Это интересно

Почему камни разноцветные? Чтобы ответить на этот вопрос, мы познакомимся с самыми основами науки геологии. Название "геология" произошло от двух латинских слов "гео" - "земля" и "логия" - "наука". То есть, ученые-геологи, которые занимаются геологией, изучают все, что связано со строением нашей Земли: что находится в ее недрах, из чего она состоит и какие процессы происходят в ее глубинах. Вот и мы сегодня, как настоящие геологи, будем изучать камни, чтобы ответить на вопрос, почему они разные.

Инструменты юного геолога

Сначала подумаем, что такое камни? Камни - это куски горных пород, любые твердые ископаемые, кроме чистых металлов и песка. Из горных пород состоит вся твердая оболочка нашей планеты - литосфера. А сами горные породы состоят из минералов - простых веществ с определенными физическими свойствами и химической формулой, которые являются как бы "кирпичиками", создающими разные горные породы. Есть такие горные породы, которые состоят только из одного минерала - их называют мономинеральными (приставка "моно" значит "один-единственный"). Например мрамор состоит только из минерала кальцита. А есть составные горные породы, которые сложены несколькими минералами - полиминеральными (приставка "поли-" значит "много"). Например, гранит состоит из кварца, плагиоклаза, калиевого полевого шпата и слюды.

Всего на Земле известно всего около 40 породообразующих минералов - то есть минералов, из разных комбинаций которых состоят все на свете камни.

Мы можем предположить, что разница в цвете и других физических свойствах камней определяется их составом. Но стоит лишь посмотреть на два камня: алмаз и графит. Они так не похожи друг на друга! Один твердый, гладкий, белый полупрозрачный, второй - черный, ломкий, совершенно непрозрачный. Один оставляет на окружающих предметах царапины. Второй - черную черту. А ведь оба они состоят из одного и того же вещества - углерода!

Задание 1. Чем алмаз отличается от графита?

  Алмаз можно найти в виде бриллианта в украшениях: серьгах или колечках. А графит - это кусочек стержня простого карандаша. Рассмотрите их через лупу или микроскоп. Микроскоп можно сделать самим, нужен телефон и немного терпения. Вот ссылки: 1 ; 2 ( можно ещё поискать в интернете.)

Чем отличаются эти два образца? Сделайте вывод.

Алмазы в кольце и графитовый стержень карандаша

Кончик карандаша под микроскопом

Бриллианты под микроскопом

Значит, кроме состава, какой-то еще фактор влияет на свойства камней. И ученые-геологи выяснили, что этот фактор - происхождение конкретной горной породы. Алмаз образовывался из углерода при одних условиях, а графит - в других. Поэтому они разные, хотя состоят из одного и того же вещества.

Каким же именно образом могут образовываться горные породы? Есть всего несколько способов - три основных мы разберем, а остальные, спорные, пока трогать не будем ;)

Итак, горные породы бывают магматического происхождения. То есть, они образовались из магмы и лавы при извержении древних вулканов. Когда магма застывала, получался твердый камень. Свойства таких камней зависят от состава первоначальной магмы и скорости и условиях ее остывания. 

Примеры магматических горных пород: базальт и гранит.

Горные породы бывают осадочного происхождения. То есть, они образовывались в результате того, что какие-то вещества осаждались и скапливались в больших количествах где-нибудь на дне древних океанов и спрессовывались в прочные конгломераты. 

Пример осадочных горных пород: известняки (образовавшиеся из раковин древних моллюсков). В том числе и знакомый всем нам мел. Можете смело отправлять его в коллекцию камней, хотя он сейчас и делается искусственно, а не является непосредственно горной породой.

И еще один вид происхождения горных пород - метаморфическое (от латинского слова "метаморфизм"  -"изменение"). Как понятно из названия, эти породы произошли в результате изменения первоначальных горных пород. Произойти это могло под влиянием высоких температур или высокого давления, которое превратило одни камни в другие. 

Например, тот же известный нам известняк из-за действия высоких температур и давления, превращается в мрамор -  камень, совсем на известняк непохожий. 

Задание 2. Чем мрамор отличается от мела?

  Мрамор можно найти в качестве каких-то декоративных изделий, мраморных плит на памятниках, лестницах, колоннах. А известняк можно взять хотя бы в виде мела.  Выскажет предположение об их ломкости и способности оставлять следы на других предметах. А потом сделает выводы, похожи ли они.

