Существует множество методик проведения палеонтологических исследований позволяющих продуктивно изучать фауну, флору, биогеоценозы Земли. В значительно меньшей мере разработаны методики изучения древних биоценозов юными исследователями-палеонтологами. В исследовательской деятельности мы можем привлекать методики смежных наук: экологии, зоологии, ботаники, географии.

Применение карт. Карты используются в процессе работы над темой и являются итоговым материалом палеонтологических исследований. Особенно большое значение имеют геологические  карты регионов. Например, геологические карты школьных атласов. Здесь же мы обнаружим и сводные стратиграфические колонки. Они дают общее представление о геологическом строении изучаемой местности. Мы можем воспользоваться той ее частью, которая соответствует изучаемому обнажению. В данном случае это верхнемеловая система: сантонский, сеноманский яруса и альбский ярус нижнемеловой системы.

Где собирать окаменелости. Лучшими местами для сбора окаменелостей являются естественные обнажения. Западные отроги Приволжской возвышенности, занимающие восточную часть Тамбовской области, изобилуют крутыми оврагами с наличием большого количества естественных обнажений. Они представлены в основном горными породами  верхнего мела, содержащими большое количество руководящих окаменелостей. Сверху перекрываются четвертичными суглинками Днепровского оледенения.

В некоторых случаях удобными местами для сбора древней фауны являются карьеры, в особенности бездействующие. Однако в карьерах есть реальная угроза обвалов, могущих препятствовать проведению исследовательской работы. С большей вероятностью обнаружения окаменелостей в обнажениях и осыпях является весеннее время. В это время нет нового травяного покрова, и окаменелости  хорошо просматривается на фоне осыпей и коренных горных пород.

Как собирать. Наибольшую ценность для палеологии представляют собой окаменелости, обнаруженные в коренных горных породах.

При ведении подробных стратиграфических исследованиях не следует найденные в осыпях окаменелости использовать как руководящие. Это возможно лишь в том случае, если точно установлен горизонт, из которого происходят органические остатки.

Комплекс верхнемеловых отложений Тамбовщины дает исключительную возможность для сбора разнообразных ископаемых беспозвоночных: брюхоногих, головоногих моллюсков, губок Они встречаются в опоковидных песчаниках, песках сантонского (St) и сеноманского (Sm) ярусов. В сеноманских отложениях верхнего мела можно обнаружить так называемый акулий горизонт с большим количеством зубов акул и позвонков. С их сбором и хранением проблем обычно не возникает.

А с  образцами, частично выветрелыми на поверхности обнажения, обращаться надо осторожнее. Чтобы не повредить поверхность окаменелости, породу надо скалывать на достаточном расстоянии от нее. Сколы всегда делаются по направлению от ископаемого.

Из каждого слоя должен быть отобран как можно более полный палеонтологический материал, который даст возможность уточнить геологический возраст горных пород, и поможет разобраться с условиями их образования. Все образцы снабжаются этикеткой и нумеруются: номер обнажения, номер слоя, номер образца в слое. Материал лишенной такой информации лишается всякой ценности.

Описание обнажений. Данные по всем исследуемым обнажениям заносятся в полевую книжку. Полевая книжка является основным документом исследователя. В качестве полевых книжек обычно используется блокноты карманного формата, разграфленных в клеточку. Страницы блокнота нумеруют.  На титульном листе указывается название образовательного учреждения, № полевой книжки, фамилия, имя исследователя, дата исследования.

В нее заносятся все данные по обнажениям с целью их дальнейшего обобщения, анализа, получения результатов и выводов. Записи ведутся карандашом  сразу, на месте исследования. Целесообразно на месте исследования составить в черновом варианте схему стратиграфической колонки.

Описание обнажений начинают с указания их номера. Нумерация обнажений на карте и в книжке единая. Затем следует привязка обнажения к стационарным географическим объектам: реке, озеру, холму и т.д. В полевой книжке и на этикетке указывают день, точное местонахождение, типы вмещающих пород, название породы: цвет, величина и форма частиц, слагающих породу, распределение частиц различного размера по слою, характер цемента, слоистость, трещиноватость, водопроявления. Контакты с выше - и нижележащим слоем, мощность, элементы залегания. Положение окаменелостей в разрезе, количественное соотношения различных типов окаменелостей, характер их захоронения (рассеянное, гнездами, преобладающая ориентировка, прижизненное или нарушенное положение), имя лица ведущего записи. Описание должно сопровождаться заполнением стратиграфической колонки обнажения, с указанием места отбора образцов.

