Минералы Северного Урала: от глубин до вершин

XXV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Минералы Северного Урала: от глубин до вершин

Пешкина А.А. 1
1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 11
Нохрина С.Н. 1
1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа № 11
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

История Урала, как и история нашей планеты начинается намного раньше, чем тысячи лет назад, про нее не писали книги древние народы, и узнать тайны Уральских гор можно только при помощи геологии. Геология – это такая наука, которая позволяет заглянуть далеко в прошлое.

Моя исследовательская деятельность началась еще три года назад, когда я увлеклась палеонтологией. Я собирала окаменелости древних морских моллюсков на территории Свердловской области, составляла реконструкции, писала научно-исследовательские работы, печаталась в сборниках. Доказав, что на территории Уральских гор некогда был океан, я предположила, что именно период палеозоя стал ключевым этапом в формированиибесчисленных богатств современного Урала полезными ископаемыми. Так, у меня появилось еще одно увлечение – минералогия.

Тема моей исследовательской работы «Минералы Северного Урала: от глубин до вершин». Что же такое минералы? Моя мама – горный инженер, и она рассказала мне, что минералы – это такие твердые камни, которые находятся глубоко под землей или высоко в горах. Они бывают разных цветов, форм и размеров. Минералы образуются в природе сами по себе, без помощи людей или животных. Каждый минерал особенный, потому что у него своя форма, цвет и свойства. Меня заинтересовал ее рассказ, и я решила посвятить свое исследование минералам родного края.

В своей работе я рассматриваю Северный Урал, территорию Североуральского округа и ближайших городов. К моему удивлению, в музеях Свердловской области мало информации про наши минералы. Но, я принимаю участие в экспедициях и очень хорошо изучила те места, где можно обнаружить интересные экземпляры. Я выяснила, что на самом деле, на Северном Урале много минералов. В своей работе я расскажу о своей коллекции, покажу фотографии с экспедиций и свои зарисовки.

Гипотеза: Если на территории Северного Урала можно обнаружить множество минералов, то это делает его важным регионом для горнодобывающей промышленности и экономики страны.

Цель моей работы: узнать, какие минералы залегают в недрах Северного Урала, найти доказательства этому, составить перечень минералов Североуральского района и его окрестностей.

Актуальность:

Своей работой я знакомлю сверстников с минералами Северного Урала. Я уверена, что любовь к земле, на которой мы живем, начинается с маленького камушка, созданного временем. Увлекательное изучение минералов родного края помогает сохранить его уникальную красоту для будущих поколений.

Задачи проекта:

  1. Изучить литературу и материалы Интернет-ресурсов на данную тему.

  2. Посетить музеи Свердловской области.

  3. Провести встречу с геологами Североуральского муниципального округа и найти месторождения минералов и полезных ископаемых.

  4. Определить основные минералы на территории Северного Урала.

  5. Составить перечень минералов Североуральского района.

  6. Подготовить тематическую папку (лэпбук) для изучения минералов Северного Урала и создать тематическую игру-бродилку по изучению минералов Северного Урала.

  7. Познакомить ровесников с результатами своего проекта.

В соответствии с задачами мы вместе с мамой и классным руководителем разработали план научно-исследовательской работы:

Январь-Февраль 2024 г.:

  • Чтение литературы и поиски в интернете информации и интересных фактов по теме проекта.

Март-Ноябрь 2024 г.:

  • Посещение музеев Свердловской области.

Июнь-Август 2024 г.:

  • Поездка в экспедиции на поиски интересных экземпляров.

  • Встреча с геологами Североуральского городского округа.

Сентябрь-Ноябрь 2024 г.:

  • Подготовка кадастра и участие в научно-исследовательских конференциях.

  • Оформление работы и подготовка презентации.

Декабрь 2024 г-Март 2025 г.:

  • Участие в VI Международном научно-исследовательском конкурсе «Молодой исследователь. К вершинам познания».

  • Участие в VI Международной научно-исследовательской конференции «Молодой учёный».

  • Создание лэпбука и игры-бродилки «Минералы Северного Урала: от глубин до вершин».

  • Участие в Российском конкурсе исследовательских работ и творческих проектов дошкольников и младших школьников «Я – исследователь 2025».

Практическая значимость:

Я посетила 3 краеведческих музея, и увидела интересные находки, которые меня заинтересовали.

Я побывала в экспедициях и собрала личную коллекцию минералов.

Я создала перечень минералов Северного Урала.

Для своих одноклассников, желающих принять участие в поисках минералов я составила карту находок, обучающий лэпбук и игру-бродилку.

Я готова вовлекать сверстников в поиск минералов, так как считаю, что это интересный способ изучения природы Урала.

Объект: минералы. Предмет: месторождения минералов.

Методы исследования: работа с литературой, с информацией сети Интернет, анкетирование, наблюдение, сравнение, интервью, беседы, анализ, экскурсии в музей.

1 История освоения Северного Урала

Начала я свое исследование с посещения Североуральского краеведческого музея, где Светлана Александровна К. рассказала мне, что на Северном Урале очень много минералов, и обнаружили их очень давно (Приложение 1).

Я узнала, что история освоения Северного Урала началась с Максима Михайловича Походяшина (рис. 1) в 1758 году. Благодаря ему Северный Урал преобразился: были разработаны рудники, построены заводы, проложены дороги, началось заселение края.

 

Рис. 1 – М.М. Походяшин

(фото: https://theslide.ru/istoriya/verhoture/)

Я выяснила, что Урал называют страной камня, недаром у нас и вершины гор называются Камнем: Денежкин Камень, Журавлёв Камень, Конжаковский Камень… (рис. 2-4).

