Реферат на тему камень в пещерах

Обновлено: 08.07.2024

Так называемые камни в пещерах образуются за счет воды. Вода но только создает пещеры, но и украшает их.

Хемогенные образования, делающие пещеры удивительно красивыми и неповторимыми, крайне разнообразны. Они формируются тысячелетиями.

Капь верхняя подобна во всем ледяным сосулькам. Висит на сводах штольни натуральных. Сквозь сосульки, коих иногда много разной длины и толщины вместе срослись, проходят сверху вертикальные скважины разной ширины, из коих горная вода каплет, долготу их наращает и производит капь нижнюю, которая растет от падающих капель из верхних сосулек. Цвет капи, а особенно верхней, бывает по большей части, как и накипи, белой, сероватой; иногда, как хорошая ярь, зеленой, или совсем вохряной.

Натечные образования формируются обычно после возникновения подземных полостей (эпигенетические) и очень редко одновременно с ними (сингенетические). Последние в карстовых пещерах, очевидно, не наблюдаются.

Хемогенные отложения пещер

Хемогенные отложения пещер издавна привлекали к себе внимание исследователей. Между тем вопросы классификации и типизации их до последнего времени разработаны крайне слабо.

Среди специальных исследований выделяется работа В. И. Степанова (1971), который подразделяет минеральные агрегаты (камни) пещер на три типа: сталактитсталагмитовая кора (сюда включаются продукты кристаллизации из свободно стекающих растворов, т. е. сталактиты, сталагмиты, сталагнаты, драпировки, натеки на стенах и полу пещер), кораллиты (к этому типу относятся минеральные агрегаты, возникшие из капиллярных водных пленок на поверхности подземных полостей и натечных форм) и антолиты (этот тип представлен скручивающимися и расщепляющимися при росте параллельно-волокнистыми агрегатами легкорастворимых минералов – гипса, галита и др.).

Хотя в основу этой типизации положен генетический классификационный признак, теоретически она недостаточно обоснована. Наибольший интерес представляют классификации хемогенных форм, предложенные Г.А. Максимовичем (1963) и 3.К. Тинтилозовым (1968).

На основе учета этих исследований хемогенные образования могут быть подразделены на следующие основные типы:

натечные;
коломорфные;
кристаллитовые.

Натечные образования, имеющие широкое распространение в пещерах, по форме и способу происхождения подразделяются на две большие группы: сталактитовые, образующиеся за счет известкового вещества, выделяющегося из капель, висящих на потолке, и сталагмитовые, формирующиеся за счет вещества, выделяющегося из упавших капель.

В данной работе проводится исследование по выращиванию сталактитов в домашних условиях. Опытным путем проводится изучение кристализации минералов.

Вложение	Размер
nauchnaya_rab_sayt.doc	133 КБ

Предварительный просмотр:

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

Выполнили ученики 3Е класса:

Никифорова Елена Васильевна

1.1. Происхождение пещер …… ………………………………………. 5

1.2 Украшения из галереи пещеры. 5

1.3.Возникновение сталактитов. 6-8

Список используемых источников ………………………………………….. 11

Подземелье, сотворенное природой, всегда тянет и манит своей таинственностью. Оказавшись в пещере, попадаешь в другом необычайно красивом мире. В мире, о котором в своей обычной жизни не имеешь никакого представления. В нашем бурлящем мире, носятся машины, звонят телефоны, снуют люди, шумит в деревьях ветер, и беспрестанно мелькают картинки на экранах телевизора. А там, под землей, на глубине 50-100 метров, ничего этого нет. Там царит абсолютная тишина, и лишь мерный перезвон капели нарушает ее. Изолированность от остального мира настолько полная, что наш реальный мир там кажется уже абсолютно нереальным. Размеры пещер, которые порой сравнимы с авиационными ангарами или спортивными аренами, а также заполняющие их гигантские наплывы сталагмитов и сталактитов, возвышающиеся среди подземных зал и свисающие причудливыми образованиями с потолков. Но самое главное, что вызывает чувство прикосновения к чему-то потустороннему, так это осознание того, насколько здесь все неизменно тысячелетия и тысячелетия.

Однажды перелистывая энциклопедию, мы увидели удивительной красоты сталактиты, похожие на застывший водопад. Прочитав, мы узнали, что сталактиты образуются в Карстовых пещерах, растут очень медленно, со скоростью несколько миллиметров в год! А нельзя ли ускорить процесс образования и роста сталактитов в домашних условиях? На этот вопрос мы решили найти ответ в своей работе.

