Ученический исследовательский проект. Тема: «Горные породы и минералы Московского региона

Областная краеведческая конференция

обучающихся

Областной зональный этап: г. Коломна

Секция: «Природное наследие» (работы по программе «Юные геологи»).

Тема: «Горные породы и минералы Московского региона.

Применение в архитектуре и строительстве»

МОУ «Лицей» г. Протвино

Московская область

Автор работы: Ёч Станислав Константинович,

8 класс

Руководитель:

Сухих Ольга Александровна,

учитель географии МОУ «Лицей» г. Протвино.

Паспортные данные: 2906 № 187863, выдан 29.03.2007г.

ОВД г. Обнинска Калужской обл. 402-004

Контактный телефон 8-48967-74-69-24

Моб. тел 8-915-201-30-86

2009 г.

Оглавление.

1. Введение 3

2. Геологическое расположение Московского региона 3

3. Геологическая история. Влияние геологического строения на рельеф 4

4. Полезные ископаемые, горные породы и минералы,

распространённые в Московской области. 6

5. Серпуховский район 9

6. Город Протвино 10

7. Русь белокаменная 10

8. Церковь Знамения, село Дубровицы 13

9. Село Подмоклово 13

10. Серпухов 13

11. Заключение 14

12. Список литературы 15

13. Приложения

Введение.

Всё, что нас окружает, состоит из минералов и горных пород: камень великолепных архитектурных сооружений, кирпич и цемент современных зданий, металлы, из которых сделаны машины, прекрасные ювелирные украшения и многое другое. Как образовались минералы родного края, какие процессы происходили на земле Подмосковья, как складывался рельеф региона? Какое влияние оказали на архитектурный облик городов Московского региона местные горные породы и минералы?

Все эти вопросы рассматриваются в данной работе.

Целью работы является исследование и изучение геологического строения и расположения Московского региона, происхождения и структуры горных пород и минералов родного Подмосковья, полезных ископаемых, их добыча и использование. Проводится изучение применения горных пород в строительстве и архитектуре Москвы и городов Подмосковья на примере памятников искусства, с учетом их свойств, географического положения региона и других факторов.

Задачей исследования является изучение:

• геологического расположения региона,

• геологического строения Подмосковья,

• вопросов формирования рельефа,

• основных полезных ископаемых региона,

• происхождения и структуры горных пород и минералов Подмосковья,

• основные месторождения и добыча полезных ископаемых,

• применение горных пород в строительстве и архитектуре родного края.

Объектом исследования данной работы являются горные породы и минералы, распространенные на территории Московской области. Предметом исследования являются процессы формирования горных пород и минералов нашего родного края и их применение в архитектуре и зодчестве на протяжении многих веков.

Основная выдвинутая гипотеза: горные породы и минералы Московской области традиционно использовались людьми в архитектуре и строительстве и, оставив глубокий след в культурном наследии края, не утратили своей актуальности и в наше время.

В ходе проведения исследования мною были использованы следующие методы: поиск информации в справочной литературе, практическое изучение горных пород и минералов Серпуховского района, поиск интересных образцов на местности (в пойме рек Протвы и Оки), посещение и фотосъемка памятников архитектуры родного края (Москва, Серпухов, Протвино, Дубровицы, Подмоклово, Дракино), группировка и анализ полученных данных.

При работе над докладом использовался большой объем литературы, в том числе энциклопедии, справочники, периодические издания и публикации в Интернете. Изучение и систематизация знаний в области минералогии и архитектуры родного края имеют существенное значение.

Геологическое расположение Московского региона.

Московский регион находится на западной части Евразийской плиты почти в самом центре древней Русской платформы. Литосферная плита - это крупный блок земной коры, включающий материковую и/или океаническую кору; ограничен со всех сторон сейсмически и тектонически-активными зонами разломов. Постоянно происходит движение и изменение плит. (Приложения № 1, 2)

Платформы - это наиболее устойчивые участки земной поверхности. Они входят в состав плит. Платформы, как правило, состоят из двух этажей. Нижний этаж построен из древних кристаллических пород, верхний - из более молодых. Породы нижнего этажа называют фундаментом платформы. Выступы такого фундамента - щиты, можно наблюдать в Карелии, на Украине, в Восточной Сибири и Канаде. Это самые древние участки земной коры: возраст многих достигает 3-4 млрд. лет. За это время в породах произошли необратимые изменения состава, перекристаллизация, уплотнение и другие метаморфозы.

Верхний этаж платформы образуют огромные толщи осадочных пород, накопившихся в течение сотен миллионов лет. В этих толщах наблюдаются пологие складки, разрывы, валы и купола.

Геологическая история. Влияние геологического строения на рельеф.

Подмосковье находится в центральной части древней Русской платформы, на южном склоне Московской синеклизы - широкого прогиба докембрийского ложа платформы, открытого к северо-востоку. Фундамент сложен смятыми в складки кристаллическими и магматическими породами архея и протерозоя, преимущественно гнейсами и гранитами. Местами фундамент разбит тектоническими разломами на отдельные блоки. Над опущенными блоками образовались впадины. (Приложение № 4)

В западной части области находится овальная Гжатская впадина, в пределах которой к югу от Волоколамска фундамент лежит на глубине более 2600 м. В восточной части возникло две узких линейно вытянутых впадины с крутыми склонами, напоминающие глубокие рвы: Подмосковная - на восток от Москвы, и Пачелмская - от верховьев рек Рожайки и Северки к Рязани. Ширина этих впадин достигает 20 - 25 км.