   

Рис. 2 – Денежкин Камень

(фото:www.denkamen.ru/node/187)

Рис. 3 – Журавлев Камень

(фото: semantic.uraic.ru/object/)

 

Рис. 4 – Конжаковский Камень

(фото: www.drive2.ru/c/511611282693030781/)

Мир камней удивительно разнообразен, потому что в их состав входят минералы. Оказывается, учёные насчитывают более четырех тысяч видов минералов и ежегодно открывают новые. Не обделен минералами и Северный Урал. Основательно изучавшие Богословский горный округ (БГО), в состав которого входила и территория нашего района, в конце XIX века геологи во главе с академиком Евграфом Степановичем Фёдоровым определили 188 минералов, полный список которых имеется в их главном труде «Богословский горный округ», изданном в Санкт-Петербурге в 1901 году. Это не много, но и не мало, если учесть, что к началу XIX века было известно всего около 100 видов. В музее мне посчастливилось встретить известного североуральского геолога, автора книги о минералах «Каменный узор земли Вагранской» - Михаила Владимировича Ц.

 

Рис. 6 – На отвалах СУБРа

Он рассказал мне, что в разное время многие учёные Петр Симон Паллас, Евграф Степанович Фёдоров, Александр Евгеньевич Ферсман и Александр Петрович Карпинский изучали наши края и описывали минералы (рис. 7-10).

Труды исследователей стали настоящими путеводителями по старинным копям (специальным сооружениям, которые помогают поднимать полезные ископаемые и породы из шахты на поверхность земли) и месторождениям Северного Урала. К сожалению, два века назад учёные пришли к выводу, что Богословский горный округ хотя и щедро наделен полезными ископаемыми, но не может гордиться разнообразием минералов. Их на Северном Урале было найдено довольно мало по сравнению с Южным и Средним Уралом (Приложение 2).

   

Рис. 7 – П.С. Паллас

(фото: semyaivera.ru/2022/09/22/22-sentyabrya-v-istorii-petr-pallas/)

Рис. 8 – Е.С. Федоров

(фото: yashmamuseum_130.tilda.ws/geology_ural)

   

Рис. 9 – А.П. Карпинский

(фото: www.gorkilib.ru/events/)

Рис. 10 – А.Е. Ферсман

(фото: itexts.net/avtor-aleksandr-pavlovich-moiseev/)

Мне стало интересно: «А почему учёные решили, что их мало? В чем причина?».

Из беседы с геологами я узнала, что Северный Урал отличается от Среднего и Южного: он представляет собой известняковую равнину. Уральский океан надежно захоронил здесь каменные богатства Уральских гор под слоем известняка. В то время не было современных технологий, позволяющих добывать минералы в сложных геологических условиях.

А пообщавшись с сотрудниками музея я узнала, что еще одной причиной низкого интереса геологов к региону является удаленность нашей территории от столицы Урала – Екатеринбурга и слабое развитие инфраструктуры северной части Свердловской области. Только представьте, сколько интересных минералов можно было бы найти при строительстве дорог, траншей и т.п. Но, к сожалению, Северный Урал мало заселен, и строительство здесь ведется редко.

На мой взгляд, есть еще одна причина: оказывается, вокруг просто нет страстных коллекционеров минералов, кроме пары-тройки местных любителей родного края, таких как я.

Из беседы с Михаилом Владимировичем я узнала, что раньше, во времена Советского Союза, в городе были кружки, где все увлечённо изучали землю, камни, минералы... Как настоящие геологи! Но, когда закрылись основные геологические предприятия, то и эти интересные кружки, к сожалению, тоже исчезли.

Я задалась вопросом: неужели больше никто не захочет разгадывать тайны нашего края?

Я часто бываю в экспедициях по родному краю (рис. 6), и выяснила, что в нашем округе очень много минералов, некоторые из них мне удалось обнаружить и поместить в личную коллекцию.

В своей работе я предлагаю познакомиться с ними. Обратимся к моей карте, подготовленной специально для изучения минералов Среднего Урала (Приложение 3).

2 Минералы Северного Урала

Североуральский бокситовый рудник

Начнем, пожалуй, с глубин – с Североуральского бокситового рудника (СУБРа). Его визитной карточкой можно назвать «бокситовые шары» - шаровую отдельность боксита. Но, боксит минералом не является. Поэтому рассмотрим минерал – кальцит. Кальцит СУБРа очень красив и многообразен.

Кальцит это минерал, который состоит из карбоната кальция (химическая формула CaCO3) и является одним из самых распространённых минералов на Земле. Он мягкий и легко царапается. Кальцит здесь можно встретить разного цвета: белого, серого и даже прозрачного. Люди его используют для изготовления разных вещей, например, украшений или строительных материалов (рис. 11).

   

Рис. 11 – Кальцит (фото автора)

Кроме того, на СУБРе частовстречаются агаты, правда они не всегда хорошего качества.

Агат – минерал, который состоит из кремнезема (диоксид кремния, SiO₂) и различных примесей, имеет слоистую структуру, что придаёт ему уникальные узоры и цвета. Агаты здесь встречаются разных цветов: белые, серые и красные. Люди любят делать из агатов украшения, потому что они красивые и необычные (рис. 12). В верхней части месторождений – старых карьерах – можно обнаружить опал.

Опал – минерал, который состоит из диоксида кремния (SiO₂), смешанного с водой (H₂O). Опалы бывают разных видов: одни прозрачны, другие молочно-белые, а некоторые играют всеми цветами спектра. Этот камень ценится за свою красоту и используется в ювелирных изделиях (рис. 13).

   

Рис. 12 – Агат (фото автора)

Рис. 13 – Халцедон, опал (фото автора)

На отвалах можно обнаружить такие минералы, как пирит и марказит (рис. 14-15).

Пирит – это минерал, который состоит из железа и серы (химическая формула FeS₂) и часто встречается в виде кубиков или пирамидок.

