Геологическое образование школьников в рамках краевой программы

ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБРАЗОВАНИЕ ШКОЛЬНИКОВ В РАМКАХ КРАЕВОЙ ПРОГРАММЫ

Е.А. Дзагоева

Алтайская государственная академия образования им. В.М. Шукшина, г. Бийск

Полевые выезды в геологическом обучении имеют первостепенное значение. В августе 2013 г. мы были приглашены для участия в Краевой профильной смене «Алтайская шкатулка», которая организуется краевым государственным бюджетным образовательным учреждением «Алтайский краевой центр детско-юношеского туризма и краеведения». Программа существует три года, рассчитана на пять лет. В 2013 г. проводился третий выезд для проведения полевых наблюдений.

В смене участвовали учащиеся и преподаватели Бийского, Панкрушихинского, Поспелихинского, Косихинского, Рубцовского, Табунского районов, города Заринска в количестве 80 человек. Ответственная за организацию профильной смены «Алтайская шкатулка» - М.Н. Завгородняя, методист отдела краеведения КГБОУДОД «АКЦДЮТиК» (г. Барнаул).

На подготовительном этапе учителя школ были предупреждены о том, что каждый учащийся и команда в целом должны иметь геологические молотки, компасы, мешочки для образцов и др., а также геологическую карту края, определители минералов и горных пород [13].

Место проведения занятий - с. Алтайское. Оно было определено возможностью одновременного размещения большого количества учащихся. В тектоническом отношении территория позволяет познакомиться с Сарасинско-Чергинский глубинным разломом, разделяющим Бийско-Катунскую и Ануйско-Чуйскую структурно-формационные зоны. В районе практики развиты верхнерифейские и вендские отложения, представленные мраморизованными и битуминозными известняками, кварцитами, девонскими известняками, терригенными отложениями и в меньшей степени субвулканическими телами порфиритов.

На первой же встрече с участниками смены была подчеркнута уникальность территории: приуроченность к глубинному разлому, определяющему расположение золото-ртутного рудного пояса, влияние разлома на конфигурацию речной сети (р. Сараса), на прокладку старого Чуйского тракта по широкой долине реки Сараса от с. Алтайское до с. Черга.

В качестве объектов для изучения были выбраны: геологический разрез на участке с. Большое Кыркыла - с. Басаргино; Сарасинское золото-ртутное месторождение; Сарасинское месторождение флюорита; пещера Большая Кыркылинская, известняковые отложения девона ближайших вершин в окрестностях с. Алтайское, аллювиальные отложения р. Каменки.

В работе использовались следующие формы занятий: полевые наблюдения и описания, шлиховой анализ, лекции, камеральная обработка, защита коллекции и отчета. Виды деятельности учащихся включали описание и зарисовку геологических обнажений, определение азимутов простирания падения и углов падения, камеральную обработку и описание образцов горных пород и минералов, составление коллекции минералов и горных пород, составление карты фактического материала, написание и защиту отчета.

Район практики охватывает две разные структурно-формационные зоны: Бийско-Катунскую и Ануйско-Чергинскую, разделенных глубинным тектоническим разломом -Сарасино-Черчинским. В ходе практики учащиеся имели возможность наблюдать разнообразные по вещественному составу и условиям образования горные породы, включая наиболее древние, встречающиеся в Горном Алтае, разрывные нарушения и полезные ископаемые, работать с геологическим компасом, описывать геологические обнажения, составлять простейшие разрезы.

В последнее время появилось много интересных монографий и учебных пособий по геологии Алтая. Среди них следует назвать монографии А.И. Гусева и В.Н. Коржнева по полезным ископаемым Алтайского края и Республики Алтай, а также учебные пособия, которые использовались для проведения занятий и были рекомендованы учителям школ для организации выездов школьников по геологии [1-3]. Полевые выезды осуществлялись по трем маршрутам.

Маршрут № 1. Изучение геологического разреза на участке с. Большая Кыркыла - с. Басаргино. Цель: ознакомление с методикой описания геологического разреза, определение осадочных горных пород и флоры раннего девона.

Разрез проходит вкрест простиранию геологических структур, что позволяет проследить изменчивость состава и залегания пород, представленных преимущественно мощными осадочными породами позднерифейского-раннекембрийского возраста. Отложения верхнего рифея-венда выделены в баратальскую серию, нерасчлененную, в Каимском блоке Аламбайско-Каимской зоны. Представлены доломитами, доломитизированными известняками, силицилитами, алевролитами. Более молодые отложения верхнего рифея и раннего кембрия выделены в каянчинскую свиту, сложенную известняками, доломитистыми известняками, реже доломитами, глинистыми и кремнистыми сланцами, алевролитами, редко базальтами. Отложения благоприятны для локализации эпитермального ртутного оруденения. Разрез описывается в трех точках.

