Почему глина разная

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Траковская средняя общеобразовательная школа»

Красноармейского района Чувашской Республики

Научно-исследовательская работа на тему

«Почему глина разная?»

Выполнили

Леонтьев Д.,

и Тюмеров М.,

ученики7«А» класса

МБОУ «Траковская СОШ»

Руководитель

Николаева И.А.

учитель географии

с.Красноармейское-2016 г.

Тема проекта:Почему глина разная

Актуальность темы: На территории Красноармейского района на участке Красноармейского и Тузи-Чуринского месторождений добывают в большом количестве глину, которую в течение 1 года выдерживают на производственной площадке перед заводом строительной керамике «Кетра». Эта площадка хорошо видна даже издалека. Мы обратили внимание, что глина в каждой куче разного цвета. Нам стало интересно определить, почему глина разная по цвету: красная, серая, коричневая, черная, светлая.

Объект исследования: условия формирования месторождений глинистых месторождений на территории Чувашии

Предмет исследования: глина, добытая на территории Красноармейского района

Цели проекта:

1. Определить, что влияет на цвет глины, почему месторождения глины Красноармейского района считаются высококачественными.

2. Привлечь учащихся к изучению месторождений глины по месту их проживания.

Задачи проекта:

1. Узнать о происхождение глины.

2. Выявить причины, влияющие на цвет глины.

3. Определить свойства глины доступными способами

4. Распространить информацию о проекте среди всех школьников и педагогов.

5. Приобрести личный опыт и умение по реализации конкретных практических действий, по изучению качества месторождений глины.

Гипотеза:

1.Свойства глины зависят от цвета

Ход исследования:

1. Понять, какие факторы влияют на цвет и свойства глины.

2. Выявить разновидности глин.

3. Провести испытание глины доступными способами.

4. Сделать выводы о свойствах глины месторождений Красноармейского района

Введение 2

1. Что такое глина? 2

2. Как и когда образовалась глина на территории Чувашии. 3

3. Отчего зависит цвет глины? 4

4. Свойства глины. 6

5. Практическое использование глины 6

6. Исследования глин. 7

Выводы 10

Использованная литература: 11

Выявление новых месторождений полезных ископаемых — важнейшая народнохозяйственная задача в стране.просторы нашей огромной планеты все еще таят в себе массу неразведанных полезных ископаемых, минералов. Эти богатства заключаются не только в залежах золота, алмазов и иных подобных ценнейших полезных ископаемых. Минеральные богатства могут заключаться, например, и в самых обычных, знакомых всем глинах.Глина — широко   распространенная   горная  порода, которая играет огромную роль в хозяйстве страны. Глины является важным и необходимым полезным ископаемым для многих отраслей народного хозяйства. Грандиозное промышленное и жилищное строительство требует для производства кирпича огромных количеств кирпичных глин.Их поиск и изучение не только может принести пользу, но и доставить удовольствие, а знания в этой сфере позволят расширить кругозор, позволить побольше узнать об увлекательном мире минералов своей страны.

Глина представляет собой горную породу, очень сложную и непостоянную как по составу входящих в нее минералов, так и по физическим и технологическим свойствам. Чрезвычайно разнообразны и условия образования глин. Чистые глины, т. е. не загрязненные различными примесями, представляют собой породы, состоящие из очень маленьких частиц (около 0,01 мм и меньше, породы состоящие из более крупных частиц, принято классифицировать как лёсс.), причем эти частицы относятся к определенным минералам. Многими исследователями они так и называются «глинистыми» минералами. Эти минералы являются сложными химическими соединениями, в состав которых входят алюминий, кремний и вода. В минералогии их называют водными алюмосиликатами.

Глина появилась на земле много тысяч лет назад. Ее «родителями» считаются известные в геологии породообразующие минералы — каолиниты, шпаты, некоторые разновидности слюды, известняки и мраморы. При определенных условиях даже некоторые виды песка трансформируются в глину.

