Исследовательская работа по географии "Определение горных пород карьера "Борок"
В исследовательской работе представлены результаты экскурсии на месторождение " Борок" с обучающимися 8 класса. В ходе экскурсии учащиеся познакомились с работой горнодобывающей компании, собрали образцы горных пород и определили их. Карьер "Борок" находится в черте города Новосибирска на границе Первомайского и Октябрьского районов и представляет собой выходы древних кристаллических пород. Ребята не только закрепили знания, полученные на уроках географии, но и применили их на практике при составлении описания горных пород. Работа содержит введение, основную часть и заключение. В основной части дается физико-географическая характеристика района исследования, представлена методика определения пород и описание собранных образцов.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 Определение горных пород карьера Борок | 1.16 МБ |
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа № 8»
Новосибирская область г. Бердск
Определение горных пород карьера «Борок»
Выполнили: ученики 9А класса
Агевнин Владислав Юрьевич,
Трегубов Иван Алексеевич
Руководитель: учитель географии высшей квалификационной категории
Минимухаметова Эльвира Тагировна
2012 год
СОДЕРЖАНИЕ
Введение 2
1. Литературный обзор
1.1 Физико-географическое описание района исследования 3
1.2 Геологическое строение и основные этапы развития рельефа 4
1.3 Минералы и горные породы 5
2. Методы исследования 8
3. Результаты и выводы 10
Заключение 13
Список литературы и источников информации 13
Приложения 16
Введение
Интерес к минералам и горным породам появился у учащихся нашей школы с началом изучения географии. Но отыскать горные породы в городской среде не представлялось возможным. Практически везде, даже на «старой» равнине, можно найти несколько десятков разновидностей горных пород и минералов. Искать горные породы и минералы в равнинной местности можно в порой самых неожиданных местах: на стройплощадках, на отвалах от строительства колодцев, конечно же – в карьерах, где добывают песок или щебень для дорожного строительства.
Идеальное место– карьеры по добыче полезных ископаемых открытым способом. С этой целью осенью 2011 года мы совершили экскурсию в карьер «Борок», где познакомились с технологией добычи строительных полезных ископаемых, собрали образцы горных пород и определили их.
Цель работы: выяснение особенностей геологического строения и состава горных пород карьера «Борок»
Задачи:
- Выяснить взаимосвязь основных форм залегания горных пород нашей местности с рельефом;
- Провести исследования обнажений горных пород по ходу маршрута;
- Отобрать образцы горных пород
- Определить, как используются горные породы человеком.
1. Литературный обзор
1.1.Физико-географическое описание района исследования
Месторождение "Борок" эксплуатируется компанией ООО "Горно-добывающая компания". Общая площадь земельного участка 640 848 кв.м., в том числе 315 825 кв.м. - под карьером. Месторождение Борок разрабатывается с 1908 года. Добываемое полезное ископаемое представлено, в основном, двумя разновидностями горных пород: гранитом и роговиком.
Его продукция используется в строительстве и благоустройстве столицы Сибири. Борокский щебень применялся при возведении Октябрьского моста и жилого комплекса Академгородка, реконструкции улицы Большевистской, строительстве Ипподромской магистрали, Новосибирского метрополитена, взлетно-посадочной полосы аэропорта Толмачево, торгового центра «METRO» и еще более 1000 объектов строительства.
Карьер «Борок» находится в черте города Новосибирска на границе Октябрьского и Первомайского районов в 800 м к востоку от впадения реки Иня в Обь.
Карьер занимает ту часть правобережья Обского плато, где коренные породы выходят на поверхность. Выходят они и в виде скальной возвышенности в том самом месте, где находится Поклонный Крест у въезда в город. Здесь на поверхность выходят уникальные слюдистые сланцы. Район является переходным от равнинного к горному рельефу Салаирского кряжа. Долина реки Иня, а точнее ее русло лежит на коренных породах.
В районе Карьера Борок река имеет террасированную поверхность, переработанную склоновой эрозией. Грунтовые воды залегают близко к поверхности на глубине 1-3 м. На дне карьера грунтовые воды образуют озеро, со стороны северного разреза-водопад. Крутизна склонов карьера достигает от 6 до 45◦.
На территории карьера – климат континентальный, с недостаточной влажностью воздуха, и сильной запыленностью. Уровень радиации в нижней части карьера составил - 5 мкрР.( выше нормального в 3 раза).
Средняя температура января −19 °C, июля +18…+19 °C. Среднегодовая температура воздуха — +0,1 °C. Заморозки на почве начинаются во второй половине сентября и заканчиваются в конце мая. Продолжительность холодного периода — 178 дней. Годовое количество осадков 380—410 мм, Весна длится 2 месяца — апрель и май, весной много солнечных дней. Лето короткое, не очень жаркое, летом выпадает наибольшее количество осадков.