Сравниваем мел, известняк и мраморизированный известняк

Мраморизированный известняк под микроскопом

Обычный известняк под микроскопом 

Теперь, я думаю, будет понятно, почему камни разные. Геологи даже придумали классификацию камней по их свойствам, чтобы было легче описывать их. Они выделяют такие основные свойства горных пород:

• Цвет
• Блеск
• Твердость и хрупкость (оставляет ли на них следы другие камни или металл, легко ли их разбить)
• Текстура (гладкость, зернистость, шероховатость)
• Излом (как выглядит скол камня)
• Наличие включений (кристаллов других минералов и т.п.)
• Способность оставлять следы на бумаге или других предметах (черта)
• Прочие особенности (проводит ли ток, имеет ли магнитные свойства, где используется и т.п.)

ЭКСПЕРИМЕНТЫ ДЛЯ ЮНЫХ ГЕОЛОГОВ. 

Изучаем свойства горных пород.

Предлагаю вам поставить опыты над несколькими различными горными породами. Для этого вам понадобится на ближайшей прогулке найти несколько экземпляров разных по составу и происхождению камней.

А еще молоток, гвоздь, лист бумаги и лупа.

Опыт 1. Определяем цвет, блеск  и текстуру камня.

Для этого вам понадобится только камни и лупа. Внимательно разглядите камень, отметьте его особенности: из чего он состоит, какой он на вид и на ощупь.

Изучаем внешний вид камней

Опыт 2. Определяем твердость камня

Для этого надо взять гвоздь и провести им по камню, стараясь оставить царапину. По следу, который оставит гвоздь на камне, можно судить о его твердости.

Проверка твердость камня

Опыт 3. Определяем как  выглядит излом камня и ищем в нем наличие примесей.

Самое интересное в природных камнях скрывается внутри. Излом камня выглядит гораздо ярче его поверхности, рисунок четче, а все кристаллы и жилки примесей видны как на ладони. Поэтому возьмите молоток и расколите образец. Сам характер того, какие осколки получатся у вас (неровный, раковистый, гладкий,  будут ли у них острорежущие края и т.д.), многое говорит о свойствах камня. 

Этот камень на изломе дает красивый цвет, края скола острые. Из такого первобытные люди
вполне могли изготавливать свои каменные орудия: ножи и наконечники стрел.

Опыт 4. Определяем, какой след оставляет камень.

Возьмите лист белой бумаги и проведите по нему вашим камешком. Посмотрите, какую черту он за собой оставляет. По характеру и цвету этой черты тоже можно классифицировать горные породы.

Глина оставляет на бумаге серую черту, состоящую из мельчайших крошечек этой горной породы..

Результаты ваших опытов заносите в таблицу. По ней вам потом будет легко делать сравнительные описания, чем один камень отличается от другого. 

Удачных вам экспериментов и веселого творчества!



Горы занимают примерно пятую часть поверхности Земли. Они делятся на низкие (абсолютной высотой 500-1000 м), средне-высокие (1000-2500 м) и высокие (выше 2500 м). Высочайшие горы на Земле — Альпы, Гималаи, Скалистые горы и Анды. Существуют даже огромные горы под водой.
Глыбовые горы
Глыбовые горы образуются, когда подземное давление, т выталкивает крупные части земли вверх между двумя трещинами в земной коре. У глыбовых гор плоская вершина, тогда как у складчатых остроконечная.
Когда две плиты, сближаясь, выталкивают между собой слои горных пород, образуются гигантские складки — горы. Благодаря подземным толчкам Гималаи ежегодно «прирастают».
Куполообразные горы
Иногда, приподнимая земную кору, магма не создает в ней складок или сдвигов и не вырывается на поверхность. Когда это происходит, земля деформируется, поднимается вверх и приобретает округлую форму. Так возникают куполообразные горы.
Вулканические горы
Вулканические горы, такие как Килиманджаро в Восточной Африке, образуются, когда магма выходит из-под коры на поверхность и, слой за слоем, образует огромный холм из горных пород.
Как появляются горы
Горы выталкивают вверх движущиеся тектонические плиты или пробившаяся сквозь земную кору магма. Силы, скрытые внутри нашей планеты, за миллионы лет сдвинули огромные площади горных пород. Одни горы продолжают расти ввысь, другие истачиваются и однажды снова станут плоскими.
Горные породы и минералы
Горные породы — это твердые вещества, входящие в состав земной коры. Их свойства зависят от места и времени их формирования и помогают изучить прошлое нашей планеты. Все горные породы состоят из смеси природных химических элементов -минералов. Обычно они имеют форму кристаллов, сращенных в твердые глыбы. Существует три основных типа горных пород: магматические, осадочные и метаморфические.
Стоячие камни
В национальном парке Намбунг (Западная Австралия) стоят тысячи удивительных известняковых столбов, достигающих 4 м в высоту. Некогда под песчаными дюнами образовались толстые I слои известняковых пород. За тысячи лет ветер сдул часть песка, обнажив колонны из горной породы.
Магматические породы
Эти породы образуются магмой, вышедшей на поверхность. Дорога гигантов (Тропа великана) в Ирландии возникла около 60 млн. лет назад после извержения вулкана. Когда лава остыла, усохла и потрескалась, образовалось 40 тысяч колонн, в основном, шестигранных.
Осадочные породы
Эти породы состоят из осадков: песчинок, обломков, остатков растений и животных. Осадки накапливаются слоями на дне водоемов. Постепенно вес слоев «выжимает» воду, спрессовывая осадки в твердую породу — песчаник или известняк.
Круговорот горных пород
Породы разрушаются и восстанавливаются в процессе переработки, своего жизненного цикла. Новые породы образуются при извержении вулканов; старые подвергаются эрозии, разрушаются ветром или водой. Старые горные породы могут обновляться под воздействием давления, температуры или химических соединений, происходящих в толще земной коры.
Минералы
Основные природные вещества -минералы — состоят из двух и более химических элементов (кислорода, кремния, кальция, железа, натрия). Твердая форма элемента с плоскими сторонами и острыми углами называется кристаллом.
Метаморфические породы
Когда магматические или осадочные породы нагревает раскаленная магма или сдавливают мощные движущиеся плиты, образуются метаморфические породы. Осадочная порода известняк под воздействием температуры и давления превращается в метаморфическую породу — мрамор.