С пиритом связано много интересных историй, когда люди принимали его за золото из-за внешнего сходства, поэтому он получил прозвище «золото дураков». На самом деле этот минерал не представляет большой ценности.В основном его используют в качестве добавки при производстве цемента.

   

Рис. 14 – Кальцит, пирит (фото автора)

Рис. 15 – Марказит (фото автора)

Марказит – это минерал,который по составу похож на пирит, но отличается своей структурой и формой. Он тоже содержит железо и серу (FeS₂), но образует пластинчатые или чешуйчатые кристаллы, тогда как пирит чаще всего встречается в форме кубиков. Марказит менее устойчив и со временем может разрушаться, превращаясь в порошок, поэтому его редко используют в промышленности.

Отвалы пустых пород СУБРа, Кальинская сопка, Урочище Тренькино

В окрестностях бывшего поселка Тренькино можно обнаружить яшму и агаты. Основные цвета здешних яшм: красный, желтый и зеленый
(рис. 16).

Яшма – это минерал, который состоит из кремнезема (диоксид кремния, SiO₂) и различных примесей. Она известна своими яркими цветами и уникальными узорами. Яшмы здесь бывают разных оттенков: красного, зелёного, жёлтого и коричневого цвета. Камень часто используют для изготовления украшений, статуэток и других декоративных предметов.

В 200 метрах на северо-западе от этих копей была вскрыта серия мелких опалхалцедоновых прожилков в порфиритах. В раздувах этих прожилок удалось обнаружить агаты с красной церцевиной (рис. 17).

   

Рис. 16 – Яшма (фото автора)

Рис. 17 – Агат (фото автора)

Светлана Александровна рассказала мне, что существует легенда, что по указу Екатерины Великой для Агатовой комнаты отсюда должны были доставить агаты невообразимой красоты: у них срез с яркой сердцевиной внутри. Но, подданные столкнулись с трудностями доставки - горные реки оказались слишком мелкими для переправы. Было принято решение привезти императрице камни с Южного Урала, которые, увы, не могли сравниться с красотой северных агатов. Лучшие минералы оставили в заброшенных недрах. Так, сокровища природы, предназначенные для великолепия царственного двора, были заменены на более простые образцы. А забытые агаты продолжили дремать в своих укрытиях, ожидая своего часа, когда красота, скрытая от глаз, вновь обретет смысл…

В этих же местах можно обнаружить главную минералогическую достопримечательность северной части нашего района – нежно-розовый ювелирный халцедон (рис. 18).

Халцедон – полупрозрачный минерал, состоящий из микроскопических кристаллов кварца. Он относится к семейству кварцевых камней и является одной из форм кремнезема (SiO₂). Используется в ювелирном деле.

 

Рис. 18 – Халцедон (фото автора)

Гора Золотой камень (Североуральское муниципальное образование)

Переходим к исследованию вершин… Копи на южном склоне отрога горы Золотой камень – это типичное для нашего района скарновое проявление. В описании Палласа описаны шерл (турмалин) и топаз, дело в том, что в те времена минералогия находилась на очень ранней стадии развития и ученые знали лишь несколько десятков минералов. «Зеленый шерль» Паласса – не что иное как эпидот, весьма характерный (иногда породообразующий) скарновый минерал (рис. 19).

Эпидот – это минерал, относящийся к классу природных силикатов. Его химическая формула Ca₂Al₂Fe³⁺(Si₂O₇)(SiO₄)O(OH). Эпидот часто образует кристаллы и используется в ювелирных изделиях.

В Кварцевых жилах на южном отроге горы Золотой Камень кварц встречается в больших количествах. Кварц иногда называют водопрозрачным топазом или горным хрусталем. В отвалах легко можно найти небольшие кристалики горного хрусталя (рис. 19).

Горный хрусталь (кварц) – это один из самых распространенных минералов на Земле. Он состоит из кремния и кислорода (его химическая формула – SiO₂) и встречается в различных формах и цветах. Здесь встречается прозрачный, белый, и даже черный кварц. Этот минерал используется в различных областях, включая электронику, строительство и ювелирное дело.

   

Рис. 19 – Эпидот, кварц (фото автора)

Рис. 20 – Горный хрусталь (фото автора)

Не редко на кристаллы кварца нарастают небольшие кристаллики пирита, замещенного впоследствии лимонитом (рис. 21).

Лимонит - это минерал, состав которого не является постоянным и выражается общей формулой FeO(OH)·nH₂O. Лимонит часто встречается в виде рыхлых масс, корок или натеков и имеет бурый или желтовато-коричневый цвет. Лимонит используется для производства охры - природного пигмента, который применяется в красках, лаках и штукатурке.

Не редко здесь можно встретить гранат – породообразующий скарновый минерал. Как известно, гранат – собирательное название многочисленной группы минералов, имеющих практически одинаковые свойства и структурную формулу, но различных по набору содержащихся в них металлов. Наш гранат является андрадитом, имеет бурый или темно-красный цвет (рис. 22).

Андрадит – это разновидность граната (Ca3Fe³⁺2(SiO₄)3), одного из наиболее известных и красивых минералов. Андрадит выделяется своим ярким цветом и уникальными формами кристаллов. Они часто используются в ювелирных изделиях благодаря своей прочности и привлекательному внешнему виду.

Пироксен – минерал который состоит из кремния, кислорода, кальция и железа (Ca3Fe³⁺2 (Si₂O₆)). Широко применяется в промышленности.