Однако неровности фундамента не нашли отражения в современном рельефе. Так, Мещерская низменность занимает не только Подмосковную впадину, но и Тумско-Шатурский выступ фундамента. Высшая точка Подмосковья расположена в пределах Гжатской впадины, а осевой части Пачелмской впадины на значительном протяжении соответствует водораздел между притоками Оки и нижнего течения реки Москвы. Это связано с тем, что с конца протерозоя территория Московской синеклизы не испытывала резких тектонических подвижек. Здесь происходили лишь медленные колебательные движения небольшой амплитуды, которые приводили к наступанию моря на обширную территорию и накоплению осадочных пород или, наоборот, к смене морских условий континентальными. Морские и континентальные эпохи длились по нескольку десятков миллионов лет каждая. (Приложение № 3)

Осадочный чехол, перекрывающий породы фундамента, имеет большую мощность и залегает более или менее спокойно. В его основании находятся породы верхнего протерозоя и девона, нигде в Подмосковье не выходящие на земную поверхность. Они перекрыты преимущественно карбонатными породами каменноугольного периода. Море занимало в это время всю центральную и восточную части Русской платформы и оставило мощные толщи осадочных пород, накопившихся 300 - 250 млн. лет назад. Море отступало к востоку. В этом направлении наклонены и пласты каменноугольных отложений. (Приложение № 5).

Известняки и доломиты нижнего отдела каменноугольного периода вскрыты глубинной эрозией реки Оки (в районе Серпухова - Каширы) и ее левого притока Нары. Шире распространены богатые окаменелостями белые известняки, доломиты, мергели, а также глины, песчаники и пески среднего отдела этого же периода. Они подстилают четвертичные отложения и обнажаются в долинах западной части области, в долинах среднего и нижнего течения Москвы-реки, ее притоков Пахры и Северки, а также вдоль долины Оки и ее притоков. Именно эти известняки добывались в XIV -XV вв. (и позднее) для постройки Кремля Дмитрия Донского и московских храмов. Оттого-то Москву и называли «белокаменной». Карбонатные толщи верхнего отдела каменноугольного периода, сходные по составу с нижележащими, выходят на поверхность только небольшими пятнами в среднем и нижнем течении Москвы-реки, в северной части области и вдоль р. Клязьмы. В конце каменноугольного периода море покидает территорию Подмосковья. Лишь на крайнем севере области есть неширокая полоса пермских доломитов и известняков, частично перекрытых глинами.

В течение 100 млн. лет, в конце палеозоя и начале мезозоя, центральные районы Русской платформы представляли собой сушу, подвергавшуюся энергичному размыву. Многочисленные реки пересекали территорию Подмосковья. Основные пути стока вод в это время шли с запада на восток. Кроме речных долин на поверхности была масса карстовых пещер и провалов, замкнутых котловин. Таким образом, в результате развития эрозионных, карстовых и других процессов рельеф доюрской поверхности был сильно расчлененным.

В средней юре началось общее опускание территории, которое привело к постепенному затоплению ее морем. В Подмосковье широко распространены темные, почти черные юрские глины, реже зеленоватые пески конца юрского периода, накопившиеся в прибрежно-морских условиях. Во время своего существования юрское море неоднократно меняло очертания. Верхнеюрские отложения широко распространены под четвертичными толщами, но мощность их невелика. Лишь в понижениях доюрского рельефа она сильно увеличивается. Там, где юрские глины выходят на поверхность или залегают на небольшой глубине, развиваются оползневые процессы и возникает бугристый оползневый рельеф.

Юрское море сменилось меловым, которое тоже было мелководным. Накапливались преимущественно прибрежно-морские и дельтовые пески, реже - глины нижнего отдела мелового периода. Наиболее характерными нижнемеловыми отложениями в Подмосковье являются белые слюдистые тонкозернистые кварцевые пески. Верхнемеловые отложения представлены песками с прослоями гравия, песчаниками, глинами и трепелами - легкими пористыми породами, состоящими из мельчайших кремниевых скелетов водных растений.

Верхнемеловое море было последним морским бассейном в наших краях. После его отступания начался длительный континентальный период, продолжающийся до настоящего времени. Поверхность Подмосковья подверглась размыву, в результате которого меловые отложения на огромных площадях были размыты. Они сохранились лишь небольшими пятнами на междуречьях. Наиболее характерны эти отложения для северо-восточной и восточной частей области. Толщи верхнего отдела мела встречаются только на водоразделах Юшнско-Дмитровской гряды.

Палеогеновых и неогеновых отложений в Подмосковье практически нет, так как в эти периоды преобладало расчленение поверхности и вынос рыхлого материала речными потоками за пределы области. Лишь речные отложения второй половины неогена и начала четвертичного периода встречаются небольшими пятнами в древних долинах южной и восточной частей области. Наиболее крупные пятна этих отложений находятся восточнее Зарайска и к югу от Егорьевска.

К началу четвертичного периода территория Подмосковья представляла собой глубоко расчлененную равнину с узкими крутосклоновыми долинами. В основных чертах ее рельеф сходен с современным, однако колебание высот в то время было значительно большим.

Главным событием четвертичного периода были древние оледенения, с которыми связаны рыхлые поверхностные отложения области: морена, водно-ледниковые песчаные и озерно-ледниковые песчано-глинистые отложения. Территория Подмосковья не менее трех раз перекрывалась ледником. Первый ледник (Лихвинский) был маломощным и перекрывал лишь часть территории области. Его отложения нигде на поверхность не выходят. Граница максимального (Днепровского) оледенения проходила значительно южнее Подмосковья. Под мощной толщей его отложений был погребен сильно и глубоко расчлененный доледниковый рельеф. В период Московского оледенения льды его распространялись несколько южнее Москвы. Его граница проходила в районах Подольска - Домодедова - Коломны. Ледник последнего, Валдайского оледенения не доходил до нашей территории, но талые ледниковые воды через нее протекали.

Среди четвертичных отложений Подмосковья распространены также безвалунные покровные суглинки, аллювиальные пески с прослоями гравия, глины и суглинков, озерно-болотные тонкие пески, глины с прослоями торфа.

Рельеф Подмосковья формировался на протяжении длительного геологического времени. Общий равнинный его характер - «заслуга» древних морей, заглаживавших своими донными отложениями неровности тектонической природы. Современный облик рельеф приобрел в ходе таяния трех последних (на Русской равнине) ледниковых покровов. Неравномерное вытаивание морены, отложение толщ песков потоками талых ледниковых вод, накопление тонких озерно-ледниковых осадков - таковы основные факторы моделировки рельефа Подмосковья на протяжении последних 200 000 лет. Водная эрозия и речная аккумуляция, карстовые и - в какой-то степени - эоловые процессы придали рельефу еще большее разнообразие на протяжении последних 100 000 лет. Наконец, в современную эпоху рельеф подвергается существенному техногенному преобразованию.