Изучаем такие удивительные и разные горные породы.
почему камни разные?

 Различие внешнего вида камней объясняется их происхождением.

изучаем горные породы

Как правило, если речь заходит о камнях,перед нами  встает образ гор и скал. Поэтому горные породы  обычно более интересны, чем остальные;
Горные породы в зависимости от происхождения делятся на три группы:

• Осадочные
• Магматические
• Метафорические

Из за дождя и ветра с гор постепенно вымываются песок и камни. Реки и ручьи смывают их в моря. Они накапливаются там слой за слоем, затвердевая. Так на дне моря формируются осадочные горные породы. Если спустя время море высыхает, то осадочные породы формируют основание суши.
Посмотрите, как это происходило:

эрозия горных пород

Камни и песок смываются дождем

Песок и ил уносятся в моря

Слой за слоем формируется осадочная порода на дне моря

Горные породы и почвы на срезе оврага

Очень интересно  представлять период, когда происходило бурное формирование земной коры. Именно тогда в результате землетрясений верхний слой нашей планеты образовывал бесконечные складки , от которых впоследствии отделялись гигантские плиты и заходили друг на друга. Складки, не утратившие свою связь с внутренним слоем Земли – мантией, где кипит раскаленная лава, в результате и стали вулканами. Извергаясь через жерло вулкана, лава попадала на поверхность суши, где из-за перепада температур и контакта с воздухом застывала, превращаясь в магматические горные породы: гранит, пемзу, базальт, обсидиан.
На поверхности суши эти породы подвергались постоянному действию воздуха, ветра, влаги. Влага попадала на них в виде капель дождя и брызг морей и океанов, покрывающих большую часть поверхности планеты. Под действием этих природных сил, магматические породы становились более хрупкими, и с течением времени рассыпались.

Формирование магматических горных пород

Но не только внешние силы могли воздействовать на камни. Если какая-то осадочная порода снова попадала в условия повышенной температуры и давления, она претерпевала изменения и становилась метаморфической.

Окаменелости  – понятие очень интересное и интригующее. Оно позволяет почувствовать тонкую связь с прошлым и убедиться в существовании форм животных и растений, которые уже не встречаются в наше время.
Окаменелости представляют собой остатки организмов (растений и животных), которые оказались заключенными между пластами горных пород.

Раковина покрывается слоем песка

Условия, которые создаются внутри горной породы, позволяют сохраниться большинству химических соединений, из которых состояли эти существа.

Раковина осталась в затвердевшей горной породе

Благодаря такой способности камней сохранять представителей животного и растительного царства, сегодня ученые имеют возможность получить представление о населении древнего мира.

Окаменевший скелет динозавра

Справка для юного геолога:
Осадочные горные породы:

Песчаник

Мел

Конгломерат

Известняк

Магматические горные породы: