VII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Таинственный мир карстовых пещер

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Алтухова А.А. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение "Средняя общеобразовательная школа № 8"

Бурдина Н.С. 1

---

1Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение "Средняя общеобразовательная школа № 8"

Работа в формате PDF

2 MB

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Введение.

Весь окружающий мир удивителен и интересен! Природа не перестает нас удивлять. Прошлым летом я побывала в Новомурадымовской карстовой пещере. Она находится на территории республики Башкортостан. Экскурсия в пещеру произвела на меня потрясающее впечатление! Меня поразило величие гротов и причудливость сводов пещеры, а подземная речка порадовала своим журчанием и холодной водой. Особую красоту пещере придают живописные кальцитовые натеки на стенах. Еще я увидела причудливые наросты – сталактиты и сталагмиты. Для того, чтобы больше и подробнее узнать о пещерах, я решила заняться исследовательской работой по теме «Таинственный мир карстовых пещер». Также я задумалась: можно ли вырастить сталактит в домашних условиях? (проблемный вопрос) Личностно значимым для меня является посещение и изучение Новомурадымовской пещеры.

Цель работы: посещение и изучение Новомурадымовской пещеры, выращивание сталактита в домашних условиях.

Гипотеза: если изучить условия Новомурадымовской пещеры, то возможно вырастить сталактит в домашних условиях.

Объект исследования: карстовая пещера и сталактит.

Предмет исследования: натечные образования карстовых пещер.

Задачи:

1. собрать и изучить материал о пещерах;

2. узнать историю Новомурадымовской пещеры;

3. изучить процесс образования сталактитов и сталагмитов;

4. вырастить сталактит в домашних условиях.

Этапы исследования:

Я побываю в карстовой пещере;

Подберу теоретический и практический материалы исследования;

Оформлю материал в виде проекта и презентации;

Методы исследования: наглядный, поисковый, краеведческий, эксперимент, наблюдение.

Теоретическая значимость: мне хотелось познакомить одноклассников с результатами и выводами исследования по выбранной теме.

Практическая значимость проекта: данная работа будет интересна и полезна: одноклассникам – при изучении школьной программы по окружающему миру;педагогам – при подготовке к урокам; родителям – для интересного общения в семейном кругу и оказания помощи детям при подготовке к урокам.

Основная часть.

Глава I. Теоретическая часть.

1. История происхождения пещер и их виды.

Пещеры с дpевнейшиx времен связаны с историей развития человечества. В эпоху каменного века человек многие из них приспособил под свои жилища, укрываясь в пещерах от природных стихий и диких животных. Греки верили, что пещеры были храмами их богов. В древнем Риме считали, что в пещерах обитают нимфы и колдуньи. В наши дни обширные и прекрасные пещеры привлекают туристов. Пещеры – это большие пустоты внутри холмов, гор и скал. Пещеры состоят из расширенных (галереи, гроты, залы) и узких (проходы, ходы) участков. По отдельным пещерам протекают потоки воды, в других – после их образования вода уходит вниз, и пещера высыхает. Для внутренней части пещер характерен особый микроклимат: отсутствие солнечного света, постоянство температур, высокая влажность, повышенная концентрация углекислого газа, застойный или ветровой воздухообмен. Пещеры изучает специальная наука – спелеология. Ученые исследуют расположение пещер, микроклимат, протекающие в них воды, жизнь в пещерах и их использование в прошлом и настоящем.

Карстовые пещеры.Это наиболее крупные пещеры. Пещеры образуются вследствие растворения пород водой. Полости карстовых пещер часто украшены капельными и натечными образованиями. (Приложение №1)

Тектонические пещеры.Возникают в любых породах в результате образования тектонических разломов, при движении горных пород и даже плит.

(Приложение №2)

Эрозионные пещеры.Образуются при механических воздействиях на горные породы. Часто такие пещеры образуются на берегу моря под действием прибоя, но они невелики. (Приложение №3)

Вулканические пещеры. Возникают при извержениях вулканов.

(Приложение №4)

Ледниковые пещеры. Пещеры, образуемые в теле ледников талой водой.

(Приложение №5)2. Обитатели пещер

У входа в пещеру в полумраке еще встречаются растения. Так, во влажных местах растут мхи, лишайники и папоротники. У входа в пещеру зимуют некоторые виды бабочек. Некоторые животные находятся в пещерах в период размножения – такие как насекомые, живущие в почве, и некоторые млекопитающие и птицы. В глубине пещер из – за недостатка света нет растений.

(Приложение №6)

Живые организмы, встречающиеся в пещере делятся на три группы: организмы, которые случайно попали в пещеру и не способны выжить (троглоксены).

