2. Горный компас
Горный компас используется для ориентирования на местности для глазомерной съемки, для замера элементов залегания слоев и трещин.
Горный компас имеет следующие особенности: он спроектирован с прямоугольным основанием, что позволяет визировать (направлять на определенный объект), основной лимб компаса, разгрудуирован против часовой стрелки, что позволяет определить непосредственно азимут направления по северному концу стрелки. Цена деления лимба 1 градус. Компас снабжен отвесом и шкалой для замера вертикальных углов (эксиметром). Цена деления шкалы 2 градуса. Горный компас состоит из магнитной стрелки и большого (круглого) лимба, необходимых для замера азимутов, а также из клинометра и полулимба для замера угла падения слоя. Горный компас монтируется на прямоугольной пластинке имеющей длину 9-11 см и ширину 7-8 см, в середине пластинки прикреплен лимб, разделенный на 360. Градуировка лимба произведена против часовой стрелки. Данный компас можно увидеть на рисунке 2.1-2.3.
Рисунок 2.1.Горный компас.
Порядок работы:
При отборе образцов горных пород обычно замеряют азимут угол наклона линии падения плоскостей маркировки.
Для нанесения линии падения и простирания на выбранный участок породы прикладывается компас (север лимба направлен вниз) так, чтобы уровень 7 установился в горизонтальном положении и, пользуясь ребрами компаса в качестве линейки, прочерчивают горизонтальную (линию простирания) и наклонную (линию падения) линии. Затем, разориентировав
магнитную стрелку, приподнимают нижнии конец компаса и производят отсчет азимута линии падения по северному концу стрелки. После этого, заориентировав стрелку, устанавливают корпус на длинную боковую грань вдоль линии падения, и разориентировав отвес, производят отсчет угла наклона. Схематичный рисунок определения азимута представлен на рисунке 4.
Рисунок 2.2. Схема определения азимута
Ребро линейки направляют на вершину измеряемого объекта, одновременно нажимая пальцем на кнопку ориентира, фиксируют положение отвеса и по шкале определяют угол наклона.
Измерив угол и зная одну из сторон прямоугольного треугольника, можно определить искомую высоту или расстояние. По значению sin , нанесенному на шкалу отвеса, можно определить cos α и tg α.
cos α = sin α (90° — α)
Для сохранения точности работы компаса при измерениях азимутов необходимо своевременно (сразу после каждого замера) арретировать магнитную стрелку.
Рисунок 2.3. Горный компас ГК-2.
3. Геологические маршруты
.
Рисунок 3.1. Обзорная карта района с нанесенными точками маршрутов.
Река Упа
2. Фалдинский карстовый провал
3. Демидовский карьер
Маршрут № 1
3.1 Геологическая деятельность рек Правый берег долины реки Упы в районе Криволучья
Геологическая работа поверхностных текучих вод зависит от массы воды и скорости ее течения. Чем больше масса и скорость, тем больше совершаемая работа. Она складывается из смыва, размыва (эрозии), переноса и отложения (аккумуляции) продуктов разрушения горных пород. Деятельность поверхностных вод, или водная денудация, имеет огромное значение в формировании рельефа. Она приводит к расчленению и в целом к понижению поверхности материков. Строение речной долины В развитии речной долины намечается определенная направленность и последовательность - переход от оной стадии к другой и цикличность. Выше были рассмотрены две стадии развития речной долины. Первая стадия, для которой характерно преобладание глубинной эрозии и каньонообразный, или V - образный, поперечный профиль долины, называется
стадией морфологической молодости. Вторая стадия называется морфологической зрелостью. Ей соответствует выработанный продольный профиль реки, приближающийся к кривой равновесия, и широкий плоскодонный U -образный поперечный профиль долины с хорошо развитой
поймой. При несущественных изменениях климата и тектонических движений земной коры совместное действие смежных рек (с системой протоков) и склонового смыва приводит к понижению и выравниванию рельефа. Так возникает выровненная поверхность суши, названная американским ученым В. М. Дэвисом - пенеплен, то есть почти равнина: волнистая или холмистая, иногда с отдельными возвышенностями — останцами, сложенными очень твердыми породами.
Известно, что эпохи слабого проявления тектонических движений, когда происходит выравнивание рельефа, сменяются эпохами относительно быстрых поднятий и опусканий земной коры. На месте плоскодонных долин появляются молодые эрозионные врезы V - образного типа. Происходит как бы «омоложение» речной долины. Река вновь начинает вырабатывать продольный профиль применительно к новым соотношениям с базисом эрозии. В результате в реке формируется новая пойма на более низком гипсометрическом уровне. Прежняя пойма останется у коренного склона долины в виде площадки, сочленяющейся с новой поймой уступом и не заливаемой талыми водами. Последующее оживление тектонических движений вновь вызовет врезание потока в коренные породы и формирование плоской долины на еще более низком уровне.
