XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Секреты камней
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
Природа - это емкое понятие, которое включает все окружающие нас объекты, созданные без участия человека, хотя и мы также являемся ее частью. Нас учат делить данное понятие на две отдельные категории: живая и неживая природа. Отличия между ними огромные.
Что относится к живой природе? Она состоит из животных, людей, насекомых, рыб, птиц, всех растений, то есть из объектов, которые могут расти и размножаться, кушать и дышать, пить и умирать. За период существования они меняют свой внешний вид, размеры, могут болеть, страдать, чувствовать.
Неживая природа - это неизменные и постоянные объекты, которым нет надобности в питании и питье, они не плодятся и не растут. Если и происходят какие-либо изменения, то в течение длительного периода, иногда невидимы глазу человека.
Эти два вида природы настолько тесно связаны друг с другом, что вряд ли могли бы существовать отдельно. Ведь каждому живому существу необходимы тепло и свет Солнца, вода, чтобы не испытывать жажду, воздух, чтобы дышать. Ветер помогает растениям опыляться и размножаться семенами. Почва дает питательные вещества растениям, которыми потом питаются люди и животные. Можно составлять множество экологических цепочек, в каждой из которых обязательно принимает участие неживая природа. Это основа всей жизни на Земле.
Если сравнивать объекты живой и неживой природы, то сразу бросаются в глаза определенные отличительные черты, по которым можно дать четкое определение неживой природы. Это нижеперечисленные свойства:
- Устойчивость к внешним изменениям. Даже по прошествии тысячелетий океан останется таким же синим, камень - твердым, а вершины гор будут так же надежно подпирать небесный свод. Ежедневно мы видим над своей головой днем Солнце, а ночью - Луну. Даже если в процессе выветривания или воздействия воды изменяется окружающий нас ландшафт, то происходит это не за один день, а за многие столетия.
- Им не нужно питаться.
- Не требуется воздух для дыхания.
- Они не размножаются.
- Не растут и не разрушаются самостоятельно, а также не способны передвигаться.
Перемены в существовании объектов неживой природы происходят медленно. Горы образуются в результате сдвигов литосферных плит и со временем немного увеличиваются в размерах, однако за год может высота измениться всего на 1 см. Резкие изменения в неживой природе - это катаклизмы, такие как землетрясения, извержения вулканов, затопление или ураганы. В результате воздействия ветра и воды могут разрушиться горы, измениться очертания берегов рек и озер. Камни постепенно превращаются в песок и пыль, соль может раствориться в воде.
К Телам, которые имеют большую плотность, называют твердыми и которые прекрасно сохраняют свою форму в течение длительного времени. Относятся камни.
Тема: «Секреты камней»
Гипотеза: «Камни человек может использовать с пользой для себя».
Актуальность темы: Меня зовут Софа. Мне 9 лет. Я учусь в 3 классе. Тема моей исследовательской работы «Секреты камней». Камни так часто встречаются в нашей жизни, что даже не вызывают удивления или вопроса, а зачем они нужны, а почему и для чего они есть. Мы настолько привыкли к их присутствию в нашей жизни, что не обращаем внимания на их количество. А они везде в нашей жизни. Их можно найти где угодно: на улицах, на берегу водоемов, на дне моря, в огороде, в ювелирных изделиях, в литературе и даже в органах человека. Они не похожи друг на друга формой, цветом, размером, одни красивы, другие не очень, но всех их называют одним словом – камень. Я смотрю на них и думаю – наверное, у каждого из них есть свое название, своя история появления на Земле.
Мне захотелось узнать о них немного больше, чем я могу увидеть сейчас:
Откуда берутся камни? Зачем нужны камни? Полезны ли камни?
На эти и другие вопросы я постаралась найти ответ в своей работе.
Цель – Узнать историю появления на Земле камней, их свойства и значение в жизни человека.
