Исследование месторождений полезных ископаемых Шумячского района

XXI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Личный портфель

Исследование месторождений полезных ископаемых Шумячского района

Пискижев Д.В. 1
1МБОУ "Шумячская СШ им.В.Ф.Алешна"
Агафонова С.Ф. 1
1МБОУ "Шумячская СШ им.В.Ф.Алешина"
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Шумячский район небольшой по своим размерам уголок необъятной России. Но природа нашего края хранит в себе богатства не доступные глазу человека, веками накапливая их в своих недрах. Эти богатства – полезные ископаемые. Полезные ископаемые — минеральные образования земной коры, химический состав и физические свойства которых позволяют эффективно использовать их в сфере материального производства.

Меня заинтересовало, а какие же полезные ископаемые есть у нас в Шумячском районе, как они размещаются по территории, как использовались нашими предками и как используются сейчас.

Цель: изучение полезных ископаемых Шумячского района

Задачи: 1. Подобрать источники информации по теме «Полезные ископаемые Шумячского района».

2. Систематизировать материал о богатстве, размещении полезных ископаемых по территории района.

3. Собрать коллекцию полезных ископаемых Шумячского района для кабинета географии.

Актуальность и новизна темы заключается в том, что полезные ископаемые нашего района не описаны отдельно ни в одном печатном издании. Знать свой край, его природные богатства необходимо каждому.

Объект – полезные ископаемые.

Предмет – полезные ископаемые на территории Шумячского района.

Гипотеза – если территория нашего района расположена на равнине, в основании которой залегает древняя платформа, то в ее осадочном чехле будут залегать полезные ископаемые осадочного происхождения.

Основная часть

  1. История геологического изучения Шумячского района

Изучив литературу, я выяснил, что до середины Х1Х века геологами исследования в наших местах велись слабо. Хотя население района издавна пользовались различными видами местного минерального сырья для хозяйственных целей. Только в послеоктябрьский период в Шумячском районе начались поиски. В поисково-разведочных работах принимали участие как центральные, так и местные организации.

В 1929 году геологосъемочные работы провела экспедиция под руководством Е. Шанцера, были изучены меловые отложения.

Стекольные пески разведаны в 1932-1936 годах Е. Моренцевичем и Н. Смирновыми.

В 1935-1938 годах были осуществлены большие поисковые и частично разведочные работы на строительные пески и гравий экспедицией Е. Шабловского.

Перед Великой Отечественной войной поиски и разведки полезных ископаемых местного значения взяла на себя Смоленская контрольная научно-исследовательская станция стройматериалов. Геологическая группа этой станции под руководством А. Дедкова провела ряд поисково- разведочных работ по изучению черепичных и гончарных глин близ районного центра Шумячи - деревня Песчанка.

Великая Отечественная война прервала поиски и разведки полезных ископаемых, но сразу после освобождения области от немецко - фашистских оккупантов работа была возобновлена.

С. Шик в 1949-1953 годах исследовал Шумячский район на выявление полезных ископаемых для использования их в народном хозяйстве. Были открыты трепел, опока, гравий и другие.

  1. Геологическая история

Территория Шумячского района, входящая в состав Смоленской области, располагается в западной части Русской равнины, в основании которой залегает древняя Русская платформа. В геологическом строении района принимают участие породы ряда геологических систем. На его территории известны отложения девонской, юрской, меловой, четвертичных пород. Русская платформа имеет двухъярусное строение. Нижний ярус - кристаллический фундамент платформы. Верхний - осадочный чехол. Фундамент формировался в архейское и раннепротерозойское время, для этого периода характерен вулканизм, землетрясение. Поэтому фундамент сложен магматическими горными породами - гранитами, габбро, диабазами.

В остальное время происходило формирование осадочного чехла. Для платформенного этапа характерны медленные вертикальные движения, территория района то заливалась морем, то оно отступало.

В позднем протерозое территория была занята морем. Море мелководное, в нем отлагались песчаники, гравий, глины. Это самые древние отложения осадочного чехла.

В палеозое территория нашего района была занята только в девонском периоде, поэтому у нас есть девонские отложения - пески, глины, известняки. В каменноугольный период территория стала сушей, шло разрушение и выветривание образовавшихся ранее пород.

