Как образовались полезные ископаемые в горах 3 класс
Бóльшая часть всех химических элементов, в том числе и очень ценных, рассеяна в горных породах. Лишь очень незначительная часть их сосредоточена в месторождениях полезных ископаемых. Но хотя содержание элементов в горных породах низкое, их общее количество в земных недрах грандиозно.
Все полезные ископаемые по условиям их образования разделяются на глубинные и поверхностные. Глубинные месторождения называются эндогенными (от греческих слов «edo» — внутри, «geos» — происхождение), а поверхностные — экзогенными (греч. «ехо»— снаружи).
Глубинные, или эндогенные, месторождения формируются в результате внедрения в земную кору раскаленных подземных расплавов, или магм, и их застывания. Магма по трещинам проникает в горные породы. При этом только незначительная часть магмы в вулканах достигает поверхности Земли, образуя потоки лавы и скопления вулканического пепла. Большее количество магмы не доходит до земной поверхности и застывает на глубине, образуя глубинные кристаллические магматические породы, такие как гранит. Застывшие на глубине и на поверхности Земли магматические породы широко используют в качестве природных каменных строительных материалов.
Благодаря различию физических и химических свойств элементов в процессе остывания магматических расплавов в недрах Земли происходит их разделение и образуются скопления части химических элементов.
При остывании так называемых основных магм, содержащих в своем составе не более 50% окиси кремния, процесс разделения веществ в них идет подобно выплавке чугуна в домнах. При этом в скоплениях магмы, застывающих на глубине, кверху всплывают легкие породы, а на дно магматического резервуара опускаются тяжелые минералы. Эти тяжелые минералы образуют рудные магматические месторождения. Наиболее значительные из них – месторождения железа и титана, хрома и платины, меди и никеля. Близки к ним по своему происхождению и месторождения алмазов в кимберлитовых трубках Сибири и Южной Африки, но для их образования, кроме высокой температуры, необходимо огромное давление.
Совершенно иначе обособляются ценные минералы при застывании так называемых кислых магм, содержащих более 50% окиси кремния. В этих магмах повышенное содержание различных газов, в том числе паров воды. Газы растворяют многие химические соединения, особенно металлические, и не дают им выпадать в осадок на ранних стадиях остывания магмы. Поэтому условия для их концентрации создаются в самых поздних, не успевших полностью отвердеть остатках магматических расплавов. Часть таких остаточных расплавов магмы, насыщенных горячими газами и растворенными в них ценными элементами, внедряется по трещинам в горные породы и, остывая, образует так называемые пегматитовые жилы. Они состоят из кварца и полевого шпата, а иногда содержат накопления слюды, драгоценных камней (топаз, аквамарин и др.), минералов бериллия и лития, олова, вольфрама, урана.
Магматические газы с растворенными в них ценными соединениями не только накапливаются в остаточных очагах магмы, но также могут просачиваться через уже отвердевшие стенки. Так они проникают в окружающий остывающий магматический очаг породы. При этом между фильтрующимися раскаленными газами и окружающей породой могут возникнуть химические реакции. Особенно бурно они протекают между горячими магматическими газами и известковыми породами. В ходе таких реакций по периферии массивов остывающих магматических пород, в зоне соприкосновения их с известняками, возникают так называемые скарны. Они состоят из минералов, в состав которых входит известь, кремний и алюминий. Кроме того, в скарнах часто накапливаются минералы железа, меди, свинца, цинка, вольфрама, бора.
