Карстовые провалы Вязниковского края

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

Карстовые провалы Вязниковского края

Алексеев Н.В. 1
1МБУ ДО ЦДОД г. Вязники
Алексеева Н.В. 1
1МБУ ДО ЦДОД г. Вязники
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

I. Введение

В нашем Вязниковском районе удивительно красивая природа. Но особенно мне нравятся озера этой местности. На свой вопрос об их происхождении этих озер я получил непонятный для меня ответ: «Это карстовые провалы, залитые водой».

Что такое карстовые провалы? Как и почему они образуются? Ответов на эти вопросы я не знал. Когда я провел анкету среди учеников нашей школы, то убедился, что им тоже ничего не известно об этом природном явлении, а большинству из них очень интересно о нем узнать. [приложение 1].

Цель: Изучив карстовые формы, показать уникальность Пивоваровского карстового участка.

Задачи:

  • Изучить научно – популярную и справочную литературу о происхождении и развитии карстов, отчеты геодезистов и геологов, в разные годы работавших на территории Пивоваровского карстового участка;

  • Совершить экспедиции по изучению карстовых провалов Пивоваровского карстового участка;

  • Провести исследования по определению размера воронки Пивоваровского карстового провала 1959 года;

  • Провести исследования по определению возраста Мочалищинского карстового провала;

  • Создать атлас «Карстовые провалы и озера Вязниковского района Владимирской области.

Объект исследования: Пивоваровский карстовый участок

Предмет исследования: карстовые воронки и провалы

Гипотеза исследования: Изучение карстовых образований Пивоваровского карстового участка позволит доказать его уникальность и необходимость занесения его в реестр особо охраняемых природных территорий

Источники исследования: [приложение 2].

  • Результаты наших экспедиций

  • Отчеты геологов разных лет.

  • Научные материалы и консультации геолога Владимира Львовича Машина. Под его же руководством я проводил почти все свои исследования по изучению карста.

  • Интервью с лесником Никологорского лесничества Ивановым А.Ю., старожилами окрестных деревень.

  • Справочная и научно – популярная литература

Методы исследования:

Методы теоретического уровня:

  • сбор и анализ материалов для исследования;

  • изучение и обобщение;

  • анализ и синтез;

  • сравнение и обобщение

Методы эмпирического уровня:

  • маршрутные наблюдения по выявлению карстовых объектов;

  • геофизические исследования карстовых образований;

  • опрос населения и сотрудников;

  • фотографирование.

II. Пивоваровский карстовый участок.

2.1. Общая характеристика карстовых образований Владимирской области.

Значительное пространство Владимирской области между реками Клязьма и Ока занимает Коврово – Касимовское плато, центральную часть которого образует Окско – Цнинский вал. Здесь во многих местах можно наблюдать различной формы провальные ямы, впадины и озера, которые обязаны своим происхождением карсту. [7]

Я узнал, что карстовые провалы (или попросту карсты) - это обвал верхнего слоя земли в подземные пустоты, образовавшиеся в результате работы подземных вод.

На территории нашей Владимирской области много очагов карстовых процессов. На одном из них и располагается самый крупный в области Пивоваровский карстовый участок, где я проводил свое исследование. Находится он близ деревни Пивоварово (отсюда – название) [приложение 3].

Здесь на площади около 7 кв.км. сосредоточено более 200 карстовых форм, расположенных, как правило, группами и цепочками. Они различны по своему диаметру – от 2 до 100 метров [приложение 4].

2.2. Пивоваровский карстовый провал 1959 года.

Самым известным из карстовых форм этой местности является Пивоваровский провал 1959 года. Провал активно исследовался специалистами многие годы, он достаточно хорошо изучен. [приложение 5]. Интересно геологическое строение Пивоваровского карстового участка.

