XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
В поисках сокровищ или драгоценные камни Кузбасса.
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Кузбасс богат полезными ископаемыми. Всем известно, что место, где мы живём — это угольный и металлургический край. Но даже раньше, чем уголь у нас начали добывать драгоценные металлы – серебро, а затем золото. Однако мало, что известно о месторождениях и добыче драгоценных камней.
Драгоценные камни – это минералы, отличающиеся особой красотой и прочностью, хорошим блеском и игрой цвета. Драгоценные камни довольно редко встречаются в природе, поэтому они с древних времён и по сей день привлекают внимание людей. Самые известные драгоценные камни – это природные алмазы, изумруды, рубины, сапфиры, природный жемчуг и другие.
Драгоценные камни используются в различных отраслях промышленности. Например, алмазы применяются в самолетостроении и космической промышленности для создания сверхпрочных покрытий воздушных и космических кораблей, способных выдерживать высокие температуры и нагрузки. Очень важно, что их ещё используют в медицине. Даже зуб не вылечишь без сверла с алмазным напылением.
Если окажется, что на нашей родине имеются залежи алмазов, то их обнаружение и добыча будут помогать стремительному развитию нашего региона, а жители Кузбасса станут богаче. Появятся научные центры. Построят специальные медицинские центры для лечения больных детей.
Когда я была маленькая, играла камушками во дворе дачи, а дома у бабушки любила перебирать украшения. Заметила, что камушки у бабушки в украшениях другие, не такие, как во дворе на улице. Они гладкие, блестящие, голубого, зелёного, красного, прозрачного цвета. Камни на улице, возле дома совсем другие. Даже если их помоешь в воде, они всё равно не становятся красивыми и блестящими, как камни в украшениях. Папа объяснил, что бывают простые камни. Их используют как строительный материал. Раньше из них с троили дома и мостили дороги - «булыжные мостовые». Бывают непростые камни. Из сказов Бажова «Малахитовая шкатулка», «Голубая змейка», «Серебряное копытце» я узнала, что бывают камни драгоценные. Мне стало интересно, откуда они всё-таки берутся.
Областной краеведческий музей
Сказы Бажова
Л етом 2021 года мы с семьей ходили в Областной краеведческий музей. Там у нас была возможность познакомиться с их коллекцией минералов. Стало понятно, что драгоценные камни в основном являются горными породами, и они не такие красивые, пока не обработаны человеком. Также я узнала, что камни бывают разные по прочности, и действительно не все имеют одинаковую ценность.
Фрагмент фильма «Путешествие к центру земли»
О сенью 2021 года я посмотрела художественный фильм «Путешествие к центру земли». В фильме говорили, что самый ценный камень — это алмаз, и формируется он чаще всего в вулканических пещерах. В энциклопедии «Большая книга вопросов и ответов о природе вещей и явлений» я узнала, что «земная кора толщиной около 100 километров, разделена на плиты, и они медленно перемещаются по океану расплавленной магмы, лежащей под ними. Что лава в точках разлома земной кары как раз и заставляет плиты перемещаться. Давление, которое создают края перемещающихся плит, приводит к появлению трещин и землетрясениям» [2, C. 22-23].
Возникла гипотеза, что раз земная поверхность подвижна, то лава и трещины везде, а у нас в области бывают землетрясения, есть горные образования. Значит, могли возникать вулканические пещеры (а это лавовые трубки – места, где лава остывает) везде. Значит и у нас можно найти алмазы.
Цель нашего исследования состоит в проверке гипотезы о вероятности нахождения месторождений алмазов на территории Кемеровской области.
Задачи исследования:
1. Изучить литературу, для того чтобы узнать, что представляют собой драгоценные камни и в чем отличие алмаза от других драгоценных камней.
2. Узнать, где и при каких условиях формируются алмазы.
3. Выяснить из достоверных источников (архивные документы, музейные коллекции, общение со специалистами), какие драгоценные камни можно добыть в Кемеровской области;
4. Рассказать одноклассникам о своих находках.
Методы подтверждения гипотезы:
- изучение и анализ литературы;
- анкетный опрос;
- интервью.
1. НАЧАЛО ПОИСКА. ПОЯВЛЕНИЕ ЕДИНОМЫШЛЕННИКА
Сначала стало интересно, а что ребята, с которыми я учусь, знают о драгоценных камнях. Поделилась идеей с своим учителем – Евгенией Вадимовной Седовой. Она стала мне помогать. Учитель провела классный час и рассказала про полезные ископаемые Кузбасса. Познакомила с картой, которая есть в нашей школе. Но на ней не отмечено, что в Кемеровской области добываются драгоценные минералы. Выяснилось, что у моей одноклассницы – Зайцевой Кати – мама работает в Кемеровском государственном университете, а там, оказывается, есть Геологический выставочный центр с очень интересной коллекцией минералов и горных пород, в том числе драгоценных камней. Мы решили продолжить поиск вместе с Катей. Мы провели анкетирование в классе. Для этого сами составили анкету и раздали ее ребятам, чтобы они ответили на вопросы.