Цель работы: установить, что скорость роста сталактита в домашних условиях будет больше, чем в естественных условиях пещер.

Объект исследования : кристаллизация минералов.

Предмет исследования : условия, при которых вырастает сталактит.

Гипотеза: предположим, что сталактит, выращенный в домашних условиях, будет иметь внешнее сходство с природным сталактитом.

- изучить где и как образуются сталактиты

-выяснить, отчего зависит цвет, размер, форма сталактитов;

-экспериментально проверить влияние домашних условий для роста сталактита;

- разработать рекомендации для выращивания сталактита в домашних условиях.

Проработка специальной литературы.
Поиск информации из интернет ресурсов.
Планирование экспериментов и наблюдений.
Обобщение и выводы о справедливости гипотезы.

Практическая значимость работы – результаты данной работы могут быть использованы на уроках окружающего мира; во внеклассной работе.

I. Теоретический - изучение литературы и информации из интернет –ресурсов при каких условиях, как и из чего, вырастают сталактиты.

II. Практический - провести эксперимент по выращиванию сталактита; наблюдение за ростом сталактита.

III. Обобщающий - проанализировать полученные результаты.

1.1. Происхождение пещер . Изучением пещер занимается наука, которая называется спелеология. По происхождению пещеры можно разделить на пять групп. Это эрозионные пещеры, ледовые пещеры, вулканические пещеры, тектонические пещеры, и самая большая группа - карстовые пещеры. Именно карстовые пещеры имеют наибольшую протяжённость и глубину. Пещеры образуются вследствие растворения водой породы. Поэтому карстовые пещеры встречаются только там, где залегают растворимые породы: известняк, мрамор, доломит, мел, а также гипс и каменная соль.

Известняк, а тем более мрамор, растворяются чистой дистиллированной водой очень плохо. В несколько раз растворимость повышается, если в воде присутствует растворённый углекислый газ (а он всегда растворён в воде, в природе), однако всё равно известняк растворяется слабо, по сравнению, скажем, с гипсом или, тем более, солью. Но оказывается, что это положительно сказывается на образовании протяжённых пещер, поскольку гипсовые и соляные пещеры не только быстро образуются, но и быстро разрушаются.

Огромную роль при образовании пещер играют тектонические трещины и разломы. По картам исследованных пещер очень часто можно видеть, что ходы приурочены к тектоническим нарушениям, которые видны на поверхности. Также, разумеется, для образования пещеры необходимо достаточное количество водных осадков, удачная форма рельефа: осадки с большой площади должны попадать в пещеру, вход в пещеру должен располагаться заметно выше того места, куда разгружаются подземные воды и т. п.

1.2 Украшения из галереи пещеры.

Если вода капает в маленькие углубления, то песчинки постепенно покрываются мягкой известью и получается блестящий пещерный жемчуг. А в некоторых пещерах образовались еще более изысканные украшения. Это хрупкие пучки игольчатых кристаллов, а также скрученные, похожие на червячков трубочки (геликтиты), которые растут в разных направлениях.

Мельчайшие частички солей различных минералов, растворённые в воде, раскрашивают сталактиты в разные цвета: розовые, желтые, синие, красные, черные и даже радужные.

1 .3.Возникновение сталактитов.

Сталактиты возникают в результате процесса, который называют – карст (карстовый процесс). Суть процесса заключается в следующем: кальцит, основной компонент известняка, растворяется дождевой водой. Когда известняк обнажается на земной поверхности, вода просачивается по мелким трещинам породы и растворяет её. Со временем эти трещины расширяются, формируя характерный карстовый ландшафт с системой подземных пещер, созданной грунтовыми водами.

Но не весь известняк оседает на потолке и даёт рост сталактиту. Под собственной тяжестью часть капель падает на пол, и снизу навстречу сталактиту растет сталагмит (от греческого слова stalagma – капля). Когда сталактит и сталагмит соединяются и срастаются между собой, образуется колонна сталагнат .

