Результаты геологических исследований
Характеристики исследуемых пород
Рассмотрим характеристики основных пород, взятых в качестве образца.
Известняк – осадочная горная порода, состоящая из кальцита CaCO3. Чистые известняки белого и светло-серого цвета. Окислы железа окрашивают его в жёлтые, коричневые, красные тона. В нашей области выходы известняка на поверхность можно наблюдать в Советском районе, на берегах реки Немды. Образование их происходило путём накопления на дне бывшего моря осадков из раковин моллюсков, обитавших в тёплом Казанском море, которое заливало территорию нашей области. Также встречаются мягкие разновидности известняка светло-серого (образец № 1 в прил. 1) и желтоватого оттенков, их называют «опока» и используют как облицовочный материал. Твёрдый известняк используют как строительный камень. Известковую муку используют для известкования почв.
Мергель — осадочная горная порода, состоящая из кальцита или доломита и глинистых минералов. Мергелями называются глинистые известняки, содержащие свыше 20% глины. Обычно к мергелям относят породу, содержащую CaCO3 или MgCO3 и глинистые частицы. Часто залегает вместе с известняком. Красный мергель (образец № 4, прил. 1) используется при производстве кирпича. Для производства цемента используют светлый мергель, содержащий много извести.
Глина – представляет собой тонкозернистую породу, состоящую из глинозёма и кремнезёма с примесями карбоната кальция, окислов железа и органических частиц. По происхождению глины подразделяют на морские, озёрные, речные и ледниковые. Главная масса их образовалась из верхнепермских отложений татарского яруса. В области широко распространены окаменевшие мергелистые глины пёстрого, красного и серого цвета. Среди глинистых отложений встречаются розовые, серые (обр. № 3, прил. 1) и белые глины. Различные типы глин используются в строительстве, для гончарных работ, изготовления кирпичей, керамзита, дымковской игрушки, богатые известью светлые глины – для побелки.
Песчаник – тонкие обломочные осадочные породы, состоящие из зёрен мелкого песка, связанных разнообразными цементирующими веществами. Зёрна песчаников состоят главным образом из кварца, а так же слюды, полевых шпатов и других. Цементирующими веществами могут быть кремнезём, соединения железа, гипса, глинистые и известковистые образования. В зависимости от этого песчаники разделяются на известковые, железистые, гипсовые, кварцевые и глинистые. Цвет песчаников разнообразный. Преобладающими у нас в области являются: белые, серые, светло-желтые, красные (обр. № 2, прил. 1) и коричневые. Мы нашли также тёмно-жёлтый (обр. № 6, прил. 1) песчаник. В отличие от песков, песчаники более прочные горные породы. У нас преобладают плотные известковые песчаники, сцементированные солями кальция. Они залегают среди известково-мергелистых пород верхней перми. Использовались населением для изготовления жерновов (образец № 26, прил. 1), брусчатки. Сейчас используется в строительстве, в ландшафтном дизайне. Часто в области встречаются пёстрые песчаники (обр. № 8, прил. 1), залегающие среди пород татарского яруса. По прочности они уступают плотным песчаникам, при изломе могут обнаружить слоистость.
Песчаниковая конкреция – округлое образование, сцементированное карбонатными породами (образцы № 5, 10, 17-19, прил. 1). В среде осадочных пород, пропитанных водным раствором известкового состава (углекисло-кальциевым) выделяются центры кристаллизации. Как нам сообщил А.Н. Соловьёв, это может быть раковина древнего моллюска. Эти конкреции образовывались вокруг известковых раковин, растворяемых водой с содержанием кислот. Известковый раствор цементировал тонкие осадочные породы, собирающиеся вокруг песчинки, так формировались шаровидные образования. Внутри таких конкреций можно видеть жеоду – пустоту, покрытую щёткой из мелких кристаллов кальцита (пояснила Л.Н. Скворцова, директор Кировского геологического музея). Мы обнаружили несколько расколотых конкреций (№ 13-16, прил. 1), одну разбили сами (обр. № 24 в прил. 1). В Кировской области есть конкреции значительных размеров – до 2 м в диаметре (фото № 17а), как сообщает «Комсомольская правда» от 19.11.2009 г.
Фото № 17а.
Каменные шары на Вятке.
(Фото А. Зайцевой)
Галечный конгломерат – осадочная порода, обломочный материал, состоящий из кремнево-кальцитовой гальки среднего размера (0,5-2 см), сцементированной карбонатными соединениями (обр. № 6, прил. 1). В частности, в Яранском районе на равнинах среди отложений татарского яруса имеются выходы пермских конгломератов. Подобные отложения можно использовать в дорожном строительстве.
Охра – природный пигмент, состоящий из гидрата окиси железа с примесью глины (обр. № 9, прил 1). Цвет охры – от светло-жёлтого до буро-красного и коричневого. Жёлтая охра – смесь водной окиси железа (бурого железняка) с глиной, а красная – смесь безводной окиси железа с глиной. Она залегает гнёздами и прослойками в речных долинах и болотах. Ёе мелкие месторождения имеются в Яранском районе. Используется для покраски, входит в состав художественных минеральных красок.
Химические анализы. Под руководством учителя химии был проведён опыт по определению наличия известняка во взятых образцах (фото № 5-6, описание методики в прил. 2). В пробирки с частицами образцов наливалась соляная кислота, наблюдалась происходящая химическая реакция. Всё происходящее было снято на видео. Образец № 9 (предположительно, охра) активной реакции на соляную кислоту не дал. Из других проб наиболее сильное пенообразование наблюдалось при взаимодействии кислоты с образцами № 1 (известняк) и № 2 (красный песчаник).
Водный раствор охры (содержащей трёхвалентное железо), растворённый в соляной кислоте, даёт при добавлении ферроцианида калия (жёлтой кровяной соли) синий осадок берлинской лазури KFe.
Для определения наличия железа в охре и – для сравнения – в жёлтом и красном песчанике, проведён второй опыт. В пробирки с измельчёнными образцами также добавили воду и соляную кислоту (фото № 22). Затем в каждую пробирку было добавлено небольшое количество ферроцианида калия. Когда раствор отстоялся, синий оттенок раствора наблюдался не только в пробирке с охрой, но и в пробирке с красным песчаником (фото № 23-25). Следовательно, он тоже содержит железо в своём составе.
Фото № 22.
Пробирки с образцами № 9, 7 и 2 в растворе соляной кислоты.
(Авт. Беляева Л.)
Фото № 23-25.
Пробирки с образцами № 2, 7 и 9 после добавления ферроцианида калия.
(Авт. Беляева Л.)
Также были исследованы физические свойства пород. Для определения твёрдости использовалась как шкала Мооса (прил. 2), так и подручные средства (фото № 26-27). Плотность образцов вычислялась по формуле p=m/V, методика приведена в приложении 2.
Фото № 26.
Беляева Л. определяет твёрдость красного мергеля на ногте.
(Авт. Толстобова Т.П.)
Фото № 27.
Беляева Л. определяет твёрдость жёлтого с красными прожилками песчаника на куске гипса.
(Авт. Никулина Е.)
Результаты измерений веса и объёма занесены в таблицу Excel (прил. 4), в которой проведены как расчёты плотности, так и определены абсолютная и относительная погрешности расчётов относительно средних значений плотностей (найдены на различных геологических и строительных сайтах). Относительная погрешность не превысила 20%, погрешности могут быть вызваны как точностью измерений, так и отклонением плотности данного образца от средней (различные виды песчаников, известняков и мергелей имеют колебания плотности в пределах ± 0,5 г/куб.см).
Для определения цвета черты использована фарфоровая чашка с неглазурованным низом (фото № 28).
Фото № 28.
Цвет черты образцов на фарфоровой чашке.
(Авт. Беляева Л.)
О Конференции исследовательских и проектных работ учащихся «Юные географы, краеведы и путешественники», посвященной 175-летию основания РГО: декабрь 2020 г
Главная
English Биологический кружок ВООП
Гостю кружка Планы кружка Экспедиции и выезды Исследовательская работа
Программа «Parus»
История кружка
Контакты кружка
Полевой центр
Фотогалерея
Летопись биостанции
Статьи о биостанции
Исследовательские работы
Учебные программы
Полевые практикумы
Методические семинары
Вебинары
Исследовательская работа
Проектная деятельность
Экспедиции и лагеря
Экологические тропы
Экологические игры
Публикации (статьи)
Методические материалы
Наглядные определители
Карманные определители
Определительные таблицы
Энциклопедии природы России
Компьютерные определители
Мобильные определители
Учебные фильмы
Методические пособия
Полевой практикум
Природа России
Минералы и горные породы
Почвы
Грибы
Лишайники
Водоросли
Мохообразные
Травянистые растения
Деревья и кустарники
Ягоды и сочные плоды
Насекомые-вредители
Водные беспозвоночные
Дневные бабочки
Рыбы
Амфибии
Рептилии
Птицы, гнезда и голоса
Млекопитающие и следы
Фото растений и животных
Систематический каталог
Алфавитный каталог
Географический каталог
Поиск по названию
Галерея
Природные ландшафты мира
Физическая география России
Физическая география мира
Европа
Азия
Африка
Северная Америка
Южная Америка
Австралия и Новая Зеландия
Антарктика
Рефераты о природе
География
Геология и почвоведение
Микология
Ботаника
Культурные растения
Зоология беспозвоночных
Зоология позвоночных
Водная экология
Цитология, анатомия, медицина
Общая экология
Охрана природы
Заповедники России
Экологическое образование
Экологический словарь
Географический словарь
Художественная литература
Международные программы
Общая информация
Полевые центры (Великобритания)
Международные экспедиции (США)
Курс полевого образования (США)
Международные контакты
Интернет-магазин
Карманные определители
Цветные таблицы
Компьютерные определители
Энциклопедии природы
Методические пособия
Учебные фильмы
Комплекты материалов
Контакты
Гостевая книга
Партнеры
Наши баннеры
Карта сайта
Если Вам понравился и пригодился наш сайт — кликните по иконке «своей» социальной сети:
Объявления:
АгроБиоФерма «Велегож» в Подмосковье приглашает!
