XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Геологические каникулы на Урале

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Некрасов Л.С. 1

---

1МАОУ “Гимназия №17”

Ефимова Н.Н. 1

---

1МАОУ “Гимназия №17”

Работа в формате PDF

1 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение

Окружающий мир прекрасен, загадочен и удивителен. До сих пор ученые открывают новые виды растений, животных и минералов. Мы живем в Пермском крае, любим путешествовать в поисках новых геологических и палеонтологических открытий. Мы знаем, что у нас на Урале есть множество месторождений минералов. Летом 2024 года мы с семьей задались целью совершить поездку для поиска минералов недалеко от нашего места жительства (не дальше 300-400 км от Перми). Изучив информацию в статьях, интернете, мы поняли, что нигде не описано точное местоположение месторождений, не рассказано, как любителю можно найти и определить минералы в породе.

Гипотеза: на территории Среднего Урала возможно самостоятельно найти различные минералы, определить их вид.

Цель: Самостоятельно найти различные минералы, определить их вид и составить путеводитель, который бы помог другим любителям совершать интересные поездки по территории нашего края.

Объект исследования: минералы Среднего Урала.

Предмет исследования: минералы, найденные автором.

Время исследования: лето 2024, 2025 гг.

Для достижения поставленной цели нам необходимо решить следующие задачи:

1. изучить, какие виды минералов встречаются на территории Урала в пределах 400 км от Перми, их внешний вид, примерное место нахождения;

2. попытаться найти минералы, определить их вид, очистить от породы;

3. с целью популяризации туризма в нашем крае, составить путеводитель, который позволит другим исследователям найти минералы;

Для проведения своего исследования мы использовали следующие методы: наблюдение, измерение, сравнение, анализ литературных источников и находок, совершенных нами, презентация полученных результатов.

Современное состояние проблемы

В книгах о минералах Урала имеется различная информация, где встречаются названия месторождений. Но нигде нет точной информации, координат, где именно находятся месторождения. Нет описания, как искать минералы, как они выглядят необработанными в природе, как их узнать при поиске. Мы решили исследовать данный вопрос подробнее.

1. Возникновение минералов на Урале

Формирование Уральских гор началось 350 млн лет назад в позднем девоне, а завершилось около 200 млн лет назад в триасе. Большинство минеральных образований связано с геологическими процессами, происходившими в позднем палеозое [2]. В результате столкновения Восточно-Европейской платформы с Сибирью сформировались породы, в которых затем образовались многочисленные руды и драгоценные камни (рис.1). Минералы образуются тремя способами: экзогенным, эндогенным и метаморфическим. Экзогенный способ – это когда минерал образуется внутри глубоких слоев земли, например, при остывании горячей магмы, которая понимается вверх при образовании гор (слюда, полевой шпат, алмаз, циркон, гранат). Эндогенный способ –когда минерал рождается снаружи, т.е. образуется на поверхности земли или вблизи ее. В их образовании участвуют вода, воздух, живые существа [1]. Эндогенными считаются и минералы, которые рождаются на основе других, разрушившихся минералов (малахит, азурит, пирит). Метаморфический – это когда под высоким давлением и действием температуры один минерал превращается в другой (кварц, шпинель, турмалин). Западный склон Урала пологий, состоит из осадочных пород. Восточная часть – крутая, состоит из магматических, метаморфических пород (рис. 1).

2. Организация поездок и поиски минералов

Поездки за минералами были организованы нами в летний и осенний периоды 2024-2025 гг. Основной задачей было найти различные минералы, выезжая на поиски на 1-2 дня, на расстояние до 400 км. Для понимания, в какие места можно проехать, мы предварительно искали информацию в различных источниках: статьи уральских экскурсоводов, тематические группы в социальных сетях. Для поиска минералов мы брали с собой инструменты: молотки, кирки, лопату, перчатки. В случае выезда на два дня мы брали палатку, спальники, походную посуду, плитку, сменную одежду, продукты, средство от клещей и комаров.

Мы предварительно изучили информацию, законно ли производить поиск минералов. Те минералы, которые мы собирали, были не ювелирного качества, и мы не производили поисков на территории природных парков. Поэтому мы не нарушали закон. Мы знаем, что за сбор минералов в природных парках согласно статье 8.39 КоАП РФ предусмотрен административный штраф в размере от 3 000 до 5 000 рублей. Также возможно наложение штрафа за нарушение режима особой охраны природного парка по статье 262 УК РФ, который может достигать 200 000 рублей или исправительных работ, если действия были признаны уголовным преступлением.

Маршрут №1 (г. Пермь – мыс Стрелка).

Поиск гипса: Мыс Стрелка расположен в месте слияния рек Камы и Чусовой, недалеко от деревни Городище в Добрянском районе Пермского края. Это живописное место, откуда открываются виды на водные просторы и Камское водохранилище, находится с 34 км от Перми. Необходимо проехать до точки и спуститься вниз к берегу. Прогуливаясь вдоль берега можно найти многочисленные обнажения гипса, а также выветренный гипс – образцы причудливой формы, которые образовались благодаря воде и ветру (рис. 2). Гипс на данной территории имеет кипельно-белый, бело-серый цвет. Важно отметить, что ехать сюда нужно осенью, поскольку в летнее время берег затоплен водой, спускаемой Камским водохранилищем.

