Что можно найти на земле и прямо в ней?
Внешняя твёрдая оболочка нашей планеты, литосфера, состоит из горных пород. Большинство из них образовалось в ходе природных процессов – оседания раковин на глубину древних водоёмов, распространения мелких кусочков гор посредством ледников, ветров и течений. Эти породы так и называют – осадочные, а состоят они, соответственно, из минералов и мягких или твёрдых органических веществ.
В качестве примера осадочной породы можно привести известняк, состоящий из остатков морских животных. Встречаются в известняке и окаменелости – зубы и кости, отпечатки лап и тел, следы жизнедеятельности организмов и т. д. Окаменелости образуются в том случае, когда органические вещества из умершего существа за тысячи лет замещаются минералами глубоко в земле. Потом эти остатки снова оказываются на поверхности в результате движения коры и разрушения верхних пород.
Помимо осадочных существуют также магматические породы, появившиеся за счёт активности вулканов и застывания их магмы или лавы (например, вулканическое стекло, базальт и гранит), и метаморфические – это когда исходная горная порода изменяется из-за разных физических и химических реакций. К последним относят мрамор, из которого благодаря сиянию и разнообразию цветов делают памятники, мебель и предметы декора.
Кусок горной породы, который можно найти в разных уголках Земли – это камень, т. е. твёрдое ископаемое. Кстати, горные породы есть не только на Земле, но и на поверхности других планет, спутников, астероидов и метеоритов.
Что же такое минерал, из которого состоит большинство горных пород? Это природное химическое соединение, получившее, как правило, форму твёрдого кристаллического тела. Минералы имеют однородный состав и определённые свойства, т. е. разную плотность, текстуру, хрупкость, блеск и т. д. Можно сказать, что большинство минералов – кристаллы, но далеко не всякий кристалл – это минерал. Дело в том, что у минералов происхождение всегда естественное, а кристалл можно создать искусственно.
На Земле существует порядка пяти тысяч минералов, некоторые из которых – очень дорогие. Последние называют драгоценными камнями. Минерал считают драгоценным, если он редкий, долговечный и красивый. Из таких камней делают ювелирные изделия, за ними охотятся коллекционеры (а иногда и преступники). В наши дни драгоценными считают алмаз (который после огранки превращается в бриллиант), рубин, сапфир, изумруд, александрит. Менее редкие минералы именуют полудрагоценными камнями. Это, например, топаз, аметист, гранат, опал и т. д. Древний человек изготавливал из минералов первые орудия труда, потом они стали служить основой для украшений и валютой, еще позже – материалами для строительства и промышленности.
Как поддержать детское хобби: домашние опыты
Если ваше чадо увлекается минералами всерьёз, самое время завести коллекцию (или чистых минералов, или камней с разными минеральными включениями). Прежде всего изучите свой регион и узнайте, какие породы чаще всего встречаются в ваших краях. Образцы минералов можно найти в сувенирных лавках при музеях, у ремесленников и даже на заводах. При желании заказывать их можно и в интернете. И не забывайте привозить камушки из семейных поездок на море и в горы! Также вы можете приобрести специальный набор для выращивания кристаллов или попробовать сделать их самостоятельно лишь с помощью соли и воды. Так ребёнок сможет наглядно отличить кристаллы от минералов.
Чтобы пополнить багаж знаний ребёнка, купите специализированный атлас, который помогает определять горные породы по внешнему виду. Когда коллекция начнёт собираться, можно переходить к домашним экспериментам и исследованиям.
- Коллекцию увлекательно рассматривать под микроскопом или с лупой. Предложите ребёнку сравнить минералы или породы, которые имеют идентичный состав, но при этом совсем не похожи друг на друга и внешне, и свойствами. К примеру, можно изучить бриллиант (т. е. гранёный алмаз) и графит (в виде карандашного стержня), которые состоят из одного и того же углерода. Точно так же можно сравнить известняк (в виде кусочка мела) и мрамор, состоящие из кальцита.
- Можно также предлагать ребёнку взвешивать камни, чтобы удостовериться, что их размер и вес не всегда взаимосвязаны. Другой вариант – определять твёрдость образцов по глубине следа, который можно оставить гвоздём.
- Некоторые горные породы можно определять, если провести камнем по листу бумаги и посмотреть на толщину и цвет оставленной полоски. Минерал можно потереть и о твёрдую поверхность, например, о кусочек кухонной плитки. Штрих, который вы получите, может быть даже не того цвета, что и сам минерал.
- При желании некоторые минералы можно притягивать магнитом и плавить с помощью свечи или зажигалки. Более того, отдельные образцы имеет смысл даже понюхать: такие включения, как например сера, могут спровоцировать появление тухлого запаха.
- Ещё можно разбить найденный камень молотком и посмотреть, какие вкрапления минералов видны на сломе. Проанализируйте с ребёнком и то, как камень раскололся: количество фрагментов, острые края и т. д. Наконец, интересно наблюдать за горными породами, опуская их в разные жидкие среды, например, в уксус.
Результаты всех этих опытов удобно записывать в геологический дневник-журнал. Туда же можно вклеивать снимки камней или рисовать их с натуры всей семьёй.
Детей постарше можно записать в геологическую секцию, если такая есть в вашем городе. Под руководством специалиста ребята изучают минералы и устраивают выезды на практику, а также на выставки в соседних городах. Для серьёзных наблюдений можно приобрести школьнику минералогическую шкалу Мооса или специальный карандаш для установления твёрдости камня, а также лупу чёрного поля, с помощью которой легко увидеть вкрапления даже в прозрачных минералах.
Интересные факты о камнях и минералах для детей
- Многие минералы получили оригинальные латинские, греческие или восточные названия благодаря своим оттенкам. Например, красный гематит именуют в честь крови. Иногда минералы называют из-за их разных свойств: так, пирит получил наименование от слова «огонь» за счёт способности высекать искры при ударе. Ещё в названиях могут фигурировать растения: малахит похож по цвету на листок мальвы, а гранат – на зёрна из плодов гранатового дерева.
- Для некоторых людей минералы имеют символическое и эзотерическое значение, с их помощью даже пытаются лечить болезни и вступать в связь с потусторонним миром. Однако не стоит забывать, что среди камней есть и те, что опасны для человека. Например, чароит может быть сильно радиоактивен, а киноварь содержит много ртути и по своему вредному эффекту похожа на разбитый градусник.
- Драгоценные минералы до сих пор добывают вручную. Например, для добычи изумруда в один карат надо переработать около 20 тонн земли. Но иногда случается, что людям помогают животные. Например, в Америке есть место, где дорогостоящий вид граната добывают… муравьи. Они просто выбрасывают минерал на поверхность, когда строят свои жилища.
- Самый твёрдый минерал на нашей планете – алмаз. Он образуется глубоко в земле, и связь между его атомами углерода очень прочная. В результате, например, с помощью алмазного бура возможно просверлить любую горную породу. Самый крупный алмаз в мире – «Звезда Африки» – весит около 600 грамм. А ещё в нашей Вселенной есть планеты, которые почти полностью состоят из алмаза.
Мир камней удивителен: он может рассказать не только о том, как сейчас устроена наша планета, но и какой она была сотни тысяч лет назад. Так что не спешите ругать своего ребёнка, если он в очередной раз копается в земле или поднимает что-то с дороги. Благодаря детскому интересу к горным породам можно привить любовь к природе и истории, а также сделать всей семьёй множество классных поделок из камней – от картин до бижутерии.