Принимаются организованные группы школьников и родители с детьми (от 12 до 24 чел.) по учебно-познавательной программе «Введение в природопользование»
Готовый экологический урок «Моря России: сохранение морских экосистем» в интерактивной форме познакомит школьников с морями и научит мудро распоряжаться дарами природы:
Биологический кружок ВООП приглашает!
Соревнования по полевой ботанике «ВЕСЕННЯЯ ФЛОРА» пройдут в мае-июне 2020 года в онлайн-формате (определение растений по фотографиям). К участию в соревновании приглашаются школьники и взрослые любители природы, проживающие в средней полосе Европейской части России.
Бесплатные экскурсии в музей Пиявки!
Международный Центр Медицинской Пиявки приглашает посетить музей и узнать о пользе и вреде пиявок, их выращивании, гирудотерапии, лечебной косметике и многом другом…
Здесь может быть бесплатно размещено Ваше объявление о проводимом Всероссийском конкурсе, Слёте, Олимпиаде, любом другом важном мероприятии, связанном с экологическим образованием детей или охраной и изучением природы.
Мы публикуем на нашем сайте авторские образовательные программы, статьи по экологическому образованию детей в природе, детские исследовательские работы (проекты), основанные на полевом изучении природы.
Для начала следует отметить, что мергель является известняком, в состав которого входит глина. Данный материал представляет собой достаточно твердую и связную породу желтого, бурого и зеленоватого оттенка.
Так, при наличии глины от 5% до 10% порода носит называние мергелистый известняк, от 10% до 25% — мергель известняковый и от 25% до 60% — мергель. А выветривание превращает мергель в достаточно рыхлую массу или же другими словами — рухляк.
Мергелистый известняк может содержать кварц, углекислый магний и некоторые примеси иного характера. Также этот материал является исходным сырьем, его обжигают в специальных печах и тоненько измельчают в мельницах.
Мергелистые известняки используются и для получения гидравлической извести, но не доломигазированные или доломитизированные известняки, а именно содержащие глинистые примеси в пределах от 6% до 20%.
Также отметим, что ни в коем случае в работу не допускается щебень мергелистых известняков, а также выветривающихся и трещиноватых камней, и камней, которые были подвержены нагреву.
Помимо составных частей глинистого происхождения в мергелистом известняке могут встречаться примеси в форме зерен кварца. Так, например, в окремнелых известняках, которые отличаются небольшим содержанием окиси железа и глинозема, и достаточно большим содержанием тонкодисперсного кремнезема, зачастую встречаются примеси в форме зерен кварца.
Также не менее важно подчеркнуть, что мергелистые известняки содержат не только песчаные и глинистые примеси, но и от 2% до 5% углекислого магния и определенные примеси иного происхождения.
А посредством ослабленного (без доведения до спекания) обжига мергелистого известняка как раз и получают гидравлическую известь. Ее используют для штукатурки сырых помещений и в кладочных растворах, для изготовления блоков и камне искусственного происхождения, а также в бетонах низких марок.
В процессе обжига мергелистого известняка, после этапа разложения углекислого кальция, некоторая часть образующейся в твердом состоянии СаО объединяется с окислами A12O3, Si02, Fe2O3, которые в свою очередь содержатся в минералах глинистого вещества.
При этом образуются силикаты, алюминаты и ферриты кальция, имеющие возможность затвердевать не только в воздушном пространстве, но и в воде. Полученная известь разламывается и применяется в виде порошка или же гасится в пушонку.