Минералы вокруг нас

Научное общество учащихся МОУ «СОШ № 133»

Образовательная область «География»

«Минералы вокруг нас»

Порошин Станислав

6 А класс БОУ «СОШ № 133»

Научный руководитель-

Невротов Вячеслав Валерьевич,

учитель географии МОУ «СОШ № 133»

Омск, 2010

Содержание.

1. Введение.                                                                                 – c. 3

2. Минералы вокруг нас;                                                            - c. 4 - 6

  а) что такое минерал;                                                                 - c. 4

  б) свойства минералов;                                                              - c. 4  

  в) классификация минералов;                                                   - c. 4

  г) использование минералов;                                                    - c. 4 – 5

       д) влияние минералов на жизнь и здоровье человека;           - c. 5 - 6                                                                            

  е) я – коллекционер минералов.                                               – c. 6

3. Заключение.                                                                              – c. 7

4. Библиография.                                                                          – c. 8

5. Приложение.                                                                             – c. 9                                  

Минералы на Земле всего лишь камни,

Но они живут, несут свой свет…

Свет небес и моря цвет,

Солнца яркого лучи

Собрали в себя они.

Как прекрасны камни в ожерелье,

Яркий солнца свет ласкает их.

Хорошо им там, они в сплетенье

Создают гармонию каждого из них.

 (Л. Липска)

Тема моей научной работы- «Минералы вокруг нас». Эта тема очень  актуальна в настоящее время, ведь многие из минералов- исчерпаемые невозобновимые природные ресурсы. Сейчас усовершенствованная техника и комплексность использования природных богатств делает добычу и разведку минеральных ресурсов более «аккуратной» и полной, позволяет сохранять окружающую месторождения природу в том виде, в каком она была до начала разработок.

Изучение и коллекционирование минералов позволяет раскрыть секреты природы, узнать ее изнутри, способствует бережному отношению к природным богатствам.

Минералы окружают нас повсюду: мы ходим по минералам, строим из минералов, обрабатываем минералы на заводах, создаем приборы и изделия из минералов, широко применяем минералы в науке и технике, проникаем в тайны строения минералов, едим минералы, лечимся минералами. Можно смело утверждать, что без минералов немыслим современный мир.

 Это меня заинтересовало и я решил поработать над этой темой, поставив перед собой цель: углубить и расширить свои знания о минералах.

Исходя из этой цели, у меня возникло несколько задач:

1. подобрать и изучить литературу по выбранной теме;
2. систематизировать полученные знания;
3. рассмотреть свойства и  классификацию минералов;
4. выяснить, где используются минералы;
5. показать влияние минералов на жизнь и здоровье человека.

Объектом моего исследования являются минералы, а предметом исследования- их значение в зависимости от разнообразных свойств.

  Минерал (фр. mineral, от позднее лат. minera- руда)- это природное тело с определенным химическим составом и кристаллической структурой,  образующееся в результате природных физико-химических процессов. Минералы являются составной частью земной коры, горных пород, метеоритов и астероидов. Все минералы имеют неорганическую основу. Ученые насчитывают около 4000 минералов, но только 100 из них достаточно широко распространены. Многие называют минералами все, что добывают из Земли. Они относят к этому разряду также ископаемое топливо, например, уголь. Однако, люди, которые профессионально изучают минералы,- считают, что уголь, нефть и природный газ- органические соединения, поскольку образовались из остатков когда-то живых растений и животных, а потому минералами не являются.

  Определить минералы помогают их свойства, которые делятся на физические и оптические. К физическим свойствам относят:

 - твердость- свойство материала сопротивляться проникновению в него более твердого тела, а также свойство более твердого тела проникать в другие материалы;

- спайность- способность минерала раскалываться по определенным направлениям;

- излом- форма поверхности, образующаяся при раскалывании;

- магнитность- зависит от содержания железа, обнаруживается при помощи обычного магнита;

- хрупкость- прочность минеральных зерен, которая обнаруживается при механическом раскалывании;

- плотность( или удельный вес)- отношение массы вещества к его объему.

К оптическим относятся следующие свойства минералов:

- блеск- световой эффект, вызываемый отражением части светового потока, падающего на минерал,

- цвет- признак, c определенностью характеризующий одни минералы (например, зеленый малахит, синий лазурит), и очень обманчивый у ряда других минералов (например, кварцы);

- цвет черты- цвет минерала в тонком порошке, обычно определяемый царапанием;

- прозрачность- способность минерала пропускать через себя свет;

- преломление- заключается в изменении пути следования светового луча при прохождении через минерал.

