5. Полезные ископаемые и подземные воды

1.Домодедовский карьер Домодедовский известняковый карьер располагается в 1 км юго-западней села Новленское, на правом берегу реки Пахра. Дно Домодедовского карьера расположено на высоте 14 м над уровнем реки Пахра. В карьере ведется добыча известняков каменноугольного возраста. Самая старая - южная часть карьера рекультивирована и отдана под дачные домики. Добыча известняка раньше велась в западной части карьера, а восточная была заброшена. Теперь снова начали добывать в восточной части и по центру. В основании вскрытого карьером разреза находятся отложения подольского горизонта московского яруса среднего отдела каменноугольной системы. Они начинаются толщей серых, плотных известняков, с конкрециями черного кремня. Выше следуют желтовато-серые доломиты с многочисленными стебельками морских лилий и раковинами брахиопод. Верхняя часть подольской толщи сложена светло-серыми, неравномерно ожелезненными известняками с редкими кремневыми конкрециями. Можно найти ядра брюхоногих моллюсков-беллерофонтов, двустворок и ростроконхов, фрагменты раковин наутилоидей, раковины брахиопод (в том числе целые), иглы и пластинки морских ежей, членики морских лилий, колонии хететоидей. Попадаются слепки раковин лопатоногих моллюсков. Иногда в известняке встречаются отдельные зубы хрящевых рыб, как правило, небольшие. В стенках карьера можно найти колонии хететесов, ранее считавшихся кораллами, а теперь признанных губками, причем некоторые колонии перевернуты, что свидетельствует о формировании отложений в волно-прибойной зоне. Иногда колонии обрастают камень или раковину брахиоподы.  Юрские глины являются вскрышей для известняков. Их относят к оксфордскому ярусу верхней юры. Но окаменелостей в них очень мало и они плохой сохранности. Изредка попадаются фрагменты аммонитов и наутилоидей, фрагменты ракообразных и куски окаменевшего дерева. Но все это попадается редко и сохранность большинства образцов очень низкая.  Юрские отложения слагают верхний уступ в южной стенке карьера. Выше на них залегают четвертичные отложения. Юрскими глинами келовей-оксфордского возраста рекультивирована в северо-восточной части карьера. Это глины ржаво-бурого до чёрного цвета, содержащие конкреции пирита и марказита, их мощность варьирует от 0 до 1,5 м. Рис. 23. Домодедовский карьер, основной уступ, известняки мячковского горизонта, сверху юрские глины и моренные отложения.

2.Гжель,55 километр В районе города Гжели располагается карьер Гжельского кирпичного завода. В карьере добывается глина верхнего отдела гжельского яруса каменноугольной системы. Глина представлена слоистой толщей. В ней чередуются слои красного и серо-зеленого цвета. Судя по всему, это отложения дельты реки, впадавшей здесь в море. Материал, выносимый этой рекой, по-видмому был разного состава с минералами-хромофорами серого и зеленого цвета. Глины в плане окаменелостей содержат мало фауны,по данным предшественников в них находили раковины(тонкостенные) моллюсков. Глины перекрыты известняками, в которых можно найти различные окаменелости - брахиоподы, двустворчатые и брюхоногие моллюски, морские лилии. К сожалению, здесь практически нет раковин, только слепки и отпечатки. Даже членики лилий часто попадаются в виде слепков.  По Гжельскому карьеру можно изучать практически все геологические процессы. Тут и оползни, и обвалы, и точки истечения родников из глиняных стен. Абсолютно ровные, будто по линеечке измеренные границы раздела из уступов карьера. Район Гжельских карьеров сложен палеозойскими (верхний карбон) и мезозойскими (юра) отложениями. Карбон представлен в верхней части разноцветными глинами, в том числе красными и зеленовато-серыми с караваеобразньми прослоями песчаника. Мощность глин 5-м. Под ними залегают белые известняки и серые доломиты общей видимой мощностью 12-15 м, в которых встречаются брахиоподы, небольшие одиночные кораллы, ядра гастропод и членики морских лилий. Гжельский кирпичный завод использует в качестве сырья глину с Гжельского карьера, обладающую отличными физико-механическими характеристиками. Месторождение находится в непосредственной близости от  завода, что позволяет обеспечить жесткий контроль качества производства на всех этапах, начиная с добычи сырья и до поступления готового кирпича на склад. Рис. 24. 1) Общий вид Коняшенского карьера, 2) Глины гжельского яруса с прослоями известняков.