Но не все магматические газы реагируют на глубине с горными породами. Большая их часть вследствие высокого давления устремляется по трещинам и порам горных пород вверх, к поверхности Земли. При этом минерализованные пары постепенно охлаждаются, сжижаются и превращаются в горячие минеральные воды — гидротермы. Они продолжают подниматься по пористым водопроницаемым горным породам. По мере дальнейшего охлаждения горячих минеральных вод растворенные в них соединения ценных и других элементов выпадают в осадок. Заполняя трещины горных пород, они образуют жилы полезных ископаемых. Часть элементов гидротерм вступает в реакцию с минералами горных пород и отлагается, формируя залежи полезных ископаемых, замещающие эти горные породы. Такие месторождения, образованные отложениями горячих минеральных вод в недрах Земли, называются гидротермальными. С этой очень важной группой эндогенных месторождений полезных ископаемых связаны большие количества руд меди, свинца, цинка, олова, вольфрама и других ценных элементов.
Экзогенные месторождения образуются под действием геологических процессов у поверхности Земли. Они формируются в ходе длительных изменений горных пород по мере их перемещения из недр к поверхности Земли. Такие медленные или внезапные катастрофические подъемы отдельных участков земной коры происходили во все геологические эпохи и продолжаются в наши дни. У поверхности Земли горные породы под действием колебаний температуры и водных потоков механически разрушаются на мелкие и мельчайшие обломки. Под влиянием воды, кислорода и углекислоты они химически разлагаются, меняя свой состав. Продукты такого разрушения уносятся водными потоками в реки и, оседая на их дне, образуют хорошо известные речные месторождения гравия, песков и глин. При этом некоторые химически стойкие, неокисляющиеся, твердые и тяжелые минералы накапливаются в нижней донной части речных отложений, образуя россыпи. В россыпях могут концентрироваться только тяжелые минералы с удельным весом более 3. Поэтому именно в виде россыпей известны месторождения золота, платины, оловянного камня, вольфрамита и т. д.
Значительная часть минеральной массы, находящейся в речной воде в виде ила или в растворенном состоянии, выносится в моря и океаны. Масштабы такого выноса огромны. Так, Волга за год выносит в Каспийское море 25,5 миллионов тонн взвешенного в воде материала, Амударья в Аральское море — 215 миллионов тонн, Амазонка в Атлантический океан — около 1000 миллионов тонн. В океанах и морях минеральные вещества осаждаются и накапливаются на дне. Эти минеральные вещества поступают с континентов, под влиянием силы тяжести, в результате химического воздействия соленой морской воды или в связи с жизнедеятельностью морских организмов. Так создаются толщи пород осадочного происхождения, среди которых находятся пласты осадочных полезных ископаемых. Кроме таких общеизвестных осадочных пород, как пески, глины, известняки, распространены месторождения руд железа, марганца, алюминия, фосфоритов, угля и нефти.
На поверхности Земли образуются месторождения полезных ископаемых также в результате растворения и выноса части вещества грунтовыми водами, причем в остатке накапливаются трудно растворимые ценные минеральные соединения. Например, в породе, состоящей из соединений кальция и алюминия, кальциевые минералы могут растворяться и удаляться с водой, а в остатке накопятся соединения алюминия — бокситы — ценная руда для производства этого металла. Такие месторождения называются остаточными. Среди них, помимо бокситов, известны залежи железной руды, никелевой руды, фосфорных соединений.
Часть растворенного вещества может снова отложиться под землей из грунтовых вод, при их проникновении по проницаемым породам. Возникающие при этом месторождения так и называются инфильтрационными. Среди инфильтрационных известны месторождения никеля, меди, золота, урана.
Если горные породы и заключенные среди них месторождения полезных ископаемых погружаются в глубь Земли, на них действует давление залегающих на них толщ и внутренний жар Земли. Под их влиянием горные породы и полезные ископаемые изменяются, преобразуются в метаморфические, такие, как гнейс или кристаллический сланец. При этом могут возникнуть метаморфические месторождения полезных ископаемых («метаморфоза» — изменение). К ним относятся как ранее существовавшие, но подвергшиеся интенсивному изменению тела, так и возникшие вновь из-за метаморфизма. К таким принадлежат, например, месторождения мрамора, кровельных сланцев, слюды, графита, гранатов.