  Минералы обычно делят на две группы: металлические и неметаллические. К металлическим относятся красный железняк ( железо), медная руда, бокситы ( алюминий). К неметаллическим- сера, кварц, асбест, кальциты.

Некоторые минералы из-за своей красоты и редкости обладают высокой стоимостью. Их называют «драгоценные камни». Среди них алмазы, гранаты, топазы, изумруды, рубины, сапфиры.

  Меня заинтересовал вопрос: «С какими минералами мы имеем дело в повседневной жизни?» Изучив литературу по данной теме, собрав свою коллекцию минералов и руководствуясь собственными наблюдениями, могу смело сказать - со многими. И буквально каждый день- с самым жизненно важным, незаменимым минералом № 1- обыкновенной поваренной (каменной) солью. В приготовлении пищи поваренная соль употребляется как важнейшая приправа. Соль имеет хорошо знакомый каждому человеку характерный вкус, без которого пища кажется пресной. Без остальных минералов жить кое-как можно, хотя, что за жизнь, например, без полевого шпата, из которого делают фарфор, фаянс и зубные пасты. Или без минералов – редких, драгоценных и полудрагоценных камней? А их - великое множество: александрит, рубеллит, хромдиопеид, алмаз, аметист, андалузит, бразилианит, жемчуг, перламутр, топаз, раухтопаз, розовый кварц, тигровый глаз, коралл, янтарь и многие другие. Многие хлопушки и заряды для фейерверков содержат минерал барий, который горит зеленым пламенем, а также минерал целестин, который придает пламени красный цвет. Легко загораются головки спичек, которые покрываются серой. Грифели карандашей содержат графит, легко оставляющий след на бумаге. Наждачная бумага покрыта крупинками твердого минерала, называемого корундом. Малахит применяется для изготовления зеленой краски ( на Урале с давних пор приспособились красить порошковым малахитом крыши деревянных домов), а из лазурита с давних времен делали синюю краску. Природные камни, применяемые в строительстве, тоже состоят из минералов. Например, в качестве стройматериалов используются такие минералы, как фуксит и кальцит. Некоторые минералы служат источниками металлов, из которых делают гвозди, часовые механизмы, провода, микросхемы, компьютеры и еще множество нужных вещей. Например, борнит является источником получения меди, которую применяют в производстве кабелей, проводов, труб водоснабжения и отопления. Из вульфенита и миметезита получают свинцовую руду. Стибнит используется для получения сурьмы, которая, в свою очередь, применяется в оружейной промышленности и в производстве автомобильных аккумуляторов. Шеелит- один из основных источников металла вольфрама, который используется для изготовления лампочек. Настуран- основной источник получения урана, радиоактивного минерала и важнейшего элемента с научной, промышленной и военной точек зрения. Долгое время такие минералы, как золото и алмазы использовали только как украшения. В наше время их можно назвать неутомимыми тружениками. Тончайшая золотая пленка, снаружи и изнутри покрывающая кожухи двигателей сверхзвуковых самолетов, надежно защищает их от коррозии. Детали, изготовленные из золота, успешно работают на самых ответственных участках сложнейших ЭВМ- здесь золото пока незаменимо. А алмаз сейчас по праву называют богатырем техники. Алмазный инструмент в умелых руках машиностроителей и оптиков, радиотехников и энергетиков творит чудеса. Например, долото сделанное с применением этого минерала для буровых станков, позволило геологам в 10-15 раз увеличить скорость проходки скважин.  

  Даже в организме человека имеются минералы. Человек большей частью состоит из воды ( до 50% веса тела) и из белка (состоящего из углеводорода, кислорода, водорода, азота и серы). Но стабильность и прочность этих элементов обеспечивается минеральными веществами. Кальций и фосфор являются «цементом» нашего скелета, то есть костей и зубов, к тому же кальций благотворно влияет на работу мозга и сердца, а фосфор принимает участие в обмене энергии, от него зависит мышечная и умственная деятельность, магний отвечает за производство энергии и функции нервной системы, натрий, калий и хлор являются составными частями жидкостей организма, а сера- смазочный материал суставов, соединительной ткани и кожи. Примерно 4% веса человеческого тела составляют эти семь минеральных веществ.

В нашем организме находится 39 микроэлементов. Эти органические соединения являются также минералами, но вследствие своей минимальной концентрации и того, что они находятся в организме только в микродозах, их называют микроэлементами.