Естественные лесостепные ландшафты практически не сохранились Преобладающий вид ландшафта – промышленный: по всей территории формы рельефа, связанные с добычей полезных ископаемых и работой транспорта- выемки, насыпи, отвалы.
1.2 Геологическое строение и основные этапы развития рельефа
На протяжении сотен миллионов лет значительная часть территории нашего края представляла собой дно древнего моря. В палеозойскую эру на месте подвижного участка земной коры активно проявилась каледонская складчатость. На месте Салаирского кряжа образовались горы.
В начале мезозойской эры происходит разрушение и выравнивание возникшего ранее горного рельефа, сформировалась обширная равнина. Территория затапливается водами, образуется осадочные отложения. В кайнозойскую эру вся территория испытывает поднятия, в результате чего коренные породы в восточной части области выходят на поверхность. Максимальные поднятия на Салаире достигли к настоящему времени более 500 м, что привело к образованию Борокско-Новосибирского гранитного массива и нескольких других( в районе моста через реку Иня, в районе старого моста через Обь).
Водные потоки, текущие в период дождей и таяния снегов размывают поверхностный слой рыхлых пород, оголяя коренные (граниты), метаморфические породы, которые возникли в палеозойскую эру. Этот регион за время своего существования дважды опускался ниже уровня моря и дважды поднимался. В периоды опусканий на данной территории образовались многокилометровые толщи осадочных пород, а во время подъема и активизации вулканических процессов – вулканические и метаморфические породы.
1.3 Минералы и горные породы
Твердые кристаллические продукты природных химических реакций, происходящих в земной коре и прилегающих к ней оболочках, называются минералами.
Для определения минералов необходимо изучить их важнейшие физические и химические свойства, которые можно использовать как диагностические. Знание диагностических признаков позволяет без каких либо особых приспособлений определять наиболее распространенные минералы, даже если они присутствуют в породах в виде зерен или обломков.
Физические признаки.
Наиболее важные диагностические признаки минералов - твердость, спайность, излом, плотность, блеск, окраска, цвет черты, прозрачность.
Остальные физические свойства имеют меньшее значение для диагностики минералов и используются как дополнительные. К таким свойствам относятся магнитность, запах, вкус и т.д.
При определении карбонатов необходимо обратить внимание на точную диагностику кальцита и доломита. При наличии крупнозернистых выделений кальцита и доломита для их диагностики рекомендуется метод С.В.Тихомирова: на поверхность минерала наносят каплю фиолетовых чернил, разбавленных 5% раствором НСl. Через 1-2минуты чернила промокают фильтровальной бумагой. Кальцит реагирует с раствором
и окрашивается в фиолетовый цвет, а доломит остается неокрашенным.
Блеск.
1. Металлический и металловидный.
2. Стеклянный.
3. Алмазный.
4. Жирный, восковой.
5. Матовый (не имеет блеска).
Твердость.
1. Мягкий (чертится ногтем).
2. Средней твердости (ногтем не чертится, стекло не чертит).
3. Твердый (чертит стекло).
4. Очень твердый (чертит кварц).
Твердостью 1 обладает графит; 2-2,5- ноготь; 4- железный гвоздь; 5- стекло; 6- стальной нож; 7-кварц.
Окраска.
1. Бесцветная.
2. Белая, серая.
2а. Оловянно-белая.
2б. Свинцово-серая.
3. Желтая.
3а. Латунно-желтая.
3б. Золотисто-желтая.
4. Красная, розовая.
4а. Медно-красная.
5. Зеленая.
6. Синяя, голубая.
7. Бурая, коричневая.
8. Черная.
8а. Железисто-черная.
9. Многоцветная (полосчатая).
Цвет черты.
1. Бесцветная, белая.
2. Серая, черная.
3. Зеленая, темно-зеленая.
4. Синяя.
5. Красная.
6. Желтая, бурая.
Форма агрегатов.
1. Зернистая.
2. Скрытокристаллическая (плотная).
3. Пластинчатая, листоватая.
4. Землистая.
5. Шестоватая, столбчатая.
6. Волокнистая, игольчатая.
7. В виде отдельных кристаллов.
Излом- поверхность, по которой раскалывается минерал. Излом может быть раковистый или неровный ( как у гранита).