В мезозойскую эру, в юрский период и меловой периоды территория района снова была занята неглубоким теплым морем. Отложившиеся породы: глины, пески, мел и др.

В четвертичном периоде территория района неоднократно была покрыта ледниками, он оставил отложения из чередующихся слоев песка, глин, гравия, валунных суглинков и супесей.

Геологическая история определила наличие полезных ископаемых осадочного происхождения.

  1. Полезные ископаемые Шумячского района

Природно-ресурсная база Шумячского района незначительна. Все разведенные месторождения полезных ископаемых связаны с породами осадочного чехла Русской платформы, сложенного отложениями девонской, юрской, меловой, палеогеновой, неогеновой и четвертичной (антропогеновой) систем.

Наш край богат строительными материалами (пески, гравий, глина) карбонатной породой (мел), торфом. Значительны запасы и таких ископаемых, как трепел, опока, вивианиты.

Существует несколько группировок полезных ископаемых. При описании полезных ископаемых нашего района я буду придерживаться группировки по назначению их в народном хозяйстве.

По назначению в хозяйстве полезные ископаемые делятся на следующие группы:

  1. Топливные

  2. Используемые для удобрения почв

  3. Строительные материалы и сырье для их производства

  4. Полезные ископаемые промышленного назначения

    1. Топливные

Из этой группы на территории района известен торф. Промышленная добыча торфа на топливо имеет у нас почти полувековую историю.

Торф представляет собой разложившуюся массу растительных остатков, главным образом болотных растений (мхов и других) и отчасти древесных пород. Применение торфа в хозяйстве весьма разнообразно. В качестве топлива торф используется в обычном своем виде после просушки (воздушно-сухой торф с влажностью 33 %), а также после механической (торфяные брикеты) или термической (торфяной кокс) обработки. В сельском хозяйстве торф служит удобрением и подстилкой для скота.

В Шумячском районе насчитывается 27 месторождений торфа, общей площадью около 3000 гектар. Торфяники имеют небольшие размеры.

Преобладают торфяные болота низинного типа, есть и верховые болота. Мощность торфяных залежей колеблется для низинных месторождений от 0,7 до 9,20 м. и для верховых - от 1 до 9,5 м. Качество торфа разное. Зольность торфа верховых торфяников небольшая - от 2,3 до 8,7 % , теплотворная способность от 3,5 до 5 тысяч калорий. Торф низинных торфяников имеет повышенную зольность - от 8,8 до 63,4 %, теплотворная способность в среднем составляет 3-3,5 тысяч калорий.

Все торфяники послеледникового времени. Возраст их 10 - 12 тысяч лет. Причем, торфяники Шумячского района более древние, они располагаются за пределами конечных морен московского оледенения. Торфяники представляют собой заболоченные и заторфованные озера. Глубина этих озер достигла в отдельных случаях 10 метров.

Крупным торфяником Шумячского района является торфоболото «Гостюжье», находящееся возле деревни Микуличи. Раньше добычу торфа для собственных нужд производили: спирзавод, молокозавод, кирпичный завод, райпромкомбинат, стекольный завод. В настоящее время торф практически не используется.

    1. Используемые для удобрения почв

К числу полезных ископаемых для удобрения почв, обнаруженных на территории района, относятся (кроме торфа) вивианиты и известковый туф. Вивианит  представляет собой водный фосфат железа Fe3 (РО4) 8 Н20. Свежий, только вынутый из земли вивианит бесцветен. Состоит из кристалликов, размер которых меньше 1 микрона, редко достигает 1 мм. На поверхности вивианит синий, реже голубовато-зеленый. Синюю окраску он принимает потому, что на воздухе часть закисного железа переходит в окисное. Образование вивианита связано с органическими остатками. Он наполняет кости ископаемых животных, выделяется внутри раковин моллюсков. В Шумячском районе разведены 6 месторождений вивианита, общий площадью 16490 м2. Их запасы оцениваются в 1687 м2, содержание Р2О5 (фосфоритов) от 6,07 до 14. Крупные месторождения вивианитов находятся в: деревне Дорошково, деревне Снегиревка, деревне Селюты, деревне Сукремль, деревне Явино.