   

Рис. 21 – Лимонит (фото автора)

Рис. 22 – Андрадит (фото автора)

Полуночное месторождение марганцевых руд

Еще одна интересная легенда связана с добычей пиролюзита в годы Великой Отечественной войны. В Свердловской области, в самой северной её части, в 22 километрах от города Ивдель, есть небольшой поселок Полуночное. Выходы марганцевой руды в районе речки Полуночной обнаружил Поликарп Петрович Мездрин в 1920 году. Он-то и считается первооткрывателем месторождения, сыгравшего впоследствии большую роль в судьбе страны в годы войны. Активно началось строительство железной дороги. На Северный Урал был эвакуирован трест «Никополь-Марганец» из Днепропетровской области. Добываемый в то время минерал – пиролюзит, очень ценился в военной промышленности: немцы даже планировали устроить диверсию в городе, но к счастью, их планы провалились и важный для военной промышленности минерал успешно добывался на Северном Урале (Приложение 1).

Пиролюзит – это минерал, являющийся природной формой диоксида марганца (MnO₂). Он часто встречается в виде черных кристаллов или порошкообразных масс и используется в различных промышленных применениях, включая производство сухих батареек и очистку воды (рис. 23).

 

Рис. 23 – Пиролюзит (фото автора)

Ново-шемурское месторождение

Руды этого месторождения являются типичными колчеданными, минеральный состав их разнообразен.

Основной рудный минерал месторождения – пирит. Также широко распространен на месторождении – магнетит, халькопирит, сфалерит и галенит (рис. 24-29).

Магнетит – это черный магнитный минерал, который является важной железной рудой. Его химическая формула Fe₃O₄, что означает, что он состоит из железа и кислорода. Магнетит обладает сильными магнитными свойствами, что позволяет использовать его в различных приложениях, таких как производство стали, магниты и научные исследования.

Халькопирит – это минерал, который является важной медной рудой. Его химическая формула CuFeS₂, что означает, что он состоит из меди, железа и серы. Халькопирит имеет золотисто-желтый цвет и металлический блеск. Как и пирит его называют «золотом дураков». Применяют в промышленности.

Сфалерит – это важный минерал, который является основной цинковой рудой. Его химическая формула ZnS, что означает, что он состоит из цинка и серы. Сфалерит имеет широкий спектр цветов, включая желтый, коричневый, черный и даже бесцветный, в зависимости от наличия примесей. Применяют в металлургии и химическом производстве.

Галенит – то минерал, который является основной свинцовой рудой. Его химическая формула PbS, что означает, что он состоит из свинца и серы. Галенит имеет серебристо-серый цвет и металлический блеск. Галенит находит применение в производстве красок и пигментов, электроники и военной техники.

В единичных зернах в медно-цинковых рудах установлено самородное золото (рис. 13). А вот куприт и малахит практически отсутствует на месторождении. Хотя в окисленных рудах вероятность его встретить обычно велика.

Самородное золото – тоже является минералом (Au), обычно присутствуют примеси меди, ртути, висмута, свинца и металлов платиновой группы.Золото не ржавеет и не тускнеет со временем, что делает его идеальным материалом для изготовления ювелирных изделий, монет и произведений искусства.

   

Рис. 24 – Пирит (фото автора)

Рис. 25 – Магнетит (фото автора)

   

Рис. 26 – Халькопирит (фото автора)

Рис. 27 – Сфалерит (фото автора)

   

Рис. 28 – Галенит, сфалерит, пирит (фото автора)

Рис. 29 – Самородное золото (фото: https://dzen.ru/a/ZprckUXFggmKrY7)

Воскресенский медно-золотой рудник

Воскресенский рудник представляет особый интерес для исследования. Посещать горные выработки и провалы шахт очень опасно, тем более на отвалах тоже можно найти много интересного. Например, магнетит (рис. 30) – практически чистая железная руда, ссыпался за ненадобностью у берега реки Сосьвы. Довольно красиво смотрятся включения халькопирита и пирита в магнетите. Гранат довольно редок, представлен зеленым андрадитом. Иногда встречается эпидот, образующий единичные кристаллики.

Наиболее эффектным минералом Воскресенки считается лёд. Как ни странно, лёд (H₂O) – это полноправный представитель минерального царства, а его кристаллы зачастую настолько красивы, что по красоте превосходят многие коллекционные минералы (рис. 31).

   

Рис. 30 – Магнетит (фото автора)

Рис. 31 – Лёд (фото М.В. Цыганко)

Покровский рудник

Покровское месторождение открывает для нас эпидот, кальцит, андрадит, кварц, малахит, хризаколлу и азурит (рис. 32-33).

Малахит – это красивый зелёный минерал, который состоит из карбоната меди и гидроксида медиCu₂(CO₃)(OH)₂.Он известен своими насыщенными оттенками и уникальной узорчатой поверхностью. Его часто используют в ювелирных изделиях и декоративных предметах.

Малахит – загадочный минерал. Его воспевал Павел Петрович Божов в своей легенда о хозяйке Медной горы, которая открывала свои богатства не каждому, а только людям добрым, щедрым, с чистой душой. Еще, мама рассказала мне, что встарину верили, что кусочек малахита, прикреплённый к детской колыбели, отгоняет злых духов. А:в русском народе передавалась мистическая легенда о том, что если постоянно пить из малахитовой чаши, то можно научиться понимать язык животных.

Хризаколла – это минерал, который состоит из водных силикатов меди (Cu,Al)2H2Si2O5(OH)4·nH₂O. Он имеет яркий голубовато-зеленый цвет. Хризоколлу используют в ювелирных изделиях и декоративных предметах.

Азурит – это минерал глубокого синего цвета, который является карбонатом меди. Его химическая формула Cu3(CO3)2(OH)2. Азурит используется в ювелирных изделиях и декоративных предметах.

Хризоколла встречается очень часто, особенно на отвалах пустых пород возле карьера Градиентовой залежи. Апатит можно встретить довольно редко, зато в изобилии разбросаны по всей округе куски магнетита. В виду большой опасности в горные выработки вход запрещен. Однако тут можно обнаружить куприт и ломонит (рис. 34-35).

Апатит – это минерал, который состоит из кальция, фосфора и кислорода Ca5(PO4)3F. Апатит используется в производстве фосфорных удобрений, керамики и в стоматологии.