Таким образом, в речных долинах образуется лестница террас, возвышающихся друг над другом. Они называются надпойменными террасами. Самая высокая терраса является наиболее древней, а низкая - самой молодой. Нумеруются террасы снизу, от более молодой. У каждой террасы различают следующие элементы: террасовидную площадку, уступ или склон, бровку террасы, тыловой шов, где терраса сочленяется со следующей террасой или с коренным склоном В основании аллювиальных отложений каждой террасы всегда располагается цоколь, сложенный коренными горными породами. В зависимости от высотного положения цоколя и мощности аллювия выделяются три типа террас
1.Эрозионные террасы (размыва), в которых почти вся террасовидная площадка и уступ слагаются коренными породами, и лишь
местами на поверхности сохраняется аллювий. Они образуются в молодых горных сооружениях в результате интенсивных тектонических движений.
2. Аккумулятивные террасы, в которых площадка и уступ полностью сложены аллювиальными отложениями, а цоколь из коренных пород всегда ниже уровня реки и никогда не обнажается. Они образуются в пределах низменных платформенных равнин, в межгорных и предгорных впадинах. 3. Цокольные или смешанные, эрозионно-аккумулятивные террасы характеризуются тем, что в нижней части уступа выходит на поверхность цоколь, а верхняя часть уступа и площадка сложены аллювием. Они образуются в переходных зонах от поднятий к погружениям, реже к равнинам Устья рек Различают два типа устьев рек - дельты и эстуарии. Дельты - это плоские низменные равнины, полого наклоненные в сторону моря, часто имеющие форму, близкую к треугольной. В их пределах река распадается на многочисленные радиально расходящиеся рукава и потоки, образуя аллювиально-дельтовые равнины. Река, впадая в моря и озера, приносит с собой большое количество обломочного материала, как влекомого по дну, так и во взвешенном состоянии. Часть его уносится в море, значительная же часть оседает в прибрежной зоне, образуя подводный конус выноса. Постепенно нарастая в сторону моря, в ширину и высоту, он начинает выступать на поверхности в виде выдающегося в море широкого конуса (дельты) с вершиной, обращенной к реке. Дельты образуются при относительно небольшой глубине моря, обилии обломочного материала, отсутствии приливов и отливов и сильных вдоль береговых течений и сравнительно медленных колебательных тектонических движений.
В речных дельтах встречаются различные по своему составу и генезису
отложения:
Аллювиальные отложения русловых потоков (на равнинах - пески и глины, более грубый материал - в горах);
Озерные отложения, в отшнурованных руслах (глинистые осадки, богатые органическим веществом);
Болотистые отложения (торфяники, на месте зарастающих озер);
Морские осадки.
Эстуарии - воронкообразные заливы, глубоко вдающиеся в долину реки. Они хорошо выражены у Сены, Эльбы, Темзы и других рек. Для образования эстуариев благоприятны условия там, где наблюдаются приливы и отливы, вдольбереговые течения и прогибание земной коры. Во время приливов море далеко вдается в устьевые части рек, а во время отливов морская вода вместе с речной образуют мощный поток, движущийся со значительной скоростью. При этом обломочный материал, принесенный рекой, выносится в море, где подхватывается береговыми течениями.
С эстуариями по форме сходны лиманы - расширенные устья рек, затопленные водами моря, не имеющие приливов и отливов, и превращенные в заливы. Их образование связано с прогибанием земной коры в устьевых частях рек.
В Тульской области протекает 1 682 реки и речки, как постоянно текущие, так и пересыхающие, общей протяженностью 10 963 км. Большинство рек имеют длину менее 5 километров. Они составляют около 77 % всего количества водотоков. Это так называемые малые реки области. К малым рекам относятся практически все реки области, за исключением Оки, Упы, Дона и Красивой Мечи.
Характеризуя речную сеть Тульской области, можно заключить следующее:
1 Все реки области относятся к равнинному типу. Они, как правило, имеют спокойное течение и малое падение. Это объясняется тем, что разница
высот между истоками и устьями рек незначительна;
2 По режиму питания реки области относятся к смешанному типу: преимущественно снеговые с участием дождевого и грунтового питания. Для всех рек области характерны значительные сезонные колебания уровня воды и неравномерность стока по сезонам года.
Наиболее полноводными реки бывают весной, когда они дают около 75 % годового стока. Летом же, несмотря на увеличение количества осадков, сток резко уменьшается, реки мелеют, а самые мелкие нередко совсем пересыхают.
Большинство рек области берет начало в пределах ее территории и течет от центральной части области в различных направлениях, что определяется особенностью рельефа местности.
