя. След течения по плоскости слоя и будет линией его падения.
Линия простирания - это любая горизонтальная линия, лежащая в плоскости слоя, перпендикулярная линии падения.
Сами по себе эти элементы лишь принадлежат каждой определенной наклонной плоскости, но не определяют ее положения в пространстве. Для того чтобы сориентировать плоскость в пространстве, необходимо определить положение ее линии простирания и линии падения относительно сторон света, т. е. определить углы между этими линиями и направлением на север. Эти углы называются азимутами, соответственно азимутами простирания и азимутом падения. Замеры азимутов простирания и падения на местности проводят горным компасом.
Горный компас в отличие от географического имеет некоторые особенности, облегчающие работу с ним. Эти особенности заключаются в следующем:
1.В большинстве случаев (но не всегда) горный компас крепится на прямоугольной подставке таким образом, что ее длинные стороны параллельны оси С—Ю на компасе.
2. На лимбе компаса, т.е. круговом циферблате, разделенном на 360°, деления оцифрованы от 0 (С) до 360° в порядке, обратном движению часовой стрелки, т. е. положения В и 3 на компасе, обратные по отношению к действительному расположению этих частей света. Для чего это сделано, будет ясно из дальнейшего изложения.
3. Для замера вертикальных углов, т.е. углов падения плоскостных элементов, в горном компасе имеются специальный отвес (клинометр) и полукруглая шкала для него, расположенная параллельно шкале лимба. Посередине этой шкалы обозначена отметка 0°, совпадающая с обозначением 90° (В) на лимбе. От 0° в обе стороны располагаются деления до 90° соответственно. Отвес свободно колеблется только при вертикальном положении пластины компаса и нажатой кнопке фиксатора.
4. Для приведения площадки компаса в строго горизонтальное положение в нем имеется специальный уровень.
5. Северный конец магнитной стрелки компаса всегда ориентируется на северный магнитный полюс, а азимуты отсчитываются от северного географического полюса. Для устранения этого разногласия во многих моделях горных компасов имеется устройство для ввода поправки на магнитное склонение.
При замере азимутов компас в горизонтальной плоскости ориентируется значением 0 на лимбе (осью Ю—С) по направлению, азимут которого надо взять. В этом случае отсчет значения азимута берется по северному концу магнитной стрелки. Азимут простирания слоя можно замерять по любому из направлений линии простирания. Значения будут отличаться на 180°.
Замеряют также азимут залегания и угол падения слоев горных пород.
Занятия 7, 8 (1 теоретическое + 1 практическое) Почвы края.
Цель: Выявить особенности почв своего края (знакомство с почвами можно провести во время
экскурсии, по почвенным картам, по документам, фотографиям почв и почвенных
горизонтов).
Содержание: Выявить в районе площади с отдельными видами почв; составить карту почв.
Определить факторы почвообразования и причины своеобразия местных почв.
Обогащение почв органическими, минеральными, химическими удобрениями.
Мелиоративные работы. Лесополосы, их роль. Описание одного из типов почв.
Методические рекомендации
Почвы образуются из горных пород под влиянием воды, воздуха, живых организмов, особенно растений. Отмершие части растений разлагаются микроорганизмами и обогащают почву перегноем. Растения берут из почвы калий, азот, и другие питательные вещества.
На корнях растений бобовых (горох, бобы и др.) образуются бульбочковые бактерии, которые усваивают атмосферный азот и обогащают им почву.
Плодородие почв зависит от присутствия в ней питательных веществ, структуры, от состава, влажности, кислотности и др. физических, химических и биологических свойств.
Для улучшения плодородия почв люди обрабатывают почвы, производят мелиоративные работы (осушение, орошение, внесение удобрений).
Различные зоны Земли имеют определенные преобладающие типы почв (латеритные, черноземы, сероземы, торфяно-болотные и другие), но и в одном и том же районе они могут быть разными.
Изучение почв своего района проводится для того, чтобы найти и предложить пути увеличения их плодородия. В разных регионах – различные актуальные агрономические проблемы, например, где-то первоочередная задача – искусственное орошение, где-то – осушение, а где-то наиболее современные методы обработки.
Руководителю кружка необходимо выбирать темы для изучения соответственно местных условий.
Изучение свойств почв в полевых условиях
Изучение и описание почв проводится по грунтовыми разрезами, которые закладываются в пределах природного комплекса с учетом: средней крутизны склона, особенностей микрорельефа, средней каменистости почв, наиболее типичного растительного покрова. В условиях равнинного рельефа для закладки почвенного разреза выкапывается шурф глубиной 1,5-2,0 м до почвообразующих пород (в Донбассе глубина будет значительно меньше), длиной до 2 м и шириной 0,7-0,8 м. Стенка шурфа, на которую попадает больше света, остается прямой, по ней проводится описание почвенного разреза. Противоположная стенка спускается к днищу лестницей.