1. Мраморизированные известняки серого цвета блокового строения, выходы которых прослеживаются в 2-х км к востоку от с. Б. Кыркыла могут рассматриваться как одни из наиболее древних не только в изучаемом районе, но и в Горном Алтае в целом (баратальская свита).

2. Битуминозные известняки в близи с. Б. Кыркыла черного цвета сильно рассланцованные, что указывает, с одной стороны, на изменение в осадконакоплении, т.к. увеличивается доля органического вещества, с другой стороны - на интенсивную более позднюю тектоническую активность.

3. В районе с. Басаргино у обочины дороги обнажается разрез раннедевонских терригенно-осадочных пород. Они представлены конгломератами гравийно-галечникового состава, сменяющимися песчаниками, алевролито-песчаниками, алевролитами и глинистыми сланцами. В алевролито-песчаниках наблюдаются углистые отпечатки первых споровых растений раннего девона - риннии (Шша) и савдонии (Sawdonia).

В задании было отмечено, какие признаки горных пород указывают на из происхождение и относительный возраст; по каким признакам можно судить об изменении береговой линии в девонских терригенных отложениях; почему отпечатки сухопутных растений следует искать в алевропесчаниках, а не в конгломератах или глинистых сланцах.

Задание для учащихся. 1. Собрать и описать образцы горных пород разного состава. 2. Зарисовать обнажение. 3. Определить с помощью компаса азимут падения и угол падения пластов. Камеральная обработка. 1. Оформление коллекции горных пород. 2. Зарисовка карто-схемы фактического материала. Обозначение состава пород и азимута и угла падения на схеме; составление легенды. 3. Составление стратиграфической колонки. 4. Описание разреза в отчете.

Маршрут № 2. Золото-ртутное месторождение Сарасинское (Лог Сухонький). Цель: изучение минералов ртути и мышьяка, определение условий формирования месторождения.

Месторождение находится в левом борту р. Сараса в логе Сухоньком. Поисковые и разведочные работы проводились в 1949-1956 и 1968-1972 гг. Месторождение мелкое с запасами ртути 254 т, представляет интерес как перспективный золото-ртутный тип оруденения. Вмещающие породы - доломитизированные известняки и известняки нижнего кембрия, перекрытые по надвигу карбонатно-терригенными отложениями нижнего девона. Рудные минералы, которые можно наблюдать в отвалах штольни, в настоящее время закрытой, представлены киноварью, реальгаром и аурипигментом. Золото дисперсное. Месторождение имеет мантийное происхождение. Контролируется структурно-

тектоническими факторами: ртутные месторождения приурочены к участкам слабой суммарной трещиноватости с интенсивностью 12-25 трещин на 1 м2.

В задании было указано: значение надвига, выполняющего функцию ловушки для отложения минералов ртути, обладающей высокой летучестью; ассоциация ртути, золота и мышьяка как указатель на мантийный источник; связь месторождения с Сарасинским глубинным разломом и формирование самостоятельного золото-ртутного рудного пояса. Называются признаки, характерные для рудных минералов. Отмечается неустойчивость реальгара к разрушению, обусловленная кольцевой восьмичленной структурой, и превращение его в аурипигмент, влияние кристаллической структуры минерала на его свойства.

Задание для учащихся. 1. Составление привязки месторождения (расстояние от дороги, азимут направления). 2. Сбор и описание образцов минералов. Камеральная обработка. 1. Оформление коллекции минералов. 2. Обозначение месторождение на схеме фактического материала. 3. Описание месторождения в отчете.

Маршрут № 3. Сарасинское флюоритовое проявление. Цель: определение флюорита и сопутствующих минералов.

Проявление находится около с. Сараса, между р. Сараса и ключом Арбанак. Разведывалось в 1950-е гг. Флюоритовая и ртутная минерализация приурочена к субширотной зоне дробления верхнерифейских известняков, находящихся вблизи тектонических контактов с вулканогенными и терригенно-карбонатными образованиями девона. С востока и юго-востока кальцитовые тела ограничены разрывными нарушениями. Рудовмещающая зона прослежена на 150 км при мощности от первых метров до 32 м. В зоне интенсивно развита кальцитизация. Большинство генетически связанных с ртутным оруденением проявлений флюорита в Сарасинской рудной зоне находятся в непосредственной близости от эксплозивных сооружений. Флюорит фиолетового цвета, реже серый и зеленоватый, проявляется в сплошных массах в виде гнезд, жил, вкрапленников и щеточек. Среднее содержание флюорита 17 %. В ассоциациях с флюоритом находится кальцит, кварц, иногда порошкообразная киноварь и реальгар.

В задании было отмечено: приуроченность проявления к пересечению субширотных зон трещиноватости и Сарасинского разлома; глубинный источник вещества (небольшие выделения киновари и реальгара); отрицательные результаты поисковых работ на пьезооптическое сырье (мелкие кристаллы и зерна флюорита).