Полезные ископаемые, горные породы и минералы,

распространённые в Московской области.

В Московской области добывается немало полезных ископаемых. В основном это строительные материалы, которые разрабатываются открытым способом, т.е. в карьерах, так как лежат близко к поверхности. Всего разведано свыше 800 месторождений полезных ископаемых разного геологического возраста. Одни уже отработаны, свыше трети разрабатывается, какие-то еще ждут своей очереди.

Какие же полезные ископаемые есть в Московской области? Это глины и суглинки для производства кирпича и бетона; глины тугоплавкие; гравийно-песчаные смеси; пески для бетона, производства стекла и силикатного кирпича; песчаники; известняки, доломиты и другие карбонатные породы на бут и щебенку, для производства извести и цемента; минеральные краски; фосфориты и торф. (Приложение № 6).

Пески - мелкообломочная рыхлая осадочная горная порода, состоит из окатанных или угловатых зерен (песчинок) размером примерно до 2 мм. Используются в строительстве. Добываются пески в речных долинах и в ложбинах бывших водно-ледниковых потоков. Чистые стекольные пески добываются к югу от г. Люберцы.

Вместе с песками для строительных работ требуется и гравий, представляющий собой обломки гранита и других твердых каменных пород размером от 2 до 20мм. Встречается главным образом по берегам рек. Больше всего гравия добывается в Сергиево-Посадском, Дмитровском, Рузском районах. Гравий обычно залегает вместе с песком, образуя гравийно-песчаные смеси. Московская область богата запасами песка и гравия. Особенно много гравийно-песчаных карьеров на Смоленско-Московской возвышенности.

Другим широко распространенным полезным ископаемым являются глины - осадочные горные породы, состоящие из частиц менее 0,01 мм. Глины используются в архитектуре, строительстве и искусстве. Вокруг Москвы находилось множество месторождений глин, пригодных для производства красного кирпича. Это Сходненское и Химкинское, Никольское и Лосиноостровское, Лихоборское и Лианозовское месторождения. В Шатурском районе найдены огнеупорные глины, которые могут быть использованы для изготовления облицовочных плит. В восточной части области, в окрестностях Гжели залегали особые средне-юрские глины. Издавна эти огнеупорные глины использовались в гончарном деле. Эти художественные изделия русского народного творчества известны с 16 века, как керамический гжельский промысел. Известны изделия Вербилковского завода близ Дмитрова, работающего на местных глинах.

Песчаники - осадочная горная порода, состоящая из зерен песка, скрепленных цементирующим веществом. В основном это плотный тяжелый каменный минерал, который применяют в строительстве для кладки фундаментов и стен, для облицовки набережных, для устройства тротуаров и ступеней. Менее прочные песчаники используют для приготовления щебня и в качестве заполнителя бетонных смесей. Под Москвой мезозойские песчаники есть в Клинском и Дмитровском районах, в окрестностях Котельникова и Лыткарина (рядом с Москвой).

Одной из наиболее ценных горных пород Подмосковья является известняк каменноугольного возраста. Из всех карбонатных пород известняк наиболее распространен. Известняк - это минеральное соединение, сложенное почти полностью минералом кальцитом - CaCO₃.

Разработки известняка велись недалеко от Подольска, Коломны, Бронниц, Щелкова. Главное его назначение - изготовление стенового и облицовочного камня, щебня, цемента и извести. Чистый известняк обычно белого цвета, но примеси могут менять цвет. В строительстве особенно ценится белый плитчатый, мягкий в обработке известняк, получивший название «белый камень». Он начал применяться в Москве с XIV в. Из него строили сначала соборы и церкви. Добывался «белый камень» в каменоломнях в селе Мячково на Москве-реке около впадения в нее Пахры. В московском зодчестве использовались и декоративные окрашенные известняки.

Родственник известняка - доломит - по строительным свойствам и по внешнему виду близок к плотным известнякам. Как и кальцит, относится к классу карбонатов, но, в отличие от последнего, является двойной углекислой солью кальция и магния. Плотность доломита 2,85, твердость - 3,5-4,0, сингония тригональная. Цвет у него серовато-белый, часто с желтоватым или буроватым оттенком. Он также применяется в виде строительного камня, а также для облицовки стен. Из доломита также делают щебень для бетона, используют его для извести и цемента. Добыча доломита сосредоточена в бассейне р. Клязьмы. Встречаются близ Щелково, в Подольском, Коломенском, Ногинском районах.

Торф - полезное ископаемое биогенного происхождения. Крупные залежи торфа накопились в молодых озерно-болотных отложениях Верхневолжской и Мещерской низменностей. Торф используется в качестве топлива, сырья для химической промышленности, в качестве удобрения в сельском хозяйстве. На основе местных торфяных разработок была построена Шатурская тепловая электростанция.

В породах палеозоя, мезозоя и кайнозоя, слагающих Подмосковье, выявлено 56 минералов различных классов. Еще более 70 минералов определено в кристаллических породах, попавших в наши края из Скандинавии в виде ледникового моренного материала.

КРЕМЕНЬ - один из самых распространенных минералов в нашей области. Он на 98% состоит из двуокиси кремния, а в качестве примесей содержит гематит, пирит, глинистые минералы, глинозем и карбонаты. Встречается в известняках, в обрывах рек, оврагов и известковых карьеров, а также просто на вспаханной почве. Так, близ г. Протвино на реке Протва находится город Кремёнки, названный так в честь широко встречающегося здесь кремня. С каменного века кремень широко использовался человеком, и в наши дни он применяется как поделочный камень. Ценятся гжельские кремни. Красивые кремни добываются с давних пор в районе Конева Бора. Из таких кремней выложен, в частности, пол Благовещенского собора в Московском Кремле.