Описание грунтового профиля начинается с выявления генетических почвенных горизонтов и определения их мощности. Почвенные горизонты выделяются на основе комплекса признаков: цвета, механического состава, структуры, плотности, влажности и др. Указанного комплекса морфологических признаков достаточно для уточнения границ грунтовых признаков.
Почвенные горизонты индексируются и описываются. При описании почвенных профилей, для каждого горизонта отмечается: мощность, цвет, влажность, механический состав, структура, новообразования, включения, выраженность перехода горизонта в горизонт и характер нижнего предела В почвенном профиле выделяются следующие горизонты:
Ао - пахотный горизонт. На всех пахотных почвах образуется за счет верхних слоев почвы.
АП-подстилка, грубый гумус. В лесу - это опадающие листья, хвоя, ветки и др., На лугах и в степи - травянистый волок (стебли, листья и др.).
Ад - дерновый горизонт. Верхняя часть гумусового слоя целинных и залежных земель под травянистой растительностью, сильно переплетенной корневой системой растений.
А - гумусовый, перегнойно-аккумулятивный горизонт. Формируется в верхней части почвенного профиля, в нем накапливаются органические вещества разлагаются. Окрас, в сравнении с другими горизонтами, более темный.
Аг - элювиальный горизонт растворения и вымывания различных веществ в ниже лежащие слои. В разных почвах элювиальный горизонт может иметь различные названия: подзолистый, оподзоленный, солонцеватый и т. д.
В - горизонт постепенного перехода от аккумулятивного горизонта до почвообразующих породы. В нем откладываются вещества, которые выносятся из вышележащих горизонтов. Поэтому этот горизонт чаще называют элювий или горизонтом вымывания.
О - глеевый переувлажненный горизонт;
С - почвообразующая порода;
Д - коренная порода подстилающей поверхности.
Мощность горизонтов определяют в сантиметрах с помощью мерной ленты («сантиметра»), протянутой вниз по вертикальной стенке почвенного разреза. мощность сказывается двумя числами, которые показывают положение верхней и нижней границы горизонта от поверхности. Например, Ад-0-7, АИ -7-32 и т.д. В знаменателе иногда указывают общую мощность горизонта:
А, 7-237-23 и т.д.
Цвет практически определяют на глаз, путем сравнения с общеизвестными предметами, для унификации цветовых определений. В полевых условиях желательно иметь образцы цветовых шкал. Цвет обозначаются одним словом или словосочетанием. В последнем случае основной (доминирующий) цвет ставится в конце, например, буровато-серый. В случае неравномерного окрашивания горизонта, необходимо указать характер распределения окраски (пятнистая, полосатая, заплывами и т.п.). Следует иметь в виду, что цвет почвы зависит от степени ее увлажнения, источника освещения и структурности почвы.
При полевом определении влажности почвы можно воспользоваться следующими признаками:
1) Сухой грунт - присутствие влаги в почве рукой не чувствуется, грунт пылит, не холодит руку;
2) Свежий грунт (слабо влажный) - почва слегка холодит руку, не пылит;
3) Влажный грунт - в руке ясно ощущается влага; грунт сжимается в комки; бумага, приложенная к почве, быстро делается влажной;
4) Мокрый грунт - при сжатии в руке выделяется влага.
Механический состав почвы -это ее состав по величине частиц, составляющих. В поле чаще определяется пробой на скатывание(при необходимости почва для этого немного увлажняется). Механический состав может быть:
1. Песчаный (песок) - почва не скатывается в шнур (песка 90-100%);
2. Супесчаный (супесь) - неустойчиво скатывается в шнур в процессе скатывания распадается (песка 80-90%);
3. Легкий суглинок (песка 70-80%) - почва скатывается в шнур, а при сворачивании в кольцо распадается на отдельные дольки в самом начале свертывания;
4. Средний суглинок - при сворачивании в кольцо грунтовой шнур глубоко трескается и распадается (песка 60-70%);
5. Тяжелый суглинок - при сворачивании в кольцо грунтовой шнур трескается только по поверхности (песка 50-60%);
6. Глинистый (глина) - при сворачивании в кольцо грунтовой шнур совсем не трескается (песка менее 50%).