Глины обладают способностью размокать, распускаться в воде на отдельные частицы, образуя, в зависимости от количества воды, либо пластичное тесте, либо «взвеси» (муть), т. е. такие жидкие смеси, в которых мельчайшие частицы глины находятся во взвешенном состоянии. Такие глиняные взвеси обладают ярко выраженной вязкостью. Следовательно, глину можно определить как землистую горную породу, состоящую в основном из водных алюмосиликатов с величиной частиц менее 0,01 мм, легко распускающуюся в воде, с образованием вязких взвесей или пластичного теста, сохраняющего приданную ему форму после высыхания и приобретающего твердость камня после обжига

Глина это осадочные отложения, формировавшиеся тысячелетиями в различные геологические эпохи. На территории Чувашии имеются глины в основном, мезозойскоговозраста, периода юра и пермь, когда вся территория Чувашии была дном моря. ¹В палеозойском и мезозойском периодах произошло опускание участка поверхности, которая оказалась затопленной, началось морское осадконакопление. Толщи девона представлены доломитом, известняками, мергелем, гипсами, песчаниками, алевритами, глинами. В юрском периоде море было мелководным, о чем свидетельствует характер осадков, мощность которых достигает 700 м. В период пермь море также покрывало всю территорию современной Чувашской Республики и морские осадки достигли мощности 350 м. ( 289млн лет назад) В геологии глины являются индикаторной породой, так как, отлагаясь миллионы лет назад на дне водоемов, они в большом количестве содержат остатки организмов, населявших эти древние моря.

Образование глин, как и других осадочных пород, связано с двумя процессами: химическим разложением исходных (материнских магматических) пород и физическим их разрушением. В результате выветривания (физического, химического и органического) твердые породы превращаются в рыхлые осадочные породы. Физическим выветриванием называется механическое разрушение (дробление) горных пород без изменений их химического и минерального состава под воздействием тепла, холода, воды, ветра. Химическое выветривание вызывают газы (и прежде всего атмосферный воздух), вода и растворенные в ней соли. Проникая по трещинам в горные породы, вода, насыщенная кислородом, углекислотой и другими веществами, разлагает встречающиеся ей по пути минералы, растворяет и уносит одни химические элементы и отлагает в породах другие. Органическим выветриванием называют разрушение горных пород в результате жизнедеятельности растений и животных организмов. На поверхности земли и вблизи ее происходят чрезвычайно сложные и длительные процессы переработки одних минералов в другие. Именно в результате указанных процессов разрушения первичных твердых пород и переработки минералов происходит образование глин.²Глина, это камень, потертый временем и внешним влиянием до состояния порошка. Последняя стадия эволюции камня. Камень-песок-глина.

Глина содержится в различных минералах: каолинит, галлуазит, гидрослюды,монтмориллонит

Глина состоит из мельчайших кристаллов. Эти кристаллы формируют глинообразующий минерал класса силикатов — каолинит. Его состав: 47% оксида кремния IV (SiO2), 39% оксида алюминия (АL2О3) и 14 % воды (Н20). Образовались в результате разрушения поверхностного химического выветривания в кислой среде как магматических, так и метаморфических и осадочных - пород, содержащих  преимущественно слюду и полевой шпат и сноса продуктов разрушения в низины. Состоят из микрокристаллов шестигранной формы, кажется, сами кристаллы плоские. Отсюда и свойства глины: пластичность и водоупорность (пластичность обусловлена легкостью сдвигания этих пластинчатых кристаллов относительно друг друга, а водоупорность - плотностью их прилегания между собой.).Особенно чистые каолиновые глины образуются при химическом выветривании гранитов, пегматитов, аплитов и др. Каолинитом сложены глины очень ценной белой разновидности — каолин и некоторые огнеупорные глины. Каолинитом сложены глины очень ценной белой разновидности — каолин и некоторые огнеупорные глины.

Другим глинистым минералом является галлуазит. По химическому составу он близок к каолиниту, но содержит несколько больше воды. Кристаллы его при рассмотрении под микроскопом имеют форму иголок. В нем часто наблюдается примесь "железа. Он образуется преимущественно в условиях щелочной и нейтральной среды. Исходными горными породами обычно служат габбро, диабазы и др. К глинистым минералам относятся, далее, гидрослюды. По форме они похожи на слюду, по химическому же составу отличаются от нее большим содержанием воды и меньшим количеством щелочей. Типичным минералом глин является монтмориллонит, очень распространенный минерал почв и многих морских глин.Он образуются в результате химического разложения продуктов вулканической деятельности: пеплов, лав, туфов и т.п.

Цвет глины зависит от соотношения примесей, которые входят в её состав:

• железо и кальций придают желтый цвет глине.

• красная глина — калий, железо;

• зеленоватая глина — медь, двухвалентное железо;

• голубая глина — кобальт, кадмий;

• темно-коричневая и черная глина — углерод, железо;

• желтая глина — натрий, трехвалентное железо, сера и ее соли;

• при отсутствии в составе глины оксида железа она приобретает белый цвет.

В глине размножаются, живут и умирают разные организмы. Так и получается красная, желтая, голубая, зеленая, розовая и другие цветные глины.³Черный цвет глины указывает на большую примесь в ней органических веществ. Все цвета, кроме черного, коричневого и красного, говорят о глубинном происхождении глины

Качество изготавливаемого кирпича не зависит от цвета глины.

Свойства глин целиком зависят от их химического и минерального состава, а также от величины составляющих их частиц.

Важнейшими свойствами глин являются: 1) способность в смеси с водой образовывать тонкие «взвеси» (мутные лужи) и вязкое тесто; 2) способность набухать в воде; 3) пластичность глиняного теста, т. е. способность его принимать и сохранять любую форму в сыром виде; 4) способность сохранять эту форму и после "высыхания с уменьшением объема; 5) клейкость; 6) связующая способность; 7) водоупорность, т. е. способность после насыщения определенным количеством воды не пропускать через себя воду.

По характеру глины делятся на "жирные" и "тощие".

Глины с высокой пластичностью называются "жирными", так как в замоченном состоянии дают осязательное ощущение жирного вещества. "Жирная" глина блестяща и скользка на ощупь (если такую глину взять на зубы, то она скользит), содержит мало примесей. Тесто", приготовленное из нее, нежное. Кирпич из такой глины при сушке и обжиге дает трещины, и во избежание этого к замесу прибавляют так называемые "отощающие" вещества: песок, "тощую" глину, жженый кирпич, гончарный бой, древесные опилки и проч.

Глины малопластичные или непластичные называются "тощими". На ощупь они шероховатые, с матовой поверхностью, и при трении пальцем легко крошатся, отделяя землистые пылинки. "Тощие" глины содержат много примеси (хрустят на зубах), при разрезании ножом не дают стружек. Кирпич из "тощей" глины непрочен и рассыпчат.

Глины широко применяются в хозяйстве:

1. в промышленности (в производстве керамической плитки, огнеупоров, тонкой керамики, фарфоро-фаянсовых и сантехнческих предметов торговли),

2. в строительстве (производство кирпича, керамзита и др. стойматериалов, цемента).

Производимый из керамзитовых глин путём отжига со вспучиванием керамзитовый гравий и песок широко используются при производстве строительных материалов (керамзитобетон, керамзитобетонные блоки, стеновые панели и др.) и как тепло- и звукоизоляционный материал.

Для изготовления цемента сначала добывают карбонат кальция и глину из карьеров. Карбонат кальция (приблизительно 75 % количества) измельчают и тщательно перемешивают с глиной (примерно 25 % смеси).

1. для бытовых нужд, в косметике, в медицине (глину применяют как наружно — в виде примочек, аппликаций, компрессов, — так и принимают внутрь).

2. как материал для художественных работ (лепка).

        Глины Красноармейского составляют объем 1357,0 тыс. м3, обеспечат деятельность строительных материалов з на 30 лет. Имеется возможность доразведки соседних земельных участков и доведения запасов глин до 6-8 млн. м3, что обеспечит производственную деятельность на 60-80 лет. Месторождение расположено в 1,5 км севернее с. Красноармейское, на левом склоне р. Б.Шатьма в Красноармейском районе Чувашской Республики⁴.

ГлиныТузи - Чуринского месторождения утверждены в объеме 1155,0 тыс. м3, что обеспечит деятельность завода на 60 лет. Месторождение расположено в 10 км юго-восточнее с. Красноармейское, на восточной окраине д. Тузи-Чурино Красноармейского района Чувашской Республики.

Испытание глин доступными способами.

