Исследовательская работа "Доказательсьво происхождения котловины озера Домашнее"

XII районный конкурс творческих исследовательских работ, посвященный

 80-летию Барабинского района

Тема работы: Доказательство происхождения котловины озера Домашнее(Жилое).

Авторы: учащиеся 8 класса: Заворин Кирилл

                                               Емельянов Никита

                                               Поляков Данил

Филиал Муниципального казенного общеобразовательного                        учреждения Зюзинской средней общеобразовательной школы Казанцевская основная общеобразовательная школа  Барабинского района Новосибирской области

Руководитель: учитель географии высшей категории
Чабанова Наталья Витальевна

Д.Казанцево

2016 год

Содержание

Введение                                                                                                                             3-4

Теоретическое обоснование                                                                                              4-5

Краткая характеристика района исследования                                                               5

 Глава 1.Доказательства происхождения котловины озера Домашнее                        5

1.1.Типы озерных котловин нашей местности                                                                6-7

1.2.Сравнительная характеристика солености озер Домашнее и Чаны                       7

1.3.Сравнительная характеристика РН среды воды озера Чаны и озера Домашнее   7-8

1.4.Сравнительная характеристика физико-химического состава воды озер             
Домашнее и Чаны                                                                                                              8

1.5.Наличие ионов кальция и магния в воде озер Домашнее и Чаны                           8                     

Заключение                                                                                                                         8-9

Список литературы                                                                                                             10

Приложение:

         1.Озеро Домашнее                                                                                                  11

2. Наши предыдущие работы по исследованию

органолептических и физико-  химических свойств

воды озера Домашнее.                                                                                            12

3.Озера-степные блюдца                                                                                        13

4. Форма берегов озера Домашнее                                                                        14

5. Морфометрические показатели озера Домашнее                                            15

6.Батиметрическая карта озера Домашнее                                                          16

7.Профиль котловины озера Домашнее    и озера-блюдца                                 17.

8. Определение солености воды озера Чаны                                                       18                                9. Определение РН среды воды озер Чаны и  Домашнее                                   19

10. Доказательство присутствия ионов  натрия и хлора в воде озер               
Домашнее и Чаны                                                                                                   20

11.Определение наличия ионов кальция и магния в озерной воде                   21

Введение.

         На протяжении нескольких лет мы ведем  работу по исследованию озера Домашнее, на берегу которого находится деревня Казанцево. (Приложение 1).Мы измерили глубины озера, построили батиметрическую карту, профиль озера, изучили органолептические и физико-химические свойства воды озера.

Проводя наблюдения за изменениями уровня воды в озере,  мы пришли к выводу, что озеро в основном имеет питание от выпавших осадков, а приток грунтовых вод отсутствует.

В этом году мы продолжили работу по исследованию озера, посвятив ее вопросам происхождения котловины озера.

Проанализировав литературу, мы предположили, что озеро Домашнее по происхождению  - остаточно-реликтовое  озёро древнеозёрных равнин. К ним относят – Чаны– крупнейшее озёро области, а также многочисленные малые водоемы различной формы в пределах его бассейна, в том числе и озеро Домашнее.

Надо отметить, что это озеро Домашнее никогда не изучалось.  Сведений о его природе и состоянии нет. Поэтому мы и выбрали  озеро Домашнее для комплексного исследования, что бы иметь полное представление о его природе.  Данная работа позволит обратить внимание жителей села на природу родного края, привлечь общественность к сохранению озера.

Цель работы:

Выяснить происхождение  котловины озера Домашнее.

Задачи работы:

1.Рассмотреть основные типы озерных котловин Барабы-суффозионно-просадочные и остаточно-реликтовое  озёра древнеозёрных равнин.

2.Выяснить характерные черты суффозионно-просадочных и остаточно-реликтовых  озёр.

3.Сравнить морфометрические показатели суффозионно-просадочных озер и озера Домашнее.

4.Сравнить физико-химические свойства воды озера Домашнее и озера Чаны, являющимся остаточно-реликтовым  озёром.

Рабочая гипотеза: озеро Домашнее относится к остаточно-реликтовым  озёрам древнеозёрных равнин.

Материалы и методика исследования.

Летом 2015 года мы  произвели заборы воды и придонного  ила озера Чаны а  затем продолжили работу в лабораторных условиях. Так же мы использовали результаты  исследования органолептических и физико-химических свойств воды озера Домашнее (Приложение 2),  Проанализировали физическую, почвенную, климатическую карты Новосибирской области с целью изучения условий образования озер, изучили научную литературу.

Методы исследования:

-эксперимент

-наблюдение

-анализ

-сравнение.

Теоретичекое обоснование.

Новосибирская область относится к числу наиболее заозеренных в пределах лесостепной и степной зон Российской Федерации: в ее фонде насчитывается свыше 6800 озер абсолютное большинство которых относится к малым. (1, с 5) Степень заозеренности крайне неравномерна, большинство водоемов расположено на левобережье Оби – в центральной и западной частях Барабинской и Кулундинской равнинах. Отмеченное изобилие и распределение озер обусловлено рядом причин. Во-первых, своеобразным географическим положением территории на стыке гумидной и семиаридной зон увлажнения (от с. Кыш- товка на севере до г. Купино на юге на расстоянии 250 км выражены 5 природно- климатических подзон – подтайги, северной и южной лесостепи, колочной и типичной степи). Во-вторых, геологическим строением, т.е. практически повсеместным распростра- нением пород тяжелого механического состава – глин и тяжелых суглинков, являющихся водоупорами для атмосферной влаги. В-третьих, разнообразием генетических типов озерных котловин, наибольшее распространение из которых получили котловины, образовавшиеся под действием суффозионно-просадочных процессов.(2, с. 350)

 По происхождению котловины озёр области делятся на ряд генетических типов

1. Озёра, котловины которых образовались под действием суффозионно-просадочных процессов. Они получили наиболее широкое распространение, встречаются почти в каждом районе области. Образование таких котловин происходит вследствие вымывания подземными водами легкорастворимых частиц солей, цементирующих грунты, с последующим проседанием вышележащих толщ и образованием на поверхности западин, воронок, блюдец. Озёра отличаются небольшой площадью, имеют в плане овально-округлую форму и малые глубины до 1,5–2 м.

2. Озёра, происхождение котловин которых связано с водно-эрозионными и водно-аккумулятивными процессами. Эти водоемы широко распространены по долинам среднего и нижнего течения современных рек. Характерно, что по долинам рек Тары, Тартаса и Оми количественно преобладают старичные озёра, а в долинах рек Карасука, Чулыма и Каргата – плёсовые (разобщенные в межень плёсы или озеровидные расширения рек). Параметры глубин котловин озёр данной группы довольно разнообразны. Так, старицы сравнительно глубоководные – от 1,2 до 6 м. Плёсовые озера (за редким исключением) всегда мелководные (0,6–2 м).

3. Озера, имеющие котловины вторичного происхождения. Встречаются в северной и северо-западной части области (Урманное, Маметьево, Теннис, Гурмень). Водоемы имеют большие перепады глубин – от 1 до 18 м, что обусловлено неодинаковой скоростью деструкции торфяных толщ, сочетающихся в последующем с суффозионными процессами и сложную в плане форму.

4. Озёра, котловины которых приурочены к переуглубленным участкам днищ ложбин древнего стока влажных эпох четвертичного периода – Карасукской, Баганской. Возникновение котловин этих озёр связано с образованием перемычек и плотин из аллювия в древних ложбинах стока (Хорошее, Чебачье, Студеное, Чаган). Озёра этой группы имеют вытянутые (с северо-востока на юго-запад) неглубокие (0,4–4 м) котловины.

5. Остаточно-реликтовые озёра древнеозёрных равнин. К ним относят – Чаны, Убинское, Сартлан – крупнейшие озёра области, а также многочисленные малые водоемы различной формы в пределах их бассейнов. Расположенные в котловинах тектонического происхождения, они, во влажные эпохи четвертичного периода (4300 л.н. и 2800–1800 л.н.) представляли собой крупные единые водоемы. В последующие регрессивные фазы произошло усыхание пра-озера и их распад на многочисленные мелководные (0,3–1,2 м) водоемы, различающиеся размерами и формой. (4, с. 297;5, с.57;6, с.63)

Озера заполняют котловины, которые имеют разное происхождение.

По данным профессора Поползина А.Г., котловины озер Барабинского района относятся к двум основным типам:

1. Озера,котловины которых образовались под действием суффозионно-просадочных процессов, так называемые степные блюдца.
2. Остаточно-реликтовые озёра древнеозёрных равнин.

Краткая характеристика района исследования.

Барабинский район Новосибирской области находится на  юге лесостепной зоны. Характерен полузасушливый полуаридный  климат. Средняя температура июля - + 19,2 градуса, января- -19,9 градусов. Годовое количество осадков -330мм.

Теплый и сухой климат способствуют произрастанию луговых злаков на черноземных почвах. Близкое залегание грунтовых вод способствует развитию болот. Рельеф Барабинского района— низменная равнина. Абсолютные высоты здесь не превышают 200 м. В Барабинском районе Новосибирской области насчитывается около трехсот  озер. Одно из этих озер- Домашнее(Жилое), на берегу которого находится наша деревня.

 Глава 1.Доказательства происхождения котловины озера Домашнее.

Мы предположили, что озеро Домашнее по происхождению  - остаточно-реликтовое  озёро древнеозёрных равнин. Но учитывая работы Поползина, в которых он говорит о том, что малые озера Барабинского района могут быть суффозионно-просадочного происхождения, мы решили обосновать оба типа происхождения озерных котловин.

1.1.Типы озерных котловин нашей местности.

                        Суффозионно-просадочные озера, так называемые степные блюдца.

Озер суффозионно-просадочного происхождения много  в степях и лесостепях Западной Сибири.  Суффозией называется разрушение горных пород вследствие растворения подземными водами легкорастворимых горных пород  и сопровождается оседанием вышележащей толщи с образованием на поверхности  неглубоких понижений. По существу это плоскодонные степные блюдца, затопленные водой.

Из  уроков географии  мы знаем, что подземные воды могут вымывать соли, гипс, известняк. Мы проанализировали карту полезных ископаемых Новосибирской области, учебник «География Новосибирской области» В.М. Кравцова и Р.П. Донукаловой и сделали вывод, что легкорастворимые горные породы в нашей местности отсутствуют, зато много глин, в которых степные блюдца образоваться не могут.

 Для доказательства происхождения котловины озера Домашнее мы провели морфометрические замеры озера, построили батиметрическую карту  и профиль озера.

   Озера суффозионно-просадочного происхождения округлой формы, диаметром до 10-15 метров,  глубина суффозионно-просадочных озер измеряется полуторами  метрами. Так же озёра степные блюдца  отличаются небольшой площадью,  в сухие годы вода в них может полностью исчезать.(Приложение 3). Озеро Домашнее  имеет достаточно сложную конфигурацию береговой линии, особенно сильно изрезан северный берег,(Приложение 4), сильно вытянутое с запада на восток на длину 2703м, ширина  озера 401м.,площадь Домашнего озера – 1043 9 кв м (Приложение 5), глубины озера Домашнее  до 1м 80 см(Приложение 6). По рассказам старожилов озеро Домашнее не пересыхало никогда. Имеются отличия в профиле озер. Озера суффозионно-просадочного происхождения плоскодонны, а профиль озера Домашнее отличается незначительными перепадами высот.(Приложение 7).

                 Сравнительная характеристика озер степных блюдец и озера Домашнее

Критерии	Озера суффозионно-просадочного происхождения	озеро Домашнее
Горные породы	известняк, гипс, лесс	Глины
Форма озера	округлая	сильно вытянутая
Размеры озера	диаметр 10-15 м	длина  2703м щирина 401м
Площадь озера	небольшая	10 439м кв
Глубины	до 1,5 м	1,8м
Возможность пересыхания	пересыхает в засушливые годы	на памяти старожилов не пересыхало никогда
Отличия профиля	Плоскодонные	Незначительные перепады высот.

Анализируя таблицу  мы сделали вывод, что котловина озера Домашнее не может быть суфозионно-просадочного происхождения.

                           Остаточно-реликтовые озёра древнеозёрных равнин.

По данным  Поползина А.Г., Савченко Н. В., к ним относят – Чаны– крупнейшее озёро области, а также многочисленные малые водоемы различной формы в пределах его бассейна, по нашему мнению и озеро Домашнее. Свое предположение мы основывали на том, что озеро Домашнее находится в непосредственной близости от озера Чаны, а так же на рассказах старожилов деревни, что когда-то озеро Домашнее соединялось  с озером Чаны.

             Мы решили доказать принадлежность озера Домашнее к остаточно-реликтовым озерам путем сравнения его химического состава воды с водой озера Чаны, так как если эти оба озера имеют общее происхождение, свойства воды могут быть похожи. Мы сравнили такие свойства воды, как соленость, НР-среда, наличие в озерной воде ионов натрия и хлора, магния и кальция.

1.2.Сравнительная характеристика солености озер Домашнее и Чаны.

 Мы взяли для исследования воду залива  Паршиха озера Чаны  и озера Домашнее  и определяли соленость методом выпаривания. (Приложение 8). Получили следующие результаты:

Соленость озер Домашнее и Чаны

Дата	Соленость Домашнего озера	Соленость озера Чаны
04.05.2015г	3 промиле	4 промиле
22.06.2015	4 промиле	5 промиле
17.07.2015	4 промиле.	5 промиле
23.09.2015	3 промиле	4 промиле

Таким образом, мы видим, что вода в озере Чаны более соленая. По данным В.М. Савкина увеличению минерализации озера Чаны способствует более близкое залегание высокоминерализованных глин, в которых преобладают хлориды. (3, с 187)

Мы считаем, что это так же можно объяснить тем,  что озеро Домашнее давно отделилось от Чанов, а так же тем, что в месте нахождения озера Чаны  много солонцов, а в месте нахождения озера Домашнее – преобладают черноземные почвы с меньшим засолением.

   1.3.Сравнительная характеристика РН среды воды озера Чаны и озера Домашнее.

 Мы определяли РН среду озерной воды двумя способами. Сначала  мы воспользовались тест –системой для экспресс-анализа воды, а затем индикатором метилоранж.(Приложение 9). Экспресс -система определила показатель РН – 8 для озера Чаны,  что соответствует нейтральной среде, переходной к щелочной. Для озера Домашнее- РН -6 – 7 –нейтральная среда.    Метилоранж  в озерной воде сохранил оранжевую окраску, что так же соответствует нейтральной среде. Таким образом, вода озер имеет  нейтральную среду, хоть и с небольшими отличиями показателей. 

1.4.Сравнительная характеристика физико-химического состава воды озер Домашнее и Чаны.

 Проанализировав работы Поползина А. Г. «Озера юга Обь-Иртышского бассейна»  . Савченко, Н. В. «Озера южных равнин Западной Сибири», мы узнали, что озеро Чаны относится к хлоридно-натриевым водоемам. Теоретические знания мы  подтвердили своими экспериментами.

Для определения  наличия иона натрия в воде озер Чаны и Домашнее мы воспользовались качественной реакцией на ион натрия – изменение окраски пламени в желтый цвет.

Наличие хлора мы определили с помощью тест - системы. Результат получился от 1,2 мг до 5 мг в озере Чаны. В озере Домашнем - от 0 до1,2 мг на 1 литр воды.(Приложение 10)

Таким образом, мы доказали, что ионы натрия и хлора имеются в воде исследуемых озер и они относятся к водоемам хлоридно-натриевого класса. Небольшие различия могут быть обусловлены более близким залеганием высокоминерализованных глин, в которых преобладают хлориды в районе озера Чаны.

1.5.Наличие ионов кальция и магния в воде озер Домашнее и Чаны.

Наличие ионов кальция и магния обуславливают жесткость озерной воды. Мы определили жесткость озерной воды методом размыливания.  При растворении в озерной воде мыла на поверхности воды появилось большое количество мыльной пены, которая с трудом смывалась с рук и из которой легко выдувались мыльные пузыри. Таки образом, ионы кальция и магния отсутствуют в воде исследуемых озер.(Приложение 11).

Сравнительная характеристика физико-химического состава воды озер Домашнее и Чаны.

Свойства озерной воды	Оз.Чаны	Оз.Домашнее
Соленость	5-6 промиле	3-4 промиле
РН-среда	РН – 8 ,нейтральная среда, переходная к щелочной.	РН -6 – 7 –нейтральная среда
Наличие ионов натрия	присутствуют	присутствуют
Наличие ионов хлора	1,2 мг до 5мг на литр воды	от 0 до1,2 мг на 1 литр воды
Наличие ионов магния и кальция.	Не обнаружены, вода мягкая	Не обнаружены, вода мягкая

Таким образом, мы видим, что физико –химический состав воды в озерах Чаны и Домашнее  похож.  Незначительные отличия солености, РН – среды, и количество  ионов хлора могут объясняться тем, что озера давно отделились друг от друга и тем,   что в районе озера Чаны более близкое залегание высокоминерализованных глин, в которых преобладают хлориды.

   Заключение.

Таким образом, по результатам  нашей работы мы сделали вывод, что озеро Домашнее(Жилое) не может быть по происхождению суффозионно-просадочным, так как против этого говорят форма, размеры, глубины озера, а так же  глины, залегающих в районе озера. Но мы считаем, что озеро Домашнее вполне может относится к остаточно-реликтовым озёрам древнеозёрных равнин. Свой вывод мы основали на схожести физико - химического состава воды озер Домашнее  и Чаны. Незначительные отличия  в солености и содержании хлоридов  мы объяснили тем, что озера давно отделились друг от друга и тем, что в районе озера Чаны более близкое залегание высокоминерализованных глин с высоким содержанием хлоридов. Таким образом, мы подтвердили рабочую гипотезу. За время работы мы более подробно освоили методики химического анализа воды, научились строить профиль озера, батиметрическую карту, лучше узнали природу озера своего края.  На следующий год мы продолжим работу по исследованию озера Домашнее(Жилое), посвятив ее вопросу экологического состояния озера.

Список используемой литературы

1. Бакаев В. А. Биогеохимический мониторинг озер Новосибирской области и его основные итоги. Географическая наука и образование: современные проблемы и перспективы развития: материалы Всероссийской научно-практической Интернет-конференции (1-25 апреля 2012 г.) / под науч. ред. П. В. Лепина. – Новосибирск: Изд. НГПУ, 2012. – С. 5–11.

2. Поползин А. Г. Озера юга Обь-Иртышского бассейна. – Новосибирск: Зап.-Сиб. кн. изд-во, 1967. с-350

3. Савкин, В.М. С.Я, Двуреченская Основные  гидролого-морфометрические и гидрологические характеристики озера Чаны. Сибирский экологический журнал, 2(2005), с-187.

4. Савченко Н. В. Озера южных равнин Западной Сибири. – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1997. – с -297.

5.Савченко, Н. В. Ландшафтная дифференциация региона / Н.В. Савченко, Е.Н. Ядренкина, Л.М. Киприянова //Биоразнообразие Карасукско-Бурлинского региона (Западная Сибирь). – Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2010, с-57

6. Савченко, Н. В. Экологическое состояние малых озер Новосибирской области и методы его диагностики: научный отчет / Н.В. Савченко, Л.А. Сайдакова. – ФГУП НТЦ «ИНФОРМРЕГИСТР» Федеральный депозитарий электронных изданий. – № 81040322. – 2004. с-63

                                                                                                                      Приложение 1.

                                                   Озеро Домашнее(Жилое)

                        

                                                                                                          Приложение 2.

Наши предыдущие работы по исследованию органолептических и физико-  химических свойств воды озера Домашнее.

  

Изучение осадка озера Домашнее             Определение прозрачности оз Домашнее

                          

            Определение жесткости воды и РН среды озера Домашнее          

 Забор воды на озере Чаны.

  

                      Проводит Емельянов Никита 8 класс

                                                                                                          Приложение 3.

Озера –степные блюдца.

                            

                           Пересыхание степного блюдца

   

                                                                                               Приложение 4.                   

Форма берегов озера Домашнее

                                                                                               Приложение 5.

Морфометрические показатели озера Домашнее.

Форма озера	Округлая
Максимальная глубина(м)	1м 80см
Средняя глубина (м)	1м 20см
Максимальная ширина (м)	401 м
Максимальная длина (м)	2703м
Площадь зеркала(кв м)	10439м кВ

                                                                                               Приложение 6.

Батиметрическая карта озера Домашнее

Масштаб: в 1 см   200м

Условные обозначения:

		От 0 до 80 см
		От 80 см до100 см
		От 100 см до 120 см
		От 120 см до 180 см

                                                                                                                                                             Приложение 7.

Профиль озера Домашнее

Профиль озера суффозионно-просадочного происхождения.

                                                                                                          Приложение 8.

Определение солености озерной воды.

                                 

          Опыт проводят учащиеся 8 класса Емельянов Никита, Поляков Данил, Заворин Кирилл.

                                                                                                  Приложение 9.

Определение РН среды воды озера Чаны.

                             Определение РН- среды с помощью экспресс - системы.

                                

Опыт проводит Поляков Данил

Определение РН-среды с помощью индикаторов.

                         

                                    Определение РН среды воды озера Домашнее.

   

Приложение 10

           Доказательство присутствия иона натрия в воде озера Чаны.

                            

           Доказательство присутствия иона натрия в воде озера Домашнее.

    

Доказательство присутствия иона хлора в воде

Озеро Чаны                                                                  озеро Домашнее

                       

                                                                                                          Приложение 11.

Определение наличия ионов кальция и магния( жесткость воды) в озере Чаны

         

Опыт проводит Поляков Данил.

Определение жесткости воды в озере Домашнее

                       

Опыт проводит Заворин Кирилл