2. АНКЕТИРОВАНИЕ И ЕГО РЕЗУЛЬТАТЫ
Для изучения представлений наших одноклассников о камнях в целом и драгоценных камнях в частности мы использовали метод анкетирования, в ходе которого мы опросили 21 ученика 1А класса.
Мы подготовили и задали ребятам вопросы (Приложение 1).
Также мы предложили своим одноклассникам задать наиболее волнующий их вопрос ученому, который занимается изучением камней.
После анализа ответов на вопросы анкеты мы получили следующие результаты.
Т ак, все опрошенные ребята знают, что камни бывают драгоценными.
На вопрос «Откуда вы узнали о камнях?», 9 человек ответили, что им о них рассказали родители или другие члены семьи (бабушки, дедушки, брат). 6 человек ответили, что узнали о камнях из книг, 4 человека указали на мультфильмы как источник информации. Также ребята знают о камнях, т.к. видели их на берегу водоема или на песке.
П о мнению большинства опрошенных ребят, камни можно увидеть в природе, на берегу моря, реки, озера, также в горах, пещерах или на дорогах. 5 человек ответили, что камни можно увидеть в музеях, а другие 5 отметили, что камни есть в ювелирных украшениях.
Ребята знают, что камни бывают разной формы, размера, цвета. Но, в основном, по мнению ребят, камни серого, белого, черного цветов.
На вопрос «Где добывают камни?» ребята ответили, что под землей или в горах. Все ребята знают, что камни есть на дне и берегах морей и рек.
Д алее был задан вопрос о том, что делают с камнями после того, как их найдут. 15 человек ответили, что камни обрабатывают, т.е. чистят и полируют. По 4 человека ответили, что камни продают или используют в изготовлении украшений. 3 человека ответили, что камни используют в строительстве дорог и зданий. Среди единичных ответов ребят были «плавят» и «оставляют на память».
Б ольшая часть опрошенных (16 человек) знают, что на территории Кузбасса добывают драгоценные камни. 4 человека ответили, что не знают ответ на этот вопрос, а один ученик ответил, что драгоценные камни в нашем регионе не добывают.
О собый интерес вызвал вопрос о том, где применяют драгоценные камни. Здесь были предложены разнообразные варианты ответов. Но практически единодушно ребята ответили, что драгоценные камни используют в ювелирном деле, т.е. изготавливают из них украшения. 2 ученика отметили, что драгоценные камни «собирают в коллекции» и еще 2 ответили, что драгоценные камни применяют в медицине, а именно в стоматологии – делают медицинские инструменты. Также были ответы о том, что драгоценные камни используют в строительстве, изготавливают сувенирную продукцию, а также используют «в жизни».
В последнем вопросе анкеты ребятам было предложено задать вопрос специалисту-геологу – человеку, который изучает происхождение Земли, ее строение, состав горных пород с целью поиска и разведки месторождений полезных ископаемых, в том числе драгоценных металлов и камней.
Больше всего учеников волновали следующие вопросы:
- Как появились камни? Откуда они произошли?
- Из чего состоят камни? Зачем они нужны?
- Трудно ли обрабатывать камни?
- Как образуются драгоценные камни?
- Как их добывают?
- Как отличить драгоценные камни от обычных?
- Какой самый крупный алмаз был добыт?
- Используют ли драгоценные камни в компьютерах?
- Зачем ученые изучают камни?
В наших планах задать эти вопросы ученым-геологам во время экскурсии в Геологический выставочный центр КемГУ.
3. ПЕРВЫЕ ВЫВОДЫ
В настоящее время есть возможность узнавать многое, не выходя из дома. Например, из электронных ресурсов сети Интернет мы узнали следующую информацию:
В России есть Федеральный закон "О драгоценных металлах и драгоценных камнях". В нем написано, что драгоценными камнями считаются только семь – алмаз, изумруд, рубин, сапфир, александрит, жемчуг, янтарь [1].
Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана
В Москве существует Минералогический музей им. А.Е. Ферсмана (Российской академии наук). На его официальном сайте есть раздел «Драгоценные камни», где рассказывается, что «драгоценные камни –минералы, отличающиеся особой красотой и прочностью, хорошим блеском и цветовой игрой при достаточной редкости их нахождения на Земле. Непременным качеством драгоценных камней является прочность и достаточно высокая твердость, обеспечивающие их продолжительную сохранность во времени… Изучением их свойств, методов обработки и диагностики занимается наука – геммология. Для взвешивания драгоценных камней применяется особая единица веса - карат…» [3].