ХАЛЦЕДОН И АГАТ являются скрытокристаллическими разновидностями кремнезема. По сравнению с кремнями в составе халцедона гораздо меньше примесей, поэтому он более прозрачный, а в тонких сколах даже просвечивает. Агат отличается от халцедона полосчатым строением. В Московском регионе эти минералы можно встретить повсеместно. Образовались они при подъеме к поверхности термальных растворов, обогащенных кремнеземом. Окрашены халцедоны в различные цвета: серые, голубоватые, иногда почти белые. Наиболее известные места, где можно найти красивые образцы этих минералов - это Щуровский карьер в районе станции Голутвин и карстовые пустоты в известняковых обрывах около Старой Ситни близ станции Ступино.

КВАРЦ наряду с кремнем является одним из самых распространенных минералов Подмосковья. По составу он представляет собой двуокись кремния, но часто содержит примеси окислов железа, титана, марганца, а также других минералов. Как следствие, кварц отличается широкой гаммой окрасок - от прозрачного (горный хрусталь) и сиренево-фиолетового (аметист) до желтого (цитрин), черного (морион) и дымчатого (раухтопаз). Твердость кварца по шкале Мооса равна 7, а плотность составляет 2,7 грамма на кубический сантиметр. Кристаллизуется он в гексагональной сингонии.

В Московском регионе кварц встречается вместе с халцедоном и агатом в пустотах и трещинах известняков карбона в виде кристаллов, порой достигающих размеров сантиметра и более. Красивые коллекционные образцы кварца и его разновидностей можно встретить на карьерах в Русавкино, Щелкове, Подольске, Домодедове, в Шуровском карьере и Старой Ситне.

КАЛЬЦИТ по химическому составу представляет собой углекислую соль кальция (карбонат кальция). Кристаллизуется кальцит в тригональной сингонии, плотность его - 2,71, твердость 3. Основная масса кальцита входит в качестве породообразующего минерала в состав известняков и других карбонатных пород, чаще всего в скрытокристаллическом виде. Хорошие кристаллы кальцита под Москвой встречаются редко. Лучшие образцы попадаются в Русавкинском карьере, а также под Подольском. Широко распространена форма кальцита в Подмосковье в виде известкового туфа.

ГЛАУКОНИТ - малокалиевый слоистый алюмосиликат магния и железа, относящийся к группе гидрослюд. Твердость его колеблется от двух до трех единиц шкалы Мооса, плотность 2,2-2,9 грамма на кубический сантиметр, сингония моноклинная. Это минерал зеленого, темно-зеленого или буровато-зеленого цвета, встречающийся в виде зерен, чешуек, налетов, корочек и натеков. Глауконит типичный примесный минерал. Примесь его придает породам зеленоватый или буро-зеленоватый оттенок.

ФЛЮОРИТ представляет собой фтористую соль кальция и кристаллизуется в кубической сингонии. Твердость его равна четырем, плотность 3,1. Как правило, он образует красивые, хорошо ограненные прозрачные кристаллы розового, фиолетового и зеленого цвета. Мелкие кристаллы флюорита изредка встречаются в Подмосковье, но главное, чем славится наша область среди минералогов - это то, что здесь впервые была найдена новая, землистая разность флюорита - ратовкит. Флюорит широко используется в черной металлургии и алюминиевой промышленности, но в наших краях он в промышленных масштабах не встречается, и находки его в Подмосковье имеют чисто коллекционное значение.

ГИПС по химическому составу является водным сульфатом кальция. Кристаллизуется он в моноклинной сингониии, плотность его 2,32, твердость 1,5-2 (легко чертится ногтем). Вместе со своей безводной разновидностью - ангидритом - гипс нередко встречается в глинистых отложениях верхнего карбона и юры Подмосковья. Однако хорошие, относительно крупные (1-2 см) кристаллы этого минерала встречаются у нас крайне редко. Гипсоносные толщи глин залегают в Подмосковье на глубинах от 30 до 340 метров, но промышленных скоплений гипса в нашей области не выявлено.

Шкала Мооса

ФОСФОРИТ не является минералом, а представляет собой полиминеральную смесь, состоящую из тонкокристаллического апатита, кальцита, глауконита, каолина, монтмориллонита и других минералов. Фосфориты имеют обычно серый или черный цвет и плотность около трех граммов на кубический сантиметр. Встречаются они в виде желваков и конкреций размером от 2-3 до 10-20 сантиметров. Очень часто внутри конкреций находятся окаменелые раковины аммонитов, пелиципод и белемнитов. В Подмосковье фосфориты широко распространены в породах верхней юры и нижнего мела. В районе Егорьевска разрабатываются два крупных месторождения этого сырья для производства минеральных удобрений.

БОКСИТ, как и фосфорит, является полиминеральным образованием и состоит из минералов-гидроокислов алюминия: гиббсита, бемита, диаспора. Он используется в качестве главного алюминиевого сырья в цветной металлургии. В промышленных количествах боксит в Подмосковье не встречается, но находки его представляют минералогический интерес. Одно из характерных проявлений боксита в нашей области находится в Мячковском известняковом карьере у впадения реки Пахры в Москву-реку.

В составе минералов Московского региона имеется целый ряд видов аллохтонного происхождения, попавших в наши края в периоды оледенений. Принесенные ледниками в составе горных пород, эти минералы в настоящее время встречаются как в составе морены, так и в других отложениях. Список названий этих минералов насчитывает более 70 наименований. Это - авантюрин, альмандин (гранат), апатит, дистен, кварц, кордиерит, лабрадор, магнетит, мусковит, плагиоклаз, роговая обманка, рутил, титанит (сфен), турмалин, флогопит, эгирин, глауконит и другие. Среди попавших с Балтийского щита в Подмосковье минералов есть даже самородное золото, крохотные частички которого можно намыть лотком в бассейне реки Икши.

Почти все полезные ископаемые Московской области добываются открытым способом. Это приводит к нарушению земель. На месте исчерпанного месторождения остаются карьеры и отвалы пустой породы, создающие «лунный ландшафт». Некоторые карьеры постепенно заполняются водой, в других устраивают свалки. Такие нарушения земли требуют восстановления природного равновесия, т.е. рекультивации. Рекультивация может проводиться различными способами в зависимости от направления дальнейшего использования.