Горные породы - это минеральные агрегаты, слагающие земную кору и состоящие из однородных или различных минералов. Они являются продуктами разнообразных геологических процессов, как имевших место в прошлом, так и происходящих в настоящее время. На основании изучения горных пород восстанавливают процессы и явления, в результате которых они образовались. Эту задачу решают путем определения характерных для данной породы признаков - строения (структуры), сложения (текстуры) и минерального состава.
Горные породы по происхождению делятся на магматические, осадочные и метаморфические.
Магматические горные породы можно определить так: как они имеют кристаллическую структуру.
В состав магматических горных пород входит небольшое количество минералов.
Кварц образует неправильные зерна, без спайности с изломом и жирным блеском;
в гранитах бывает серым и даже черным; в дислоцированных породах приобретает молочно-белую окраску и становится сахаровидным.
Полевые шпаты обладают блестящими гранями.
Ортоклаз - обычно мутный, белый до желтоватого, часто розовый, красный; не-редко переходит в матовые белые агрегаты.
Плагиоклазы - в большинстве мутные, часто матовые белые агрегаты, зеленовато-белой окраски, реже темные, почти черные (в лабрадоритах).
Слюды встречаются в виде листочков, чешуек со стеклянным блеском. Серебряно-белая слюда - мусковит, бурая или черная - биотит.
Пироксены (в частности, авгит) и амфиболы (в том числе роговая обманка)
характеризуются блестящими изломами В крупнокристаллических породах их различают по форме кристаллов, окраске и цвету черты; роговая обманка имеет длинностолбчатые кристаллы с шестиугольным или ромбическим сечением, окраска зелено-черная, излом ровный, цвет черты белый, серый.
По условиям образования магматические породы подразделяют на глубинные
(интрузивные), излившиеся (эффузивные), которые отличаются структурой и текстурой.
Структура и текстура пород дают представление об условиях их образования.
Отличительные признаки глубинных пород - полнокристаллическая структура и массивная текстура (минералы распределены в породе равномерно).
Для излившихся (эффузивных) пород характерна скрытокристаллическая, порфировая или стекловатая структура и пористая.
Осадочные горные породы
По условиям происхождения и накопления минерального вещества осадочные породы можно подразделить на: обломочные (образовались в результате механического разрушения ранее существовавших горных пород и переноса и отложения их обломков), глинистые (сформировались в результате механического разрушения и химического разложения ранее существовавших пород, а также переноса и отложения продуктов разрушения), химические (являются результатом выпадения осадков из вод морей, озер и других водоемов), биохемогенные (образовались вследствие химических реакций при участии живых организмов).
Метаморфические горные породы
Метаморфические горные породы образуются из осадочных и магматических пород путем их преобразования на глубине под действием высоких температур и давлений.
В зависимости от условий своего образования метаморфические породы имеют различную структуру и текстуру.
Структура метаморфических пород зернисто-кристаллическая. Она напоминает структуру магматических пород, однако образовалась она не в процессе кристаллизации из расплава, а при явлениях перекристаллизации.
Важный диагностический признак метаморфических пород - их текстура. Наиболее характерными видами текстур являются массивная (однородная), полосчатая (чередование параллельных полос различного минерального состава), сланцеватая (зерна минералов имеют пластинчатую и удлиненную форму и располагаются параллельно),очковая (в мелкозернистой основной массе скопления в виде глазков, окруженных листовыми или зернистыми составными частями породы).
Минеральный состав метаморфических пород различен.
эпидот - встречается обычно в виде мелких зерен, образует пигмент желтой, фисташково-зеленой, до темно-зеленой окраски;
гранат - бесцветный или буроватый, часто в виде крупных кристаллов;
хлорит - образует пластинки, похожие на биотит, или чешуйчатые агрегаты зеленой окраски. Чешуйки гибкие, со стеклянным блеском;
тальк - тонкочешуйчатые, тонколистоватые, тонкозернистые агрегаты. Цвет от белого до желтого, жирен на ощупь;
графит - в виде чешуек или пылеватых включений серой и серебристой окраски;
кальцит - встречается в виде кристаллов с ясно выраженной спайностью, неправильных зерен и агрегатов различной окраски, вскипает при действии HCl
2. Методы исследования
1. Экскурсия (составление маршрута, ознакомление с правилами техники безопасности)
Оборудование: компас, полевые дневники, простой карандаш на каждого, мешочки геологические под образцы, сантиметровая лента, геологический молоток, лупа карманная, лопата сапёрная, планшет для глазомерной съёмки, визирная линейка, мерная рулетка 5м, фотоаппарат, кинокамера, аптечка.
2.Описание рельефа поверхности с указанием особенностей обнажений по плану.
1)Какой общий вид имеет поверхность (холмистая, равнинная, пересечённая).
