Исследовательская работа на тему: "Вулканический туф"

Викторина  по  теме:  Туф – пористая  горная  порода.

1.            Как по-другому называется туф. (Стеновой материал).

2.            Туф – это металлическое полезное ископаемое или неметаллическое?

(Неметаллическое)

3.            Какие неметаллические полезные ископаемые добывают на Кавказе?

(Асбест, графит, барит, сера, туф).

4.            Туф – легкая горная порода или тяжёлая? (Лёгкая)

5.            Туф – это пористая порода или нет? (Да, пористая)

6.            Можно ли туф обрабатывать топором? (Да)

7.            Назовите типы  туфов по геологическим образованиям.

(Вулканические, известковые, кремнистые)

8.                 Где добывают вулканический туф? (На территориях около вулканов)

9.                 Какое место на Камчатке богато залежами вулканического туфа? (Долина Гейзеров)

10.             Какой вид туфа образуется при насыщении вод источника углекислой известью?  (Известковый туф).

11.             Какой вид туфа может оставить царапину на стекле? (Кремнистый)

12.             Как по-другому называется известковый туф? (Травертин)

13.             Во что превратится туф при обрабатывании его напильником? (В порошкообразное вещество)

14.             Как изменится цвет туфа от пребывания в воде? (Потемнеет)

15.             Как изменится цвет туфа от пребывания при отрицательной температуре? (Никак)

16.             Изменится ли «мягкость» туфа от отрицательной температуры? (Нет)

17.             После измельчения и перемешивания с водой может ли туф приобретать различные формы? (Да)

Конкурс   исследовательских  работ  и  проектов   младших  школьников

«Я  познаю  мир»

(в рамках  Российской  программы  «Я – исследователь)

Направление:  окружающий  мир

Название  работы:  «Туф – пористая  горная  порода:  свойства  и                                                                  

особенности»

Автор  работы:  Полбин   Лев 

Место выполнения: СОШ  № 22,  3  класс,  Владикавказ.

Научный  руководитель:  Марина  Викторовна  учитель   начальных  классов

Владикавказ. 2014.

2

Введение                                                                                                       3

Глава I. Туф и его разновидности                                                               4

1.1.          Вулканический туф                                                                   4                                               

1.2.          Известковый туф                                                                       5

1.3.          Кремнистый туф                                                                        6

Глава II. Опыты с туфом                                                                              7

Опыт 1. Измельчение туфа                                                                     7

Опыт 2. Изменение цвета  туфа и «мягкости» при

               взаимодействии  с водой                                                          7                                   

Опыт 3. Изменение цвета  туфа и «мягкости» после

              воздействия на него отрицательной температурой                 7         

Опыт 4. «Волшебное» превращение туфа.                                            8

Заключение                                                                                            10

Список использованной литературы                                                    11                                             

3

Введение

Цель данной работы – изучение туфа и его свойств.

Методы изучения – теоретические и практические.

Приёмы – изучение научной литературы и проведение опытов.

Гипотеза: туф можно использовать в строительстве.

     Задача исследования -  провести опыты с туфом и доказать, что туф – мягкий строительный материал, который можно использовать в строительных смесях.

      Данная работа состоит из двух частей: теоретической и практической. В первой части рассказано о свойствах и особенностях туфа. Во второй части проведены опыты с туфом, цель которых – узнать, как изменились характеристики туфа при воздействиях на него напильником, водой и отрицательной температурой.

      Материалы и оборудование:

ü Туф;

ü Напильник;

ü Ёмкость с водой;

ü Формы (крышка от банки);

ü Ложка;

ü Холодильник.

4

Глава 1. Туф и его разновидности

     Кавказские горы – это кладовая минеральных богатств нефти и газа, угля и торфа, черных и цветных металлов. Много на Кавказе и неметаллических полезных ископаемых, таких как: асбест, графит, барит, сера и строительные материалы. Один из неметаллических материалов – туф, который по-другому называют стеновым материалом.

Туф – легкая пористая горная порода. По способу геологического образования различают основные типы туфов: вулканические, известковые и кремнистые.

Пористая структура туфа обусловлена его многовековым контактом с водой в условиях высокогорья.  Такие характеристики туфа, как пористость и  гигроскопичность,   значительно  повышает его шумоизоляционные свойства, а также  повышают его  теплоизоляцию и водостойкость. Туф  прочнее кирпича, лучше его по характеру водостойкости.  

1.1.        Вулканический туф

Вулканический туф – это горная осадочная порода, образованная преимущественно из вулканического пепла, который оказался на поверхности  после извержения вулкана. Соответственно, эту породу добывают на прилегающих к вулканам территориях.

Богатые месторождения такого камня находятся га территории Италии, Армении, Камчатки (в Долине Гейзеров), Исландии, Новой Зеландии, Кабо-Верде (Республика Острова´  Зелёного Мыса – государство в Западной Африке).

5

Вулканический туф может быть красного, розового, фиолетового, коричневого, оранжевого, реже серого и черного цветов.

Структура туфа пористая. Одним из самых ценных качеств этой горной породы является легкая обработка. Вулканический туф может обрабатываться топором и пилой.

1.2.        Известковый туф

 Известковый туф  (травертин натуральный)  образуется в отложениях при высоком насыщении вод источника углекислой известью. Обычно он откладывается вблизи места выхода пресноводного источника у природных барьеров, вследствие чего характерно неравномерное отложение и наличие «каскадов». Он может покрывать части произрастающих у источника растений.

Этот камень легкий и «ноздреватый». Цвет его – белый, серый, желтый, бежевый или коричневый, иногда красноватый. В его составе много кальцита. Поверхность неровная, шершавая.

Травертин  натуральный известен с древних времен.  Его использовали в строительстве для сооружений различных зданий. Римский Колизей построен полностью из травертина натурального, который добывали в Сабинских горах (Италия).  Самый первый римский мост был также отделан травертином натуральным.

В нашей стране при оформлении станции метро «Выборгская» Санкт-Петербургского метрополитена был использован  тоже этот камень – травертин натуральный.

6

1.3.        Кремнистый туф

Бывает серого, белого, коричневого и розового цветов. Окраска его  зависит от минеральных примесей и органических веществ,  которые входят в его состав. Для кремнистого туфа характерны пористое, плотное строение, большая твёрдость, т.к. он даже может оставлять царапину на стекле. Напоминает известковый туф, но отличается тем, что кремнистый туф не реагирует с разбавленной соляной кислотой и обладает большей твердостью.

Кремнистый туф – так называемая опаловая порода, которая является отложением минеральных источников,  в основном горячих.  Отложения кремнистого туфа чаще всего пористые, могут быть в виде натёков. Они занимают небольшие участки рядом с таким источником, из воды которого выпадает кремнёвое вещество.

7

Глава 2. Опыты с туфом

Для подтверждения некоторых характеристик туфа:   «мягкость», взаимодействие с водой и отрицательной температурой, принятие другой формы после измельчения, смешивания с водой и высыхания – проведем несколько опытов.

Опыт 1. Измельчение туфа

Цель: доказать, что туф – мягкий материал.

 Проведение опыта. При помощи напильника измельчить туф. Камень превращается в порошкообразное вещество.

Опыт 2. Изменение цвета  туфа и «мягкости» при взаимодействии с водой

Цель: определить, как изменяется цвет и «мягкость» туфа от воды.

Проведение опыта. Поместить туф  в ёмкость с водой на 10 часов. По истечении времени туф вынуть и сравнить его с сухим образцом. Туф, пролежавший в воде, потемнел, как и другие камни, и изменил свое свойство – «мягкость»: он не превращается в порошкообразное вещество. При воздействии на него напильником, от него откалываются небольшие частички, крупинки.

Опыт 3. Изменение цвета  туфа и «мягкости» после воздействия на него отрицательной температурой

Цель: определить, как изменяется цвет и «мягкость» туфа от воздействия на него отрицательной температурой.

Проведение опыта. Поместить туф в морозильную камеру холодильника и оставить на 10 часов. По истечении времени туф вынуть и сравнить с

8

образцом, не находившимся в холодильной камере. После воздействии на туф отрицательной температурой  цвет туфа не изменился, оего свойство «мягкость» осталось таким же: при измельчении он становится порошкообразным веществом. Кроме того, после замораживания туф можно держать в руке, не опасаясь за здоровье руки.  Замороженный туф безопасен для человека.

Опыт 4. «Волшебное» превращение туфа

Цель: выявить, что станет с туфом после измельчения и пребывания в воде (соответственно).

Проведение опыта. Туф измельчить, размешать в воде до кашицеобразного состояния  и переложить в форму (крышку от банки). Поставить форму с влажным туфом в теплое место, например, на батарею или на солнечный подоконник или  оставить на открытом месте  до полного высыхания. Через некоторое время проверить,  что стало с содержимым. 

После полного высыхания, форму с бывшим кашицеобразным веществом  (крышку от банки) перевернуть на 90˚ и даже 180˚. Небольшая часть содержимого формы высыплется, а основная останется, так как затвердеет. Таким образом, можно предположить, что туф после измельчения,  перемешивания с водой  и полного высыхания может принять другую  форму.

Выводы:

1.     Туф – лёгкий пористый камень.

2.     При механической обработке превращается в порошкообразное вещество.

3.     После взаимодействия с водой в порошкообразное вещество не превращается.

9

4.     Выдерживает отрицательную температуру, не изменяя свойства «мягкости».

5.     После механической обработки, перемешивании с водой и высыхании затвердевает и может принимать другие формы.

6.     Обладает низкой теплопроводностью.

Вышеперечисленные пункты позволяют утверждать, что туф можно использовать в такой области, как строительство.

11

Список использованной литратуры.

1.     Ацагорцян 3. А., Мартиросян О. А., Туфы и мраморы Армении, Ереван, 1959.

2.     Ацагорцян 3. А., Природные каменные материалы Армении, M., 1967.

3.     Большая Советская Энциклопедия (БСЭ), 3-е изд. 30 томов [1969 - 1978, PDF, DOC, TXT, FB2, RUS]

4.     Дом: Строительная терминология (справочник строителя). М.: Бук-пресс, 2006.

5.      Камень травертин натуральный. http://kamni.ws/?p=60

6.     Кремнистый туф. http://slovari.yandex.ru

7.     Производство природных каменных стеновых материалов и легких заполнителей.:  М., 1962.

8.     Туф.  Геологическая энциклопедия. http://dic.academic.ru/contents.nsf/enc_geolog/

9.     Туф-Википедия.http://ru.wikipedia.

10. Харьюзов Л.С. Известковый туф - строительный материал Санкт-Петербурга 18-19 веков.:  НИиПИ «Спецпроектреставрация. http://art-con.ru/node/1914

• 1 слайд

  ТУФ - ПОРИСТАЯ ГОРНАЯ ПОРОДА: СВОЙСТВА И ОСОБЕННОСТИ.
  Стеновой камень.
  

• 2 слайд

  Цель исследования: изучение туфа и его свойств.
  Методы: теоретические и практические.
  Приёмы: изучение научной литературы и проведение опытов.
  Гипотеза: туф можно использовать в строительстве.
  Задача исследования: провести опыты с туфом и доказать, что туф – мягкий строительный материал, который можно использовать в строительных смесях.
  
  
  

• 3 слайд

  Структура презентации.
  
  Данная работа состоит из двух частей: теоретической и практической. В теоретической части мы расскажем о свойствах и особенностях туфа.
  
  В практической части проведены опыты с туфом, цель которых – узнать, как изменились характеристики туфа при воздействиях на него напильником, водой и отрицательной температурой.
  

• 4 слайд

  Материалы и оборудование:
  Известковый туф;
  Напильник;
  Ёмкость с водой;
  Форма (крышка от банки);
  Ложка;
  Холодильник;
  
  

• 5 слайд

  Оборудование, необходимое для опытов:
  
  

• 6 слайд

  ЧАСТЬ 1.
  
  ТУФ И ЕГО РАЗНОВИДНОСТИ.
  

• 7 слайд

  Введение.
  Кавказские горы — это кладовая минеральных богатств нефти и газа, угля и торфа, черных и цветных металлов. Много на Кавказе и неметаллических полезных ископаемых, таких как: асбест, графит, барит, сера и строительные материалы. Один из неметаллических материалов – туф, который по-другому называют стеновым материалом.
  
  
  

• 8 слайд

  Что такое туф.
  Туф  — легкая пористая горная порода. По способу геологического образования различают основные типы туфов:  вулканические, известковые и кремнистые. Фото: туф в природе.
  
  

• 9 слайд

  Вулканический туф
  Вулканический туф – это горная осадочная порода, образованная преимущественно из вулканического пепла, который оказался на поверхности после извержения вулкана. Соответственно, эту породу добывают на прилегающих к вулканам территориях. Богатые месторождения такого камня находятся на территории Италии, Армении, Камчатки (в Долине Гейзеров), Исландии, Новой Зеландии, Кабо-Верде (Республика Острова́ Зелёного Мыса — государство в Западной Африке).
  
  

• 10 слайд

  Вулканический туф
  

• 11 слайд

  
  Вулканический туф может быть красного, розового, фиолетового, коричневого, оранжевого, реже серого и чёрного цветов. Структура туфа пористая. Одним из самых ценных качеств этой горной породы является лёгкая обработка, вулканический туф может обрабатываться топором и пилой.
  
  
  

• 12 слайд

  Известковый туф
  Известковый туф  (травертин) — образуется в отложениях при высоком насыщении вод источника углекислой известью. Обычно откладывается вблизи места выхода пресноводного источника у природных барьеров, вследствие чего характерно неравномерное отложение и наличие «каскадов». Может покрывать части произрастающих у источника растений.
  

• 13 слайд

  «Каскад» известкового туфа
  

• 14 слайд

  Известковый туф
  

• 15 слайд

  Кремнистый туф
  Бывает серого, белого, коричневого и розового цветов. Для кремнистого туфа характерны пористое, плотное строение, большая твёрдость (оставляет царапину на стекле). Цвет белый, сероватый, желтоватый, бурый, красный, пёстрый.
  

• 16 слайд

  Кремнистый туф
  

• 17 слайд

  ЧАСТЬ 2.
  
  
  ОПЫТЫ С ТУФОМ.
  

• 18 слайд

  Опыт 1.
  
  Цель: доказать, что туф – мягкий материал.
  
  Проведение опыта. При помощи напильника измельчить туф. Камень превращается в порошкообразное вещество.
  
  

• 19 слайд

  Измельчение туфа
  

• 20 слайд

  Опыт 2.
  Цель: определить, меняется ли цвет и «мягкость» туфа от воды и мороза.
  
  Проведение опыта. Поместить туф в банку с водой и в морозильную камеру на 10 часов. Сравнить, изменились ли его основные свойства после влияния воды и отрицательной температурой.
  

• 21 слайд

  Туф в банке с водой находился в течение 10 часов.
  

• 22 слайд

  Туф находился в морозильной камере в течение 10 часов.
  

• 23 слайд

  Измельчение туфа после воды.
  

• 24 слайд

  Как видно на фото, после длительного пребывания в воде туф изменил свои свойства: при измельчении он не превращается в порошкообразное вещество. От него откалываются небольшие частички.
  

• 25 слайд

  Измельчение туфа после воздействия на него отрицательной температурой.
  

• 26 слайд

  После воздействия на туф отрицательной температурой, он не изменил своего основного свойства: при измельчении становится порошкообразным веществом.
  

• 27 слайд

  Сверху вниз:
  туф после морозильной камеры;
  туф после воды;
  туф без каких-либо воздействий.
  

• 28 слайд

  При сравнении цвета туфа, заметим, что после пребывания в воде он слегка потемнел, как обычный камень. При воздействии на туф отрицательной температурой, он цвет не изменяет.
  

• 29 слайд

  Туф на ладони после
  10-часового пребывания в морозильной камере.
  

• 30 слайд

  На фото видно, что после заморозки человек может держать туф в руках, не опасаясь последствий за здоровье руки.
  

• 31 слайд

  Опыт 3.
  Цель: выявить, что станет с туфом после измельчения и пребывания в воде (соответственно).
  
  Проведение опыта. Туф измельчить, размешать в воде и переложить в форму (крышку от банки). Поставить форму с влажным туфом в теплое место, например, на батарею или на солнечный подоконник или оставить на открытом месте до полного высыхания. Через некоторое время проверить, что стало с содержимым.
  
  

• 32 слайд

  Измельченный туф пересыпать в банку с водой.
  

• 33 слайд

  Размешать содержимое
  

• 34 слайд

  Переложить измельченный и размешанный в воде туф в форму (крышку от банки)
  

• 35 слайд

  Оставить содержимое на некоторое время в теплом или открытом месте.
  

• 36 слайд

  Туф после высыхания затвердел.
  

• 37 слайд

  Выводы:
  Таким образом, из проведенных опытов следует, что туф -
  лёгкий пористый камень;
  при механической обработке превращается в порошкообразное вещество;
  выдерживает отрицательную температуру, не изменяя свойства пористости;
  после воздействия водой не превращается в порошкообразное вещество;
  будучи измельчен и перемешан с водой, после высыхания затвердевает и может принимать другую форму.
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  

• 38 слайд

  Следовательно, его вполне можно использовать как добавку к строительному материалу для сохранения влажности и тепла внутри помещения, для увеличения «вязкости» строительных смесей. Кроме того, при повторном обрабатывании туф не теряет своих «вяжущих» свойств, в отличие, например, от цемента и бетона. Поэтому смело утверждаем, что туф – необходимый в строительном ремесле материал.
  

• 39 слайд

  
  
  
  
  
  Список использованной литературы.
  
  
  1.Ацагорцян 3. А., Мартиросян О. А., Туфы и мраморы Армении, Ереван, 1959.
  2.Ацагорцян 3. А., Природные каменные материалы Армении, M., 1967.
  3.Дом: Строительная терминология (справочник строителя). М.: Бук-пресс, 2006.
  4.Производство природных каменных стеновых материалов и легких заполнителей, М., 1962.
  5.Туф-Википедия.http://ru.wikipedia.org/wiki/%D2%F3%F4.