Простейшим способом рекультивации является выравнивание поверхности: засыпка карьеров и разравнивание отвалов. Растительность на такой поверхности может постепенно восстановиться сама. Быстрее всего зарастают песчаные карьеры. Глинистые зарастают медленнее и в основном сорной травой. Еще хуже восстанавливается естественная растительность на сухих известковых карьерах. Человек может ускорить этот процесс. Для этого перед началом разработки карьера снимают плодородный слой и складируют его. После отработки карьера его поверхность засыпается, выравнивается и сверху наносится плодородный слой. Такие участки могут использоваться под пашню, либо производится их залужение, либо лесопосадки. Можно создавать в карьерах пруды для рыборазведения либо для купания. В этом случае необходимо провести соответствующее благоустройство прилегающей территории.

Как видно из предыдущего описания, под Москвой распространены породы различного возраста и состава. Многие из них являются ценными полезными ископаемыми, которые издавна использовались как в промышленности, так и при строительстве города.

Серпуховской район.

Природные условия различных частей Серпуховского района имеют свои специфические особенности, связанные с местоположением и историей формирования ландшафтов. С давних времён и до наших дней в Серпуховских землях вели добычу камня. В карьере у деревни Заборье близ города Серпухова вскрыт разрез нижнекаменноугольных отложений. Карьер является типовым разрезом тарусского и стешевского горизонтов нижнесерпуховского подъяруса.

Заборьевский карьер разрабатывался с давних времен. С 1939 года там велась промышленная добыча известкового камня, глины, керамзитового гравия. В 1963 году запасы керамзитной глины в Заборьевском карьере были исчерпаны, и началась разработка нового Калиново-Дашковского месторождения глины, в котором добывается сырье для ЗАО «Керамзит» и в настоящее время. ЗАО "Керамзит" является правопреемником арендного предприятия "Серпуховский завод строительных материалов", созданного на базе Серпуховского известкового завода, а последний - на базе каменного карьера "Нерудпрома".

Калиново-Дашковское (Приложение № 7) месторождение находится неподалёку от г. Серпухова. Общая мощность полезной толщи достигает до 6,5 м. По сложности геологического строения месторождение отнесено ко 2 группе согласно «Классификации запасов месторождений и прогнозных ресурсов твердых полезных ископаемых».

Протвино.

В марте 1958 года ЦК КПСС и Совет Министров СССР приняли решение о сооружении научно-исследовательского комплекса, включающего в себя крупнейший в мире ускоритель заряженных частиц и установки для физических исследований. Место для строительства ускорителя было выбрано не случайно. После рассмотрения около 40 вариантов была выбрана площадка в 15 км к западу от г.Серпухова на левом лесистом берегу реки Протвы. Решающим фактором для выбора площадки явилось наличие известняковой плиты, которая послужила естественным фундаментом для кольцевого ускорителя. Кольцевой магнит ускорителя длиной 1,5 км, состоящий из 120 электромагнитов массой около 200 т должен иметь точность установки 100 микрон. Использование естественного фундамента позволило сэкономить значительные средства. Юг Подмосковья, и Серпуховской район в особенности, являются местом, защищённым от воздействия даже небольших землетрясений. Много миллионов лет назад на этом месте разливалось море, которое исчезло со временем, образовав котлован, состоящий из древних осадочных пород. Земные колебания на этой площади не превышают четырех баллов, что обеспечивает ускорителю геодезическую устойчивость.

После выбора площадки начались не только проектно-конструкторские работы по созданию электрофизического оборудования для будущего ускорителя, но и проектные работы по строительству домов жилого поселка. В ГСПИ, в мастерской архитектора Корина, вскоре был создан первый проект будущего города физиков, и в апреле 1958г. на место вероятного строительства прибыла изыскательская экспедиция ГСПИ №1. (Приложение № 9)

При строительстве домов в 80-е годы XX в. в г. Протвино использовался бутовый камень, разрабатываемый неподалёку в известняковом карьере - в Калужской области, близ Жуково. В городе Протвино разрабатывались песчаные карьеры для нужд строительства. На месте одного из карьеров ныне находится искусственный водоём, являющейся зоной отдыха горожан. (Приложение № 8)

Русь белокаменная.

Белокаменная летопись на Руси начинается с 1165 года - со времен постройки по велению князя Андрея Боголюбского храма Покрова на Нерли. В отличие от сооружений Киевской Руси, где использовался кирпич-плинфа, во владимирско-суздальских и московских сооружениях с XIII-XIV веков использовались блоки белого камня.

Из белого камня, главным образом мячковского типа, построены древние храмы Суздаля, Владимира, Юрьева - Подольского, Переславля-Залесского, могучие соборы Московского Кремля, церкви Москвы и Подмосковья, поражающие красотой храмы Троице-Сергиевской лавры, Саввино-Сторожевского монастыря в Звенигороде, Лужицкого под Можайском, церкви Знамения в Дубровицах под Подольском и шедевр древнерусской архитектуры храм Покрова на Нерли под Владимиром. В одном только Подмосковье насчитывается не менее сотни белокаменных храмов, украсивших города и села своим неповторимым видом. (Приложение 10.)

В Подмосковье стимулом к интенсивной добыче белого камня, так называемого мячковского известняка и доломита, послужило решение Дмитрия Донского окружить Кремлевские постройки каменной стеной. Более 100 лет прослужил верой и правдой белокаменный кремль Дмитрия Донского. С тех давних пор Москву называют «белокаменной».

Природный белый камень с честью выдержал испытания веками. Величественные белокаменные сооружения с резными украшениями и орнаментами уже более восьми столетий воплощают эстетическую самобытность и техническое мастерство русских зодчих. Белые известняки, желтые доломиты, бежевые песчаники придают строгость и индивидуальность фасадам и интерьеру зданий. Изделия из камня Русской платформы неповторимы и индивидуальны. Они являются символом долговечности, прочности и красоты.