Реки области относятся к двум бассейнам - бассейну Дона и бассейну Оки. На бассейн Оки в пределах области приходится 75 % территории Тульской области, на бассейн Дона - 25 %. При этом юго-восточная часть области орошается верхним течением Дона и его притоков, вся остальная территория - системой реки Оки.
Реки производят огромную денудационную и аккумулятивную работу, существенно преобразуя рельеф. Питание рек бывает: снеговое, ледниковое, дождевое, смешанное, за счет подземных вод. Для каждой реки в течение года характерно чередование периодов высокого и низкого уровня воды. Состояние низкого уровня называется меженью, а высокого - паводком или половодьем. Движение воды в реках всегда турбулентное (беспорядочное, вихревое). В поперечном сечении потока максимальные скорости наблюдаются в наиболее глубокой части потока — стержне, меньше - у берегов.
Современный ландшафт земной поверхности сформирован под действием последнего оледенения и стока поверхностных вод.
Сток поверхностных вод делится на площадной и линейный. Реки бывают горные и равнинные. Реки делятся по возрасту на молодые, стареющие и старые.
Каждая река отмечается как разрушительной, так и созидательной деятельностью.
Разрушительная деятельность заключается в эррозии. Эррозия имеет три составляющих компонента:
разрушение горных пород "живой силой" воды;
корразия - разрушение дна и берегов путем царапанья частицами влекомыми водой;
коррозия - химическое растворение.
В верховьях реки преобладает донная эррозия, в среднем течении - донная береговая и перенос смытого материала, в низовье - аккумуляция всех пород, переносимых рекой.
Река Упа относится к типичным равнинным рекам. Для нее характерно медленное течение (0,1 м/с), отсутствие порогов, перекатов, водопадов. Она имеет корытообразный врез в горные породы. Упа - старая река.
На участке от машиностроительного техникума и выше по течению реки на правобережной части долины довольно четко выделяется уступ пойменной террасы, высота которого над урезом воды около 4м и ширина 50-70м. Пойменная терраса на левобережной части имеет большую ширину (до 1,5км). Пойменная терраса представляет собой аккумулятивный элемент рельефа речной долины, формирование их связано с накоплением осадков в период высокого половодья. Речные осадки (аллювий) на реках равнинного типа представляются обычно |песками и суглинками.
Упа имеет ширину 35-45м, глубина реки достигает 3-4м, русла реки сильно заилены.
По результатам специального экологического исследования реки установлено, что данные осадки реки на этом участке содержат значительную примесь техногенных веществ, в частности примесь золы от смягчения углей, а выше по течению в осадках присутствует металлический хлам.
В результате, в осадках отмечается повышенная концентрация железа, цинка, ванадия и других тяжелых металлов. На рисунке 3.2 представлен поперечный профиль реки Упы. Далее на рисунках 3.4-3.5представлен общий вид реки и ее пойма.
Рисунок 3.2. Поперечный профиль реки Упы
Рисунок 3.3. Пойма реки Упы в районе Криволучья
Рисунок 3.4. р. Упа
Рисунок
3.5. Р.Упа
Изучение выходов Упинских известняков иродников
Обнажение упинских известняков обнаружено на склоне первой надпойменной террасы на правом берегу р. Упы. На расстоянии 300м от участка начала спрямления реки. У подножия склона выступают крупные глыбы известняка размером до 1м.
Известняк (осадочная порода, состоящая из кальцита (СаСОЗ) светло-желтый, мелкозернистый, массивный, средней крепости, с частыми тонкими каналами (следы водорослей), которые покрыты мелезистыми пинками. Такой известняк по склону и у основания склона отмечается дальше вплоть до самой крутой извилины реки. У основания склона на высоте до 1,5-2м отличаются небольшие родники и слабая заболоченность, связанная с выходом на поверхность водоносного горизонта. На этом участке русла реки Упы полностью прорезает ютложения нижнего карбона и в глубокой части вреза вскрываются карбонатные породы озерско-хаванской толщи верхнего карбона.
На расстоянии 600м от начала участка спрямления р. Упы в районе Криволучья находится родник. Дебит родника: 15 литров/мин, вода прозрачная, бесцветная, вкус освежающий, температура воды составляет +5°С; родник для питьевых целей пригоден. В воде находится повышенное содержание железа.
Родник истекает из упинских известняков по почве малевских глин.
Родник не каптирован. Вокруг основного родника наблюдается несколько родников малого дебита, а также пластовые выходы воды. Схема выхода известняков представлен на рисунке 3.6.Далее идут фотографии известняков(рисунок 3.7-3.9)
Рисунок 3.6. Схема выхода упинских известняков
Рисунок 3.7. Выход на поверхность упинских известняков
Рисунок 3.8. Выход на поверхность
упинских известняков
Рисунок 3.9. Выход на поверхность упинских известняков