Среди них есть ядовитые и вредные, например, свинец, ртуть и кадмий. Они бесполезны и не нужны. Но существуют многие другие, которые управляют в организме определенными функциями, например, функциями обмена веществ. Для нас они жизненно необходимы, это железо, йод и фтор. Также очень важную роль играют такие микроэлементы, как медь, марганец, селен, хром, цинк.

  Я стал увлекаться минералами с 2008 года. С августа 2009 года стал собирать коллекцию «Минералы. Сокровища Земли», приобретая иллюстративный познавательный материал и отдельные экземпляры минералов. На сегодняшний день в моей коллекции 17 минералов - аметист, розовый кварц, тигровый глаз, азурит, арагонит, цианит, пирит, фуксит, целестин, кальцит, хромдиопсид, раухтопаз, сердолик, жадеит, «роза пустыни», галит, говлит(имитация бирюзы). Я попытался сделать классификацию тех камней, которые собрал (см. приложение №1, стр. 9).Собранные мною минералы добываются в нашей стране в основном на Урале, за рубежом – в странах Европы, Бразилии, США, Индии. Большинство из них используются как поделочные и ювелирные камни.

 Любая коллекция имеет свое очарование и научную ценность. Я, как начинающий коллекционер, узнал, что существует 3 основных типа коллекций: систематическая, тематическая( или специализированная) и местная( или региональная). На данный момент моя коллекция минералов- систематическая. Цель коллекции- собрать наибольшее количество минералов. Конечно, закончить такую коллекцию невозможно, это не удается даже лучшим музеям мира. Пусть такая коллекция никогда не будет завершена, но добавить к такой коллекции редкий или искомый минерал - ни с чем не сравнимое удовольствие. В будущем мне хотелось бы переключиться на тематическую коллекцию- собирать разнообразные образцы кальцита.

  Подводя итоги моей работы, хочется сказать, что минералы - это уникальные образования на Земле. В свое время академик А. Ф. Ферсман сказал: «Человека всегда влечет к минералам». Современный человек увлекается минералом, бесконечно разнообразным по своим свойствам и красоте природным материалом. Чем глубже мы его изучаем и энергичнее ищем, тем больше нового и оригинального дает нам минеральный мир. Этот мир можно сравнить с книгой, которая всегда открыта, всегда перед глазами. И эта книга может рассказать о многом. Минералы- немые свидетели прошлого. Изучая их, мы узнаем, как на протяжении многих миллионов лет менялся рельеф земной поверхности, какие изменения претерпевал климат, как образовались залежи полезных ископаемых. Некоторые минералы рассказывают, из чего состоят другие планеты Вселенной.

Собирать минералы можно двумя способами:

1. покупая готовые образцы (как это делаю я);
2. добывать минералы самостоятельно.

Второй способ меня также стал интересовать. В перспективе мне хотелось бы заняться и местной коллекцией- сбором минералов Омской области. Но это требует определенных знаний: где и как искать, с помощью каких инструментов и аксессуаров. Для этого требуется определенная подготовка. Основа успешной охоты за минералами - знания и опыт. Вообще, коллекционирование минералов - это древнее увлечение, всегда имевшее верных последователей. Это возможность познать мир, развить наблюдательность, осторожность и предусмотрительность и получить бесценный опыт.

Минералы, которые окружают нас, могут рассказать о многом, нужно только суметь изучить и понять их молчаливый «язык». Сотни лет люди изучают минералы, сотни лет они верно служат человеку, но еще много в мире минералов неясного, спорного, загадочного.

Хочется отметить, что моя работа будет интересна учащимся 6 классов при изучении начального курса физической географии и учащимся 8 классов при изучении курса физической географии России, а также всем тем, кто интересуется и увлекается минералами.    

Библиография.

1. Герасимова Т. П., Неклюкова Н. П. «Начальный курс географии»                              ( 6 класс). М.: «Дрофа», 2006.
2. Баринова И. И. «География. Природа России» ( 8 класс). М.: «Дрофа», 2008.
3. Кантор Б. З. «О минералах вообще и в частности» ( статья).
4. Максимов Н. А. «За страницами учебника географии».

     М.: «Просвещение», 1981.

5.  Шаскольская М. П. «Кристаллы». М.: «Наука», 1978.
6. Энциклопедия  «География». М.: «Росмэн», 1996.
7. Научно- познавательный журнал « Минералы. Сокровища Земли». Выпуски: август-декабрь 2009 года.
8. Сайт в интернете:  www. Fabreminerals. Com

Приложение № 1.