Задание для учащихся. 1. Найти флюорит по названным признакам. 2. Определить простирание и видимые параметры рудной зоны. 3. Описать формы выделения флюорита. 4. Собрать коллекцию образцов флюорита и сопутствующих минералов. Камеральная обработка. 1. Оформление коллекции минералов. 2. Обозначение месторождения на схеме фактического материала. 3. Описание месторождения в отчете.

Маршрут № 4. Пещера Большая Кыркылинская. Цель: обследование пещер; определение галерей и залов; условий их образования.

Большая Кыркылинская пещера находится между селами Пролетарка и Б. Кыркыла, в 1,5 км южнее с. Пролетарка, в левом борту р. Сараса, в девонских известняках вблизи вершины безымянной вершины. Превышение входа над Сарасой составляет 180 м. Пещера представляет собой галерею длиной 30 м, простирающуюся в юго-восточном направлении. На последнем участке стены приобретают вертикальный характер, высота потолка резко повышается, образуя небольшой зал, пол сложен глыбовым навалом. По данным А.М. Маринина, в 1990 г. пещера имела длину 90 м и состояла из галерей и двумя залами. В настоящее время проход во вторую галерею и второй зал затруднен и требует специального оборудования из-за обвала.

В задании обращается внимание на высоту входа пещеры по отношению к урезу реки, что указывает на относительно большой возраст образования. Другие пещеры, вход в которые выдела с трассы, расположены на более низких уровнях. Дается определение галерей, объясняется их связь с горизонтальным движением подземных вод на уровне уреза

воды или близко к нему. Указывается образование залов в местах пересечения галерей с вертикальными каналами.

Задание для учащихся. 1. Соблюдать технику безопасности, правила поведения в пещерах. 2. Оценить длину, ширину и высоту пещеры. 3. Сравнить современную конфигурацию пещеры с планом и разрезами, по А.М. Маринину (1990).

Помимо полевых наблюдений проводились учебные занятия в форме лекций и практических занятий, цель которых была дополнить полевые наблюдения теоретическими знаниями, закрепить объяснения в маршрутах, помочь в камеральной обработке материала. Занятия проводили студенты 5 курса Академии образования: Д.П. Васильев, О.П. Кузлеков, И.А. Пестерев (г. Бийск).

Занятие 1. Работа с картой и изучение геологического компаса. Задания по карте были направлены на выработку навыков ориентирования и составления карты фактического материала: на административной карте Алтайского края найти районы, из которых прибыли участники смены, зарисовать схему расположения этих районов (1); зарисовать схему старого Чуйского тракта на участке Бийск-Черга (2); отметить положение лагеря в пределах с. Алтайское (3). Знакомство с геологическим компасом сочетало объяснение и показ, практические упражнения учащихся.

Занятие 2. Изучение геохронологической шкалы и ее обозначение (буквенное и цветовое), эр и периодов - на геологической карте края. Цель: формирование представлений о принципах построения геохронологической шкалы, чтение геологической карты; определение возрастных особенностей пород изучаемого района.

Занятие 3. Посвящено исследователям Алтая. Среди них были выбраны П.А. Чихачев как первый геолог, отметивший общие особенности геологического строения Горного Алтая, и В.А. Кузнецов, внесший существенный вклад в исследование ртутных месторождений Горного Алтая и тектоническое районирование региона.

Другие темы занятий включали знакомство с геологической картой, стратиграфией и построением стратиграфической колонки, тектоникой (типами разрывных нарушений), палеонтологическим методом. Из тематического списка была исключена тема «Классификация горных пород», т.к. в пределах изученной территории были широко распространены лишь терригенные и карбонатные отложения, магматические породы встречались фрагментарно. Они были представлены плагиоклазовыми и пироксеновыми порфиритами со сфеном. Метаморфические породы не были найдены, поэтому изучение темы представлялось чисто теоретическим.

Итоговым контролем были отчет и выступление одного из членов команды с описанием обнажения, образца горной породы или минерала, групповое выполнение заданий, решение кроссвордов, ребусов, составленных командами по геологической тематике.

Результаты выступлений учащихся продемонстрировали хороший уровень знаний, которые они приобрели в ходе профильной смены, заинтересованность. В выступлениях, посвященным описаниям минералов и горных пород, чаще всего встречался флюорит, что указывает на эмоциональную окраску в выборе предпочтений.

Список литературы

1. Гусев А.И. Минерагения и полезные ископаемые Алтайского края. - Бийск: ГОУ ВПО «АГАО», 2011. - 365 с.

2. Коржнев В.Н. По туристическим маршрутам от Бийска до Северо-Чуйского хребта: полевые практики студентов-географов: учебно-метод. пособие. - Бийск, 2013. -258 с.

3. Коржнев В.Н. Полезные ископаемые Алтайского края и республики Алтай. -Бийск: ГОУ ВПО «АГАО», 2011. - 188 с.