Цель урока: Раскрыть роль полезных
ископаемых в деятельности человека и показать
необходимость их бережного использования.
Задачи урока:
Образовательная:
- Ознакомить с разнообразием полезных ископаемых
и некоторыми их свойствами, способами их добычи; - Организовать исследование школьниками
основных свойств полезных ископаемых; - Показать их важную роль в экономике страны.
Развивающая задача:
- Развитие умения анализировать и на основе
анализа строить гипотезы, выводы,
доказательства. - Развивать умения составлять схемы, таблицы.
Воспитательная:
- Показать необходимость охраны полезных
ископаемых; - Поддерживать осознание причастности каждого
школьника в результат совместной учебной
деятельности. - Воспитывать толерантности.
Тип урока: предметный
Форма урока: урок-исследование.
Форма организации учебной деятельности: индивидуально
– групповая, фронтальная.
Методы: частично-поисковый,
исследовательский.
Термины и понятия: полезные ископаемые,
геологи, месторождения, карьер, шахта.
Оборудование: мультимедийный проектор,
экран, молоток, коллекция ископаемых, стеклышки,
гвоздь, стакан с водой, белая бумага, лупы.
Дидактические материалы: презентация
учителя, горные породы, карточка инструкция по
изучению свойств полезных ископаемых.
Ход урока
1 этап. Организационный момент. Психологический
настрой.
– Посмотрите друг на друга, глазками пожелайте
товарищу хорошего рабочего настроения на весь
урок. Теперь посмотрите на меня. Я тоже всем вам
желаю интересного урока.
2 этап. Мотивация и целеполагание.
Презентация.
– Посмотрите на нашу Землю. Богата и
разнообразна природа нашей Земли. Одни богатства
находятся на поверхности Земли, другие спрятаны
глубоко в Земле. (слайды 1, 2, 3).
Какие хитрые секреты
Таят обычные предметы:
Блестят в солонке минералы!
Снежинки – это же кристаллы!
Фольга, скрывавшая конфету –
Металл такой же, как в ракетах.
Таит его простая глина,
Сестра сапфира и рубина!
А коль споткнешься ты о камень,
Не думай, что виной булыжник,
И тут всесильная природа
Тебе подсунула породу!
– Как вы думаете, о каких богатствах и секретах
пойдет сегодня речь?
– Прочитайте тему урока. “Полезные ископаемые”
(слайд 4).
– Какие проблемы нам надо раскрыть по данной
теме? Какие поставим для себя вопросы?
(Какие полезные ископаемые мы знаем? Где
находятся? Как люди используют в своей жизни? Как
надо охранять полезные ископаемые? Как их
добывают?)
– Какую проблему ставим на уроке? (Почему
полезные ископаемые играют большую роль в жизни
человека?) (слайд5).
– Для чего нам необходимо это знать?
– Как будем узнавать неизвестное о полезных
ископаемых? Как будем работать? (работая в
группах).
3 этап. Планирования поиска способа решения.
-Вы посажены в группы по 5 человек.
– Какой первый шаг, для слаженной работы в
группах надо сделать, чтобы найти ответы на все
поставленные вопросы? ( распределить роли в
группе: организатор, секретарь, информаторы).
4 этап. Реализация плана.
Фронтальная работа.
– Исследование. Что такое “полезные” и
“ископаемые” (слайд6).
– Теперь поработайте в группе и попробуйте дать
определение “Полезные ископаемые”.
(“Полезные ископаемые” – природные богатства,
которые люди добывают из глубины земли и её
поверхности и используют). (слайд7).
– Если мы знаем, что такое полезные
ископаемые, то чтобы знать как их использовать,
где применять, как вы думаете, что еще мы должны о
них знать? (свойства). (слайд8).
– Каждое полезное ископаемое обладает каким-
либо свойством. Сейчас мы эти свойства будем
выявлять – исследовать и заносить в таблицу. Конверт№1.
Свойства полезных ископаемых.
| Название | Состояние | Цвет | Основное свойство | Где используют |
| Нефть | Жидкое; легкая; маслянистая | коричневый | горючесть | топливо |
| Каменный уголь | Твердое; тяжелый | черный | горючесть | топливо |
| Гранит | Очень твердое тяжелый | красный, серый, белый | прочность | строительство |
Нефть (слайд9). Исследование. Показ
учителя опытов и заполнение таблицы. Вывод (слайд10).
Каменный уголь.
Исследовать по плану (слайд11).
План изучения свойств каменного угля.
1. Рассмотрите образец каменного угля.
Определить его цвет. Имеет ли блеск?
2. Опустите кусочек в воду. Он плавает на её
поверхности или тонет?
3. Проведите ногтем по породе.
- Если остался след – то порода мягкая;
- Если можно поцарапать гвоздем, то он твердый;
- Если нет следа от гвоздя, то очень твердый.
4. Уголь твердый, но предположим, что хрупкий.
Докажите! Найдите способ доказательства.
5. Где используют и на основании какого
свойства?
– Сравните эти два полезных ископаемых,
используя таблицу.
План изучения свойств гранита (слайд12).
1. Рассмотрите в лупу кусочек гранита.
Определите, какого цвета и из чего состоит?
Подумайте, на какой фрукт похож и почему
называется гранит?
2. Определите легче или тяжелее воды?
3. Сравните твердость гранита и твердость угля,
оставляя на нем царапины ногтем, гвоздем.
4. Убедитесь в особой прочности гранита.
Проведите по стеклу гранитом и углем. Что оставит
след или царапину на стекле (уголь или гранит)?
Выводпо таблице о граните.
– Давайте сравним по таблице уголь и гранит.
Физминутка (слайд13).
По дорожке шли, шли,
Много камешков нашли.
Присели, собрали и дальше пошли.
По дорожке, по дорожке
Прыгаем на левой ножке
И по это же дорожке
Прыгаем на правой ножке.
По дорожке побежим, до лужайки добежим.
На лужайке, на лужайке
Мы попрыгаем как зайки.
Стоп! Немножко отдохнем!
И опять работать мы пойдем!”
– Продолжаем работу. Нам предстоит еще многое
узнать.
– Итак, зная свойства полезных ископаемых, что
мы теперь можем узнать? (где используют и как
добывают)
5 этап. Работа по учебнику. С 49- 50. Приложение:
Конверт №2. (см. в конце статьи)
– Как вы думаете, кто такие геологи?
– Сейчас каждая группа будет геологами –
разведчиками. Вы отправляетесь на разведку и
через несколько минут расскажите нам о способах
добычи полезных ископаемых. В этом вам помогут
учебник и конверт №2.
У каждой геологической группы свое задание.
Начинать свой рассказ будете со слов: “Мы
геологи только что вернулись с экспедиции….” В
помощь к вашему тексту есть еще дополнительная
информация. Используйте ее.
Перед рассказами поработаем с понятиями: (слайд
14).
Геологи – люди, занимающиеся изучением и
поиском полезных ископаемых.
Месторождения – места, где в глубинах земли и
на её поверхности залегают полезные ископаемые.
Карьер – это открытый котлован.
Шахты – это глубокие колодцы.
(Дети читают приготовленные сообщения)
(слайд15,16,17,18,19,20,21,22).
– Теперь по вашим рассказам составим небольшую
схему – “паучок” (слайд 23).
Для чего человеку нужны полезные ископаемые и
где он их использует?
Ребята, а два овала не изучены. Чтобы их
изучить, послушаем сообщения. (Дети рассказывают
о соли и природном газе) (слайд24,25,26,27).
6 этап. Бережное использование.
– Может ли наша экономика обойтись без
природных богатств?
– Полезные ископаемые – это источник нашей
жизни.
– Скажите, а что будет, если исчезнут полезные
ископаемые с нашей Земли?
