Вода способна пробивать в горных породах длинные проходы. Такие проходы называются пещерами. Пещеры в большинстве случаев образуются в тех местах, где залегают пласты минералов, которые вода может растворить. Пещеры редко представляют собой отдельную пустоту в горе, а большей частью - ряд пустот.
Эти пустоты имеют форму залов или гротов самой разной величины. Пещеры обычно соединены между собой тесными или низкими проходами. В горе встречаются целые подземные города с системой ходов и залов, расположенных почти на одном уровне, или с уклоном в одну из сторон.
В некоторых камерах текут подземные речки или ручейки. Есть подземные впадины, где сохранились озерки-бассейны разных размеров со стоячей водой на дне отдельных гротов.
Камеры бывают очень большие или очень маленькие. В Северной Америке есть знаменитая Мамонтова пещера. Она состоит из двухсот галерей, общей длиной не менее двухсотпятидесяти километров. Самая большая имеет высоту тридцать метров. Пол пещер обычно усеян обломками горной породы, или покрыт пылью. В пещерах часто находят кости людей и животных, которые жили здесь много тысяч лет назад. Тогда люди не умели строить домов и прятались от холода и хищников в пещерах.
В наше время пещеры заселены летучими мышами, совами, филинами и голубями.
Первобытный человек, живший в пещерах, оставил в них кости свои и животных, которых он съедал, угли и золу своих огнищ, остатки каменных и костяных топоров и ножей. На стенах многих пещер до нашего времени сохранились рисунки и надписи.
На дне и своде практически любой пещеры можно увидеть твердые, окаменевшие формы, которые образовались из извести и капелек воды, просачивающихся через трещины в потолке. Таким образом медленно, но верно растет сосулька, превращаясь со временем в довольно ощутимую громадину, а называется она сталактитом.
С пола, в тоже время, растёт другая сосулька, более широкая и плоская - сталагмит. Если в потолке много трещин, то на нём со временем вырастает множество сталактитов. Если не обламывать сталактиты и сталагмиты - они со временем, соединившись друг с другом, образуют прочную блестящую колонну. Эти капельки на своде и на полу пещеры создают очень красивые и эффектные при искусственном освещении архитектурные ансамбли.
Ещё красивее световые эффекты в пещерах - ледниках, так как сталактиты и сталагмиты в них состоят изо льда. При низкой температуре они растут не только зимой, но и летом. На стенах и сводах, где вода не капает, водяной пар осаждается в виде инея, состоящего из крупных красивых ледяных кристаллов. Эти кристаллы отражают огонь свечей или факелов миллионами блёсток.
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!!!
Сталактиты пещер всегда были интересны людям. Среди натечных сталактитовых образований выделяют гравитационные (тонкотрубчатые, конусообразные, пластинчатые, занавесообразные и др.) и аномальные (в основном геликтиты).
Особенно интересны тонкотрубчатые сталактиты , образующие иногда целые кальцитовые заросли.
Их формирование связано с выделением карбоната кальция или галита из инфильтрационных вод. Просочившись в пещеру и попав в новые термодинамические условия, инфильтрационные воды теряют часть углекислого газа. Это приводит к выделению из насыщенного раствора коллоидного карбоната кальция, который отлагается вдоль периметра падающей с потолка капли в виде тонкого валика. Постепенно наращиваясь, валики превращаются в цилиндр, образуя тонкотрубчатые, нередко прозрачные сталактиты. Внутренний диаметр трубчатых сталактитов составляет 3–4 мм, толщина стенок обычно не превышает 1–2 мм. В отдельных случаях они достигают 2–3 и даже 4,5 м длины.
Среди сталактитов наиболее распространены конусообразные сталактиты
Рост их определяется за счет вод, стекающих по тонкой полости, расположенной внутри сталактита, а также за счет поступления кальцитового материала по поверхности натека. Нередко внутренняя полость располагается эксцентрично. Из отверстия этих трубочек через каждые 2–3 мин. капает прозрачная вода. Размеры конусообразных сталактитов, располагающихся преимущественно вдоль трещин и хорошо их индицирующих, определяются условиями поступления карбоната кальция и величиной подземной полости. Обычно сталактиты не превышают 0,1–0,5 м длины и 0,05 м в диаметре. Иногда они могут достигать 2–3, даже 10 м длины () и 0,5 м в диаметре.
Интересны сферические (луковицеобразные) сталактиты , образующиеся в результате закупорки отверстия трубки. На поверхности сталактита возникают аберрационные утолщения и узорчатые наросты. Сферические сталактиты из-за вторичного растворения кальция водами, поступающими в пещеру, нередко пустотелы.