Задачи:
1.Подобрать и изучить как можно больше информации о камнях (что это такое, как они появились на Земле, истории связанные с камнями, какую пользу приносят людям).
2.Образ камня (в литературе, фольклоре, истории).
3.Виды и Свойства камней
4.Проанализировать полученную информацию и сделать выводы.
Объект исследования: неживая природа
Предмет исследования: камень
Сначала я вспомнила что изучала на уроках по своей теме, воспользовалась информацией сети Интернет, посмотрела энциклопедию. Я была удивлёна, что не так то и много предоставленного материала, хотя нашлись и те кого эта тема волнует и интересует так же как и меня.
Что такое «камень»?
Камни встречаются на нашей планете повсеместно. Они сильно отличаются друг от друга не только размерами и формой, но и свойствами – цветом, прочностью, твердостью.
Человек дружит с камнем десятки тысяч лет. Самые первые орудия древнего человека были сделаны из камня. Археологи до сих пор находят в древних захоронениях каменные ножи, топоры, иглы, копья. Поэтому один из периодов древнейшей истории называется каменным веком.
В словаре я нашла значение слова «камень».
«Камени – это твердые тела горной породы, относящиеся к неживой породе.
В мире насчитывается более 8000 видов природных камней.
Как на Земле появились камни?
Камни различаются по цвету, внешнему виду и свойствам потому, что «родились» в разных условиях.
Чаще всего камни образуются из других камней. Например, если сбросить камень с большой высоты, то он разобьется на много камней поменьше. Но есть и иной способ их формирования. При извержениях вулканов из глубин Земли на поверхность выбрасывается лава, которая содержит, раскаленное до огромной температуры вещество - магму. При остывании магмы как раз и образуются камни. Это магматические породы. Так образовались гранит и базальт.
Осадочные породы «родились» из обломков других пород. Их обработала и принесла вода. Например, песчаник, каменная соль.
Горные породы могли «родиться» из остатков древних растений и животных. Так образовались известняки.
Типы камней.
Все камни можно разбить на три большие группы. В первую группу входят драгоценные камни. Они применяются при изготовлении украшений. Это алмаз, сапфир, рубин. Такие камни красивы и редко встречаются в природе. Важно отметить, что драгоценные камни могут использоваться и в промышленности. Например, алмаз применяют как режущий материал, ведь он является самым твердым веществом в природе.
Вторая группа – это полудрагоценные камни. Они значительно дешевле драгоценных, но также используются при изготовлении предметов роскоши. К ним относят хрустать и кварц. Из хрусталя делают люстры, посуду и другие предметы интерьера.
Третья группа - поделочные камни. Они используются в быту, прежде всего в строительстве. Примерами таких камней являются гранит и мрамор.
Разрушение камней.
Камни кажутся очень прочными и твердыми телами. Однако даже они постепенно разрушаются. Проще всего раздробить камень, сильно ударив по нему или сбросив его с высоты. Но в природе есть ещё несколько причин, вызывающих разрушение камней.
В первую очередь это колебания температуры. Известно, что многие вещества, в том числе и камни, при нагреве увеличиваются, а при охлаждении сжимаются. При этом камни на солнце прогреваются неравномерно – солнечная сторона сильнее. В результате одна часть камня расширяется и пытается расширить другую часть камня, которая не нагрета. Этот процесс может привести к образованию очень маленьких трещин – микротрещин. Если камень очень много раз охладился и нагрелся, то трещины сильно вырастают и постепенно разрушают камень.
Некоторые камни просто сгорают при нагреве, а другие – слишком сильно меняют свойства.
Если камень находится вблизи воды (на берегу реки или моря), и постоянно обкатывается волнами, то он будет менять форму. Многие замечали, что камни на пляжах гладкие и ровные. Это следствие воздействия воды – она разрушает камень, причем различные выступы разрушаются быстрее. Можно сказать, что вода буквально полирует камень.