Ломонит (барит) – минерал, состоящий из сульфата бария BaSO4 часто встречается в виде тяжелых, плотных кристаллов, имеющих белый, серый или светло-голубой оттенок. Он используется в различных промышленных применениях, включая производство бумаги, краски, резины и стекла.

   

Рис. 32 – Хризоколла (фото автора)

Рис. 33 – Азурит (фото автора)

   

Рис. 34 – Апатит (фото автора)

Рис. 35 – Ломонит (фото автора)

Заозерский рудник

Бедные медные руды представлены здесь тремя минералами: в основном это малахит, куприт и азурит (рис. 36-37).

   

Рис. 36 – Малахит (фото автора)

Рис. 37 – Куприт (фото автора)

Куприт – это оксид меди, имеющий химическую формулу Cu2O. Куприт это вторичный минерал, который образуется в зоне окисления медных местиморождений. Он используется в ювелирных изделиях и декоративных предметах.

Петропавловский известняковый карьер

Минералогический кадастр месторождения крайне беден: это кальцит, слагающий на 99% саму толщу известняков; это пирит, галенит и марказит (рис. 38-39).

Для меня Петропавловский известняковый карьер – это место, с которого я начала свою исследовательскую деятельность – тут можно найти окаменелости гастропод девонского периода.

   

Рис. 38 – Пирит (фото автора)

Рис. 39 – Галенит (фото автора)

Конюховский рудник

Расположен на западном берегу Колонгинского водохранилища примерно в 50-100 метрах от уреза воды. Колчеданные руды вскрыты несколькими шурфами. В настоящее время выработки затоплены. В отвалах можно найти ломонтит (рис. 40) – минерал группы цеолитов. В комнатных условиях ломонтит, теряя воду, разрушается в течение нескольких дней.

Ломонтит это минерал, относящийся к группе цеолитов. Его химическая формула – CaAl₂Si₄O₁₂·4H₂O, что указывает на наличие кальция, алюминия, кремния и воды в его составе. Ломонтит обладает пористой структурой и используется в различных промышленных применениях, включая очистку воды и воздуха, а также в производстве катализаторов.

 

Рис. 40 – Ломонтит в порфирите (фото М.В. Цыганко)

Самсоновская сопка

Проявление яшмы (рис. 41) находится на северном отроде Самсоновской сопки. Яшмы представлены массивными крупноблочными коренными выходами; полосчатые с чередованием светло-зеленоватого и коричнево-красного цветов. Пригодны для изготовления камнерезных изделий.

 

Рис. 41 – Яшма (фото автора)

Гора Липовая (Покровск-Уральское)

На территории месторождения строительного камня можно найти кальцит – в виде сплошных масс и изредка в прозрачных кристаллов до 4-5 см; галенит и сфалерит (рис. 42-43).

   

Рис. 42 – Галенит (фото автора)

Рис. 43 – Сфалерит (фото автора)

3 Практическая часть

Работая над темой минералов Северного Урала я провела опрос среди учеников третьих классов школы №11 г. Североуральска Свердловской области (Приложение 4), в результате которого обнаружила, что о местных минералах ребята знают не так уж много, но хотели бы узнать, а многие планируют посетить места находок.

Я принимаю участия в экспедициях и очень хорошо изучила те места, где можно обнаружить интересные экземпляры. В результате я не только составила карту, с указанием мест, где можно найти минералы, но и перечень минералов Северного Урала (Приложение 5).

Не все минералы на Земле найдены и изучены. Из беседы с геологами я выяснила, что раньше геологические экспедиции могли отрывать более 100 новых минералов за год! Сейчас геология в стране находится в научном спаде, и открывают новые минералы в основном геологи-энтузиасты и любители родного края, изучающие недра. Например, в 2017 году экспедиция из Североуральска открыла новый минерал, который назвали в честь местного геолога Михаила Владимировича Цыганко – Цыганкоит (рис. 44).

   

Рис. 44 – Цыганкоит (фото автора)

В 2020 году на Воронцовском золоторудном месторождении вблизи города Краснотурьинска на Северном Урале был найден Походяшинит (рис. 45), названный в честь Максима Михайловича Походяшина, человека, благодаря которому был создан Богословский горный округ на землях, до этого практически необитаемых. В этом же году был открыт Гунгерит (рис. 46), названный в честь Юрия Владимировича Гунгера, историка Северного Урала, горного инженера-маркшейдера, директора Краснотурьинского краеведческого музея, основателя нескольких музеев на Северном Урале.

   

Рис. 45 – Походяшинит

(фото М.В. Цыганко)

Рис. 46 – Гунгерит

(фото М.В. Цыганко)

Изучая минералы Северного Урала самые интересные факты о находках я объединила в статьи, одна из которых была опубликована в электронной библиотеке «eLIBRARY» в разделе «Геолого-минералогические науки» (Приложения 6-7).

Чтобы полученная мной информация была полезной не только для меня, но и для моих сверстников, я изготовила тематическую папку (лэпбук) для изучения минералов Северного Урала (Приложение 8).

Тематическая папка состоит из 4 частей. В первой – я знакомлю ребят с месторождениями Североуральского района. Ребята запоминают расположение мест, где можно найти минералы. Во второй и третьей частях лэпбука расположен кроссворд, который я составила из названия изученных мной минералов. Подсказкой для отгадывания задуманных слов являются авторские фотографии. На последнем – четвертом листе – расположено два кармашка с пазлами, на которых изображены самые красивые минералы Северного Урала. А моя авторская игра-бродилка (Приложение 9) позволит изучить не только месторождения нашего края, но и научиться определять, какие минералы можно найти на каждом из них (рис. 47-48).