Маршрут №2 (г. Пермь – с. Красный Ясыл).

Поиск селенита: Селенит – редкая волокнистая разновидность гипса. Единственное в Европе месторождение находится в с. Красный Ясыл, Ординского района, Пермского края (135 км от Перми). Обнажение селенита можно увидеть на Абакшиной горе, там же можно собрать образцы (рис. 3). В селе есть парк скульптур, камнерезная мастерская, в которой под руководством мастеров можно самостоятельно вырезать из минерала какое - либо изделие. В этой же мастерской можно заказать экскурсию к обнажению селенита, на которой вам с трепетом расскажут об истории добычи селенита и его обработки. Селенит залегает под землей горизонтальными слоями. На данном обнажении можно найти селенит белого, розового, желтого цветов. Рекомендуем заранее сообщить о своем приезде в камнерезную мастерскую https://vk.com/park_yasyl, тогда для вас организуют и экскурсию, и мастер-класс. Вы сможете увидеть настоящую селенитовую штольню, услышать о камнерезном промысле Красного Ясыла, которому уже более 150 лет. Уверены, что вам захочется вернуться вновь в это уникальное место.

Гипс и селенит образовались на Урале в раннюю эпоху Пермского периода (280 млн лет назад) в результате высыхания соленых лагун Пермского моря. Селенит сформировался позднее, заполняя трещины в гипсе [4]. 

Маршрут №3. (г. Пермь – с. Кадниково- с. Малое Сидельниково - г. Полевской).

Поиск альмандина (гранат). В Свердловской области, у с. Кадниково есть “гранатовая горка”. Необходимо проехать по дороге к базе “Иволга”, пройти вдоль обрыва по хвойному лесу. Ближе к обрыву будут видны следы копателей, можно начать поиск в уже подкопанных ямках или надрезать дерн и в почве нащупывать кристаллы альмандина. Альмандин намного тверже почвы, и он выглядит как россыпь камней. При очистке такого “камушка” на месте, вы увидите четкие грани (рис. 4). Альмандин с этой горки черно-бардового цвета, размером до 2 см.

Альмандин образовался в процессе формирования уральских гор. При столкновении двух плит происходило сжатие и нагревание существовавших на тот момент осадочных и магматических пород. В условиях высоких температур и давления эти породы преобразовывались и в них происходило образование новых минералов, в том числе альмандина.

Поиск родонита. Недалеко от с. Кадниково есть с. Малое Сидельниково (24 км). Рядом имеется выработанное месторождение родонита. Необходимо проехать в сторону соснового леса, пройти в лес до указанной точки и осмотреться. Будут видны подкопанные ямки, которые можно продолжать подкапывать. Необходимо в почве находить твердые скопления, камни и разбивать их молотком. В случае, если в породе есть родонит, то в разломе будут видны розовые вкрапления и разводы (рис. 5).

Родонит является метаморфическим минералом, то есть он образовался под воздействием высоких температур и давления при формировании Уральских гор на марганцевые отложения при их контакте с магмой [3].

Поиск флюорита (плавиковый шпат). В 50 км от с. Малое Сидельниково есть г. Полевской. Здесь ранее добывали флюорит, который использовали для производства плавиковой кислоты. Со временем был найден другой способ производства данной кислоты и гора добытого флюорита стала зарастать травой и деревьями. Сейчас на этом месте уже вырос березовый лес. Необходимо доехать до указанной точки и пройти по бокам дороги. Флюорит может лежать на поверхности земли или можно подкопать почву и поискать в ней данный минерал. Флюорит может быть разнообразных окрасок: прозрачный, различные оттенки зеленого, фиолетового (рис. 6). Желательно при поиске его сразу промывать в воде, чтобы увидеть какого цвета минерал. Нужно обратить внимание, что при его шлифовке нужно защищать органы дыхания. Пыль от флюорита опасна для организма.

Флюорит также образовался при формировании Уральских гор при высокой температуре и давлении при воздействии магмы с рудоносными зонами[1].

Маршрут №3. (г. Пермь – д. Верхотурка – д. Костоусово).

Поиска крокоита. Крокоит впервые в мире был открыт здесь, на Урале. Этот минерал выглядит как удлиненные кристаллы яркого оранжево-красного цвета. Крокоит – редкий минерал. Всего в мире не более 10 месторождений крокоита [3]. Может образовывать друзы и корочки. Его можно найти в Свердловской области, недалеко от дер. Верхотурка в сосновому лесу. Необходимо двигаться по верхотурском тракту. За дер. Верхотурка нужно будет свернуть направо и проехать до указанной точки. С левой стороны дороги нужно зайти в хвойный лес. Пройдя вглубь леса, вы можете увидеть раскопанные ямки и даже штольни, в которых старатели ищут крокоит (рис. 7) Подключайтесь к подкопам вокруг ямок. Нужно быть аккуратным, так как крокоит достаточно мягкий минерал, кристаллы которого легко повредить.