Возраст сталактитов и сталактитовых колонн нельзя определять, по их размерам и толщине. В разных пещерах, даже в разных залах одной и той же пещеры условия образования и роста сталактитов могут быть совершенно разные. В разрезе можно увидеть, что внутри сталактит состоит из колец, по которым можно узнать, какой климат был на Земле в период их образования. Толстые кольца означают влажный климат, а тонкие кольца говорят о сухом климате. Для сравнения, ширина кольца сибирского сталактита составляет 15 мм – а это в 50 раз больше, чем самое широкое кольцо из Карлсбадских пещер. Так происходит потому, что Карлсбадские пещеры находятся в пустыне штата Нью-Мексико, где выпадает очень мало осадков , даже в более влажные года.

Сталактиты могут образоваться из многих растворимых веществ, но самые распространённые это:

Кальцитовые (известняковые) сталактиты
Гипсовые сталактиты.
Соляные сталактиты.
Ледяные сталактиты.

Глава 2. Экспериментальное исследование.

Изучив все эти вопросы, мы поняли, что вырастить кальциевые сталактиты дома невозможно. Но в природе бывают ещё гипсовые, ледяные и соляные сталактиты. – Поэтому мы решили вырастить соляной сталактит и сталактит из раствора соды - аналог природного гипсового, которые образуются не путём химического осаждения минералов, а за счёт испарения воды из насыщенного раствора

Причины, по которым можно вырастить сталактит в домашних условиях:

1. В помещении влажность воздуха ниже, а температура выше, что приведёт к более быстрому испарению капли жидкости.

2. Количество падающих капель в домашних условиях будет больше.

3. Количество растворённого вещества будет максимальным, что приведёт к более быстрому осаждению частичек сталактита.

Этапы проведения эксперимента:

2.1. Проведение эксперимента. 5 января 2013 года мы начали проведение экспериментов по выращиванию сталактитов.

2.2. Для эксперимента по выращиванию сталактита нам потребовалось: 2 небольшие кастрюльки, горячая вода, ложка для перемешивания, пачка соли, коробка соды, 4 стеклянные банки, 4 скрепки, 2блюдца, шерстяная нить.

2.3. Вначале приготовили два вида перенасыщенного раствора. В банки с горячей водой (для лучшего растворения) добавляли соль, соду до тех пор, пока они не перестали растворяться в воде.

2.4.Каждый раствор мы разлили по двум банкам поровну. Окунули каждую нить в банку и, зажав между пальцев, удалили избыток жидкости. Нитку утяжелил на концах прищепками (чтобы она не всплывала) и опустили концы нитей в стаканы с раствором. Нити между стаканами слегка прогнули дугой. Под провисшие нити поставили блюдца.

2.4.Насыщенный раствор движется по нити к провисшему центру, зависает в виде капли. Часть капает на блюдце, часть воды испаряется, а вещество остается на нити и нарастает. Скорость движения каждого раствора различна: раствор из соли начал капать через час, раствор из соды - гораздо позже -через -3. На протяжении эксперимента солевой и содовый растворы приходилось подливать в стаканы, причём солевой чаще.

Соль . Нить покрыта толстым слоем "снежной" массы. Кубики кристаллов уже не различимы. Выделяются 2 сталактита. Стенки банок полностью покрыты натёчными образованиями.

Сода . "Снежная" масса растет в стороны и вверх на нити . Кристаллы похожи на цветы.(рис.6). По верхнему краю банки такие же образования, но более мелкие. Блюдце полностью заполнена белой, хрупкой "снежной" коркой.

По сравнению с соляными кристаллами кристаллы соды более хрупкие.

Обработка результатов эксперимента. По окончании эксперимента мы провёли исследования размеров и формы сталактитов, результаты которых занёсли в таблицу 1.

Описание формы сталактита

Размеры большей части сталактита

Выросший сталактит похож на соляной класс сталактитов, по форме похож на сосульку;

цвет – белый; на ощупь – твёрдый, хрупкий. Направление роста вниз.

Наибольший размер сталактита составил 60 мм.

Выросший сталактит по форме ближе к гипсовым сталактитам;

цвет – белый; на ощупь – твёрдый, хрупкий; не имеет чёткого направления роста.

Наибольший размер сталактита составил примерно20мм.

По результатам проведённого эксперимента можно сделать вывод о том, что гипотеза подтвердилась: соляной сталактит, выращенный в домашних условиях, по форме похож на природный сталактит. Вырос он гораздо быстрее, чем в естественных условиях пещер (всего за 8 дней он вырос на 60 мм, на что в пещере понадобилось бы около 15 лет.

А натечное образование, выросшее из содового раствора, имеет форму бахромы, который также формируется в пещерах, что и подтверждает выдвинутую гипотезу. Оно тоже выросло довольно быстро в домашних условиях.