Верхнемеловые породы (st. sm.) отложены более или менее параллельно поверхности Земли. В данном случае принято говорить о согласном залегании горных пород. Иногда можно встретить линзовидное, клиновидное залегание пород, которые рассматриваются как согласное. В результате перерывов в осадконакоплении могут быть обнаружены несогласные залегания горных пород. Это происходит в результате эпейрогенических (вертикальных) движений земной коры. Так, например, большая часть территории Тамбовской области, занятая Окско-Донской низменностью, в настоящее время опускается, а отроги Приволжской возвышенности испытывают подъем со скоростью 2-3 мм. в год.

Реконструкция палеобиогеоценозов. По итогам работы с обнажениями горных пород производится реконструкция палеобиогеоценозов. Итак, мы выяснили, что верхнемеловые отложения представлены сантонским и сеноманским (st., sm.) ярусами. Сверху отложения ограничиваются четвертичными суглинками. В подошве немыми песками альбского (al) яруса нижнемелового отдела. Рассмотрим процесс смены биогеоценозов верхнего мела во времени. Сеноманский ярус представлен глауконитово – кварцевыми песками с желваками фосфоритов. В отдельных обнажениях обнаружены скопления раковин устриц. В основании яруса залегает так называемый акулий горизонт, с большим количеством позвонков и зубов акул.

Изредка в этих отложениях встречаются окаменелости теребратул. В туроне территория представляла собой область сноса,  об этом можно судить по отсутствию  руководящих окаменелостей этого времени. В последующем происходит опускание территории под уровень моря и на пески сеноманского яруса отлагаются сантонские морские глауконитово – кварцевые пески с желваками фосфоритов, опоковидные песчаники. Они представляют собой пески, содержащие в своем составе окаменелости: экзогира коника, окаменевшие останки рыб. Вышележащие по простиранию породы содержат в своем составе губки, моллюски, зубы и позвонки   рыб. Опоковидные песчаники  в большом количестве моллюски -  иноцерамы.

Как известно в геоисторическое время моря и океаны периодически меняли свои границы и глубины в результате поднятия или опускания участка суши или дна моря.

По величине частиц осадочных пород сантонского яруса определяем глубину моря.

На дне океанов выделяют три морфологические области, каждой из которых свойственны свои особенности геологической деятельности. Материковая отмель глубиной от 0 до 2500 метров, ложе Мирового океана – от 2500 до 6000м. с глубоководными впадинами глубже 6000 м. Так как большая часть территории Тамбовской области в меловом периоде представляло собой шельфовое море то и глубины в нем не превышали несколько первых сот метров. Это подтверждается размером обломочного материала. Обычно непосредственно у берега наблюдается плохо окатанный валунно-галечный материал. Дальше в сторону моря он постепенно сменяется галечником, затем гравием, на глубинах 20-25 м – песком. Песок становится все тоньше по мере удаления от берега. Мелкие частицы (d< 0,1мм) у берегов, как правило, не отлагаются, а во взвешенном состоянии уносятся водой далеко от берега и выпадают на дно моря на глубинах более 50 м.

В полевом дневнике следует отмечать не только положение окаменелостей в стратиграфическом разрезе, но и их положение в пространстве, так как на их ориентацию действовали донные течения. Обычно губки не переносятся далеко от места обитания. Поэтому ориентированное расположение удлиненных губок может отражать направление донных течений. Следует также отбирать остатки и других ископаемых, к которым губки прикреплялись, и, наоборот, тех которые сами крепились к губкам, поскольку это дает сведения о местных биогеоценозах.

Целоптихиум

Этиреджея

Вентрикулит

На основании литологического состава  (размер частиц песка -  0,5 мм.) и руководящих окаменелостей делаем вывод, что в сеномане на исследованной территории существовало мелководное море глубиной от 250 до 300 метров, сменившееся в результате поднятия сушей

Красные пески, песчаники и окаменелости свидетельствуют о том, что в сантоне здесь было теплое мелководное море с богатым животным миром. Кроме вышеназванных окаменелостей  беспозвоночных и рыб здесь иногда можно обнаружить фрагменты костей динозавров, а динозавры, являясь холоднокровными животными, подтверждают фактически наличие верхнемелового теплого моря.

Выходы верхнемеловых отложений, перекрытые почвами, влияют на распространение многих видов редких и исчезающих растений – кальцефилов. Сцементированные опоковидные песчаники препятствуют развитию оврагов, то есть влияют на формирование рельефа. Они, являясь водоупорным горизонтом, способствуют развитию многочисленных источников чистой воды на склонах оврагов. Исследовательская работа учащихся иллюстрируется фотографиями, рисунками, схемами, картой исследованного района.