3.Карповский карьер Кварцевый песок, добытый в карьере, проходит сложный цикл обработки: его промывают, очищают от примесей, обогащают и далее при необходимости осуществляют просушку. Пески кварцевые сортируют по фракциям: песком считают фракцию 0,1–0,4 мм, крупным песком — 0,5–1,0 мм и пылевидным кварцем — все, что менее 0,1 мм. Смесь с зернами более 1,0 мм считается кварцевой крошкой.Благодаря высокой сорбционной способности кварцевый песок широко используется в очистительных фильтрах для питьевой воды, очистки сточных вод.Песок кварцевый очень невосприимчив к атмосферным, химическим и физическим действиям, не боится агрессивных сред и высоких температур, в силу чего распространено в строительных организациях при выпуске бетона, кирпича, асфальта, для изготовления декоративно-отделочных строительных материалов, при штукатурке фасадных и внутренних интерьеров, для дизайнерских работ. Бетонные блоки, сделанные с использованием песка кварцевого, имеют мягкую пастельную цветовую гамму всевозможных цветов.Песок кварцевый используется также в фаянсовом, стеклянном и фарфоровом производствах, различных фильтров, в пескоструйных аппаратах, в хим. индустрии, литейном производстве. Песок кварцевый используют вместо материала для производства огнеупорных стройматериалов. Благодаря хорошим абразивным свойствам он находит большое применение при шлифовании линз и прочих полированных материалов, при распиловке камня. В промышленности песок кварцевый делится на две основные группы. Первая из них - песок заполнитель, который изготавливается различных фракционных составов от 0,2 мм до 5 мм и применяется для засыпки в фильтры, для очистки, а так же для изготовления сухих смесей и бетонов, ну и конечно же для пескоструйных работ. Второй группой являются формовочные пески, которые применяются в литейной промышленности. Это пески достаточно с жёстким фракционным составом, например 0,25 мм или 0,3 мм. Они обладают высоким коэффициентом однородности, который составляет 72-80%. Эти характеристики позволяют использовать фракционные пески не только в литейном производстве, но и в качестве добавки в производстве сухих смесей и обработке металлов (пескоструйке). Основные направления применения силикатного песка:

1.фильтрация воды;

2.изготовление стекла;

3.наливные полы;

4.литейная промышленность – изготовление форм;

5.спортивные и дорожные покрытия.

в Карповском карьере мы наблюдаем кварцевые пески неогеновой системы. Эти пески белые или коричневые(окисленные железом), нормально- и косослоистые, мелкозернистые, мономиктовые, хорошо сортированные. Видимая мощность песков примерно до 15 метров. Рис. 25. Карповский карьер. 1) Кварцевый песок, верхний уступ. 2) Общий вид, Юрские глины, кварцевые пески и моренные отложения.

4.Карьер Заборье Из этого карьера в свое время брали камень для строительства двух монастырей в Серпухове: Высоцкого мужского, Владычного женского, и еще для Серпуховского кремля (1556). Кроме использования камня для строительства монастырей известняки находят применение в качестве сырья для производства бутового камня, щебня и цемента. В 1975 году было принято решение принять геологический разрез этого карьера за эталон, и в мировой геологии породы, слагающие этот разрез стали использовать в качестве одного из стратотипов отложений нижнего отдела под именем «Серпуховской ярус». С этим эталоном сверяют свои данные геологи всего мира. Таким образом, в карьере у деревни Заборье близ города Серпухова мы познакомились с разрезом нижне-каменноугольных отложений, (принятый в качестве литостратотипа серпуховского яруса). Карьер является также типовым разрезом для тарусского, стешевского и протвинского горизонтов нижнесерпуховского подъяруса. Используется в качестве стратиграфического ГПП федерального ранга с «заказным» режимом охраны. В карьере снизу вверх вскрываются:

• нижнесерпуховский подъярус, тарусский горизонт, тарусская свита, верхняя (беховская) подсвита

  • светло-серые фораминиферово-брахиоподовые известняки с тонкими прослоями зеленоватых глин и остатками фораминифер, остракод, мшанок, криноидей, кораллов, брахиопод;

• стешевский горизонт нижняя (глазечнинская) подсвита

  • светло-серые органогенные фораминиферово-детритовые, в верхней части криноидные, известняки с прослоем глин в основании, с остатками фораминифер, мшанок, криноидей, кораллов;

  • слабо глинистые детритовые известняки с прослоями глин и остатками фораминифер, остракод, мшанок, криноидей, кораллов, тонкостенных раковин брахиопод и гастропод

  • в основании - светло-серые криноидно-брахиоподовые известняки с остатками фораминифер, остракод, мшанок, криноидей, брахиопод, двустворчатых моллюсков, рыб; выше - черные и лиловато-серые известковистые пиритизированные глины с раковинным детритом и остатками остракод

• верхняя (дашковская) подсвита

  • переслаивание стально-серых и серовато-лиловых палыгорскитовых глин с палево-серыми доломитами и доломитовыми остракодовыми известняками; в верхней половине подсвиты встречены остатки остракод, мшанок, брахиопод, обугленный растительный детрит

• верхнесерпуховский подъярус протвинский горизонт протвинская свита нижняя (кременская) подсвита

  • желтовато-белые органогенно-детритовые, в подошве доломитизированные, в кровле брекчиевидные глинистые, известняки с прослоем пестроцветных глин и остатками фораминифер, остракод, мшанок, кораллов.

