Работа, занявшая второе место на VIII региональной научно-исследовательской конференции обучающихся Секция первые шаги в науку. Тема работы:"ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД"

VIII  региональная научно-исследовательская конференция обучающихся

Секция первые шаги в науку

ВЫВЕТРИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД

 Астахов Андрей,

МБОУ «СОШ №4 «СОНО»

Научный руководитель: Матюхина Елена Владимировна

учитель начальных классов

г. Новокузнецк, 2012 год

Содержание

Введение…………………………………………………………..3

Теоретическая  часть…………………………………………4 - 5

Практическая часть…………………………………………..6 - 7

Заключение……………………………………………………….8

Источники информации………………………………………...9

Приложение………………………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

Объект исследования: разрушение гор

Предмет исследования: выветривание горных пород.

Цель: выяснить, как влияет температура воздуха и воды на разрушение горных пород.

Гипотезы:

1. предположим, что разрушение горных пород происходит из-за большой разницы температур днём и ночью;
2. допустим, что горы разрушает вода, которая встречается в горах в жидком и твёрдом состоянии.
3. Задачи:

1. Узнать, что такое выветривание  и как оно влияет на горные породы.
2. Выяснить, как связаны между собой: температура воздуха, воды и разрушение горных пород.

Методы  исследования: анализ источников, опыт, сравнительный анализ, описание.

Актуальность. Этим летом я был в горах. Мне открылись потрясающие виды горного массива «Ергаки». Каменные горы кажутся вечными: стоят они огромные и неподвижные и будут стоять всегда. Но папа сказал мне, о том, что горы постепенно, хотя и очень медленно, разрушаются.

Мне стало интересно: как же и от чего это происходит?

Я решил, что эта тема и будет моим летним исследованием. Я добуду не только новые знания для себя, но и смогу поделиться своим открытием с одноклассниками. Тем более я узнал, что в курсе «Окружающий мир» мы как раз будем изучать тему «Полезные ископаемые. Гранит».

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Начать своё исследование я решил с выяснения, какие же горные породы встречаются в данной местности.

Самая мелкая из горных пород – это песок. На Красноярском море он был с примесью маленьких камешков, а рядом с водой он был похож на глину. Но если отойти отводы песок становится рассыпчатым и легко забивается в кроссовки.

На озере Шира я познакомился с ещё одной горной породой под названием сланец. Он лежал тонким слоем на дне озера. Плитками размером с ладонь хорошо было играть в блинчики. Ещё я узнал, что сланцем украшают дома.

Более крупная горная порода курумник. Это большие камни, отколовшиеся от гор. С ним я встретился, когда с семьёй приехал на «Ергаки». Курумник лежит на горных склонах и достигает размера 3х6 метров. На курумнике часто растёт мох. Иногда попадаются курумники, которые шатаются. Мы их называем «живые камни». Курумник состоял из осадочной породы с содержанием мелких кристалликов кварцита.

И, наконец, самые большие монолиты. Они находятся у подножия горных вершин, как и скалы, состоят из гранита и достигают размеров 6х10 метров. Попадаются камни, на которых растут деревья. Иногда бывает, что между больших монолитов находится слой льда.

Но все эти камни получились от скал. На горном массиве «Ергаки» скалы огромны и состоят из гранита, попадались скалы в форме геометрических фигур. Ещё бывали отвесные скалы, их называют зеркалами. Я очень удивился, когда посреди этих скал появились камешки чуть меньше галечника. Это была ещё одна горная порода – осыпь, но различие в том, что галечник ровный, а осыпь шероховатая. Идти по склону с осыпью очень неудобно.

Я многое увидел и узнал во время своего путешествия, но так и не нашёл ответа на свои вопросы. Мне нужны были дополнительные сведения.

Тогда я обратился к помощи интернета, чтобы узнать больше о том, как происходит разрушение горных пород.

Еще за многие миллионы лет до появления жизни на Земле горные породы земной коры постоянно подвергались разрушению под воздействием воды, воздуха, колебаний температуры. Этот процесс разрушения пород называется выветриванием.

С давних времён гранит был олицетворением стойкости, прочности. Выражение «стойкий как гранит» можно было в равной степени отнести к волевому, несгибаемому человеку, дружбе или какому-нибудь сооружению. Однако даже гранит рассыпается в мелкий щебень, крошку и песок, если его длительное время подвергать воздействию перепада температур.

Днём гранитные скалы сильно нагреваются лучами солнца, а ночью быстро остывают. Частицы гранита расширяются при нагревании  и сжимаются при охлаждении. Расширение и сжимание частиц происходит неравномерно. От этого на граните образуются трещины.