Собор Андроникова монастыря (1410 г.) - одно из древнейших сооружений каменного зодчества Москвы - выстроенный из белого камня в традициях владимирской школы. Младший сын Дмитрия Донского, Юрий Звенигородский, соорудил в своем уделе монументальные белокаменные храмы: Успенский собор на Городке в Звенигороде(1399 г.), собор Саввина-Сторожевского монастыря около Звенигорода (1405 г.) и Троицкий собор Троице-Сергиева монастыря (1422-1423 гг.). Троицкий собор почти весь сложен из тесанных белокаменных блоков. (Приложение №10 и 12)

Мячковский известняк использовался и для изготовления резных деталей, украшений и скульптуры. Впервые насечки на нем стали применять в XII веке владимирские мастера. В Успенском соборе московского Кремля, построенном в 1475-1479 гг. Аристотелем Фиораванте, традиционные тесаные блоки белого камня перемежались в кладке стен с кирпичом, которым были выложены столпы, своды и барабаны глав. Стены Успенского и Дмитриевского соборов покрыты прекрасной "растительной" и "звериной" резьбой. (Приложение № 11, 13)

Во второй половине XV века в Москве белый камень начинает использоваться в барельефах. Мячковским камнем создано декоративное убранство Английского подворья, Большого театра, трехпролетного Кузнецкого моста через реку Неглинную и Горбатого моста на Пресне.

На памятниках XVIII в. очень часто встречаем белокаменные шары, пинакли и шпили, из белого камня также выполнялись полы, карнизы и отдельные детали. В эпоху классицизма из белого камня создавались декоративные элементы, которые включались в конструкцию здания: цоколь и колонны, междуэтажные и венчающие карнизы, части фронтонов, замковые камни.

Однако, наиболее широкое применение в скульптуре белый камень нашел в первой трети XIX века. Наиболее видным мастером, создавшим прекрасные образцы белокаменной скульптуры, в Москве был Иван Петрович Витали (1794-1855 гг.), автор более трехсот произведений монументального искусства, выполненных в камне.

Кроме известняков для построек брали также и доломиты из того же мячковского горизонта. По происхождению в Подмосковье встречаются два типа. Доломиты обычно употреблялись для кладки стен, облицовки, изготовления подоконников и ступеней для лестничных маршей.

Широкий размах скульптурных портретов можно было наблюдать при отделке храма Христа Спасителя. Здесь имелось сорок восемь скульптурных горельефов из протопоповского известняка, который на поверку оказался доломитом из подольского горизонта. Скульптуры были установлены в нишах вокруг храма.

Решение о строительстве храма Христа Спасителя было принято императором Александром I в 1812 г. Первоначальный проект, предусматривающий возведение храма на Воробьевых горах не был осуществлен. Новый проект был утвержден в 1832 г. императором Николаем I. Храм был вновь заложен в 1839 г. на Пречистинской набережной. В 1883 г. храм, ставший самым высоким зданием Москвы и самым большим храмом России был освящен. В 1922-1923 гг. храм был захвачен обновленцами, а в 1931 г. закрыт. 5 декабря 1931 г. по личному распоряжению И.В. Сталина храм был взорван. На бывшей территории храма был открыт бассейн Москва. В 1991 г. на месте алтаря храма была построена часовня во имя иконы Божией Матери Державная. 7 января 1995 г. состоялась торжественная закладка храма. Храм вновь был открыт 19 августа 2000 г. (Приложение № 15.)

Первое строительство храма с самого начала "вызывало желание употребить в дело преимущественно такие материалы, которые находятся в России". Быстрее всего решилось дело с бутовым камнем для фундамента: выбирали тот, который брать сподручнее и возить поближе, - григоровский известняк в верховьях Москвы-реки возле Вереи.

Для внешней одежды собора был избран "мрамор беловатого цвета, в неполированном виде, открытый в недалеком от Москвы расстоянии, Коломенского уезда, при селе Протопопове". Протопоповский мрамор, на сегодняшнем геологическом языке - доломит подольского горизонта среднего карбона, обнаружил весьма ценные свойства. Камень при своем относительно небольшом удельном весе - 2,4 г/см³ отличался однородным строением, плотным и однообразным изломом, достаточным сопротивлением выветриванию и выцветанию, способностью полироваться; "что же касается до крепости, то, по сравнительному опыту с самым твердым железного вида кирпичом, новооткрытый мрамор представлял в четыре раза большее сопротивление ломающей силе".

Добычу белого протопоповского камня на левом берегу Оки в окрестностях Коломны развернули широко, сразу на трех участках. Известняк залегал на уровне воды в реке и ниже, потому пришлось отделить карьер от берега насыпным валом. Камень брали узкой полосой вдоль реки.

Высокие свойства протопоповского мрамора позволили создать выдающееся декоративное убранство - белоснежную облицовку, покрытую резьбой со множеством деталей. Даже такие сложные скульптурные формы, как горельефы с почти полными фигурами, как бы прислоненными к стене, обычно выполняемые из бронзы, на этот раз резали из камня - за 17 лет создали 48 горельефов. В камне были выбиты и надписи, отполированные до желтовато-золотистого цвета так, что каждая буква ярко выделялась на беловато-матовом фоне.

Когда в советскую пору решили взорвать храм Христа Спасителя, то для начала Институт минерального сырья тщательно изучил внешнюю мраморную облицовку и определил ее химический состав и физико-механические свойства. Специалисты пришли к выводу, что известняк "простоял в облицовке храма более 70 лет с полной сохранностью механической прочности". Затем протопоповский мрамор со всеми его узорами сняли с собора и увезли на завод НКВД в Хамовники. Здесь пилы превратили резную облицовку в плиты. А они в свою очередь пошли на отделку здания Совета труда и обороны, в котором потом поселился Госплан, а в наше время - Государственная Дума. Часть внутренней отделки собора пустили на оформление станции метрополитена "Охотный ряд".

В наше время при воссоздании храма Христа Спасителя выяснилось, что возврат к протопоповскому мрамору невозможен. От этого камня пришлось отказаться. Причина станет понятна, если внимательно осмотреть здание Государственной Думы в Охотном ряду с протопоповским мрамором, снятым с прежнего, взорванного храма. Облицовка его стала темно-серой. Тому причина - нарастающая агрессивность городской среды в Москве, особенно выбросы серы, которыми грешат промышленные предприятия, теплоцентрали, автотранспорт. Сера под влиянием воздуха и влаги превращается в серную кислоту, которая в составе кислого дождя обрушивается на известняк, заставляя его сначала темнеть, затем разрушаться.