Известковый туф - это порода белого, серого, иногда желтовато-бурого цвета, рыхло - мучнистая, реже встречается в виде твердых ноздреватых кусков, растирающихся пальцами. Состоит из углекислого кальция с примесями растительных, охристых и других веществ. Содержание СаСОэ достигает 90 % и больше. Перед другими карбонатными породами - мелом и твердыми известняками - известковые туфы имеют то существенное преимущество, что их можно вносить в почву без предварительного размола. Являясь по своему происхождению химическими осадками, отлагаемыми минерализированными источниками при выходе на дневную поверхность, известковые туфы всегда приурочены к долинам рек и оврагам.

В Шумячском районе разведено 13 месторождений, их запасы оцениваются в 80480 м 3. Наиболее крупным считается:

1) У д. Погорелово, на левом берегу реки Серебрянка, площадь месторождения -500002 м, мощность слоя туфа 0,3 м, запасы - 15000 м3;

2) У д. Микуличи, на правом берегу р. Остер площадью 30000 м2, мощностью слоя 0,5 м, запасы - 15000 м3;

3) У д. Пнево, на правом берегу реки Соженки площадью 60000 м3, мощность слоя 0,5, запасы - 30000 м3.

Обнаружены известняковые туфы у деревень: Старое и Новое Заселье, Рязаново, Ожеги, Гневково, Снегиревка, Крутовка и другие.

    1. Строительные материалы и сырье для их производства

Месторождения этой группы полезных ископаемых наиболее многочисленны и широко распространены.

Гравий и булыжный камень. Гравием согласно стандарту стройматериалов, принято считать рыхлую горную породу, состоящую из окатанных обломков изверженных, метаморфических и твердых осадочных пород диаметром от 0,5 до 8 см. Более крупные обломки - диаметром свыше 8 см., окатанные или полуокатанные, называются валунами. Валуны небольшого размера, примерно от 8 до 15-20 см, в дорожном деле называют булыжным камнем.

Шумячский район богат месторождениями гравия и булыжного камня. Объясняется это тем, что область неоднократно покрывалась ледниками. При таянии их ледниковые воды перемывали донные морены, откладывая местами гравийно - валунный материал в виде слоев, включенных в толще песков. Наиболее крупные залежи гравия и булыжного камня приурочены чаще всего к так называемым конечно-моренным грядам. Шумячская конечно-моренная гряда в виде отдельных бугров и холмов тянется от п. Шумячи до д. Криволес. Конечно - моренные бугры тянутся от п. Шумячи в юго- западном направлении к долине реки Сожа.

Разрабатываются месторождения: Вороновка (у д. Пустосел), Жуковка, Гороватка (у границы с Хиславичским районом).

Пески — рыхлая, мелкообломочная порода, состоящая в основном из зерен кварца с большей или меньшей примесью зерен полевого шпата, роговой обманки, чешуек слюды и других минералов. В том или ином количестве пески содержат всегда окиси железа, магния, кальция. В промышленности и строительстве песком считают скопление обломков зерен, диаметр которых составляет от 0,07 -0,1 до 2-5 мм.

Как и месторождения гравия, месторождения песков в Шумячском районе приурочены к конечно- моренным грядам. Дорожные организации, местное население используют песчаные карьеры в д. Криволес, д. Городец, д. Дубовица, д. Бабичевка, п. Шумячи. Полных данных о запасах, площади, глубине, мощности залегания по карьерам Шумячского района нет.

Глины. Глинами называют тонкодисперсные землистые породы, состоящие в основном из глинистых минералов, которые при размешивании с водой распадаются и образуют пластическое тесто. В Шумячском районе разведены месторождения черепичных и гончарных глин.

Черепичные глины. Крупнейшим является Шумячское месторождение, оно расположено в 1,5 км к югу от поселка Шумячи, в неглубокой лощине. Разведанная площадь месторождения 0,9 га, мощность полезных ископаемых 1,9-3,07 м.

Гончарные глины. Гончарные глины по своим качествам одинаковы с глинами черепичными. По механическому составу они тонкие, пластичные и достаточно чистые, то есть без включений известняков, пирита, валунного материала. Самое крупное у д. Песчанка. Гончары давно использовали эту глину для изготовления посуды. Площадь разведанного месторождения 0,8 га, мощность полезных ископаемых 1,35 м, запасы оцениваются в 4050 м3.

Кирпичные глины и суглинки. Кирпичные глины и суглинки используются в качестве сырья для производства кирпича. Они относятся к отложениям четвертичной системы. В нашем районе выделяются 2 разведанных участка около д. Шибнево и возле д. Песчанка.