Под небольшим, трехметровым покровом песков залегает мощная (примерно 51 м) толща глины , в нижней части с одиночными прослоями песчаника (около 1,5 м) и гипса (0,4м). Отложения мощностью около 18 м, залегающие ниже, представлены доломитами и известняками. Под ними залегают известняки, доломиты и мергель. В приподошвенной части отмечается слой гипса мощностью около 1 м. [6]

Глубина воронки составляет 20 метров. На настоящий момент времени первоначальный диаметр воронки (18 м) расширился. Каков теперь диаметр воронки? Я решил определить самостоятельно.

III. Провалы и воронки Пивоваровского карстового участка.

3.1. Практическая работа № 1 «Определение диаметра воронки Пивоваровского провала 1959г.».

Воронка Пивоваровского провала почти правильной округлой формы. Поэтому для вычисления ее диаметра можно воспользоваться формулой вычисления диаметра окружности D = C : π, где С – длина окружности, π – постоянная величина, равная 3,14. С этими вычислениями я еще не знаком, но мне ее разъяснил учитель математики, и я начал свои вычисления.

Для измерения длины окружности воронки изготовил земельный циркуль. Для изготовления нужны две палки и поперечная рейка. Одни концы у палок чуть заострил, вторые сбил, оставив конец под руку. Установил между заостренными концами 1,5 метра, прибил поперечную рейку. Изготовленным устройством измерил окружность воронки, получил чуть меньше 189 «шагов».[приложение 6]. Чтобы получить длину окружности воронки в метрах, произвел вычисление: 1,5 м х 189 = 283,5 метра. По формуле D = C : π, где С – длина окружности (283,5 метра), π – постоянная величина, равная 3,14, вычислил диаметр воронки D = 283,5м : 3,14 = 90,3 м.

Таким образом, диаметр воронки Пивоваровского карстового провала 1959 года в настоящее время увеличился примерно до 90 метров.

3.2. Практическая работа № 2 «Определение возраста нового карстового провала в борту старой воронки».

Примерно в километре от Пивоваровского провала находится Мочалищинский провал. Диаметр его воронки - 56м, максимальная глубина – 19,3м. Место его расположения густо покрыто лесом. Поэтому он не виден ни на местности, ни сверху. Несмотря на отсутствие в те времена GPS навигаторов, экспедиции, которые здесь работали, не могли бы пропустить из виду такой крупный провал, и упоминания о нем нашли бы отражение в отчетах и исследованиях. Но геологи явно его не замечали. Поверхностные формы карстов интересны тем, что, не зная об их местонахождении, можно пройти на расстоянии 5 метров и не заметить его. И только когда была сделана вырубка, на сервисе Googl –Земля была обнаружена новая, свежая карстовая форма с обнажениями в бортах.[приложение 7]. Можно ли определить его возраст? Возраст старой воронки геологами определен лишь приблизительно. Например, по мнению лесника, ей более 50 лет. Именно за это время вырастают сосны такого размера, как на дне воронки. А вот возраст нового провала было поручено определить мне.

Для определения возраста нового карстового образования я наметил несколько путей:

1) Сравнительный анализ фотографий развития Пивоваровского провала 1959 года с исследуемым провалом.

По совету геолога В.Л.Машина я, чтобы определить возраст нового провала, решил сравнить фотографии Пивоваровского провала и исследуемого Мочалищинского. Если по происхождению и развитию эти воронки одинаковы, значит и выглядеть на определенных стадиях развития они должны одинаково.

Сложность состояла в том, что не все фотографии Пивоваровского провала имеют даты. Чтобы их определить, я обратился к старожилам окрестных деревень. С их помощью, а также по внешнему виду воронки, была установлена датировка фотографий Пивоваровского провала [приложение 8]. Такой анализ позволил определить возраст провала - примерно 10 лет.

2) Работа с отчетами и фотодокументами геологов разных лет.

Анализ фотографий данного провала, сделанных квадракоптером, позволяет уточнить возраст провала до трех лет. На фотографии 2013 г. нового образования еще нет, а на фото 2016 г. он отчетливо виден.