   

Рис. 47 – Тематическая папка «Минералы Северного Урала: от глубин до вершин»

Рис. 47 – Игра-бродилка «Минералы Северного Урала: от глубин до вершин»

Заключение

Я считаю, что Северный Урал – это настоящая сокровищница с богатыми природными ресурсами, и нужно исследовать и изучать все его тайны. Новые открытия ждут нас, и они позволят найти еще больше ценных месторождений и пополнить список известных минералов нашего удивительного края.

Моя гипотеза полностью подтвердилась. Если на территории Северного Урала можно найти множество минералов, то это делает его важным регионом для горнодобывающей промышленности и экономики страны.

Я считаю, что богатые запасы минералов могут способствовать развитию региона. А уникальные минералы, такие как агаты, опалы, малахит и халцедоны, могут стать основой для развития ювелирной отрасли и туризма.

Северный Урал таит в себе много тайн и загадок. И мы с нетерпением ждем новых открытий!

Проведенная мной исследовательская работа позволила мне выявить основные минералы Северного Урала.

Своей исследовательской работой я хочу прбивлечь внимание и детей, и взрослых к изучению истории своего края, к посещению краеведческих музеев и узнавать много нового и неизведанного.

Разработанная мной тематическая папка и игра-бродилка поможет сверстникам самостоятельно изучать минералы нашего родного края.

Список литературы

  1. Горы и минералы/Нил Кертис; пер. с англ. Ю.Л. Амченкова. – М. :РОСМЭН, 2017.-48: ил- (Детская энциклопедия).

  2. Детская энциклопедия «Полезные ископаемые», № 9 – 2004. Познавательный журнал для девочек и мальчиков.

  3. Журнал «Сокровища Земли. Коллекция Минералов» Использованные литературные источники.

  4. Плешаков А.А. От земли до неба: атлас –определитель: пособие для учащихся/-14 изд. М.: Просвещение, 2013. – 222.: ил. – (Зеленый дом).

  5. Цыганко М.В. Каменный узор земли Вагранской. – Екатеринбург: Квист, 2015. – 120 с. С ил.

  6. Шуман Вальтер «Драгоценные и полудрагоценные камни/Пер. с нем.- М.: ЗАО» БММ», 2010. -304 с.

  7. Минералы https://myslide.ru/presentation/skachat-mineralogiya-mineraly.

Приложение 1

Интервью с Светланой Александровной К.

(краеведом - экскурсоводом Североуральского краеведческого музея)

Здравствуйте, уважаемая Светлана Алескандровна. Вас знают, как одну из самых лучших краеведов города. Говорят, что краеведение - это удел избранных, это удел людей, готовых тратить своё время, силы, и часто деньги для того, чтобы память поколений жила вечно. Можете ли вы сейчас вспомнить, как стали увлекаться историей родного края?

Причина всего - любовь к истории, интерес к которой у меня возник со школьной скамьи. А история родного края - это особое направление, в котором мне удалось реализоваться.

Я пишу исследовательскую работу по минералам Северного Урала. Расскажите, пожалуйста, с чего началась история освоения Северного Урала?

История освоения Северного Урала началась с Максима Михайловича Походяшина весной 1758 года. Тогда Максим Михайлович направил на Северный Урал геолого-разведочную экспедицию, которая открыла 29 месторождений, в том числе 19 медных. В тот же год на реке Турье были заложены Васильевский, Николаевский, Першинский, позже Суходойский и Фроловский медные рудники. Здесь Походяшин решил строить и медные заводы - Петропавловский и Богословский. В 1758 году Походяшин начал строительство Петропавловского завода (ныне - г. Североуральск) на речке Колонге. Завод выплавлял чугун, затем, после открытия в 1760 году на реке Турье медных рудников, перешёл на выплавку меди. В 1760 году Походяшин начал строительство чугуноплавильного и железоделательного Николае-Павдинского завода на речке Павде (ныне - посёлок Павда). В 1766 году Походяшин построил Богословский медеплавильный завод (ныне - г. Карпинск), занимавший первое место по количеству выплавляемой меди на Урале и производивший более 30% общероссийской меди. Благодаря Походяшину Северный Урал преобразился: были разработаны рудники, построены заводы, проложены дороги, началось заселение края.

Светлана Александровна, как Вы считаете, много минералов можно найти на Северном Урале?

Да, Урал даже называют страной камня, недаром у нас и вершины гор называются Камнем: Денежкин Камень, Журавлёв Камень, Конжаковский Камень…

Может быть на Северном Урале есть минералы с интересной историей?

Да, существует легенда, что по указу Екатерины Великой для Агатовой комнаты отсюда должны были доставить агаты невообразимой красоты: у них срез с яркой сердцевиной внутри. Но, подданные столкнулись с трудностями доставки - горные реки оказались слишком мелкими для переправы. Было принято решение привезти императрице камни с Южного Урала, которые, увы, не могли сравниться с красотой северных агатов. Лучшие минералы оставили в заброшенных недрах. Так, сокровища природы, предназначенные для великолепия царственного двора, были заменены на более простые образцы.

Еще одна интересная легенда связана с добычей пиролюзита в годы Великой Отечественной войны. В Свердловской области, в самой северной её части, в 22 километрах от города Ивдель, есть небольшой поселок Полуночное. Выходы марганцевой руды в районе речки Полуночной обнаружил Поликарп Петрович Мездрин в 1920 году. Он-то и считается первооткрывателем месторождения, сыгравшего впоследствии большую роль в судьбе страны в годы войны. Активно началось строительство железной дороги. На Северный Урал был эвакуирован трест «Никополь-Марганец» из Днепропетровской области. Добываемый в то время минерал – пиролюзит, очень ценился в военной промышленности: немцы даже планировали устроить диверсию в городе, но к счастью, их планы провалились и важный для военной промышленности минерал успешно добывался на Северном Урале.

Я: Спасибо Вам огромное!