2)Как часто на пути следования встречались овраги, речные долины. Можно ли местность считать слабо расчленённой.
3)Выясните симметричность или несимметричность поперечного профиля долины; общий характер профиля склонов (выпуклые, вогнутые, расчленённые и т.д.).
4)Выявите наличие у подошвы склонов продуктов деятельности поверхностных вод – делювия, а также выходов подземных вод.
5)Установите связь между профилем склона и составом горных пород.
3.Сбор образцов
Правила сбора
1. Из каждого места сбора следует взять по два-три образца одного вида
(по крайней мере по внешним признакам). При ближайшем рассмотрении они могут оказаться разными.
2. Не следует брать с собой «булыжники» естественного размера – их
просто не донести. С собой на экскурсию следует взять молоток и колоть образцы прямо на месте – до размеров, пригодных для определения или помещения в коллекцию (обычно – размером от грецкого ореха до кулака).
3.Каждый отбираемый образец заворачивается в отдельную упаковку –
это могут быть небольшие, заранее заготовленные мешочки (тканевые или пластиковые), или, в простейшем случае – лист бумаги.
4. На каждый образец оформляется этикетка. На ней подробно описывают место сбора образца.
Если сбор ведется в мешки – этикетки пишут на листках бумаги и вкладывают в мешок, если образцы заворачивают в бумагу – этикеточные данные пишут на самом листе.
4. Определение образцов
1)Прежде всего, по возвращении на базу принесенные образцы сортируют, например выкладывая их на столе или прямо на улице на пленке (понадобится большое пространство). Первоначальная сортировка идет по местам сбора.
Затем в каждом из мест сбора выявляют общие для разных мест образцы (по внешним признакам). Обычно общие минералы и породы составляют от 50 до 70 % всех принесенных сборов. Для полноценного определения минералов и горных пород своей местности использовался определитель, таблицы ( приложение 1,2).
2) Определение свойств горных пород , собранных во время экскурсии: блеск, окраска, твердость, цвет черты, структура, происхождение,.
3) Используя схему определения горных пород, охарактеризовать признаки гранита , роговика, глинистого сланца.
4) Определение горных пород с использованием таблицы.
3. Результаты и выводы
1.Карьер «Борок», расположенный в районе гранитного массива, имеет пресеченную поверхность, по пути следования во время экскурсии встречались выемки, насыпи, отвалы. Склоны карьера выпуклые, расчлененные в результате горнорудных разработок. Со стороны разреза хорошо видно наклонное расположение пластов горных пород. Характерно наличие у подошвы склонов продуктов деятельности поверхностных вод – делювия, подземные воды выходят в виде небольшого водоема, со стороны северного разреза- водопад. В верхней части склоны сложены осадочными горными породами, в нижней- коренными магматическими и метаморфическими породами.
2.Определены следующие горные породы: гранит, роговик, глинистый сланец. В одном из образцов встретились вкрапления халькопирита.
Гранит- кристаллическая полиминеральная порода с беспорядочным расположением кристаллов сложенная белым кварцем, светло-серым, белым, розовым до красного полевым шпатом, черной (биотит) или белой (мусковит) слюдой . Слюды в граните, как правило, не более 5-10%. Обычно у гранита крупнокристаллическая структура. Кристаллы при повороте блестят. Во время экскурсии были определены образцы серого и розового гранита. Выяснилось также, что гранит может иметь и мелкокристаллическую структуру, если горная порода образовалась в условиях высокой температуры.
Гранит очень крепкий и красивый камень. Залегает гранит и глубоко в земле, и на поверхности, где он встречается в виде целых гор. Гранит образуется в глубинах земли при охлаждении магмы.
«Гранит»- название не русское, а итальянское и происходит от слова «гранум», что означает «зерно». В составе гранита видны зерна: черные- это слюда, мелкие зерна белого или дымчатого цвета- кварц, а розовая или серая часть- полевой шпат, шпат придает граниту цвет и соответственно гранит бывает серый или красный.
Роговик — метаморфическая порода, образовавшаяся при прогреве (контактовом метаморфизме) горных пород внедрившейся магмой.
Роговики обычно имеют тонкозернистую полнокристаллическую структуру. Текстура массивная либо полосчатая. На зеленом фоне светло-зеленые или желтые полосы. Окраска роговиков разнообразна. Преобладают серые, белые, желтоватые (кварц, мусковит и др.), зеленые (хлорит, эпидот), черные (углистое вещество) цвета. Порода крепкая. Излом неровный, раковистый (роговиковый).
Глинистый сланец-горная порода темно-серого или зеленого цвета образованная из слюды, хлорита в результате перекристаллизации. Частицы ориентированы строго параллельно, в результате чего сланец приобретает сланцевую структуру и способен раскалываться на пластинки. Порода по внешнему облику похожа на глинистую.