Мел. Мел - белая мягкая землистая порода, отложившаяся на дне моря, по химическому составу представляет чистый углекислый кальций (СаСОз). Среднее содержание его достигает 95 - 97%, а нередко превышает 99%. Главная часть углекислого кальция - мела - представляет собой порошкообразный аморфный кальций, в котором погружены раковины одноклеточных животных - фораминифер и остатки выделяющих известь водорослей, а также обломки скелетов крупных животных и песок (от 1,5 до 4,5%).

Мел широко распространен в бассейне реки Остра. Мощность пласта достигает максимально - 20 м. Выходы мела обнаружены близ д. Пожога, д. Крымки, д. Микуличи.

Трепел и опока. Трепелом называют серую и желтовато-серую, слегка зеленоватую, легкую, однородную, рыхло- мучнистую породу, но более плотную (каменистую), легко разбивающуюся на остроугольные куски.

Трепел и опока Шумячского района подчинены отложениям туронского яруса меловой системы. Мощность пласта трепла (опоки) в нашем районе достигает 12-13м. В ряде пунктов по р. Остер - д. Песчанка, д. Крымки и другие трепел можно наблюдать в обнажениях.

1) близ д. Крымки и д. Песчанки;

2) около д. Серковки;

3) у д. Богдановки.

Участок «Крымки» - разведанная площадь составляет 37 га. На ней заложено 26 выработок. В 17 из них встречен трепел. Полезная площадь участка, в контуре выработок которого встречена была опока, равна 18,3га. Мощность опоки на этом участке колеблется от 2,10 до 12,45 м., в среднем - 6,1м. Мощность вскрыши 0,10-12,8м., в среднем - 4,35м. Запасы трепела и опоки, подсчитанные методом среднего арифметического, 1118 тыс. м3 или 1341 тыс. тонн.

Участок «Песчанка» - площадь 27,5 га. Было заложено 17 выработок, из которых в 11 встретили трепел и опоку. Площадь участка, в контуре выработок вскрывших полезный слой, 15, 3 га. Мощность трепела и опоки на этом участке колеблется в пределах 1,8-12,85 м, средняя - 5,94м. Запасы трепела и опоки на участке, подсчитанные методом среднего арифметического - 910000 м3 или 1093000 тонн.

Месторождение «Серковка» находится на левом берегу р. Остра, в 2 км к северу от д. Серковка и в 6-7 км от железнодорожной станции Осово. Трепел залегает здесь под песчано- глинистой толщей, мощность которой колеблется от 1,15 до 3,91 м. Запасы трепела этого месторождения 52 тыс. м3.

Месторождения «Богдановское» расположено на левом берегу р. Остер, в 1-2 км от д. Богдановки ив 1,5-2 км от Серковского месторождения. Трепел залегает под толщей песчано-глинистых пород четвертичного возраста. Мощность вскрыши 3,48-4,05м. Мощность слоев трепела колеблется от 2,65 до 4,41м. Запасы -241 тыс. м3.

В Шумячском районе известны, кроме того, выходы трепела близ д. Пожоги, д. Микуличи, д. Дубовицы и других.

    1. Полезные ископаемые промышленного назначения

Стекольные пески. В нашем районе стекольные пески подчинены отложениям четвертичной системы. Крупные месторождения находятся у д. Деребуж, недалеко от Первомайского стекольного завода. Стекольные пески этого месторождения приурочены к обширному пониженному пространству, принадлежащему бассейну р. Стомять и верхнему течению р. Остер. Площадь участка 7 га. Пески залегают здесь на глубине от 0,8 до 2, 35 м. Толща стекольных песков от 0,5 до 2,55м, наибольшая превышает 3,1м. По цвету стекольные пески светло - серые с легким желтоватым оттенком. Они представляют сравнительно хорошо отсортированного зерна кварца (95%) и в небольшом количестве содержат зерна розового и белого полевого шпата и других минералов - роговой обманки, титанита, хлорита.

Железные руды. Железные руды встречаются в виде болотных, или дерновых руд и, предположительно, магнитных железняков и гематитов.