Анемолиты — изогнутые сталактиты
В некоторых пещерах, где наблюдается значительное движение воздуха, встречаются изогнутые сталактиты – анемолиты , ось которых отклонена от вертикали.
Образование анемолитов определяется испарением свисающих капель воды на подветренной стороне сталактита, что вызывает изгибание его в направлении движения воздушного потока. Угол изгиба у отдельных сталактитов может достигать 45°. Если направление движения воздуха периодически изменяется, то формируются зигзагообразные анемолиты .
Аналогичное происхождение со сталактитами имеют занавеси и драпировки, свисающие с потолка пещер. Они связаны с инфильтрационными водами, просачивающимися вдоль длинной трещины. Некоторые занавеси, состоящие из чистого кристаллического кальцита, совершенно прозрачны. В нижних частях их нередко располагаются сталактиты с тонкими трубочками, на концах которых висят капельки воды. Кальцитовые натеки могут иметь вид окаменевших водопадов. Один из таких водопадов отмечен в гроте Тбилиси Новоафонской (Анакопийской) пещеры. Высота его около 20 м, а ширина 15 м.
– это сложно построенные эксцентрические сталактиты, входящие в подгруппу аномальных сталактитовых образований. Они встречаются в различных частях карстовых пещер (на потолке, стенах, занавесях, сталактитах) и имеют самую разнообразную, нередко фантастическую форму: в виде изогнутой иглы, сложной спирали, скрученного эллипса, круга, треугольника и т. д. Игольчатые геликтиты достигают 30 мм в длину и 2– 3 мм в диаметре. Они представляют собой монокристалл, который в результате неравномерного роста меняет ориентацию в пространстве.
Встречаются также поликристаллы, вросшие один в другой. В разрезе игольчатых геликтитов, растущих в основном на стенах и потолке пещер, не прослеживается центральная полость. Они бесцветны или прозрачны, конец их заострен. Спиралеобразные геликтиты развиваются преимущественно на сталактитах, особенно тонкотрубчатых. Они состоят из множества кристаллов. Внутри этих геликтитов обнаруживается тонкий капилляр, через который раствор достигает внешнего края агрегата.
Образующиеся на концах геликтитов капельки воды, в отличие от трубчатых и конических сталактитов, длительное время (многие часы) не отрываются. Это определяет крайне медленный рост геликтитов. Большинство их относится к типу сложных образований, имеющих причудливо-замысловатую форму.
Сложнейший механизм возникновения геликтитов в настоящее время еще недостаточно изучен. Многие исследователи (Н.И. Кригер, Б. Жезе, Г. Триммель) формирование геликтитов связывают с закупоркой канала роста тонкотрубчатых и других сталактитов. Поступающая внутрь сталактита вода проникает в трещины между кристаллами и выходит на поверхность.
Так начинается рост геликтитов, обусловленный преобладанием капиллярных сил и сил кристаллизации над силой тяжести. Капиллярность является, повидимому, главным фактором образования сложных и спиралеобразных геликтитов, направление роста которых первоначально в значительной мере зависит от направления межкристаллических трещин.
Ф. Чера и Л. Муча (1961) экспериментальными физико-химическими исследованиями доказали возможность осаждения кальцита из воздуха пещер, что и вызывает образование геликтитов. Воздух с относительной влажностью 90–95%, перенасыщенный мельчайшими капельками воды с бикарбонатом кальция, оказывается аэрозолем. Выпадающие на уступы стен и кальцитовых образований капельки воды быстро испаряются, а карбонат кальция выпадает в виде осадка.
Наибольшая скорость роста кристалла кальцита идет вдоль главной оси, обусловливая формирование игольчатых геликтитов. Следовательно, в условиях, когда дисперсионной средой является вещество, находящееся в газообразном состоянии, геликтиты могут расти за счет диффузии растворенного вещества из окружающего их аэрозоля. Созданные таким путем («аэрозольный эффект») геликтиты получили название «пещерного инея».
Наряду с кольматажем питательного канала отдельных тонкотрубчатых сталактитов и «аэрозольного эффекта» на формирование геликтитов, по мнению некоторых исследователей, влияют также гидростатическое давление карстовых вод (Л. Якуч), особенности циркуляции воздуха (А. Вихман) и микроорганизмы. Эти положения, однако, недостаточно аргументированы и, как показали исследования последних лет, в значительной мере дискуссионны. Таким образом, морфологические и кристаллографические особенности эксцентричных натечных форм могут объясняться либо капиллярностью, либо влиянием аэрозоля, а также комбинацией этих двух факторов.
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.