(Приложение №7)

способные жить как в пещерах, так и на поверхности (триглофилы) Такие животные одинаково хорошо чувствуют себя и в пещерах. К ним относятся: кузнечики, пауки, сенокосцы, дождевые черви. (Приложение №8)

способные жить и размножаться исключительно в условиях пещер (триглобионты). Большинство животных, обитающих в пещерах, рождается, живет и умирает в подземном мире. Они способны жить только под землей и никогда не встречаются на ее поверхности. (Приложение №9)

Во многих пещерах живут огромными колониями летучие мыши. Многие их виды используют пещеры как ежедневное укрытие или для зимовки.

3. Карстовые пещеры

Красота многих карстовых пещер поражает, и бывает трудно поверить, что всё это великолепие создала обыкновенная вода, растворяющая горные породы. Одна из характерных особенностей многих карстовых пещер – образование красивых натёчных форм, таких как сталактиты и сталагмиты.

Образование карстовых пещер.Карст – процессы и явления, связанные с деятельностью воды, выражающиеся в растворении горных пород с образованиями пустот. Там, где распространены каменная соль, гипс, мел, мрамор, известняки, доломиты, поверхностные и подземные воды вымывают в них большие и малые полости. В результате многолетнего процесса растворения известковых пород образуются провалы, карстовые пещеры, гроты.

(Приложение №10)

Коварный карст.Если где – то земная кора сложена из карстовых пород, то неудивительно, что вдруг уходят с поверхности, проваливаются под землю реки, ручьи, озера. Некоторые реки внезапно «выныривают» на поверхность. Существуют легенды о внезапно исчезающих, проваливающихся под землю городах, о невидимом граде Китеже, например. (Приложение № 11)

Вывод: Пещеры образуются по – разному. По происхождению, спелеологи выделяют пять видов пещер, но все они по – своему прекрасны и самобытны.

4. Новомурадымовская пещера

История освоения.

В живописном уголке республики Башкортостан расположен природный парк «Мурадымовское ущелье». Это огромный скалистый каньон, который протянулся вдоль живописной реки Большой Ик. Природный парк «Мурадымовское ущелье» – единственный в своем роде: на его территории сконцентрировано сразу 46 пещер! Больше нигде на Урале нет ничего подобного. Объекты, расположенные на этой территории, представляют большую ценность – научную, культурно– историческую, эстетическую. Наиболее известны три пещеры парка – Старомурадымовская, Новомурадымовская и грот Голубиный. (Приложение № 12)

Самая длинная пещера Мурадымовского ущелья – Новомурадымовская пещера. Самая протяженная и самая богатая натечными образования пещера парка. Первый инструментальный план пещеры был составлен ещё в 1967 г. топографами Стерлитамакской геолого – поисковой конторы. Первое детальное спелеологическое обследование пещеры было произведено спелеогруппой БТГУ под руководством В. И. Мартина. В результате был несколько уточнен ранее составленный план пещеры и впервые составлены разрезы к нему.

(Приложение № 13)

В ноябре 1991 г. Кумертауские спелеологи, пользуясь исключительно засушливым временем, обнаружили соединение двух пещер – Новомурадымовская и Водосбросовая, Таким образом, Новомурадымовская пещера имеет два выхода на поверхность, один из которых трудно проходим (затоплен). Общая протяженность двух пещер составляет 1850 метров, а глубина – 108 метров. Посещать пещеру лучше всего зимой и летом.