Иногда вода и температура действуют заодно. Если вода попала в трещину на камне, то при низкой температуре она превратится в лед. Известно, что при замерзании вода расширяется, то есть лед начнет давить на стенки трещины и будет расширять ее.
Разрушает камни и ветер. Он действует почти также как вода, однако, так как воздух значительно легче воды, то и процесс разрушения более длительный. Если в воздухе много частиц пыли, то он быстрее разрушает камень.
Образ камня.
Особая роль образа камня отражена и в языке, в частности во фразеологизмах:
камень преткновения — крылатое выражение, обозначающее препятствие на пути к достижению какой-то цели или решению какой-либо задачи.
бросить камень — крылатое выражение, обозначающее заклеймить позором, пригвоздить к позорному столбу, заклеймить, осудить,
камень на сердце — крылатое выражение, обозначающее тяжёлое душевном состоянии, гнетущее чувство; тоска;
философский камень — в представлении средневековых алхимиков чудодейственное вещество, посредством которого все металлы можно обращать в золото, а также излечивать все болезни;
камня на камне не оставить — крылатое выражение, обозначающее разрушить до основания;
камень за пазухой — крылатое выражение, обозначающее затаивание злобы на какого - то определенного человека, иметь в душе намерение мстить, вредить ему;
краеугольный камень — понятие, обозначающее основу, начало. В строительстве это первый камень, который кладут в основание строения, который принимает на себя основную тяжесть и определяет расположение здания;
нашла коса на камень — крылатое выражение, обозначающее столкновение людей, не желающих уступить друг другу.
В фольклоре и мифологии Камень осмысляется как некая основа, центр мира или замок, скрепляющий небо и землю. При ударе о Камень из него источаются огонь или вода — основные стихии мироздания. В былинах и сказках герой превращаются в Камень или временно заключаются в него, что осмысляется ими впоследствии как временное погружение в сон. В сказках в каменном яйце может быть заключена Кощеева смерть, в каменной гробнице находит вечный покой былинный Святогор.
Широко известно почитание священных камней, особенно характерное для Белоруссии и русского Севера. Почитаемые камни часто находятся рядом с остатками языческих святилищ.
Священными Камнями, как правило, были необработанные валуны, часто больших размеров и причудливой формы. Расположенные на берегу озера, реки или у источника, среди деревьев, священные камни составляли единый обрядовый комплекс со своим природным окружением. Люди приходили к ним со всей округи, молились, купались в местном водоеме, вешали ленточки, полотенца или предметы одежды на деревья, пили воду из углублений камней и обливались ею для исцеления от болезней.
Камни меня окружающие
Рассмотрю в своей работе поделочные виды камней, которые сопровождают меня в течении моего роста и взросления.
Известняк
Этот камень я увидела дома, когда дедушка готовился к побелке деревьев. И рассказал мне, что известняк - это белый или беловато-серый камень, он оставляет белые следы на руках. И если его разварить, то получится известка.
Добывают его обычно в карьерах или открытым способом. Люди, которые добывают в карьере известняк, работают как бы на дне моря. Конечно, сейчас моря в этом месте нет, но оно было много миллионов лет назад. Морские организмы, погибая, оседали на дно. Из их скелетов, раковинок образовались постепенно толщи известняка.
Когда нужны крупные, ровные камни известняка, их выпиливают в карьере особыми пилами. Если же необходимы мелкие, неровные камни, их добывают с помощью экскаватора.
Это очень полезное ископаемое. Ни одна стройка не обходится без известняка. Он расходуется на выработку цемента, который нужен для скрепления между собой строительных деталей: кирпича, плит, блоков. Из известняка получают известь, которая идёт на побелку стен, потолков. Известь так же входит в состав штукатурки. Она даже входит в состав стекла.
В нашем Ставропольском крае есть свои месторождения известняка: Ипотовское, Староизобильненское, Благодарненское, Невиномысское месторождения и т. д. Более 34 месторождений.