Самое интересное, что о происхождении и возрасте алмазов до сих пор нет точных научных данных. Учёные придерживаются разных гипотез. Большинство считает, что они образуются из чистого углерода на глубине около 150 километров под землей. Процесс образования алмазов происходит в течение миллионов (или даже миллиардов) лет в расплавленной породе мантии Земли, где давление и температура позволяют преобразовывать углерод в алмаз. Затем алмазы переносятся потоками расплавленной лавы на поверхность, где они добываются. Возраст алмазов может быть от 100 миллионов до 2,5 миллиардов лет.
Таким образом, алмаз отличается от драгоценных камней своей прочностью. Это очень загадочный по происхождению камень на Земле. Можно сказать, что он формировался под землёй ещё до появления на нашей планете динозавров.
Драгоценные камни ещё называют самоцветами (если их применяют в ювелирном деле) и корундами (рубин и сапфир).
Менее редкие минералы называют полудрагоценными.
Н а сайте «Каталог Минералов» [4] есть информация о добыче некоторых минералов в Гурьевском районе Кемеровской области, на Салаирском руднике. Можно посмотреть фотографии минералов, которые там находили: малахит, азурит, церуссит, цианотрихит.
Сайт «Каталог минералов»
Однако поиск в интернете не дал ответов на главный вопрос – возможно ли в Кузбассе найти драгоценные камни, а именно алмазы.
4. ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОИСКА
Далее мы решили продолжить поиск в учреждениях, сохраняющих официальную историческую информацию.
А рхив.
Посещение государственного архива Кузбасса
ГКУ «Государственный архив Кузбасса» существует с 1943 года, но хранит документы и за более раннее время. Это документы разных предприятий, учреждений и ведомств, работавших на территории Кемеровской области. Это огромное множество документов по истории Кузбасса, в том числе и о полезных ископаемых. На официальном сайте госархива и архивного управления Кузбасса размещены целые коллекции документов, рассказывающие о добыче руды, золота и угля – «Кузбасс – России кладовая» [6]. В архивных документах имеются сведения о том, что на момент образования Кемеровской области в январе 1943 года был составлен историко-экономический обзор, в котором говорилось, что природные богатства области далеко не ограничиваются каменным углём. В её недрах имеются железные, марганцевые, полиметаллические руды, месторождения золота, различные нерудные ископаемые (Приложение 2). В военное и послевоенное время Западно-Сибирское геологическое управление по Кемеровской области проводило геолого-исследовательские работы, которые планировалось начать в 1948 году в Горной Шории (район р. Ташелга), так как там был обнаружен выход пород, содержащих корунды.
Б иблиотека.
Государственная научная библиотека Кузбасса имени В.Д.Федорова
В Государственной научной библиотеке Кузбасса имени В.Д.Федорова хранятся сотни книг по истории добычи полезных ископаемых в Кемеровской области, и только небольшая их часть рассказывают о добыче минералов в Кузбассе. Всего в одном экземпляре есть книга «Минеральные ресурсы недр Кемеровской области» [5]. Вот второй части этой книги рассказывается о неметаллических твердых полезных ископаемых. В 10 главе «Декоративные-поделочные, ювелирные и коллекционные камни» подробно написано о том, где находили камни. А в разделе 10.4. «Перспективы алмазоносности» указано, что на данном этапе можно только предполагать о возможности нахождения в Кемеровской области алмазов, принимая во внимание находки алмазов в составе россыпей р. Ташелга Приложение 3). По картам мы выяснили, что р. Ташелга находится в Горной Шории (Приложение 4).
Получить информацию о том, как появились и как выглядят драгоценные камни, в том числе алмазы, можно в геологических музеях. В Кемеровской области мы насчитали 5 таких музеев:
Геологический музей (Выставочный зал) (г. Новокузнецк);
Геологический музей Сибирского государственного университета (г. Новокузнецк);
Геологический музей Новокузнецкого филиала КемГУ (г. Новокузнецк);
Кузнецкий геологический музей (г. Кемерово);
Геологический выставочный центр КемГУ (г. Кемерово).
Более подробная информация о музеях представлена в Приложении 5.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе нашего исследования мы научились искать информацию в интернете. Узнали, что очень много сведений содержится в книгах, которые писали учёные, изучая факты и делая выводы. Архивные документы – это самый важный документальный источник, который фиксировал факт, событие. Геологи в процессе своей работы тоже создавали и создают документы. В первую очередь – это карты, где указано местонахождения полезного ископаемого. Хорошо, что всё сохраняется.