Экскурсия в пещеру – мой взгляд изнутри.Этим летом я получила незабываемое впечатление, когда посетила данную пещеру с экскурсией! Будто попадаешь в мир волшебных таинств. Доступный вход в пещеру располагается на дне карстовой воронки. Чтобы добраться до него, сначала надо перебраться через речку «Большой Ик» по маленькому деревянному мостику. Далее нужно преодолеть 800 метров в гору по узкой извилистой тропинке. Тропинка пролегает через живописное ущелье меж скал. Подъем сложный: крутой, каменистый, выложен старыми корнями деревьев, местами очень скользкий. Так мы подошли к заветному месту – к входу в Новомурадымовскую пещеру. Дорога заняла у нас 25 минут. Мы немного устали, потому что было очень жарко. Я не понимала, зачем мы еще взяли с собой теплые вещи? Здесь, перед входом в пещеру, расположен домик экскурсовода. В нем хранится необходимое снаряжение для посещения пещеры. Мне выдали каску с фонариком, резиновые сапоги и перчатки, только так можно начинать экскурсию в пещеру. Потом нам прочитали инструктаж о том, как правильно проходить маршрут и как вести себя в пещере. Я даже расписалась в тетрадке вместе с остальными взрослыми. Мне не терпелось посмотреть пещеру! И пока вся группа собиралась, я подошла к решетке, которая закрывала вход и заглянула вглубь пещеры. Внутри было темно и веяло холодом. Экскурсовод сказал, что средняя температура в пещере всего +4 градуса. Тогда мы надели теплые вещи. И теперь я поняла, зачем мы их с собой взяли. Экскурсия началась! Мы включили фонарики и перешагнули через решетку на входе пещеры. Здесь сразу начинается длинный и крутой спуск, оборудованный лестницей. По ней предстояло спускаться вперед спиной! Аккуратно преодолев скользкий спуск, нога наступила на холодный грунт пещеры, я огляделась вокруг и увидела огромное подземное пространство, напоминающее каменный зал. Хорошо, что были с собой фонарики, – в подземных пустотах было очень темно! С замиранием сердца я разглядывала пространства подземелья. Попав в подземные дворцы, меня охватили холод и сырость. От увиденного захватывало дыхание. Мне в какой–то момент стало страшно, хотелось быстрее выйти оттуда. Но я справилась с волнением, потому что я смелая и любознательная. А еще я держалась за мамину руку! Я захотела потрогать стены пещеры, сняла перчатку и провела рукой по каменной стенке, – она была холодной, влажной и скользкой. Дальше мы пошли по сильно виляющему и узкому коридору с постепенно спускающимся полом, длиной около 100 м. Этот коридор приводит к провалу "Чертов мостик" – одно из самых труднопроходимых мест пещеры. Здесь организованы специальные поручни в виде железных перил для безопасного передвижения. Далее, повернув от мостика налево, мы попадаем в следующее место, названное спелеологами – "Концертный зал". Примечательность зала в том, что он имеет необычную акустику. Если создать тишину и прислушаться, можно услышать, как капающая вода образует причудливую мелодию. От "Концертного зала" мы продолжали движение вглубь пещеры. Узкие коридоры сменялись залами и гротами. У каждого зала пещеры есть свое название: «Приют топографа», «Мечта геолога», «Отдых» и другие. Передвижение по пространствам подземелья местами было очень опасным. Скользкие большие и маленькие камни, крутые спуски заставляли передвигаться крайне осторожно. Где-то коридор становился настолько низким, что даже приходилось проходить на полусогнутых ногах, чтобы не задеть головой стены пещеры! На всем протяжении то слева, то справа можно видеть живописные "кальцитовые водопады". И чего там только нет – и русалка, и медузы, танцующие в карнавальном танце, и водопады!  Трудно поверить в то, что все эти рисунки – это творение природы, а не человека. В одном из залов я увидела сталактиты! Они были не очень большие и свисали с потолка пещеры. Один крупный сталактит носит название «люстра». И действительно сталактит похож на огромную люстру. С одной стороны он белый, с другой – черный.Потом мы дошли до подземного ручья, который бежит вдоль зала "Мечта геолога". Вода в нем была чистая, прозрачная и холодная. Вот зачем мне понадобились резиновые сапоги! Уровень воды в ручье был не большой – до середины моих сапог. Здесь даже есть подземный родник, из которого можно было попить воды. Дальше мы шли вдоль этого ручья до конца маршрута.В ходе экскурсии гид рассказывал нам истории о происхождения пещеры, о том, как шло её освоение. Эта экскурсия запомнится мне надолго! Вывод: Перед тем, как посетить пещеру я даже не представляла, как она может выглядеть и что в ней находится. Оказывается, это огромный лабиринт, состоящий из гротов и соединяющих их проходов!

5.Как образуются сталактиты и сталагмиты

Посетители пещер могут наблюдать уникальное по своей красоте зрелище – группы сталактитов и сталагмитов. Когда вы смотрите на них под разными углами или светите фонариком, то они словно меняют свои цвета и формы. Сталактит переводится как «натекший по капле». То есть это своеобразная известковая сосулька, свисающая с потолка карстовой пещеры. Поры, сквозь которые влага просачивается внутрь, очень маленькие. Из – за этого вода не сбегает ручейками, а капает с потолка пещер. Капля воды падает, а мельчайшие частички минералов остаются на потолке пещеры. За упавшей каплей следует новая и так далее. Через много–много лет на потолке пещеры вырастает сталактит – каменная сосулька. А на полу, на том месте, куда со сталактита стекает вода, образуется сталагмит. Через тысячи лет сталактит и сталагмит соединяются и превращаются в колонну – сталагнат. Сталагмиты всегда толще и крупнее сталактитов, поскольку вся попавшая с водой осадочная порода, стекает вниз по стенкам, достраивая нарост. Мельчайшие частички солей различных минералов, растворённые в воде, раскрашивают сталактиты в разные цвета: розовые, желтые, синие, красные, черные. Образование сталактитов и сталагмитов – процесс длительный. По приблизительным подсчетам ученых, чтобы подрасти на 1 см, им требуется около 100 лет.

Вывод: скорость роста зависит от скорости капели, влажности внутрипещерного воздуха, температуры и состава растворенных пород.

Глава II. Практическая часть.