Во время выполнения исследовательской работы мы узнали много нового и очень интересного о таинственном мире пещер. Мы научились выращивать сталактиты. С результатами своего исследования ознакомили учеников нашего класса. Оказалось, что многие из них не знал, что такое сталактит. В опросе, которое мы провели, кто-то отвечал, что это цветы, кто-то сосулька, а кто- то путал с названием болезни. Многие теперь признаются, что тоже хотят вырастить свой сталактит и побывать в настоящей пещере.

Мы тоже думаем, что очень интересно оказаться на месте, где капли могут капать десятки тысяч лет в одну и ту же точку, из чего и вырастают подземные каменные цветы. В будущем году мы хотим побывать в Кунгурской ледяной пещере, которая находится в Пермском крае, и увидеть настоящие сталактиты и сталагмиты.

В будущем планируем проверить справедливость следующей гипотезы: влияние потока воздуха на направление роста сталактита

Пещеры — естественные полости в верхней толще земной коры. Они сообщаются с поверхностью земли одним или несколькими выходными отверстиями, проходимыми для человека. Наиболее крупные пещеры представляют собой сложные системы проходов и залов — их суммарная протяженность может достигать нескольких десятков километров.

Какие образуются пещеры?

По происхождению пещеры можно разделить на 5 групп: тектонические, эрозионные, ледниковые, вулканические и карстовые.

Карстовые пещеры — самые распространенные. Они имеют наибольшую протяженность и глубину. Эти пещеры образуются вследствие растворения пород водой. Они встречаются только там, где залегают растворимые породы: известняк, мрамор, доломит, мел, а также гипс и соль.
Тектонические пещеры могут возникать в любых породах в результате образования тектонических разломов.
Ледниковые пещеры образуются в теле ледников талой водой. Такие пещеры встречаются на многих ледниках.
Эрозионные пещеры образуются при механических воздействиях на горные породы.
Вулканические пещеры возникают при извержениях вулканов. Поток лавы, остывая, покрывается твердой коркой, образуя лавовую трубку, внутри которой по-прежнему течет расплавленная порода. После того как извержение закончилось, лава вытекает из трубки с нижнего конца, а внутри трубки остается полость.

Самые самые

В 2009 г. группа британских геологов обнаружила во Вьетнаме пещеру, которая поразила всех своими размерами. Ее высота достигала 200 м, то есть равнялась высоте 70-этажного небоскреба. Ширина пещеры превышала 150 м, длина — высоте 8 км. Оказалось, что местные жители уже знали об этой пещере и даже придумали ей название — Шондонг (Горная Река). Здесь на самом деле течет подземная река, а в некоторых местах даже растут деревья.

Самая глубокая в мире пещера расположена в Абхазии, она называется Кру-бера-Воронья. Она опускается вниз на 2196 м. А самой большой пещерой в мире является система из двух пещер в США. Она называется Мамонтова — Флинт-Ридж. Вначале эти пещеры были открыты независимо друг от друга, но потом спелеологи — люди, изучающие пещеры, — нашли между ними соединяющие их проходы. Возможно, людям ещё не всё известно о пещерах, и существуют под землёй и более обширные пустоты.

Наскальные рисунки

Пещеры сыграли важную роль в истории развития человечества. Первобытные люди использовали пещеры как убежище от ветра и холода, и найденные в пещерах орудия и настенные рисунки неандертальцев и кроманьонцев тому подтверждение.

Чудесные образования

Подземные обитатели

Живой мир пещер не очень богат, но и там можно встретить некоторых животных. Прежде всего, конечно, это летучие мыши. Многие их виды используют пещеры как ежедневное укрытие или для зимовки. Кроме того, в некоторых пещерах, в районах с теплым климатом, обитают несколько видов насекомых, пауки, раки, креветки, саламандры и рыбы. Причем пещерные виды животных настолько адаптируются к полной темноте, что теряют зрение.

Любой спелеолог может сказать вам, что только в самых сырых и мрачных пещерах можно найти истинные природные чудеса. Вода, ветер, камни, минералы, температура и давление способны породить пещерные образования потрясающей красоты.

Мы все знаем про сталактиты и сталагмиты, даже если путаем одни с другими, но ими дело далеко не ограничивается. Как правило, подобные образования формируются даже не годами, а столетиями и тысячелетиями. Тем больше поводов ими восхититься.

Читайте также: