ФГОС: горные породы и минералы - красивые, полезные, загадочные и опасные

На сегодняшний день людям известно около 3000 видов минералов, но часто встречающихся всего около 30. Большинство редких минералов присутствуют в горных породах в виде следов. Человек научился использовать большую часть минералов и горных пород сравнительно недавно - за последние сто лет...

В IV веке до н.э. Аристотель расчленил окружающий мир на три "царства" - животное, растительное и минеральное. К минеральному он отнес все, что не попадало в первые два, сформулировав тем самым исторически исходную позицию: минералы - вся неживая природа. Впоследствии, по мере накопления данных и открытия ранее неизвестных минеральных видов, понятию минерала суждено было все более сужаться.

Но до начала XVI столетия все еще не знали разницы между минералами как таковыми и горными породами, окаменелостями, рудами, а также искусственными продуктами. Основное внимание уделялось применению и способам идентификации минеральных веществ. А вот сам термин "минерал", насколько известно, впервые употребил ученый монах XIII в. Альбертус Магнус (Альберт Великий). На средневековой латыни он означал "то, что из рудника", "ископаемое".

Еще в каменном веке люди делали украшения из золота, в бронзовом веке - из серебра. Сегодня в распоряжении ювелиров множество минералов. Самые дорогие драгоценные камни - это алмаз (особенно бесцветный), а также изумруд, рубин и сапфир, которые ценятся в первую очередь за цвет. Эти камни настолько дорогие, что их вес измеряют в каратах (один карат равен 200 миллиграммам). Алмазы формируются под огромным давлением в структурах магматической породы в форме трубы, кимберлитах. Они зарождаются глубоко в мантии Земли.

Помню, что когда была маленькой, всегда мечтала найти прямо под ногами алмаз или изумруд)))) Эх, сколько красивых камешков, найденных на улице или морском берегу, претендовали на звание алмаза или изумруда, но... Так и не получилось!  А почему - теперь я это знаю, ведь у каждой горной породы на Земле есть своё собственное место в зависимости от происхождения...

Давайте вспомним, что горные породы бывают трёх видов: осадочные, магматические и метаморфические.

Осадочные породы образуются из фрагментов различных пород, растений и животных, которые смываются водой или сдуваются ветром с суши. Эти фрагменты (органического и неорганического происхождения) оседают, как правило, на морском дне. По мере образования слоев, более глубоко лежащие осадки сильно сдавливаются и постепенно превращаются в твердые породы. Таким образом мел образуется из раковин мелких морских животных, а глинистый сланец - это окаменевшая грязь или ил.
Песчаник состоит из мелких фрагментов различных горных пород.

Магматические (вулканические) породы образуются тогда, когда магма, возникшая в недрах Земли, охлаждается и затвердевает у поверхности. Если это происходит под землей, породы называются интрузивными. Они более плотные и твёрдые, словно литые! Если же магма извергается из жерла вулканов и застывает на поверхности, то получившиеся при этом породы называются экструзивными (они пористые и лёгкие).
Гранит - это самая распространенная интрузивная вулканическая порода.
Пемза - известная экструзивная вулканическая порода.

Метаморфические породы - это породы, которые образовались под действием высоких температур или давления. Они могут нагреваться из-за расположенного вблизи магматического очага или сдавливаться из-за движений литосферных плит и внутри земной коры. При этом некоторые породы становятся очень твердыми, а другие преобразуются в хрупкие слои.
Мрамор - это твердая метаморфическая порода, образовавшаяся из мела.

Есть такие горные породы, названия которых на слуху или "в ушах" )))))))) А есть совершенно необыкновенные и загадочные! Предлагаю познакомиться с некоторыми из них...

Алмаз - единственный драгоценный минерал, состоящий только из углерода. Этот минерал представлен в украшениях разной цветовой палитрой, но настоящий алмаз - прозрачный и бесцветный минерал, а при изготовлении ювелирных изделий его красят в  необходимый цвет.Алмаз - это разновидность химически чистого угля и по химическому составу не отличается от обыкновенного мягкого минерала графита, знакомого нам по карандашам. Алмаз ценят за твердость и блеск, приобретаемый при огранке и шлифовке. Причина такого отличия алмаза от графита в том, что у них по-разному расположены атомы, а значит, они имеют разную внутреннюю структуру.

Способность вещества существовать в двух и более формах при одинаковом химическом составе называется полиморфизмом. Так, например, изумруд - это редкая и зеленая разновидность берилла. Самые красивые экземпляры находят в Колумбии (Южная Америка). А самые известные в мире рубины (разновидность твердого минерала корунда) - в Мьянме (бывшая Бирма). Прекрасные сапфиры (голубые корунды) добывают также в Азии - на Шри-Ланке и в Таиланде.

Гранат - с латыни переводится как "подобный зерну". Существует три группы граната. Все они отличаются составом и цветом. Привычный нам и самый популярный в ювелирной отрасли - гранат пироп. Он имеет насыщенный багровый оттенок или темно оранжевый и считается полудрагоценным камнем. Именно благодаря гранату пиропу минералоги часто находят залежи алмазов (алмазные трубки). В природе гранат растет целыми наростами. В США есть место под названием "Четыре угла". Необычность этого места заключается в том, что живущие там муравьи по непонятным людям причинам достают из недр земли маленькие кусочки граната и делают из них своеобразные кучи прямо возле муравейника. Эти гранатики имеют необычную форму, а по размерам всего 4-9мм. Поэтому этот гранат называют муравьиным. Он очень ценится, ведь муравьи выбрасывают его на поверхность довольно редко и не так уж и много. По составу они ничем не отличаются от обычного граната, но в качестве экспоната имеют невероятную ценность.

Александрит

Он утром полыхал весною,

 а к вечеру вином запах. 

Это про александрит, камень, главное свойство которого менять свой окрас в зависимости от освещения, обычно при холодном освещении он становится зеленоватым, а при теплом (лампочка) - красным или багровым с фиолетовым оттенком. Назван в честь 16-летнего Александра, а затем царя Александра II. Камень покорил сердца многих и многих своей загадочностью и необычным свойством перевоплощаться. Впервые камень был найден в 1833 году и принят за изумруд, но смутил своей крепостью и заставил более подробно себя изучить. Название ему дал Лев Петровский. Камень был вручен как подарок тогда еще юному Александру. Александрит - разновидность хризоберилла. Минерал очень крепкий и редко бывает прозрачным. В основном находится в виде руды, иногда скоплением кристаллов. 

А вот самый распространенный на земле минерал - кварц. Его можно найти повсюду: в песке, горных породах, почве. Кварц имеет множество цветов и разновидностей - горный  хрусталь, аметист, цитрин, авантюрин, зеленый, розовый или белый кварц.

А вот минерал халькантит имеет красивые и привлекательные синие кристаллы. Они состоят из меди, которая сочетается с серой, водой и другими элементами. Эта смесь становится опасной. В меди плохого ничего нет, но в избыточных количествах она становится токсичной. Сам же кристалл является биологически активным - он легко растворяется в воде, а затем медь в больших количествах может быть впитанной животным или растением. В результате живые существа быстро ослабнут, важные органы жизнедеятельности начнут отказывать, наступит смерть. Желающие прикоснуться к тайнам минералов никогда не должны пробовать халькантит на содержание соли, да и вообще на вкус, ведь это может привести к серьезной передозировке меди. Даже простая добыча красивых синих кристаллов тут же погубила все водоросли в целом пруду.

Колорадоит. Об этом кристаллическом минерале стало известно относительно недавно. Он попадается в прожилках магмы. Колорадоит представляет собой соединение теллурида ртути, который образуется при сплаве этого жидкого металла с теллуром, другим очень ядовитым и редким металлом. Именно поэтому колорадоит представляет собой сразу двойную ядовитую угрозу для любого смельчака, кто возьмет этот минерал в руки. Дружба двух опасных элементов награждает человека риском отравиться при неосторожном обращении с минералом. Если его нагреть или воздействовать на него химическим путем, то колорадоит может начать выделять очень опасную пыль и пар. Интересно, что человек добывает минерал ради содержащегося в нем теллура. Минералы теллура также могут сопровождать золото, но раньше о таких сочетаниях попросту не знали. Судьба сложилась так, что залежи ядовитого минерала разрабатывались во времена необычной золотой лихорадки в Австралии. Люди засыпали выбоины в дороге камнями теллура с золотом, потом лишь поняв, что сокровища располагаются у них буквально под ногами. Бывает  и так...

Гутчинсонит. У свинца есть мрачный двойник - таллий. Этот жирный и плотный металл близок к свинцу по своей атомной массе, но куда более опасный. Таллий - редкий элемент, который можно встретить в ядовитых соединениях, которые представляют собой причудливую комбинацию веществ. Даже воздействие таллия очень странные. Это и потеря волос, и заболевания от одного лишь контакта с кожей. В итоге таллий является смертельно опасным металлом. А минерал гутчинсонит - это необычная, но ядовитая помесь таллия, мышьяка и свинца. Эти три опасных составляющих дают смертельный коктейль, обращаться с которым следует предельно осторожно. Свое имя минерал получил в честь Джона Хатчинсона, знаменитого Кембриджского минералога. А найти гутчинсонит можно в горах Европы, в различных месторождениях руды.