Болотная железная руда распространена широко. Подчинена она, главным образом, аллювиальным отложениям рек. Находят ее также в болотах и озерах. Болотная железная руда представляет накопление бурого железняка (2Fe2 3 Н20) в виде ноздреватых плит, реже - рассыпчатых бобовых масс, образующих прослои линзы и слои мощностью от 0,15 м до 0,5- 0,6 м.

Болотная железная руда является породой, химически осажденной из ключей при выходе их на дневную поверхность. В образовании руды принимают участие и микроорганизмы – железистые бактерии. Залегает она обычно неглубоко, чаще всего выходит на поверхность земли. Анализ образца руды дал следующие результаты: окись железа - 42,43%, глинозем - 14,11%, песок -26,91%, вода - 16,30%, металлическое железо - 19,17%. В Шумячском районе известны выходы болотной железной руды по берегам р. Остер, в нескольких км от д. Песчанка.

Предположительно, в районе есть и значительные запасы магнитных железных руд, залегающих на большой глубине в метаморфических породах докембрийского возраста. О наличии залежей магнитных железных руд докембрийского возраста можно судить по магнитным аномалиям. Одна из них была установлена в 1931 году к западу от д. Хоронево. Магнитные аномалии Шумячского района слабые, по сравнению с аномалиями соседних областей - Брянской, Калужской, и тем более с Курской магнитной аномалией, но все же заслуживают внимание, как северные отроги КМА.

Заключение

Шумячский район обладает различными полезными ископаемыми. Активно они использовались до Великой Отечественной войны, в годы первых пятилеток. В нашем районе работало два торфопредприятия: «Гостюжье» и «Сосновое», торф являлся топливом для ряда предприятий. На базе местных стекольных песков в 1894 году был построен Первомайский стекольный завод. Глина, использовалась гончарами для изготовления посуды. Песок и гравий широко применяет дорожная служба.

В настоящее время имеющиеся полезные ископаемые применяются слабо, не используется мел, известковый туф, гончарные глины, опока и трепел. Хотя для хозяйства района могли бы на данном этапе дать значительную прибыль в сельском хозяйстве, толчок в промышленности.

Но все же за многовековую эксплуатацию из недр извлечено и перемещено сотни тысяч твердых минеральных ресурсов. Разработка многих месторождений полезных ископаемых ведется открытым способом. Рекультивацию (восстановление) нарушенных земель после такой добычи чаще не проводили. В результате многие гектары земель представляют собой «лунный ландшафт». С добычей сырья связана цепь экологических проблем: загрязнение поверхностных и частично подземных вод, атмосферы, почв.

Извлекая из недр полезные ископаемые, человек изменяет ландшафты, усиливает деградацию почв. Считаю, что району нужна четкая стратегия использования, восстановления и охраны природных ресурсов.

Работая над исследованием, я изучил богатство и размещение полезных ископаемых Шумячского района, собрал и оформил коллекцию нашего края для кабинета географии, составил картосхемы размещения полезных ископаемых. Считаю, что поставленная мною цель достигнута. Гипотеза подтвердилась.

Список использованных источников и литературы

1. Доклад о состоянии окружающей природной среды Смоленской области в 2010 году. Смоленск. 2010.

2. «Друзья природы» Выпуск № 3. Всероссийское общество охраны природы «Московский рабочий». Смоленск, 1972

3. Катровский А. П. «География Смоленской области» Уч. пособие. Смоленск, 2006г.

2. Клименко И.Е. «Думы о былом».- С., Союз журналистов Смоленской области, 2000г. - 552 с.

3. Кремень А.С., Евдокимова М.Ю. «География Смоленской области»- СГУ, 2001г.-173 с.

4. Орловский И.И. «Краткая география Смоленской губернии». -С., 1907г.,- 184 с.

5. Погуляев Д.И. « Геология и полезные ископаемые Смоленской области» том I - II. С., Смоленское книжное издательство. 1955.

6. «Природа Смоленской области » Под. Ред. В.А. Шкаликова. Смоленск, изд. «Уневерсум», 2001

Приложения

Приложение 1.

Коллекция полезных ископаемых Шумячского района

Приложение 2.

Картосхема месторождений торфа

Приложение 3.

Картосхема месторождений вивианитов

Приложение 4.

Картосхема месторождений известковых туфов

Приложение 5.

Картосхема гравийных и песчаных карьеров

Приложение 6.

Картосхема месторождений мела, трепела, опоки

Просмотров работы: 63