Приложение 2

Интервью с Михаилом Владимировичем Ц.

(геологом, автором книги о минералах «Каменный узор земли Вагранской»)

Здравствуйте, Михаил Владимирович, расскажите, пожалуйста, об истории изучения минералов Северного Урала…

Пётр Симон Паллас составил геологическую карту Уральских гор, на которой обозначил важнейшие месторождения полезных ископаемых. Евграф Степанович Фёдоров бывал на копях на хребте Кумба-Золотой Камень. Описанный им «зелёный шорл» на поверку оказался эпидотом, а «водопрозрачный топаз» — горным хрусталем. Александр Евгеньевич Ферсман поднимался на хребет Кумба-Золотой Камень, а также изучал копи на этом месте.

В чем отличие Северного Урала от Среднего и Южного?

Северный Урал отличается от Среднего и Южного: он представляет собой известняковую равнину. Уральский океан надежно захоронил здесь каменные богатства Уральских гор под слоем известняка. В то время не было современных технологий, позволяющих добывать минералы в сложных геологических условиях.

Может быть на Северном Урале есть минералы с интересной историей?

Пирит многие принимали за золото из-за внешнего сходства, поэтому он получил прозвище «золото дураков». На самом деле этот минерал не представляет большой ценности.В основном его используют в качестве добавки при производстве цемента.

Копи на южном склоне отрога горы Золотой камень – это типичное для нашего района скарновое проявление. В описании Палласа описаны шерл (турмалин) и топаз, дело в том, что в те времена минералогия находилась на очень ранней стадии развития и ученые знали лишь несколько десятков минералов. «Зеленый шерль» Паласса – не что иное как эпидот, весьма характерный (иногда породообразующий) скарновый минерал.

В Кварцевых жилах на южном отроге горы Золотой Камень кварц встречается в больших количествах. Кварц иногда называют водопрозрачным топазом или горным хрусталем.

Самородное золото – тоже является минералом, обычно присутствуют примеси меди, ртути, висмута, свинца и металлов платиновой группы.

Лёд– это полноправный представитель минерального царства, а его кристаллы зачастую настолько красивы, что по красоте превосходят многие коллекционные минералы.

В наше время на Северном Урале кто-нибудь открывал минералы? И если да, то какие?

В 2017 году экспедиция из Североуральска открыла новый минерал, который назвали в честь местного геолога Михаила Владимировича Цыганко – Цыганкоит. В 2020 году на Воронцовском золоторудном месторождении вблизи города Краснотурьинска на Северном Урале был найден походяшинит, названный в честь Максима Михайловича Походяшина, благодаря которому был создан Богословский горный округ на землях, до этого практически необитаемых. В этом же году был открыт гунгерит, названный в честь Юрия Владимировича Гунгера, историка Северного Урала, горного инженера-маркшейдера, директора Краснотурьинского краеведческого музея, основателя нескольких музеев на Северном Урале.

Я: Спасибо Вам огромное!

Приложение 3

Карта находок

Приложение 4

Анкетирование учащихся (использовавшееся на классных часах)

Ученикам третьих классов МАОУ СОШ №11 г. Североуральска было предложено ответить на вопросы анкеты:

   

После проведения анкетирования я получила следующие результаты:

  1. Интересуешься ли ты книгами по истории родного края?

Да – 21%, Нет – 79%

  1. Если да, то какие краеведческие книги ты уже читал(а)?

«Энциклопедия Урал» [Н. А. Рундквист] – 12 чел.;

«Книга для чтения по краеведению» [Е.В. Григорьева] – 8 чел.;

«Историческое краеведение Урала» [Г.Е. Корнилова] – 2 чел.

  1. Знаешь ли ты, что Североуральск расположен в северной части Уральских гор?

Да – 89%, Нет – 11%

  1. Посещал(а) ли ты Североуральский краеведческий музей?

Да – 64%, Нет – 36%

  1. Если да, то что тебя особенно заинтересовало из представленного в музее? Что понравилось?

«Бивень мамонта» – 42 чел.;

«Чучела животных» – 23 чел.;

«Алмаз» – 14 чел.;

«Выставка Манси» – 54 чел.

  1. Какие факты из истории родного края тебе особенно запомнились?

«Город горняков» – 2 чел.;

«Добыча боксита подземным способом» – 2 чел.;

«Заповедники и красивая природа» – 2 чел.;

«Самые высокие горы Урала» – 2 чел.

  1. Посещал(а) ли ты «Штуфной кабинет» в Североуральском краеведческом музее?

Да – 12%, Нет – 88%

  1. Знаешь ли ты, что «Штуфной кабинет» был создан известным Североуральским геологом М.В. Цыганко?

Да – 2%, Нет – 98%

  1. Знаешь ли ты, что в «Штуфном кабинете» представлены минералы, которые находят на территории Североуральского городского округа?

Да – 0%, Нет – 100%

  1. Слышал(а) ли ты, когда-нибудь, что у нас можно найти минералы?

Да – 2%, Нет – 98%

  1. Ходишь ли ты в походы, посещаешь ли памятники природы?

Да – 34%, Нет – 66%

  1. Приходилось ли тебе когда-нибудь находить минералы?

Да – 0%, Нет – 100%

  1. Хотел(а) бы ты поучаствовать в поисках минералов?

Да – 54%, Нет – 46%

  1. Хотел(а) бы ты побеседовать на тему минералов Северного Урала с геологами и краеведами Североуральска?

Да – 74%, Нет – 26%

После того, как я провела тематические беседы с классами, мы посетили краеведческие музеи и встретились с М.В. Цыганко, я вновь провела анкетирование, и результате получила следующие результаты:

  1. Интересуешься ли ты книгами по истории родного края?

Да – 36%, Нет – 64%

  1. Если да, то какие краеведческие книги ты уже читал(а)?

