Гуляева Милёна Николаевна ученица 2 «В» класса МАОУ Домодедовской СОШ №2 Кл. руководитель Пономаренко И. Ю.
Цели проекта"Сталактиты и сталагмиты":
1. Узнать, что такое сталактиты и сталагмиты.
2. Изучить процесс появление сталактитов и сталагмитов.
3. Провести эксперимент по созданию сталактитов в домашних условиях.
Скачать:
Предварительный просмотр:
1 слайд
Проект на тему «Сталактиты и сталагмиты».
Подготовила ученица 2 «В» класса Гуляева Милёна Николаевна.
2 слайд
Цель проекта:
1. Узнать, что такое сталактиты и сталагмиты.
2. Изучить процесс появление сталактитов и сталагмитов.
3. Провести эксперимент по созданию сталактитов в домашних
Условиях.
3 слайд
Введение
В один прекрасный зимний день я наткнулась на заметку о Никитских пещерах, расположенных в окрестностях моего родного города Домодедово.
4 слайд
Мне стало интересно, что же в них находится? Я решила узнать об этом у сестры. Она сказала что какие-то сталактиты и я ничего не поняла. Открываю энциклопедию, а там...
Целый новый мир, мир подземной природы! И самым красивым явлением пещер мне показались те самые сталактиты. Насколько же прекрасны и причудливы их формы и размеры. А давайте я теперь расскажу это вам!
6 слайд
Давайте разберемся как сталактиты и сталагмиты появляются. И сталактиты и сталактиты растут очень медленно - сотни и тысячи лет.
7 слайд
Если пещера не очень высокая то сталактит и сталагмит срастаются и получается сталагнат. Сталактит - растёт сверху Сталагмит -растёт снизу Сталагнат сросшиеся сосульки сталактита и сталагмита.
8 слайд
Слово сталактит с греческого переводится как «натёкший по капле».
9 слайд
Сталактиты возникают в результате процесса, который называют карст (карстовый процесс).Вода, насыщенная известняком, по мельчайшим трещинкам добирается до потолка уже созданной пещеры и повисает на нём. Дело в том что даже самые высокие каменные горы не являются сплошным монолитом в них есть микротрещены через которые вода просачивается с поверхности горы в пещеры.
10 слайд
Как я поняла сталактиты могут состоять из разных веществ,но главным создателем является вода именно она растворяет соли минералов, известняк и каменные породы. Сталактиты могут образоваться из многих растворимых веществ но самые распространенные это:
1.Кальцитовые (известняковые) сталактиты.
2. Гипсовые сталактиты.
3. Соляные сталактиты.
4.Ледяные сталактиты.
11 слайд
Среди множества сталактитов и сталагмитов есть необыкновенные - они имеют собственные имена, например: «Ведьмин палец», пещера «Сорек», пещера «Нежная».
12 слайд
Читая детскую энциклопедию, я увидела опыт по выращиванию сталактитов и решила повторить его самостоятельно. Все этапы данного опыта были документально зафиксированы.
13слайд
Цели эксперимента: провести опыт по выращиванию сталактита в домашних условиях; зафиксировать этапы проведения эксперимента; сделать вывод на основании полученных материалов.
14 слайд
Сначала делаю насыщенный раствор соды.
Затем заливаю его в банки, соединённые шерстяной нитью.
15слайд
День за днём я следила за ростом «домашних» сталактитов и фиксировала их
Величину. Вот что у меня получилось!
16 слайд
Вывод
После эксперимента я поняла, что сталактиты растут долго, но выращивать
«домашние» сталактиты можно! Это очень интересно и познавательно.
17 слайд
Подведение итогов.
В ходе исследования данной темы я:
- Изучила историю таких явлений природы как сталактиты и сталагмиты.
- Узнала очень много новых и интересных фактов о пещерах.
- Провела увлекательный эксперимент по выращиванию сталактитов в искусственно созданных условиях.
- Подготовила красочную презентацию для тех, кто интересуется прекрасным и удивительным миром природы!
Спасибо за внимание!!!
Как образуются карстовые пещеры? Сталактиты и сталагмиты — что это такое? Основная порода крымских гор — известняк. Пронизанные трещинами скалы легко вбирают влагу. Сквозь них протекает вглубь горы дождевая и талая вода с растворенным углекислым газом. Это очень слабая угольная кислота взаимодействует с известняком (карбонатом кальция) переводит его в растворимое состояние (гидрокарбонат кальция), долгими тысячелетиями промывает и протачивает себе русло. Так образуется растущая обводненная пещера. Со временем подземная река может найти новую трещину и спустится ещё на один, на два, на три, а то и на все шесть этажей, как в Кизил-Кобе (Красных пещерах). Нижние «мокрые» пещеры продолжают расти, верхние сохраняют принятую форму.
Этапы образования карстовых пещер
- Дождевая и талая вода просачивается по капиллярам сквозь почву с горными породами, вбирает в себя углекислый газ. Мелкие ручейки по трещинам собираются в подземную речку.
- Вода (слабая угольная кислота) продолжает промывать себе русло. Известняк переходит в растворимое состояние и вымывается из скал, делая воду жесткой.
- В середине пещеры вода уходит в трещину, начинает создавать себе другое русло. В покинутой пещере (уже свободной от реки) растут сталактиты.
- Река промывает совсем новое русло. В пещере вырастают большие сталактиты.
Как образуются сталактиты?
Со сводов пещер капает жесткая вода. Это и преобразованные в каменных породах осадки, которые просочились с поверхности земли сквозь «крышу», и собственный пещерный конденсат. На поверхности камня проходит обратная реакция. Растворенный в воде гидрокарбонат кальция снова превращается в карбонат, отдавая углекислый газ. В быту подобный процесс ведёт к появлению налёта на ванных, накипи в кастрюлях и радиаторах.
Вначале на скале появляется колечко, затем растущая трубочка. Пока отверстие не засорилось, вода капает из него, и постепенно вырастает острая прямая каменная сосулька — сталактит . Если водоток хороший, если нет соседних каплей, сталактит будет одиночным и может вырасти большим. Там, где столетиями идёт постоянный дождик, нарастает целый лес сталактитов, обычно разной длины и толщины, иногда и разной окраски. Если капель совсем мелкая, могут появиться густые заросли «соломки» длиной более метра и толщиной в несколько миллиметров, прозрачной, сияющей в свете фонаря, словно изысканная подземная люстра.
Что такое сезонные кольца сталактитов?
Внешне они похожи на годичные кольца древесины. По ним тоже можно определить возраст, погодные условия во времена, отдаленные от нас на тысячи и даже на миллионы лет. Для этого определяют изотопный и химический состав нужного «кольца». Важно не ошибиться, Ведь колец так много!
Современный ионный масс-спектрометр позволяет отбирать пробы из слоев толщиной в одну сотую миллиметра — это соответствует точности анализа в один год.
Долго ли растут сталактиты?
Скорость роста пещерных сталактитов бывает очень разной. Это зависит от количества и состава стекающей с «потолка» воды, от температуры и влажности воздуха в пещере. Трудно даже говорить о каких-то средних величинах. В одних пещерах метровые сталактиты вырастают за тысячу лет, в других — за пять тысяч лет. Но в любом случае обломанная «каменная сосулька» — невосполнимый ущерб природе. След морального преступления — вроде убийства животного ради забавы.
Сталагмиты, сталагнаты и другие натечные образования
Какой ещё формы бывают натёчные образования в пещерах? В том месте, куда падает капля, сначала появляется пятнышко, затем бугорок из нерастворимых солей (в основном всё того же углекислого кальция). Бугорок растёт, превращается в каменный пенек — иногда заострённый, но чаще плоский или закругленный беспорядочным разбрызгиванием жесткой воды. Так образуется сталагмит . Обычно он крупнее, толще и крепче сталактита, потому что вода стекает по его стенкам и весь освободившийся карбонат идёт на строительство. И ещё потому, что сталактит рано или поздно обрывается под собственной тяжестью, а сталагмит — никогда.
Если движение воды не нарушено, сталактит срастается со сталагмитом. Образуется прочнейшая подземная колонна — сталагнат. Отныне ей не угрожает уже ничто, кроме землетрясений, поэтому сталагнаты могут разрастаться до гигантских размеров.
Стекая по наклонным сводам пещеры, жесткая вода оставляет за собой не пятнышки, а полоски карбоната кальция. Эти полоски растут в толщину и со временем превращаются в тонкие плоские паруса . Они бывают ровными и волнистыми, как края скатерти, могут покрыть всю стену до земли, а могут остаться в форме чебуреков, образовав «карниз» или «люстру», и дальше расти уже как обычные сталактиты. Всё зависит от движения прихотливой, своенравной, «ленивой» водяной капли, которая всегда выбирает себе путь самый лёгкий и самый выгодный. Обычно гребешки позванивают, если постучать по ним палочкой, поэтому обросшие гребешками стены называют ксилофонами или органами .
Самые интересные и необычные из карстовых натёков — геликтиты , или эксцентрики . Начиная расти как сталактиты, они странно и причудливо изгибаются. Иногда это бывают сталактиты второго порядка, они вырастают как ветви на стволе дерева. Почему же сталактиты начинают расти в стороны, словно друзы кристаллов, или даже закручиваются в спираль, превращаясь в геликтиты? Наука не даёт точного ответа. Механика и химизм роста геликтитов — явления пограничные между двумя формами: натёчной и кристаллической. Найдены геликтиты в пещерах «200 лет Симферополю», Нижний Баир.
Геликтиты образуются в местах, где воздух неподвижен; там переходит в твёрдое состояние всё тот же гидрокарбонат кальция, растворенный не в капающей со сводов воде, а во влаге воздуха.
Подземные водопады тоже оставляют после себя следы известняка. Он нарастает плотным природным слоем и останется украшением на десятки и сотни тысяч лет. Даже после того, как непутевая речка покинет верхние этажи пещеры, мы видим застывшие каменные водопады …
Капели и ручейки натекают в ванночки, по краям которых нарастает известняковый валик — гуровая плотина . В гуровых ванночках идёт своя жизнь: растут каменные «кувшинки» и «лотосы» с округлыми «бутонами» и лежащими в воде плоскими «листьями».
В некоторых ванночках созревает пещерный жемчуг . Это не драгоценный камень, но состав морских и пещерных жемчужин один и тот же. Принято считать, что упавшая в ванночку песчинка вращается водным потоком и постепенно обволакивается известняком (который в чистом виде прозрачен, как стекло). Но жемчужины образуются и в совсем тихих заводях…
Влажную, мягкую, бесформенную массу белого цвета, иногда с голубоватым оттенком, назвали лунным молоком . Это всё тот же углекислый кальций. Лунное молоко по-своему украшает пещеры, а высохшее, оно рассыпается при нажиме в тонкий порошок. Как образуется лунное молоко, истинная тайна карстовых пещер, — о том высказывают лишь маловразумительные предположения. Ничто в природе, кроме кальцита, не существует в таком состоянии. Лунное молоко бывает сухим и мокрым, жидким и плотным, вязким и текучим. В действительности это вещество ни твёрдое, ни жидкое, оно вообще непонятно какое… Ученые обходят эту тему, оставляя любителям экзотики чистое поле для размышлений и фантазии.
Арагонитовые кристаллы
Когда уходит вода, рост пещеры прекращается, но её внутреннее убранство продолжает обогащаться новыми украшениями. Влажность воздуха в глубоких каменных полостях приближается к 100%. Водяные пары насыщены ионами гидрокарбоната кальция, и на камнях (чаще вдоль трещин) вырастают кристаллы.
Причудливость, прихотливость фигур аэрозольной кристаллизации несравнима ни с какими натеками: созданные по законам микромира, они зависят от состава и концентрации ионов, от путей перемещения молекул воды, от правил построения кристаллических решеток со всеми их дополнениями и отклонениями. Арагонит — это твёрдая разновидность кальцита. Он образуется при достаточно низких температурах, чаще всего под землёй — в пещерах, рудных месторождениях, в холодных источниках.
В пещерах можно обнаружить мельчайшие кристаллы арагонита. Когда их много, они светятся в луче фонаря, словно небесные звёздочки. Иногда нарастают крупные остроугольные кристаллы, а рядом — мелкие, собранные в «веточки», в «пушинки», в «снежинки». Это могут быть остроиглые «ёжики», различных оттенков «процветшие» сталактиты, отдельные и собранные в соцветия «пещерные цветы» разной окраски и невообразимой формы.
Самые интересные и разнообразные подземные украшения вырастают в результате комбинированного действия жидкой воды и насыщенного ионами аэрозоля. Изящные антропоморфные статуэтки, зверушки, «волосатые Аго», «медузы» с бахромой «щупалец» по краям, «актинии»… Словом, готовь фотоаппарат, раскрывай блокнот, фантазируй! Но всё будет бедно, всё не то: мы простые смертные, а пещеры созданы её величеством Природой. Неравноценно.
Пещера Авшалом
, расположенная на западных склонах Иудейских гор в Израиле
, - это настоящий природный музей (площадью более 5000 квадратных метров), в котором в качестве экспонатов на всеобщее обозрение "выставлены" многочисленные сталактиты и сталагмиты
. Эти наросты достигают порядка 4 м вдлину и напоминают диковинные предметы: огромные отрезы ткани, коралловые рифы или виноградные гроздья…Специальное освещение, установленное в пещере, еще более усиливает мистический эффект, так что Авшалом вполне походит на готовые декорации для какого-нибудь фильма ужасов.
Напомним, что сталактиты и сталагмиты формируются из воды, которая смешивается с известняком и стекает с потолка пещеры. В течение сотен тысяч лет капли минерализованной воды застывают на полу и на потолке, постепенно образуя высокие колонны и свисающие наросты.
Пещера Авшалом была обнаружена случайно в мае 1968 г. во время работ по добыче строительного щебня. После очередного взрыва рабочие увидели вход в пещеру. Первое впечатление было фантастическим: пещера переливалась всеми цветами радуги, будто была усыпана горами алмазов. Уже позже, спустившись, первооткрыватели увидели, что на солнце блестела вода, которая стекала по сталактитам.
Изучением пещеры занялись геологи и выяснили, что она образовалась около 25 миллионов лет назад, когда горная гряда Иудейских Холмов поднимались над поверхностью воды. Тысячелетиями вода, насыщенная углекислым газом, просачивалась через трещины и сквозь слой почвы, что и сформировало «убранство» карстовой пещеры. В настоящее время в пещере круглый год поддерживается постоянная температура (+22 С) и высокая влажность (92 -100%), что обеспечивает непрерывный рост сталактитов и сталагмитов.
Названа пещера в честь израильского солдата, Avshalom Shoham, погибшего во время войны на истощение (1967-1970 гг.). После того, как пещера была открыта, еще несколько лет сохранялась тайна о ее существовании, поскольку правительство опасалось, что нерадивые туристы попросту сломают ту красоту, которая тысячелетиями создавалась природой. Авшалом стала доступна для посетителей лишь в 1975 г., с тех пор туристы со всего мира съезжаются, чтобы посмотреть на это природное чудо.
Многие из нас полагают, что скалы и горы являются прочными, и мы часто используем эти слова в качестве эпитетов. Но если бы они на самом деле были таковыми, то человек никогда бы не увидел сталагмит и сталактит. Это обусловлено тем, что капля воды, протекая сквозь толщу скалы, спускается в пещеру, неся за собой ничтожное количество известняка. Затем она проходит через землю в низшие слои мантии и испаряется в них под воздействием тепла Но тот материал, который она тянет за собой, остается на полу или на потолке пещеры, сквозь которую удалось просочиться нашей капле.
Сталагмит и сталактит представляют собой известняковые наросты, которые образуются в процессе водяного намыва. Однако напор воды не носит существенного характера, поэтому данные образования имеют довольно-таки медленный рост. Помимо того что капли смывают вглубь пещер известняк, они также собирают кальций и некоторые другие вещества. Этим можно объяснить разнообразие цветов и оттенков, которые имеют сталагмит и сталактит.
В зависимости от того, с какой скоростью поступает вода, в пещерах образуются рассматриваемые наросты. Когда она стекает медленно, то появляется сталактит, который имеет начало на потолке. А если вода капает достаточно быстро, чтобы не задерживаться самой сверху и смывать различные вещества на пол пещеры, то образуется сталагмит. Иногда случается так, что возраст этих наростов достигает высокого уровня, и они объединяются в одну колонну. С тех пор как произошло их соединение, они становятся сталагнатами. Наиболее редко можно увидеть, как помещение в пещере разделено на два отдельных зала сталагнатным образованием. Это называется драпировкой. Стоит отметить, что в сталагнатах часто можно наблюдать сверкающие камни. хрусталя, который образуется в горах. Зачастую драпировку и сталагнаты ломают для того, чтобы достать эти сверкающие камешки.
Несмотря на все различия, сталагмит и сталактит имеют сходство между собой. Оно заключается в составе. В одной пещере не может быть различных сталактитов и сталагмитов. Все те элементы, из которых они состоят, будут аналогичными друг другу. Рост образований является долгим процессом. Один сантиметр сталактита сможет образоваться за сто лет, а то и более. А сталагмиты вообще растут еще дольше. Это обусловлено тем, что вода замедляется во время своего путешествия сквозь скалы. И редко когда она способна сохранить достаточный напор для того, чтобы упасть на пол пещеры вместе с известняком.
Вы даже не сможете себе представить, насколько прекрасны Фото способно передать их внешний вид в общих чертах, но когда вы смотрите на них под разными углами или светите фонариком, то они словно меняют свои цвета и формы.
Существует еще одна теория образования этих пещерных наростов. Она была представлена в 1970 году и ориентировалась на то, что сталактиты и сталагмиты образуются под действием особого грибка. Когда создается благоприятная среда для его роста, он начинает развиваться. Однако если эта теория верна, то почему до сих пор не была создана искусственная пещера со сталактитами? В любом случае, какую бы тайну эти необычайные пещерные элементы в себе ни хранили, они радуют взгляды тех счастливых людей, которые имели возможность их увидеть хотя бы единожды.
Посетители карстовых пещер могут наблюдать уникальное по своей красоте зрелище - группы сталактитов и сталагмитов. Они вырастают хаотичными нагромождениями и складываются в большие и маленькие группы. А вы знаете, что это вообще такое? Как они образуются и чем различаются между собой?
Начнем с азов. Почему пещеры карстовые
Земная кора неоднородна по составу. На этапе формирования суши и мирового океана образовывались различные горные породы и минералы. Так, например, вулканическая деятельность с высокой температурой и давлением привела к появлению базальта и гранита. А вот залежи водорастворимых пород, таких так известняк, мел или гипс, образовались в менее экстремальных условиях. Миллионы лет вода подтачивала и вымывала эти породы, оставляя за собой большие и малые пустоты. Так появились пещеры, которые стали называть карстовыми. Дело в том, что карст - это пустота внутри какого-то тела. Большая часть известных пещер - карстового происхождения. Однако известны и другие процессы образования пещер, но в них не бывает сталактитов и сталагмитов.
Как появились термины «сталактит» и «сталагмит»
Термины «сталактит» и «сталагмит» ввел в обращение датский натуралист Оле Ворм. Произошло это в 1655 году. Оба термина имеют отношение к греческому языку. Сталактит переводится как «натекший по капле». То есть это своеобразная известковая сосулька, свисающая с потолка карстовой пещеры. Хемогенное образование иногда состоит не из известняка, а из других осадочных пород. По форме сталактиты напоминают ледяные сосульки, бахрому, тонкие соломинки или гребни с разноуровневыми зубцами.
Сталагмит в переводе означает «капля». Это натечная минеральная (известковая) сосулька, которая конусом или столбом растет со дна пещеры. Иногда основным строительным материалом для сталагмита является не известковая порода, а гипс или соль. Но это нечастое явление.
Процесс образования
Форма и размеры известковых наростов и сосулек зависят от величины пещеры и ее расположения. Даже в самой плотной породе есть трещинки и микрощели, через которые внутрь карстовых пещер просачивается вода. Дождям и снегу приходится преодолевать долгий и трудный путь, вымывая по дороге кальций и другие материалы. Поры, сквозь которые влага просачивается внутрь, очень маленькие. Из-за этого вода не сбегает ручейками, а капает с потолка пещер. Каждая капелька несет с собой малое количество осадочных пород (в основном известняка). Затем капля испаряется, а порода, растворенная в ней, остается на потолке или падает на пол. Таким образом создается известковая сосулька, что в пещере висит под сводом, или появляется осадочный нарост, поднимающийся навстречу. В результате пещера приобретает мистически-сказочный вид, рождающий легенды о подземном царстве.
Несмотря на то что процесс идет везде по одному сценарию, в мире не существует одинаковых пещер. Более того, каждый «зал» в пещере уникален. Природа не допускает повторений.
Скорость образования
Образование сталактитов и сталагмитов - процесс длительный. По приблизительным подсчетам ученых, чтобы подрасти на 1 см, им требуется около 100 лет. Скорость роста зависит от скорости капели, влажности внутрипещерного воздуха, температуры и состава растворенных пород. Точные расчеты роста сделать невозможно. При попытках исследований группы ученых получали настолько противоречивые результаты, что привести их к «общему знаменателю» оказалось невозможным. Поскольку исходные данные, такие как интенсивность капели, высота падения, скорость испарения, количество осадочных материалов и так далее, постоянно изменялись. Иногда известковая сосулька вообще прекращала рост на несколько сотен лет.
Как могут выглядеть сталактиты и сталагмиты
Сталагмиты всегда толще и крупнее сталактитов, поскольку вся попавшая с водой осадочная порода, стекает вниз по стенкам, достраивая нарост. Кроме того, сталактиты иногда падают под своим весом, а сталагмиты - нет.
Если движение капель воды не нарушается, то сталактит и сталагмит «спаиваются» в подземную колону. Такая известковая сосулька называется сталагнат. Иногда сталагнаты срастаются и разделяют залы известковой драпировкой.
На наклонных сводах пещер сталактиты имеют форму полос, которые образовывают паруса. Они могут быть ровными и волнистыми. Необходимо понимать, сколько бы пещер вы ни осмотрели, все сталактиты будут уникальны.