Фото 2013 года Фото 2016 года

Значит, провал возник между 2013 и 2016 годами и имеет возраст 6-9 лет.

3) Поиск очевидцев процесса образования провала среди сотрудников лесничества.

Место расположения провала густо покрыто лесом. Поэтому он не виден ни на местности, ни сверху. Геологи о нем не знали и наткнулись на нее совершенно случайно. Он стал виден, благодаря вырубке, проведенной Никологорским лесничеством. Надеясь, что лесники помогут мне в исследовании, я отправился в Никологорское лесничество. От лесника Иванова А.Ю. я узнал, что вырубка была произведена в 2012 году. Нового провала в старой воронке еще не было. Не было его и летом 2013 года, когда лесники готовили почву для лесопосадки. А когда весной 2014 года производились посадки, в борту старой воронки уже существовал новый провал. Таким образом, стало ясно, что новый провал образовался в период от лета 2013 до весны 2014 года. Итак, более точный возраст провала – 8-9 лет.

3.3. Многообразие карстовых форм

Изучать карстовые провалы не только интересно, но и очень важно. Пивоваровский карстовый участок – уникальное место. На сравнительно небольшой площади здесь расположены самые разные карстовые образования:

  • различные по возрасту - от воронок, существующих несколько тысячелетий до молодых, вновь образовавшихся;

  • по различным стадиям развития – от активно развивающихся воронок до воронок, где процесс развития завершен;

  • по размеру: небольшие (до 5 м), обычные (5м – 25 м), большие (25м – 100м), огромные (более 100 м)

  • по глубине : мелкие (до 1 м), неглубокие (1м – 5м), обычные (5м – 10м), глубокие (10м – 25м), очень глубокие (более 25 м);

  • по форме: блюдцеобразные, чашеобразные, конусовидные, цилиндрические;

  • по расположению - одиночные и расположенные цепочками. Например, на лесной вырубке Мочалищинского участка таких провалов около 17.

Одиночная воронка Цепочки карстовых воронок

  • заполненные водой и нет.

Крупнейшие воронки часто залиты водой, образуя живописные карстовые озера. На территории Пивоваровского карстового участка таких озер очень много. Наиболее крупные из них:

Пивоваровское озеро сложено карстовой воронкой глубиной 15 м. [4]

О зеро Саканцы сформировано слиянием четырех крупных карстовых воронок провального типа. Максимальная глубина- 20 метров. [4]

Озеро Саврасово представляет собой две карстовые воронки, заполненные водой. Глубина воронок – 10 и 30 метров. [4]

Озеро Коровашево образовалось в результате заполнения водой карстовой воронки глубиной 13м. [4]

IV. Заключение.

Результаты исследования:

- исследовано многообразие карстовых форм;

- определен возраст провала, образованного в старой воронке;

- создан атлас «Карстовые провалы и озера Вязниковского района Владимирской области. Пивоваровский карстовый участок».

Проводя свои наблюдения и исследования под руководством специалистов, я получил опыт изучения очень интересных природных объектов, расположенных совсем рядом с местом, где я живу. [приложение 9].

Карстовые провалы – уникальные природные объекты, очень необычные и красивые [приложение 10]. Они нуждаются не только в изучении, но и в защите, как и любые другие уголки природы, которые мы не всегда умеем бережно хранить. К сожалению, местные жители и гости не всегда бережно относятся к такой красоте. Большое количество туристов, отдыхая на наших озерах, жители, вновь приехавшие в деревню Пивоварово, превращают этот уникальный уголок природы в свалку мусора - загрязняют берега озер, а провальные ямы превращают в мусорные.[приложение 11]. Под руководством геолога Владимира Машина мы боремся за сохранность этого уникального уголка природы. Устанавливаются информационные щиты, выпускаются буклеты и альбомы [приложение 12]. Мы уверены, что Пивоваровский карстовый участок заслуженно должен быть занесен в список особо охраняемых природных территорий.