У известняка есть «родственник», с которым знаком каждый человек и это незаменимый помощник в школе. Мы пишем и рисуем им на доске, асфальте. Это мел. Он, конечно, мало похож на камень: менее прочный, легко раскалывается на кусочки, крошится.
Мрамор
Этот белоснежный красивый камень расположен в доме дедушки над камином. Это мрамор. Дедушка говорит, что мрамор – это тоже известняк. Если известняк погрузится на большую глубину (например, при землетрясении, извержении вулкана), то под действием высоких температур и огромного давления он превращается в прекрасный мрамор.
Мрамор очень прочный и твёрдый. Он удивляет нас различным цветом и рисунком. Мрамор хорошо полируется. Отполированный, он становится гладким и необыкновенно красивым. Поэтому мрамор применяется для облицовки стен, колонн во дворцах, на станциях метро.
- Белый мрамор – прекрасный диэлектрик, обладающий высокими электроизоляционными свойствами. Благодаря этому он используется в электротехнической промышленности при изготовлении трансформаторных подстанций и распределительных щитов. Дробленый мрамор используется в качестве наполнителя для бетонных смесей, а мраморный щебень – для получения флюсов в металлургической промышленности.
- Черный – используют в декоративных целях для облицовки полов и стен.
- Зеленый – актуален при облицовке кухонь и ванных комнат, изготовлении столешниц.
- Красный и розовый – подходит для изготовления декоративных элементов интерьера, оформления ванных комнат, облицовки зданий.
- Бежевый – более прочен по сравнению с другими сортами, поэтому подходит для обустройства напольных покрытий.
- Желтый – используется для наружной отделки, изготовления подоконников и каминов.
- Коричневый – актуален при производстве кухонных столешниц.
Основные разведанные месторождения мрамора в России находятся на Южном Урале в Челябинской и Свердловской областях. Основная концентрация мраморных залежей находится на восточном склоне Уральского хребта. Здесь добывают мрамор кальцитового типа. Основные цвета добываемого мрамора это белый и серый. Но встречаются также черный и зеленый мрамор.
«Машукские травертины»
С рождения, при поруглке я встречаю маленькое чудо моей малой родины и одно из творений природы – травертины, рожденные в недрах горы Машук, развиваются, растут, меняют свою форму.
Чудо - камень, появившийся после тысячелетней работы природы, в умелых руках зодчих превращается в архитектурные шедевры, ставшие носителями исторической памяти города Пятигорска.
Известковый туф, или травертин, представляет собой отложения минеральных источников четвертичного времени. Он имеет серовато-желтый цвет и высокую пористость. Этот камень привлек внимание строителей тем, что легко обрабатывался ножом и пилой в момент извлечения из слоя, а затем твердел и по прочности не уступал мрамору.
По предположениям ученых, гора Машук (высота 994 м) образовалась примерно 10 млн. лет назад в результате вулканической деятельности, под склонами горы происходит формирование и движение минеральной воды, из которой кристаллизуются травертины. Таких гор на земном шаре очень мало. Это «наливные» горы, их создали мощные струи минеральной воды.
Машукские травертины наполнены окаменевшими остатками растений и животных. Археологи находят в ней кремневые ножи и отщепы кремня, раздробленные кости животных, вымерших в далекой древности - свидетельства человеческой истории, протекавшей у подножья Машука еще в каменном веке. В туфах найдены остатки предков современных слонов - Южного слона, слона Трогонтерия, кости оленей, рога первобытных быков и т. д.