1.Выращивание сталактита

Одной из достопримечательностей пещеры для меня явился сталактит. Меня заинтересовал процесс выращивания сталактита в домашних условиях. Привлек тот факт, что сталактиты растут в пещерах сотнями лет, а я могу наблюдать этот процесс дома! Узнав, что сталактиты и сталагмиты могут быть известняковыми, ледяными, гипсовыми, лавовыми, соляными, я решила, что в домашних условиях я могу вырастить только соляной сталактит, потому что остальные сложны для работы или просто недоступны. Я узнала, что, когда капли испаряются, они оставляют немного растворенного в них твердого вещества. Из – за того, что у меня в воде будет растворено большое количество твердого вещества, я увижу результат уже через две или три недели.

Вывод: я хочу вырастить собственный сталактит, который будут расти между двумя стаканами на нитке.

2.Ход эксперимента

9 сентября 2018 года я начала проведение эксперимента по выращиванию сталактита. Для опыта мне понадобилось: поваренная соль, два стакана, блюдце, нить, теплая вода, порошок медного купороса. Я приготовила насыщенный раствор соли следующим образом. В литровую банку налила теплой воды (чтобы соль быстрее растворялась) и стала насыпать в нее поваренную соль. Перемешивая раствор, я постепенно досыпала соль до тех пор, пока она не перестала растворяться. Несколько крупинок медного купороса я добавила для красоты выращиваемого сталактита. Оставила банку на 5 минут для полного растворения соли, затем профильтровала соляной раствор. Полученный раствор я распределила на два стакана. Опыт решила проводить на подоконнике в своей комнате, чтобы постоянно наблюдать за ходом эксперимента. Там и разместила на подносе стаканы на некотором расстоянии друг от друга. В стаканы опустила концы приготовленной нитки так, чтобы ее большая часть провисала между ними, а концы касались дна в каждом стакане. На концы нити я привязала грузики. Под провисающую нитку я поставила блюдце. Я вела ежедневные наблюдения за процессом. Результаты наблюдения заносила в таблицу.

29 сентября я закончила свой эксперимент по выращиванию сталактита в домашних условиях. Мне удалось вырастить сталактит. Только выращенный мною сталактит не был похож на сосульку, которую я ожидала увидеть. Он соответствует форме соляного сталактита, которые не имеют четкого направления роста. (Приложение № 14)

Вывод: домашний сталактит вырос гораздо быстрее, чем в естественных условиях пещер. Моя гипотеза подтвердилась!

Заключение.

Итак, работая над проектом, я лично посетила карстовую пещеру, впервые увидела сталактиты и сталагмиты, выяснила, как они растут, изучила, какие виды пещер бывают, как образуются карстовые пещеры, , изучила обитателей пещер. Я впервые познакомилась с таким понятием, как карст. Еще я узнала, что есть специальная наука, изучающая пещеры – «спелеология». В ходе исследовательской работы на основе полученных представлений о сталактитах я создала его малое подобие в домашних условиях. Мной был сделан макет грота пещеры, в котором находится выращенный сталактит. По результатам проведенного эксперимента моя гипотеза о том, что можно вырастить сталактит в домашних условиях, подтвердилась. Я так благодарна своей маме за то, что побывала в таком уникальном месте! В дальнейшем я планирую посетить другие карстовые пещеры. Я читала, что в одной из пещер (Каповой) были найдены наскальные рисунки древних людей. И меня очень заинтересовала эта история.

Список использованных источников и литературы.

Литературные источники:

1.Маркин, В.А. Я познаю мир. Детская энциклопедия: география. – М.: ООО «Издательство АСТ», 2013. – 500 с.

2. Дженни Тайлер. Всемирная география/ Дженни Тайлер. Лайза Уоттс, Кэрол Боуир. Перев. С англ. Комиссарова Е.В. – М.: «Издательский дом Росмэн», 2015. – 610 с.

Интернет – источники:

1.https://pikabu.ru/ Истории. Мурадымовское ущелье

2.https://ru.wikipedia.org/ Мурадымовское ущелье

3.https://greenexp.ru/ Новомурадымовская пещера

4.https://nashural.ru/ Пещеры Башкирии. Новомурадымовская пещера

Фотоматериалы:

1.http://ant–ufa.com/ Новомурадымовская пещера

2.https://fishki.net/ Жизнь во тьме

3.http://zhivotnue.ru/ Животные пещер

4.http://encyclopedia.dljatebja.ru/ Мир вокруг. Как появились пещеры

Так же при создании презентации использованы теоретические материалы и фотографии музея заповедника Шульган–Таш

Приложения.

П риложение №1

Приложение №2

Приложение №3

П риложение №4

П риложение №5

Приложение №6

Приложение №7

Приложение №8

П риложение №9

Приложение №10

Приложение №11

Приложение №12

Приложение №13

Приложение № 14