Источники и литература

Неопубликованные источники:

  1. Материалы научного архива геолога Машина В..Л. 2021г.

  2. Материалы обследования Пивоваровского карстового участка. ФГУП. «Противокарстовая и береговая защита» по заданию «Ц – Владимирмониторинг». 2004г.

  3. Материалы интервью с Ивановым А.Л., лесником Никологорского лесничества

Опубликованные источники:

4.Галошин О.А., Ильина И.И. Пивоваровский карстовый участок. Сб. Инженерно-геологические изыскания для строительства. № 12 1968 года.

5. Леоненко М.В. Отчет по теме «Научно – исследовательские работы на карстоопасных объектах Вязниковского района Владимирской области». (Этап 1. Инженерно- геологические экспресс – изыскания площадки школы деревни Пивоварово). Дзержинск. 2002г.

6. Леоненко М.В. Отчет по теме «Научно – исследовательские работы на карстоопасных объектах Вязниковского района Владимирской области. Условия развития карста.» Дзержинск. 2004г.

Литература.

7. География Владимирской области. Карлович И.А., Кузнецов В.В, Серегин П.А. Учебное пособие для учащихся 8 и 9 классов. Владимир. 2005г.

9. Чикишев А.Г. Карст Русской равнины. М., «Наука». 1978г. [электронный ресурс]: Режим доступа: http://www.rgo-speleo.ru/books/chikishev-karst_rus_ravniny.pdf

10. Чикишев А. Г. Влияние антропогенных факторов на развитие карста Русской равнины.[электронный ресурс]: Режим доступа: http://nsi.psu.ru/cave/vipuski/v17.pdf

Приложение 1.

В анкетировании приняли участие 52 ученика 5-х и 6-х классов

Приложение 2. Источники моего исследования.

  • Р езультаты наших экспедиций

  • Отчеты геологов разных лет.

  • Н аучные материалы и консультации геолога Владимира Львовича Машина, под чьим руководством я проводил почти все свои исследования по изучению карста.

  • Интервью с лесником Никологорского лесничества Ивановым А.Ю., старожилами окрестных деревень.

  • С правочная и научно – популярная литература

Приложение 3. Местонахождение Пивоваровского карстового участка.

Схема из отчета М.В.Леоненко «Научно – исследовательские работы на картоопасных объектах Вязниковского района Владимирской области». 2002г.

Приложение 4.

Схематический план и фотоснимок Пивоваровского карстового участка

Схема из отчета М.В.Леоненко«Научно – исследовательские работы на картоопасных объектах Вязниковского района Владимирской области». 2002г.

Фото из научного архива В.Л.Машина

Приложение 5. Воронка Пивоваровского провала 1959 года.

Воронка Пивоваровского провала

Фото 1960-х годов. (из архива В.Л.Машина)

Фото из монографии А.Г. Чикишева 1978-1979 гг

Фото из отчета С.И.Парфенова1982-1983гг

Приложение 6.

Измерение длины окружности воронки Пивоваровского провала.

Воронка Пивоваровского провала 1959г.

Измерение длины окружности борта воронки

Воронка Мочалищинского провала

Приложение 7.

Воронка Мочалищинского провала до и после вырубки

Приложение 8

Сравнение бортов двух воронок

.Пивоваровский провал 1959г Мочалищинский провал

Фото 1972 года Фото 2021 года

Приложение 9. Исследование карстовых воронок .

Мы здесь

Исследование воронки близ деревни Агафоново.

В старой воронке образован новый провал.

Исследование дна старой воронки Мочалищинского провала

Спуск по незадернованным бортам воронки – дело опасное. Я пока - только наблюдатель

Карстовые провалы Пивоваровского карстового участка Вязниковского района

Приложение 10.

Приложение 11 Загрязнение карстового участка.

Мусор в воронках карстовых провалов

Сломанные шлагбаумы на территории карстового участка

Приложение 12. Природоохранная работа.

Просмотров работы: 35