В книгах и электронных ресурсах всегда после статьи имеется список литературы, который помогает найти фамилию ученого, занимающегося научными исследованиями. В университетах не только учат студентов, но и собирают коллекции минералов и создают музеи и различные выставочные центры,
Очень хорошо, что гипотеза о том, что в Кузбассе можно найти алмазы, не была опровергнута. Удивительное место в Кузбассе – это Горная Шория. И наша задача теперь – побольше узнать о Горной Шории и о реке Ташелга.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВФедеральный закон «О драгоценных металлах и драгоценных камнях»
от 26.03.1998 N 41-ФЗ. – Режим доступа: http://www.consultant.ru/document/cons_doc_LAW_18254/
Большая книга вопросов и ответов о природе вещей и явлений. – М.: Изд-во Эксмо, 2004. – 288 с.
Минералогический Музей им. А.Е. Ферсмана. – Режим доступа: https://www.fmm.ru/
Минералы и горные породы. Каталог минералов. – Режим доступа: https://catalogmineralov.ru/mineral/
Кондаков А.Н. Минеральные ресурсы недр Кемеровской области. Кн. 2. Неметаллические твердые полезные ископаемые / А.Н. Кондаков, А.А. Возная. – Кемерово: КузГТУ, 2016. – 496 с.
Кузбасс – России кладовая. Архивное управление Кузбасса. – Режим доступа: https://kuzbassarchives.ru/kuzbass-rossii-kladovaya/
Цифровая минералогическая галерея Геологического выставочного центра КемГУ. – Режим доступа: http://kem-geo/галерея/
Приложение 1
Анкета
Знаете ли вы, что камни бывают не только простыми, но и драгоценными?
Откуда вы в детстве узнали о камнях?
Где можно увидеть камни? Как они выглядят?
Где добывают камни? Есть ли они в реках и озерах?
Что с ними делают после того, как их найдут?
Добываются ли драгоценные камни на территории Кузбасса?
Где применяют драгоценные камни?
Приложение 2
Посещение государственного архива Кузбасса
Приложение 3
Обложка и фрагмент книги «Минеральные ресурсы недр Кемеровской области»
Приложение 4
Фрагмент карты Кемеровской области. Местонахождение реки Ташелга
Приложение 5
Геологические музеи Кемеровской области
Первый геологический музей в Кузбассе появился вг. Новокузнецке в 1919 г. Выставочный зал начал работать в 1951 году. Кроме сбора, хранения и предоставления геологических материалов, сотрудники музея с самого начала его существования создавали рельефные (объемные) карты территории Кемеровской области и Алтайского края. В Выставочном зале есть шесть экспозиций: минералогическая; палеонтологическая; полезные ископаемые Кемеровской области; Полезные ископаемые Алтайского края и республики Алтай; Полезные ископаемые других регионов России, ближнего и дальнего Зарубежья; История геологического изучения территории, приборы и приспособления, которыми пользовались геологи ХХ века.
Геологический музей Сибирского государственного университета был создан в 1998 г. в Новокузнецке. За короткое время музей вошел в число лучших учебных геологических музеев вузов Сибири и России. Огромная и во многом уникальная коллекция минералов, горных пород, руд, облицовочного поделочного и драгоценного сырья, окаменелостей собрана на просторах Кузбасса, Сибири, России и мира.
Геологический музей Новокузнецкого филиала Кемеровского государственного университета. Здесь проводятся экскурсии для учащихся школ. Во время экскурсий показывают коллекции минералогического и палеонтологического отделов.
4. Кузнецкий геологический музей (г. Кемерово, КузГТУ им. Т.Ф, Горбачева). Основой для создания музея стали образцы пород, минералов и руд из коллекции кафедры геологии. На сегодняшний день собрано уже около восьми тысяч экспонатов. Главная гордость – экспозиция «Агаты Кузбасса». Есть в музее образцы полезных ископаемых, поделочные и декоративные камни, мрамор Салаира, останки древних животных из Чебулинского района Кемеровской области, кости мамонтов, окаменелые деревья и многое другое, что впечатлит и детей, и взрослых.
5. Самым молодым геологическим музеем Кузбасса является Геологический выставочный центр, который открылся в декабре 2019 года в Кемеровском государственном университете. Экспозиция Центра включает коллекцию из 230 образцов минералов и горных пород со всего мира, в том числе России и стран СНГ. Все образцы представлены в цифровой минералогической галерее. Их можно посмотреть на сайте Выставочного центра по адресу http://kem-geo/галерея/.