Для воссоздаваемого храма Христа Спасителя решили не готовить облицовку в Подмосковье, а искать особо стойкий белый мрамор. Выбор пал на мраморе с Южного Урала из поселка Коелга, что в 80 километрах от Челябинска. Мрамор в Коелге добывают с 1926 года. Все крупные заметные здания Москвы последней поры облицованы белым мрамором Коелги. Среди других видов камня, которые стали убранством храма, серый гранит. Для цоколя густо-красный гранит получили примерно из того же месторождения, где брали камень сто лет назад.

В середине ХХ века белый камень известняк из подмосковных месторождений и соседних областей (Калужской, Тульской) применялся в строительстве высотных зданий Москвы и облицовках наземных павильонов станций метро.

Афанасьевским белым мячковским известняком облицован храм святого великомученика и Победоносца Георгия на Поклонной горе в г. Москве. Постройкой белокаменного храма возрождается древнерусская традиция отмечать знаменательные события заложением и постройкой церквей. Сияющее золотым куполом белокаменное сорокадвухметровое великолепие встречает каждого, кто въезжает в столицу с запада. (Приложение № 14)

В каменном убранстве Москвы огромное влияние имеет не только белый камень. Облицовка камнем создает художественную выразительность - монументальность или камерность эстетического облика скульптурных и архитектурных сооружений, их функционально-эмоциональное восприятие.

Церковь Знамения, село Дубровицы.

На берегу Пахры в селе Дубровицы, неподалеку от Подольска, находится белокаменная церковь Знамения. Она возведена триста лет назад целиком из блоков белого мячковского известняка. Стены здания украшены искусной резьбой - бесконечными рядами белокаменных листьев и гроздьев винограда которые придают им легкий и радостный вид. Эта церковь является наиболее значимым сооружением, где белокаменная резьба создает необычную торжественную красоту. Резной белый камень четким ритмом повторения выпуклых квадров-рустов превращает мощные высокие стены в гигантскую каменную филигрань, покоряющую необыкновенным изяществом, несмотря на внушительные размеры храма. Облицовка из камня сродни работе художника. Кажется, что искусство безымянных московских мастеров-каменотесов преодолело все трудности, связанные с применением каменного материала. (Приложение № 16.)

Подмоклово

В 7 км к юго-западу от г. Серпухова, на правом крутом склоне р. Оки в с. Подмоклово, расположена церковь Рождества Богородицы, построенная в 1754 г. в усадьбе князя Н. С. Долгорукова. (Приложение 14.)От самой усадьбы остались лишь флигель и часть парка. Но усадебная церковь в Подмоклово сохранилась хорошо. По замыслу и исполнению это исключительное сооружение. Этот памятник имеет форму двухсветной ротонды, перекрытой сферическим куполом с люкарнами. Храм завершен массивным барабаном. Стены церкви кирпичные оштукатуренные. Белокаменный декор - резьба на пилястрах - образует рельефный фриз во втором ярусе ротонды.

Совершенно необыкновенными для храмов России являются скульптурные изображения апостолов и персонажей из Евангелия. Расположенные на одинаковом расстоянии друг от друга, поставленные на высокие тумбы балюстрады, стоят 16 белокаменных скульптур высотой 1,82 м. Исследование образцов, отобранных из белокаменных фигур в 1973-1974 гг., показало, что известняк, из которого выполнены скульптуры и украшения, на 97-98% состоит из кальцита (углекислого кальция). Плотность камня 2,08-2,14 г/куб. см., водопоглощение 6,5-8,4%. По составу, структуре и физическим свойствам этот белый камень является полным аналогом известняка из мячковских карьеров. Поэтому вполне обоснованно можно предполагать, что крупные монолиты для скульптур доставляли в Подмоклово из окрестностей с. Мячково по Москве-реке и далее по р. Оке к месту постройки. (Приложения № 17, 18)

Серпухов.

Серпухов (Московская область) - старинный русский город, богатый на достопримечательности. Основан Серпухов был в 14 веке как крепость для обороны русских рубежей от набегов монголо - татар.

Серпуховской кремль. (Приложения № 19, 20 21).

Серпуховской кремль, не имеющий прямых аналогий в практике строительства каменных укреплений на протяжении всего XVI века,- интересный памятник русского крепостного зодчества. Прежде всего уникален сам строительный материал: кремль полностью выстроен из белого камня. В других же крепостях того времени белый камень играл вспомогательную роль. Этот материал еще во второй половине XV века почти повсеместно сменяется кирпичом, но в Серпухове, где белый камень находится буквально под рукой, строительство из него продолжается вплоть до середины XVII столетия.

Боевые стены охватили территорию кремля, следуя очертаниям естественного холма, а не линиям архитектурного плана, как это было характерно для крепостей времени Ивана Грозного. План кремля представлял собой неправильный треугольник с периметром в 933 метра. Всего пять башен и три полубашни. За всю историю существования этот кремль был взят лишь раз - из-за предателя.

Последняя страница истории каменного кремля столь же нелепа, сколь трагична. Из Москвы поступило указание, в Серпухове с энтузиазмом откликнулись, и в результате замечательный памятник русского крепостного зодчества зимой 1934 года был разобран на материал для строительства Московского метрополитена. На кремлевском холме остались лишь два крохотных фрагмента стен, напоминающие сегодня о славной и некогда неприступной крепости.

На территории кремля стоял художественный, ландшафтный, духовный ориентир города, сохранившийся и поныне. Это Троицкий собор. (Приложение 19). Его сегодняшнее здание построено в 1696 году архимандритом московского Спасо-Андроникова монастыря Феодотием, некогда бывшего священником этого собора. С Соборной горы (еще ее называют Красной) виден и Высоцкий монастырь, и собор Николы Белого, и один из самых впечатляющих городских пейзажей - ансамбль посадских храмов (Приложения № 24, 25).