На земле нет гранитной скалы или горы, которые не были бы вдоль и поперёк изрезаны трещинами. Сначала они очень тонки, едва заметны. После дождя или при таянии снега вода проникает в трещины и постепенно размывает и расширяет их. Конечно, это происходит очень медленно – в течение многих десятков и сотен лет.

Воде и её разрушительной работе помогает мороз. Вода, попавшая в трещины гранита, замерзает. При этом она расширяется с такой силой, что раздвигает трещины. Это происходит много раз. С каждым разом в трещину входит всё больше и больше воды. Разрушительное действие её становится всё сильнее. Трещины растут, пересекаются. И вот от гранитных гор начинают откалываться куски. Они скатываются один за другим вниз.

Этот процесс, идущий постоянно и приводящий к медленному, но верному разрушению горных пород, называется выветриванием. Мне стало понятно, что это отнюдь не работа ветра, а разрушение горных пород в самой поверхностной зоне земной коры под влиянием разных причин.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Ответить на мои вопросы мне также помогли мои опыты.

Я решил убедиться сам в том, что описанные процессы выветривания происходят в природе. Конечно, я не могу ждать даже десятки лет для того, чтобы зафиксировать изменения, происходящие с горными породами. Но осуществить свой эксперимент - вполне мне по силам.

Опыт 1. Разрушение горных пород в результате резкого перепада температуры.

Цель: доказать, что гранит от сильного нагревания и от быстрого охлаждения теряет свою прочность и разрушается.

Что для этого надо:

- гранит;

- стакан с холодной водой;

- спиртовка

Ход эксперимента.

1.Накалить кусочек гранита в пламени спиртовки и бросить его в стакан с холодной водой.

2.Через одну-две минуты вынуть кусочек из воды, снова нагреть его и опять опустить его в холодную воду. Провести ещё раз нагревание и охлаждение гранита.

3.Теперь попробуем разломить кусочек гранита.

Результат эксперимента: 

После первого опыта гранит не изменился, но после четвёртого нагревания-охлаждения он разломился на несколько частей.

Это произошло потому, что при нагревании частички гранита расширялись. А при охлаждении сжимались. Одни частички расширяются больше, а другие меньше. Связи между ними нарушаются, и гранит становится непрочным.

ВЫВОД: Гранит от сильного нагревания и от быстрого охлаждения теряет свою прочность.

Опыт 2. Разрушение горных пород в результате воздействия воды.

Цель: доказать, что вода оказывает разрушительное воздействие на горные породы.

Что для этого надо:        

- пластиковая ванночка (из-под йогурта, сметаны и т.д.).

- небольшие образцы различных горных пород (например: гранит, , мрамор и т.д.)

Ход эксперимента:

1. Поместить собранные образцы в пластиковую ванночку.

 2. Залить образцы водой.

 3. Поместить в морозильную камеру холодильника или морозильника.

 4. Когда вода полностью замёрзнет, надо достать ванночку из морозильника и дать льду растаять.

Для того чтобы разрушение образцов было заметно лучше, пришлось повторить опыт несколько раз.

Результат эксперимента

1. Мне удалось собрать образцы: гранит, мрамор, глина, кирпич.

 2. Я замораживал образцы 5 раз.

 3. Больше всего разрушилась глина. ( При оттаивании она просто растворилась в воде),

1. кирпич раскололся на несколько частей,
2. от мрамора откололся небольшой кусочек,
3. гранит оказался самым крепким. Видимо для его разрушения требуется большее количество времени.

Мне пришлось проводить опыт несколько раз, так как в природе разрушение происходит постепенно, в течение многих лет.

Также я сделал вывод, что существуют такие горные породы, которые вода может разрушить очень быстро.

ВЫВОД: Вода проникает в мельчайшие трещины и углубления горной породы. Под воздействием низких температур вода в трещинах превращается в лёд, раздвигая стенки трещины, расширяя и углубляя ее. 

ВЫВОД

         В РЕЗУЛЬТАТЕ я смог найти ответы на свои вопросы и подтвердить первоначальные гипотезы.

        Теперь я точно знаю, что выветривание – это раздробление и размельчение твёрдых горных пород.

Выветривание — не только действие расширяющейся при замерзании воды, а совокупность многих факторов. Иногда эти факторы действуют вместе, иногда по отдельности, но решающее значение имеют резкая смена температуры и водный режим.

Я узнал, что горы действительно разрушаются в результате воздействия сил воды, температурных перепадов. Проделанные мною опыты подтвердили это.

        Думаю что темой  моих будущих маленьких открытий будет выяснение других причин, влияющих на разрушение горных пород

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. http://ru.wikipedia.org/wiki/ Выветривание
2. www.tyiya.ru/vyvetrivaniya-gornyx-porod/
3. http://geo.metodist.ru
4. http://pochemy.net/index.pht