Крокоит – минерал, который образуется в зоне окисления свинцовых руд, он появился позднее образования Уральских гор. Для его формирования требуется специфическое сочетание условий, включая окисление хрома и разложение первичных минералов свинца.

Поиск кварца. Кварцевая жила находится по дороге в сторону г. Реж. Необходимо двигаться по Режевскому тракту в сторону дер. Костоусово. Не доезжая до данной деревни следует свернуть с трассы направо. Проехать по лесной дороге около 300 м до точки. По правой стороне дороги пройти в лес. По ходу будут видны прокопанные ямки, лежащий куски минерала. Кварц - твердый минерал белого цвета (рис. 8). Горный хрусталь – это прозрачная разновидность кварца. Он имеет форму кристаллов, часто образующих друзы, и встречается в пустотах горных пород. Также, если очень повезет, то может встретиться цитрин - разновидность кварца лимонно-желтого цвета.

Кварц на Урале образовывался в разное время. При формировании Уральских гор кварц образовывался из магмы, которая, медленно остывая и затвердевая, превращалась в кристаллы [4]. В более позднее время кварц образовывался в результате кристаллизации горячих растворов, насыщенных кремнием и кислородом, которые циркулировали по трещинам и пустотам в горных породах.

3. Обработка минералов

Чтобы увидеть красоту некоторых минералов, их следует очистить от породы, обработать. Гипс и селенит не потребовалось дополнительно обрабатывать. Но для остальных находок потребовалось изучить способы обработки.

Крокоит – очень мягкий минерал, его не нужно чистить, иначе вы испортите образец. Удачные образцы не требуют чистки, они великолепно переливаются на солнце.

Флюорит необходимо промыть теплой водой, обработать шлифовальной машинкой с мелкозернистой шлифовальной бумагой. При шлифовке флюорита необходимо защитить органы дыхания, поскольку пыль этого минерала является опасной для здоровья. Для проявления в флюорите более яркого цвета можно обработать его минеральным маслом.

Родонит – твердый минерал, который нужно обработать шлифовальной машинкой с мелкозернистой шлифовальной бумагой. После обработки на срезе покажутся красивые розовые узоры.

Альмандин подвергся нескольким этапам очистки. Сначала минерал был помещен на 3 дня в раствор уксуса (3 ст.л. 9% на 1 л воды) для очистки от известковых отложений. Затем был помещен в щавелевую кислоту (1 ст.л. на 1 л воды) на 5 дней. Трещинки были очищены иглой. В финале, очищенные образцы были обработаны гравером и пастой ГОИ (рис. 9).

В целом, подход к очистке минералов, носит экспериментальный характер. Нужно начинать очистку с образцов, которые не жалко испортить. И есть результат нравится, то переходить к более ценным образцам. Также можно спрашивать в тематических группах в социальных сетях об опыте других любителей минералов и продолжать эксперименты.

4. Составление путеводителя по поиску минералов Урала

После наших путешествий и удачных поисков мы с удовольствием делились информацией и находками с нашими знакомыми и близкими. Мы поняли, что есть много желающих также съездить в такие же познавательные поездки, но не знают с чего начать и как искать минералы самостоятельно. Мы составили путеводитель, с котором на карте указали точные точки, где следует искать минералы. Составили таблицу с описанием минералов, как их определить в породе, на что обратить внимание (Таблица 1).

Таблица 1.

Указали, какие инструменты нужны для поиска. Мы планируем пополнять наш путеводитель новыми точками.

Заключение

В результате исследования мы:

1. изучили информацию о минералах, встречающихся на Среднем Урале, узнали, при каких условиях образовались эти минералы;

2. нашли минералы на территории Пермского края и Свердловской области, определили их вид;

3. провели очистку минералов;

4. составили путеводитель по самостоятельному поиску минералов с указанием координат, фото минералов и особенностей их поиска.

Мы сделали вывод, что собираться в экспедицию семьей очень увлекательно. Территория Урала уникальна, живописна и богата месторождениями минералов. Если вы внимательны, и терпеливы, вы можете найти минералы удивительной красоты, научиться их очищать и обрабатывать, раскрывая их истинную красоту.

Список литературы

1. Лаврова С.А. Каменное царство земли. Занимательная минералогия. –Печатная слобода, 2023 . 112 с.

2. Бажин А. А. Уральские горы с давних времен. История возникновения и формирования// Ураловед. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://uraloved.ru/uralskie-gory-s-davnih-vremen-istoriya-formirovaniya Дата цитирования: 20.11.2025

3. Хехляйтнер Р. Камни и минералы. –Эксмо, 2022. – 256 с.

4. Генералов М.Е. Чудесные камни. - Аванта, 2023. – 112 с.