Иногда для определения механического состава в полевых условиях применяют так называемый «сухой метод». Зерно почвы раздавливают ногтем на ладони и втирают в кожу. Чем оно тверже, прочнее и чем большая часть почвы втирается в кожу, тем тяжелее почвы по механическому составу.
Структура почвы, то есть ее способность распадаться на различные по форме и размерам частицы, хорошо прослеживается уже при копании грунтовых шурфов, когда почва, сбрасываемая с лопаты, рассыпается на части определенной величины и формы. Чаще при определении структуры ножом или лопатой с каждого горизонта принимают грудки грунта, затем разламывают легким нажимом или подкидывают на ладони, наблюдая насколько грунт прочный и на какие частицы он распадается.
Классификация структурных частиц может быть представлена следующим образом:
Формы структуры Виды структуры
Поперечник, мм
Грани и ребра структурных частиц выражены плохо:
Глыбовая - неправильная форма и неровная поверхность
1. Крупноглыбовая
2. Мелкоглыбовая
более 100
100-50
Комковатая - неправильная форма, округлая и шероховатая поверхность.
3. Крупнокомковатая
4.Комковатая 5.Мелкокомковатая
50—30
30—10
10-0,5
Пылеватая
6. Пылеватые.
менее 0,5м
Грани и ребра структурных частиц выражены хорошо:
Ореховатая -более-менее правильная форма; поверхность граней сравнительно ровная, ребра острые.
7 Крупноореховатая
8. Ореховатая
9. Мелкоореховатая
10.Крупнозернистая
11. Зернистая
12.Мелкозерниста
Более 10
10-7
7-5
Зернистая - более - менее правильная форма, иногда округлая, с гранями шероховатыми или матовыми, то гладкими и блестящими
5-3
3-1
1-0,5
Название структуры дается по преобладающим частям.
Структура почвенных горизонтов часто бывает неоднородной. В таких случаях, согласно характера структурных частиц, почвенной структуры дается двойное название: комковато-зернистая, ореховато-зернистая и т.п. При определении структуры следует помнить, что структурные частицы увеличиваются сверху вниз по почвенному профилю: для верхних горизонтов характерна зернистая, грудковато-зернистая, пылеватые и другие структуры, для низших - ореховатая, глыбовая и др.
По плотности почвы могут быть очень плотные, плотные, рыхлые и рассыпчатые.
Пористость почвенных горизонтов может быть: тонкопористый, пористый, губчатый, ячеистый и т.д.
Трещиноватость различается по ширине трещин и щелей в почвенной массе. Почвы бывают трещиноватые и плотноватые.
Новообразования - это скопление в почвенной массе хорошо выраженных различных веществ и соединений, выделившихся в процессе почвообразования (солевые корочки, налеты, конкреции и др.). Сюда же относят ходы различных землероев, заполненных грунтом - "кротовники". Все новообразования тщательно описываются: размер, глубина, плотность, вскипание с кислотой, цвет и др.
Отмечается также наличие в почве включений-предметов, чисто механически привлеченных в грунтовую массу и не связанных с процессами почвообразования. К ним относятся валуны, раковины, обломки кирпичей, кости животных и т.п.
Определяется характер перехода горизонтов, связаный с выраженностью и характером их нижней границы. По степени выраженности выделяют следуя типа перехода горизонта в горизонт:
1) Резкий - переход осуществляется в течение 1-2см;
2) Ясный - переход осуществляется в течение 2-5см;
3) Заметный - переход осуществляется в течение 5-10см;
4) Постепенный - переход осуществляется в течение более 10 см.
По своему характеру границы переходов бывают волнистые, языковые, натеки и т.д.
Весь почвенный профиль проверяется на вскипания от раствора соляной кислоты.
Полевое описание почвенного профиля заканчивается полным названием грунта. Определяется он на основании всех ее вышеперечисленных морфологических признаков. Полное название включает в себя ее генетический тип и подтип, механический состав (по верхнему горизонту), степень оподзолености (глинистости, засоленности, смытости), состава почвообразующих пород. Например, чернозем мощный или средний, суглинок слабо смытый на лесоподобных породах.
При окончательном определении почвы пользуются грунтовыми определителями. Но для детального и более полного ознакомления с почвами. изучаемых в поле, с почвенных разрезов можно отобрать почвенные образцы для физико-химических анализов.
Описание почвенно-растительного покрова фиксируется в полевых дневниках. Все данные фиксируются в соответствующих графах бланков, таблиц. Если явление или процесс отсутствуют, в записях это фиксируется прочерком или словами "нет", "не выражен", не наблюдалось "и т.п. Следует избегать незаполненных или пропущенных граф, что в дальнейшей обработке полевых материалов может привести к ненужным сомнений.