Для углубленных лабораторных испытаний глин отобранные пробы направляются в геологическое управление, либо в другую исследовательскую организацию, занимающуюся изучением минерального сырья, и в частности глин. Здесь исследуются минеральный состав отобранных проб, их химический состав и все важнейшие физические и технические свойства глин. Месторождения Красноармейского района исследованы в Испании заводом - изготовителем оборудования кирпичного завода «Солинсер - Вердес», в Италии предприятием изготовителем оборудования кирпичных заводов «IPA», проведены полузаводские испытания глин и произведенного кирпича в лабораториях действующих заводов на европейском оборудовании ООО «Керамика Синтез» и Филиале ООО «ФОН» «Ключищенская керамика» Республики Татарстан.Исследования и испытания показали высочайшие качества глин.

Но существуют возможности предварительной оценки некоторых свойств глин и самими открывателями месторождений, в том числе и добровольными разведчиками недр.

1 исследование. На месте можно приближенно определить степень запесоченности серой, черной, красной глин. Для этого некоторое, заранее взвешенное количество высушенной глины размачивается в стакане чистой воды с таким расчетом, чтобы воды было в четыре раза больше, чем глины. Затем проба в стакане тщательно перемешивается. После того как глина полностью распустится, пробе дают 10—15 минут отстояться. За это время песок, величина зерен которого намного больше величины глинистых частиц, осядет на дно стакана, а глинистые частицы останутся (в виде мути) во взвешенном состоянии. Слив жидкость, осевший песок просушивают и взвешивают. Разделив вес осадка на вес взятой сухой глины и умножив частное от такого деления на 100, получают процент запесоченности глины.

Результат исследования: Черная и красная глины имеют очень высокий процент запесоченности-70%. Примеси песка в глине затрудняют гончарное производство, в производстве кирпича служат для скрепления глины во время обжига. Голубая глина трудно растворялась в воде.

2 исследование

Можно отличить на месте бентонитовые глины (образующим их минералом является монтмориллонит)от каолинитовых. Для этого небольшой кусочек исследуемой пробы погружается в воду (на блюдце). Каолинитовая глина вскоре совершенно распустится, образуя маленький конус, а бентонитовая, не распускаясь, начнет быстро увеличиваться в объеме, долгое время сохраняя первоначальную форму взятого куска.

Результат исследования:Глина голубого цвета-бентонотовая, а значит она обладает огнеупорными свойствами

Глина красного и черного цвета-каолитовая, пригодна для строительного кирпича

3 исследование

Определение отбеливающие свойства глины. Для этого некоторое количество ее высушивают (при температуре 120—200°) и затем растирают в мельчайший порошок. Порошок этот высыпают в бутылку (обязательно белого стекла) и в нее же наливают загрязненный керосин, бензин, растительное масло и т. п., в количестве, примерно в три раза большем, чем взято глины. Смесь в бутылке в течение 10—15 минут взбалтывают и затем дают ей отстояться. После этого смотрят, насколько влитое масло или керосин посветлеет. Чем осветление больше, тем отбеливающие свойства глины выше.

Результат исследования:Глины Красноармейского района не обладают отбеливающими свойствами

4 исследование

Определение пластичности глины. Для этого небольшой кусочек глины замешивают с водой до образования хорошо формующегося теста. Затем раскатывают полученное тесто в валик толщиной с указательный палец и длиной 15—20 см и постепенно сгибают этот валик в кольцо. Глины, обладающие высокой пластичностью, сгибаются в кольцо легко и без образования трещин и разрывов. Из тощих малопластичных глин такое кольцо без трещин получить не удается. Кривизна дуги до образования трещин служит мерилом пластичности.

Результат исследования:Глины красного и голубого цветов обладают высокой пластичностью. Глина черного цвета не пластичная

5 исследование

Присутствие песка в глине можно легко определить, взяв глину «на зуб». Глины, не содержащие песка, на зубах не скрипят. Чем больше песка в глине, тем сильнее он будет чувствоваться на зубах.

Результат исследования:В черной глине примерно 90% песка и разных примесей. В голубой глине содержание песка на много меньше-30%. В красной и темно-серой глине содержание песка примерно 50%

Глина — это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения магматических пород в процессе выветривания. Разработки породы ведутся среди различных отложений, слои которых имеют определенную окраску и чистоту.

Глина состоит из мельчайших кристаллов. Эти кристаллы формируют глинообразующий минерал класса силикатов — каолинит. Его состав: 47% оксида кремния IV (SiO2), 39% оксида алюминия (АL2О3) и 14 % воды (Н20). Цвет глины зависит от соотношения примесей, которые входят в её состав (оставшихся при разрушении магматических горных пород): железо и кальций, калий, медь, алюминий, кобальт, кадмий, сера и ее соли, при отсутствии в составе глины оксида железа она приобретает белый цвет.