Арсенопирит. Этот минерал относится к "золоту дураков", однако есть важная разница. Тот, кто перепутает арсенопирит с золотом, окажется не просто дураком. Еще более ошибочным шагом будет прикосновение к этому минералу, а затем использования рук для приготовления пищи и ее употребления. Арсенопирит является смесью мышьяка и сульфида железа. Минерал относится к тому же типу, что и пирит, сульфид железа - то самое "золото дураков". Разница только в том, что тут присутствует еще и тяжелые добавки мышьяка. Если минерал попытаться изменить или же нагреть его, то он даст сильный запах чеснока. Так пахнет мышьяк и токсичные, коррозионные и канцерогенные пары от арсенопирита. А выявить этот минерал можно, просто ударив по нему молотком. Как только полетят искры, и вскоре ненадолго появится запах чеснока, можно понять, что перед вами опасный арсенопирит.

Торбернит. Этот минерал вообще можно назвать адским. Зеленые кристаллы имеют форму призмы и рождаются в виде вторичных месторождений в гранитных скалах. В состав торбернита входит уран. Он участвует в сложной реакции с медью, фосфором и водой. Красивые кристаллы настолько красиво скапливаются, что буквально манят к себе коллекционеров. Именно поэтому люди часто и брали их и для своих домашних коллекций. А медь из красивых камней медленно источается смертельный газ радон, приводящий к раку легких. Так что к этому минералу лучше не подходить, оставив его в покое. Торнбернит можно обнаружить и в граните, именно поэтому обычная каменная столешница может иметь следы опасного минерала. Зато благодаря скоплениям ярко-зеленых кристаллов старатели понимают, когда рядом находятся урановые залежи.

Аурипигмент. Этот камень превзошел дурную славу мышьяка, ведь он состоит не только из него, но еще из серы. Кристаллы аурипигмента являются химически активными и смертельно опасными. Они растут под землей в виде минеральных образований. Обычно найти камень можно неподалеку от гидротермальных источников. У минерала довольно соблазнительные цвета, но если его только взять в руки, то он выделит канцерогенный и нейротоксический порошок - мышьяк. Китайцы научились использовать этот минерал, широко используя его аналогично киновари. Только последствия от аурипигмента были куда более серьезными. Камни толкли, а затем в порошок опускали стрелы. Они производили отравляющий эффект, таким образом камень использовался весьма необычным способом - его самого бросать не надо было. Известен аурипигмент тем, что он испускает сильный чесночный запах. Этим он обязан высокому содержанию мышьяка. Превращаться в опасный порошок минерал может даже под воздействием света. Минерал давно уже выступал основным компонентом для создания охряной краски, без сомнения, многие художники, использовавшие ее, оказались в итоге отравленными.

Страшновато становится, да? Так что, будем внимательнее относиться к тем предметам, которые покупаем, и к камням, привезённым из поездок по разным странам и интересным местам...
Очень много видов горных пород каждый день мы видим вокруг, но не обращаем на них внимание. Они практически везде - в наших домах и под ногами, в наших кабинетах и на даче... У меня в кабинете есть своя коллекция горных пород и минералов. К сожалению, при переезде из одного кабинета в другой часть пород потерялась, но и того, что есть на сегодняшний день, хватило моим любознательным пятиклассникам:

На уроках географии на прошлой неделе мы говорили о горных породах и минералах.

 Но не просто говорили - мы их изучали и описывали!

 Ребята сидели группами.

 Каждой группе досталось по 5-7 видов горных пород:

гранит, мрамор, мел, известняк, песок, глина, металлическая руда (магнетит).

 Сначала мы выбрали признаки, по которым ребята будут описывать по три горные породы каждый.

 Дети сами предлагали признаки, мне оставалось только записать их на доске и разъяснить.

 Результаты своей работы дети заносили в рабочие листы.

 Но прежде чем работать, конечно же, нужно было не только запомнить названия горных пород, но и вспомнить их происхождение.

 Так мы и повторили домашнее задание.

 Без моей подсказки некоторые ребята сделали себе маленькие "шпаргалочки", как называются породы.

 И... закипела работа!

 Если характеристику "вкус" я могла как-то убрать из нашего перечня (что было трудно)))))))), то запах ребята оставили...

 После описания горных пород дети нарисовали их внешний вид.

 Это была предпасхальная суббота... Жаль, что ребят было мало, но те, кто был, не хотели уходить, постоянно спрашивали, есть ли у меня необычные горные породы и минералы?

Я ответила, что их мы посмотрим на следующем уроке...

А Вы? Вы находили интересные горные породы и минералы? Может, встречали какие-то необычные горные породы? Буду рада, если поделитесь в комментариях!


А мне сегодня в написании поста помогали несколько статей, за что огромное спасибо их авторам:
http://world-interest.ucoz.ru/publ/interesnoe_o_mineralakh/1-1-0-60
http://www.molomo.ru/inquiry/dangerous_minerals.html
http://oggo.by/interesnye-fakty-obo-vsem/item/289-interesnye-fakty-o-mineralakh
http://sitefaktov.ru/index.php/home/2816-interesnye-fakty-o-mineralakh
http://isoveti.ru/interesnoe/gory-gornye-porody-i-mineraly-interesnye-fakty-o-zemle.html