«Энциклопедия Урал» [Н. А. Рундквист] – 14 чел.;

«Книга для чтения по краеведению» [Е.В. Григорьева] – 12 чел.;

«Историческое краеведение Урала» [Г.Е. Корнилова] – 6 чел.;

«Каменный узор реки Вагранской» [Г.Е. Корнилова] – 28 чел.

  1. Знаешь ли ты, что Североуральск расположен в северной части Уральских гор?

Да – 100%, Нет – 0%

  1. Посещал(а) ли ты Североуральский краеведческий музей?

Да – 76%, Нет – 24%

  1. Если да, то что тебя особенно заинтересовало из представленного в музее? Что понравилось?

«Штуфной кабинет» – 47 чел.;

«Бивень мамонта» – 48 чел.;

«Чучела животных» – 39 чел.;

«Алмаз» – 16 чел.;

«Выставка Манси» – 60 чел.

  1. Какие факты из истории родного края тебе особенно запомнились?

«Город горняков» – 26 чел.;

«Добыча боксита подземным способом» – 17 чел.;

«Заповедники и красивая природа» – 16 чел.;

«Самые высокие горы Урала» – 12 чел.;

«Урал богат минералами» – 48 чел.

  1. Посещал(а) ли ты «Штуфной кабинет» в Североуральском краеведческом музее?

Да – 18%, Нет – 72%

  1. Знаешь ли ты, что «Штуфной кабинет» был создан известным Североуральским геологом М.В. Цыганко?

Да – 100%, Нет – 0%

  1. Знаешь ли ты, что в «Штуфном кабинете» представлены минералы, которые находят на территории Североуральского городского округа?

Да – 100%, Нет – 0%

  1. Слышал(а) ли ты, когда-нибудь, что у нас можно найти минералы?

Да – 100%, Нет – 0%

  1. Ходишь ли ты в походы, посещаешь ли памятники природы?

Да – 36%, Нет – 64%

  1. Приходилось ли тебе когда-нибудь находить минералы?

Да – 2%, Нет – 98%

  1. Хотел(а) бы ты поучаствовать в поисках минералов?

Да – 72%, Нет – 28%

  1. Хотел(а) бы ты побеседовать на тему минералов Северного Урала с геологами и краеведами Североуральска?

Да – 100%, Нет – 0%

Если сравнить ответы до и после открытых уроков, то можно сделать вывод, что интерес к изучаемой мной теме вырос среди сверстников, многие начали посещать краеведческие музеи и 8 человек присоединились к поискам минералов.

А значит, мне удалось привлечь своих сверстников к изучению истории Урала (рис. 45).

Рис. 45 - Результаты анкетирования

Приложение 5

Перечень минералов Северного Урала

№пп

Наименование минерального вида и его химическая формула

Местонахождение

1

Агат SiO₂

1. В окрестностях ур. Тренькино

2. Североуральский бокситовый рудник

2

АзуритCu3(CO3)2(OH)2

1. Покровское месторождение.

2. Отвалы старинных шахт в с. Всеволодо-Благодатское

3

Андрадит (Ca3Fe³⁺2(SiO₄)3)

Южная часть хребта Кумба – Золотой Камень

4

Апатит (фторапатит) Ca5(PO4)3F

Покровское железорудное месторождение

5

Галенит PbS

1. Травянское проявление, расположенное к северу от р. Вагран

2. Петропавловский известняковый карьер

6

Гунгерит TlAs5Sb4S13

Воронцовское золоторудное месторождение

7

Золото Au

Многочисленные золотоносные россыпи района

8

Кальцит CaCO3

Развит повсеместно в восточной части района

9

Кварц SiO₂

Южная часть хребта Кумба – Золотой Камень

10

Куприт Cu2O

1. Покровское месторождение.

2. Старинные шахты в с. Всеволодо-Благодатское

11

Лёд H₂O

По всей территории района

12

Лимонит FeO(OH)·nH₂O

Южная часть хребта Кумба – Золотой Камень

13

Ломонтит CaAl₂Si₄O₁₂·4H₂O

Старинный Конюховский рудник близ Колонгинского водохранилища

14

Магнетит Fe₃O₄

Покровское месторождение

15

МалахитCu₂(CO₃)(OH)₂

Отвалы старинных шахт в с. Всеволодо-Благодатское

16

Марказит FeS₂

1. Североуральский бокситовый рудник

2. Петропавловский известняковый карьер

17

Опал SiO₂·nH₂O

В окрестностях ур. Тренькино

18

Пирит FeS₂

1. Североуральский бокситовый рудник

2. Ново-Шемурское месторождение

19

Пиролюзит MnO₂

1. Североуральский бокситовый рудник

2. Полуночное месторождение

20

Походяшинит Cu2Tl3Sb5As2S13

Воронцовское золоторудное месторождение

21

Сфалерит ZnS

Ново-Шемурское месторождение

22

Халцедон SiO₂

В окрестностях ур. Тренькино

23

Халькопирит CuFeS₂

1. Североуральский бокситовый рудник

2. Ново-Шемурское месторождение

24

Хризоколла (Cu,Al)2H2Si2O5(OH)4·nH₂O

Покровское месторождение

25

Цыганкоит Mn8Tl8Hg2(Sb21Pb2Tl)S48

Воронцовское золоторудное месторождение

26

Эпидот Ca₂Al₂Fe³⁺(Si₂O₇)(SiO₄)O(OH)

1. Южная часть хребта Кумба – Золотой Камень

2. Покровское месторождение

27

Яшма SiO₂

1. В окрестностях ур. Тренькино

2. Североуральский бокситовый рудник

Приложение 6

Приложение 7

Приложение 8

Тематическая папка по изучению Минералов Северного Урала

Приложение 9

Игра-бродилка «Минералы Северного Урала»

Просмотров работы: 29