В глине размножаются, живут и умирают разные организмы. Так и получается красная, желтая, голубая, зеленая, розовая и другие цветные глины.⁵Черный цвет глины указывает на большую примесь в ней органических веществ. Все цвета, кроме черного, коричневого и красного, говорят о глубинном происхождении глины.

От химического и минерального состава глины, а также от величины составляющих их частиц зависит свойства глин, а состав подсказывает цвет глины. Глина ценится свойствами. Важнейшими свойствами глин являются: 1) способность в смеси с водой образовывать тонкие «взвеси» (мутные лужи) и вязкое тесто; 2) способность набухать в воде; 3) пластичность глиняного теста, т. е. способность его принимать и сохранять любую форму в сыром виде; 4) способность сохранять эту форму и после "высыхания с уменьшением объема; 5) клейкость; 6) связующая способность; 7) водоупорность, т. е. способность после насыщения определенным количеством воды не пропускать через себя воду.

Некоторые свойства можно определить самостоятельно.

В ходе работы мы определили, что глина Красноармейского района имеют разный цвет, в зависимости от условий образований:

Разновидности глин при смешивании дают возможность производить качественный кирпич

1. География Чувашии. Чувашская Республика.Природа, ресурсы, экология.- http://www.geografia.ru/chuv.html

2. Глина-http://lepnj.narod.ru/Status/Glina.html.

3. Как искать месторождения глин Источник: http://www.catalogmineralov.ru/cont/126.html

4. Краткие сведения по инвестиционному проекту по строительству кирпичного завода- http://gov.cap.ru/SiteMap.aspx?gov_id=67&id=817545.

Тезисы к работа « Почему глина разная?»

Глина — это вторичный продукт земной коры, осадочная горная порода, образовавшаяся в результате разрушения магматических пород в процессе выветривания. Разработки породы ведутся среди различных отложений, слои которых имеют определенную окраску и чистоту.

Глина состоит из мельчайших кристаллов. Эти кристаллы формируют глинообразующий минерал класса силикатов — каолинит. Его состав: 47% оксида кремния IV (SiO2), 39% оксида алюминия (АL2О3) и 14 % воды (Н20). Цвет глины зависит от соотношения примесей, которые входят в её состав (оставшихся при разрушении магматических горных пород): железо и кальций, калий, медь, алюминий, кобальт, кадмий, сера и ее соли, при отсутствии в составе глины оксида железа она приобретает белый цвет.

В глине размножаются, живут и умирают разные организмы. Так и получается красная, желтая, голубая, зеленая, розовая и другие цветные глины.⁶Черный цвет глины указывает на большую примесь в ней органических веществ. Все цвета, кроме черного, коричневого и красного, говорят о глубинном происхождении глины.

От химического и минерального состава глины, а также от величины составляющих их частиц зависит свойства глин, а состав подсказывает цвет глины. Глина ценится свойствами. Важнейшими свойствами глин являются: 1) способность в смеси с водой образовывать тонкие «взвеси» (мутные лужи) и вязкое тесто; 2) способность набухать в воде; 3) пластичность глиняного теста, т. е. способность его принимать и сохранять любую форму в сыром виде; 4) способность сохранять эту форму и после "высыхания с уменьшением объема; 5) клейкость; 6) связующая способность; 7) водоупорность, т. е. способность после насыщения определенным количеством воды не пропускать через себя воду.

Некоторые свойства можно определить самостоятельно.

В ходе работы мы определили, что глина Красноармейского района имеют разный цвет, в зависимости от условий образований:

1^ГЕОГРАФИЯ ЧУВАШИИ.ЧувашскаяРеспублика..Природа, ресурсы, экология.- http://www.geografia.ru/chuv.html

2^Как искать месторождения глин Источник: http://www.catalogmineralov.ru/cont/126.html

3^Глина-http://lepnj.narod.ru/Status/Glina.html

4^Краткие сведения по инвестиционному проекту по строительству кирпичного завода- http://gov.cap.ru/SiteMap.aspx?gov_id=67&id=817545

5^Глина-http://lepnj.narod.ru/Status/Glina.html

6

1