История Никольского Собора города Серпухова.

Никольский Собор города Серпухова (Храм Николы Белого) является духовным и архитектурным памятником позднего классицизма. (Приложения № 22, 23.) Впервые упомянут в летописях города в 1552 и 1620 гг. Первоначально воздвигнут из дерева.

В середине XVII века перестроен из белого камня и получил название Храма Николы Белого. Первая каменная церковь в городе Серпухове. С 1713 г. по 1721 г. Храм в честь Святого Николая был перестроен «по чину» из тесаных блоков местного известняка. В 1721 году освящен. В 1831 г. архитекторами Таманским и Шестаковым составлен проект перестройки здания церкви. В 1857 году возведен в стиле московского ампира из отштукатуренного кирпича. В этом виде в целом он существует в наше время.

После закрытия Храма в его помещениях размещались фабрики, прачечные, химические склады. Полного разрушения церкви удалось чудом избежать… В 1995 году Администрация города Серпухова вручила Предстоятелю Русской Православной Церкви ключи от Храма. Он был возвращен верующим как подворье Высоцкого Монастыря. 12 июля 2005 года Митрополит Крутицкий и Коломенский Ювеналий посетил Серпухов, где состоялось торжественное освящение Кафедрального Собора Николы Белого. Ныне Никольский Собор - Храм Николы Белого восстановлен.

Заключение.

Земная кора состоит из различных минералов и горных пород, образовавшихся в процессе эволюции нашей планеты. Невозможно найти отрасль, в которой бы они не использовались. Энергетика, медицина, наука и техника, промышленность, строительство, архитектура и изобразительное искусство, ювелирное дело - эти и многие другие отрасли невозможно представить без минералов и горных пород. В Московской области распространены многие минералы и горные породы, используемые преимущественно в строительстве. Из них строилась Москва, старинные города Подмосковья (Сергиев Посад, Серпухов, Дмитров и др.) и многие памятники архитектуры нашего родного края.

В последние годы происходит возврат к традициям использования камня в архитектуре. Москва и города Подмосковья возвращают свой белокаменный колорит. Возрождаются старые месторождения, открываются новые. Используются новые технологии для добычи и обработки камня. Постепенно решается проблема расширения ассортимента известняков, доломитов и песчаников Русской платформы для строительных и реставрационных работ. Происходит возврат к традициям использования местного природного материала.

Для удовлетворения все возрастающих потребностей в белом камне назрела необходимость в расширении его добычи в карьерах, где мячковский камень расходуется на щебень. Необходимо также и на других карьерах, где полезные толщи сложены известняками и доломитами других горизонтов, таких как гжельский, касимовский, веневский и т.д. выделить слои пригодные для извлечения строительного и облицовочного камня. Нам кажется, что в окрестностях города Протвино можно было бы добывать известняк в промышленных масштабах.

Список литературы.

1. «Москвоведение. География Москвы и Московской области», изд. «Экопром», 1994г.

2. Атлас Московской области, изд. «Просвещение», 2004 г.

3. Л.Ф. Греханкина «Родное Подмосковье», учебное пособие для учащихся общеобразовательных учреждений Московской области, изд. МГОУ, 2005 г.

4. Атлас Планета Земля, География, авт. Е. Мишняева, изд. «Просвещение», 2003 г.

5. А.А. Лобжанидзе «География. Планета Земля», серия «Академический школьный учебник», изд. «Просвещение», 2006 г.

6. Иллюстрированный атлас России, изд. «Ридерз Дайджест», 2005 г.

7. Oxford Большая энциклопедия школьника, изд. «РОСМЭН», 2007г.

8. Большая иллюстрированная энциклопедия эрудита, изд. «Махаон», 2006г.

9. «Камни мира», энциклопедия для детей, изд. «Аванта + », 2001г.

10. «Хочу все знать про все на свете», изд. «Ридерз Дайджест», 2001г.

11. «Только факты», справочник, изд. «Ридерз Дайджест», 2004г.

12. «Наука и жизнь» № 1, 1998г.

13. Б.Б. Вагнер, Б.О. Манучарянц, «Геология, рельеф и полезные ископаемые Московского региона», учебное пособие по курсу «География и экология Московского региона» МГПУ, 2003 г.

14. В. И. Звягинцев «Белый камень в русской архитектуре».

15. «Геологические памятники природы России» "Природное наследие России" Авт.: Карпунин А.М., Мамонов С.В., Мироненко О.А., Соколов А.Р., изд. «Лориен», 1997 г.

16. Фекличев В.Г. Минералогическое разнообразие Подмосковья. "Среди минералов" (альманах). М. , 1998 г.

17. По материалам Официального сайта Администрации Серпуховского района.

Приложения.

Приложение № 1.

Приложение № 2.

Приложение № 3.

Приложение № 4.

Приложение № 5.

Приложение № 6.

Приложение № 7. Приложение № 8. Приложение № 9.

Калиново-Дашковское месторождение Карьер, г. Протвино Протвино

Приложение № 10. Приложение № 11. Приложение № 12.

Троице-Сергиевская Лавра Грановитая Палата. Троицкий собор

Белокаменный декор окна (реставрация) Троице-Сергиевская лавра

Приложение № 13. Приложение № 14. Приложение № 15. Приложение № 16.

Успенский собор Храм святого великомученика и Храм Христа Спасителя. Храм Знамения в Дубровицах

Московский Кремль. Победоносца Георгия на Поклонной горе

Приложение № 17. Приложение № 18. Приложение № 19.

Подмоклово. Церковь Рождества Пресвятой Богородицы Серпуховский кремль. Крепостная стена. 1556 г. Фрагмент

Приложение № 20. Приложение № 21. Приложение № 22.

Серпуховский кремль. Крепостная стена. 1556 г. Фрагменты Собор города Серпухова (Храм Николы Белого)

Приложение № 23. Приложение № 24. Приложение № 25.

Храм Николы Белого Высоцкий монастырь, г. Серпухов Использование мячковского известняка и

стрелецкого песчаника при воссоздании крыльца Высоцкого мужского монастыря