Слюдистый сланец в отличие от глинистого имеет ориентированно-расположенные кристаллы. Скальная возвышенность карьера Борок, там где установлен Поклонный Крест, представляет собой выходы слюдистого сланца на поверхность.
Халькопири́т, или ме́дный колчеда́н - минерал золотисто-жёлтого цвета, с металлическим блеском, из-за этого получивший название "золотая обманка".
Наличие этих горных пород свидетельствует о сложной геологической истории района. Выходы кристаллических горных пород в виде гранитных массивов свидетельствует о поднятии территории, а наличие метаморфических пород: роговика и сланцев свидетельствует о том, что во время последнего поднятия магма по трещинам внедрялась между слоями коренных и осадочных пород.
Определение горных пород:
Образец №1
1.Текстура - массивная
2.Структура - мелкокристаллическая
3.Цвет- темно-зеленый
4.Твёрдость -3
5.По весу-тяжелая
6.Вторичных изменений нет.
7.Стеклянный блеск на изломе.
Видны зернистые кристаллы (кварц, полевой шпат).
8 Название: роговик.
В состав входит роговая обманка чёрного цвета.
Образец №2
1.Текстура –массивная
2. Структура-кристаллическая
3. Полиминеральная , в составе три минерала
4.Твёрдость -7.
5.Минералы расположены (беспорядочно).
Белый кварц, светло -серый полевой шпат, чёрная слюда
6.Название- серый гранит.
Образец №3
1.Текстура полосчатая- на темно-зеленом или темно-сером фоне-светло-зеленые полосы.
Полосчатая текстура свидетельствует о метаморфическом происхождении породы .
- Структура мелкокристаллическая
- Твердость-3
- Стеклянный блеск на изломе
- Название- роговик
Образец №4
1.Текстура - массивная
2.Структура - мелкокристаллическая
3.Цвет- темно-зеленый
4.Твёрдость -3
5.По весу-тяжелая
6.Вторичных изменений нет.
7.Стеклянный блеск на изломе.
8. Хорошо видны вкрапления кристаллов желтого цвета с металлическим блеском минерала халькопирита.
Образец №5
1.Текстура массивная
2. Структура мелкокристаллическая
3.Цвет минералов: светло- серый плавиковый шпат , прозрачный кварц, черный-слюда.
4.Твёрдость -7
5. По весу- тяжелый
6.Предположим что это-сиенит: так как кристаллы мелкие, однако на изломе обнаружили металлический блеск с белым отливом.
7. Название- гранит. Мелкие кристаллы обусловлены высокими температурами, в условиях которых сформировалась порода.
Образец №6
1.Текстура –массивная
2. Структура-кристаллическая
3. Полиминеральная , в составе три минерала
4.Твёрдость -7.
6.Белый кварц, розовый полевой шпат, чёрная слюда
7.Название- розовый гранит
Образец №7
1.Текстура сланцеватая (зерна минералов имеют пластинчатую и удлиненную форму и располагаются параллельно)
2 Структура зернисто-кристаллическая
3. Цвет- серый
4. Блеск- матовый
5.Твёрдость – 3 (мягкий, чертится ногтем)
6.Название- глинистый сланец
Заключение
Таким образом, карьер «Борок» с геологической точки зрения представляет большой интерес. Изучение собранных образцов горных пород помогло нам узнать о геологической истории формирования нашей местности. Мы познакомились с правилами сбора и определения горных пород, научились самостоятельно определять их с использованием определителей. А знакомство с работой самой горнодобывающей компанией помогло нам узнать, где и как используются полезные ископаемые, добываемые непосредственно на карьере. Узнали мы также об уникальном водопаде, падающем с разреза, и удивительной скальной возвышенности слюдистого сланца, где находится Поклонный крест. В будущем мы планируем продолжить работу по изучению горных пород и минералов нашей местности с тем, чтобы пополнить их коллекцию в кабинете географии.
Список литературы и использованных источников информации
1. Геология СССР. Западная Сибирь. Том XIV. М.: Изд-во «Недра». – 1967. – 664 с.
2.Кравцов В.М., Донукалова Р.П. География Новосибирской области- Новосибирск: Инфолио-Пресс, 200с
3.Энциклопедия для детей: Геология; Изд. «Аванта», М.-2004 год.
4. http://geolog.nsk.ru
Фокус-покус! Раз, два,три!
Плавает ли канцелярская скрепка?
И тут появился изобретатель
Почему Уран и Нептун разного цвета
Музыка космоса