– Что же должен делать человек, чтобы по-
хозяйски использовать богатства подземных
кладовых?
7 этап. Вывод (слайд 28,29).
Полезные ископаемые – это клад нашей Земли.
Поэтому, как любой другой клад, их нужно беречь и
охранять. Запасы полезных ископаемых на Земле не
бесконечны. Нужно правильно и бережно относиться
к подземным богатствам, которые не возможно
восстановить. А как мы с вами будем бережно
использовать эти богатства?
8 этап. Рефлексия (слайд 30).
– Какие задачи ставили в начале урока?
– Как вы думаете, справились ли мы на уроке с
поставленной задачей?
-Что помогло нам в работе?
– Какие открытия для себя сделали?
9этап. Оценивание работы.
Оценка в группе.
1 0этап. Домашнее задание (слайд 31)
– Поднимите руку те, кому захотелось после урока
узнать больше о полезных ископаемых и
подготовить сообщение.
– Много еще полезных ископаемых на земле. Вот и я
предлагаю вам приготовить сообщение о полезном
ископаемом Новосибирской области.
– Если кто-то будет затрудняться, то тем детям я
предлагаю приготовить сообщение о любом
полезном ископаемом.
Приложение к уроку. Конверты.
Задание группе 1.Каменный уголь.
Уголь называют каменным, потому что он твердый
и его долгое время считали камнем. А на самом деле
уголь образовался из древних растений. Но вот
пришли люди, увидели эти залежи. Уголь добывают
двумя способами: открытым – добыча в карьере, и
закрытым – добыча в шахтах.
Карьер – это открытый котлован.
Шахта – это глубокий колодец.
Уголь – одно из самых необходимых полезных
ископаемых. Он обогревает жильё, дает своему
другу- человеку лекарства. Без угля нельзя
выплавить металл, приготовить пищу. А еще из него
готовят духи и разные пахучие сиропы.
Задание группе 2.Нефть.
Наша страна очень богата нефтью. До сих пор
ученые не пришли к единому мнению по тому, как я
образовалась. Многие утверждают, что за сотни
миллионов лет вещества, составлявшие когда – то
водоросли, рыб и рачков, превратились в нефть. Без
нефти сейчас нельзя обойтись в современном мире.
Более тысячи веществ изготавливают из этой
маслянистой коричневатой жидкости. Например,
чистейший бензин, для авиации и смазочные масла
для машин. Из нефти получают духи, лекарства,
фотопленки, пластмассы, из которых можно строить
дома и делать машины.
Для того, чтобы добыть нефть строят буровые
установки и бурят глубокие скважины.
Задание группе 3. Железная руда.
С давних пор человек ищет месторождения РУД,
содержащих различные металлы. Из руд чёрных
металлов выплавляют железо, чугун, сталь. А из руд
цветных металлов – алюминий, медь, цинк, свинец.
Как правило, изделия изготавливают не из чистых
металлов, а из сплавов. Как много вокруг нас
металлических предметов: ножницы, ложки,
кастрюли, вёдра.. а станки на заводе, самолеты и
автомобили, поезда на рельсах, да и сами рельсы.
Все это из металлов! А металлы получены из РУД,
добытых в природе.
Задание группе 4 .Строительные материалы.
Песок, глина, известняк.
Песок – это рыхлая порода, состоящая из
мельчайших частиц. Это продукт разрушения
твердых пород. Незаменим в стекольном
производстве, строительстве дорог.
Глина – это широко применяемый строительный
материал. Кирпич делают из глины. А еще делают
красивую фарфоровую, фаянсовую посуду. Глина
образуется в результате выветривания различных
горных пород. В воде она намокает, становится
вязкой, пластичной.
Известняк – залегает в земле громадными
слоями. Обыкновенный камень белого или серого
цвета. Из него иногда состоят целые горы.
Используют в строительстве. Мелом пишут по доске.
Белят стены. Используют при строительстве домов.