Благодаря талантливым архитекторам братьям Бернардацци долгие десятилетия травертин был основным строительным материалом в Пятигорске. И воплощаясь в самых разных архитектурных традициях магия камня приобщила здания к вечности, придала им величественность, не подвластную времени. Во всех классических сооружениях Бернардацци использовали травертин: гостиница Ресторация (НИИ курортологии), Лермонтовские (Николаевские) ванны, Дом неимущих офицеров (Курортная поликлиника), беседка Эолова арфа, грот Дианы, Елизаветинская (Академическа) галерея, дом на горе Горячей (санаторий «Горячий ключ»), Спасский собор, прогулочные дорожки пятигорских парков и скверов отбиты травертиновыми бордюрчиками и соединены такими же белокаменными ступенями, ранее были устанавлены удобные скамьи для отдыха и оформлены в травертиновые чаши фонтаны, Нагорный парк на горе Горячей с травертиновыми диванчиками, нарзанные ванны в травертине, где лечит не только нарзан, но и чудо — камень травертин и т.д.
Музей каменных древностей.
История создания Музея каменных древностей уводит нас к 20-м годам 19 века, когда Кавказское Горное общество создало Горный музей, в котором были представлены различные минералы и горные породы, найденные в горах Кавказа. Но в процессе горных изысканий ученые находили и памятники истории, этнографии и культуры местных народов. Одна из групп памятников, а именно, сооружения из камня, вскоре выделились в особую группу - это собрание каменных изваяний, скульптур, статуй и прочих каменных изделий, созданных человеком с древнейших времен, а позднее стали экспонатами специализированного музея, названного Пятигорский Музей древностей. С 1850 года он размещался на пустующих площадях в непосредственной близости к Академической галерее прямо под небом.
В 2016 году под открытым небом Пятигорска был открыт вновь созданный Музей каменных древностей. Под музей подошла отличная площадка на горе Горячей, рядом с Китайской беседкой. Она была круглой формы, что очень удачно использовали устроители музея. Всю территорию как бы поделили на сектора, каждый из которых рассказывает о разных исторических страницах Северного Кавказа с каменной древности до современности. В экспозиции представлены различные «поделки», сотворенные человеческими руками в каменный век: Древо жизни, жертвенные камни, дольмены, ступы, жернова, кресты и прочее-прочее. В центральном месте всей выставки установлена копия статуи Дука-Бека. Стенды, расположенные на площадке, содержат историческую справку обо всех экспонатах и интересный фактический материал о жизни кавказских народностей. Кроме того, краеведческим музеем разработан маршрут экскурсии - «630 шагов к Пятигорскому музею древностей», который можно пройти самостоятельно.
Подведение итогов
По результатам моей работы я могу ответить на многие свои вопросы:
- камни имеют уникальное природное происхождение;
- камни могут являтся носителями историко-культурного наследия;
- камни - хранители тайны прошлого;
- и камни не так прочны, как я думала сначала. Они разрушаются от воздействия температуры, воды и воздуха;
Список литературы
Большая серия знаний. Планета Земля. – М.: ООО “Мир книги”, 2004.
Кленов А.С. Малышам о минералах.- М.: “Педагогика- Пресс”, 1996.
Кэрол Варли, Лайза Майлз. Всемирная география. Энциклопедия. – М.: “РОСМЕН”, 1997.
А.А.Плешаков «От земли до неба». - М. Просвещение, 1997.
А.А.Плешаков « Природоведение».- М. Просвещение, 1997.
Я познаю мир: Детская энциклопедия: География/Авт.-сост. В.А. Маркин. – М.: ООО “Издательство АСТ-ЛТД”, 1997.
Образ камня в русской литературе, фольклоре и живописи; Гулимова Татьяна Олеговна, учитель русского языка и литературы
8. Иванов И.К. О возрасте травертиновой горы Машук и их соотношении с террасами Подкумка (окрестности Пятигорска). http://evgengusev.narod.ru.
9. Пятигорская правда «Весь в шрамах тротуар из травертина» http://pyatigorsk.bezformata.ru.
10. Путеводитель по России https://russo-travel.ru/landmark/pyatigorsk/muzey-kamennykh-drevnostey/ ©