Рис. 26. Протвинский горизонт в карьере Заборье, горизонтальная слоистость.

5.Дзержинский карьер

Люберецкое песчаное месторождение расположено в 5 км. к югу от железнодорожной станции Люберцы у подмосковного города Дзержинский. Это одно из крупнейших в России месторождений высококачественных кварцевых песков. Мощность вскрышных пород от 0,3 до 22,6 м, обычно 5-8 м. Потребителями высококачественных стекольных песков Люберецкого месторождения было более 100 предприятий европейской части России, производящих оконное, техническое и зеркальное стекло, хрусталь, химическую и аптекарскую посуду. Мощность песков на месторождении достигает 35 м. Большая часть площади разведанных запасов стекольных песков Люберецкого месторождения застроена или находится в лесопарковой зоне Москвы и из соображений экологии разработке не подлежит. В последние годы производилась доработка участков в пределах незалесенной площади и разработка обводненных песков, после чего месторождение законсервировано. Но в затопленном старом карьере возобновилась добыча песка в незначительном масштабе методом намывки земснарядом с последующим промывом.       В толще верхнеюрских кварцевых песков находятся значительные прослои, плиты и подушкообразные стяжения плотных песчаников, сцементированных кварцевым цементом. Фактически это кварциты. Генетически это крупные пластовые конкреции, сформировавшиеся за счет цементации песка кремнеземом (цемент преимущественно кварцевый). Отчасти столь плотные и прочные, что отвечают скорее обозначению "кварцит", чем "песчаник".  Пески волжского яруса верхней юры. Перекрываются они отложениями нижнего мела(баррем-готеривскими ярусами).Наблюдаем юрские кварцевые пески белые, с небольшими пластами ожелезнения, тонкослоистые, нормально- и косослоистые, мелкозернистые , мономиктовые.

Рис. 27. Дзержинский карьер. 1) Уступы морен, образованные касательными напряжениями. 2) Вид сверху карьера, моренные отложения.

Подземные воды. В юго-западной части Московской синеклизы распо-

ложен один из крупнейших в России артезианских бассейнов площадью

около 360 тыс. км2 . Он представляет собой сложную многослойную систему водоносных горизонтов и комплексов, приуроченных к осадочной толще карбонатно-

терригенных пород палеозойского, мезозойского и четвертично-

го возрастов.

Основными водоносными комплексами являются каменноугольный и верхнедевонский комплексы. Эти пресные подземные воды бассейна издавна являются одним из

источников водоснабжения Москвы и всего Центрального промышленного района Европейской части. Нами были отмечены родники в отложениях каменноугольного возраста.В Гжельском карьере мы наблюдали разгрузку подземных вод .При этом

глины Щелковской толщи верхнего карбона выполняют функцию водоупора, по которому воды стекают в карьер .

В правом берегу р. Пахра также наблюдается источник вод у плотины села Новленское. Он образовался в результате разгрузки вод из известняков мячковского горизонта. Подземные воды отличаются от поверхностных большей стабильностью бактериологических и физико-химических показателей качества, и поэтому являются предпочтительными для водоснабжения населения. Восходящие источники в каменноугольных отложениях известны по берегам р.Рожайки и р.Пахры у Подольска. Водоносными являются пески верхневолжского подъяруса, а водоупорными – глинистые отложения юры. Воды слабо минерализованные. Кроме того в Московском регионе встречаются минеральные воды сульфатно-хлоридного и хлоридного кальциево-натриевого состава с минерализацией 50-70 г. на литр, которые добываются с помощью артезианских скважин и используются в бальнеологических целях и в качестве столовых бутилированных вод. Минеральные воды в лечебных целях применяются в санаториях «Дорохово», «Ерино», «Архангельское» и др., где пробурены скважины. Столовая вода «Московская» по своим целебным свойствам соответствует давно известной минеральной воде «Есентуки №20».

У реки Рожайки встречаем не кооптированные и кооптированные родники(не облагороженные и облагороженные соответственно).Появление родников всегда контролируется вскрытием водоносного горизонта зонами трещиноватости(практически вскрытием водоупорных пород ).

Рис.28. 1) Измерение дебета родника. 2) Самоистекающийся источник на берегу р. Рожайка.