Памятники неогена Инкерманского карьера. Научно исследовательская работа.

8

Государственное бюджетное образовательное учреждение

города Севастополя

"Средняя общеобразовательная школа № 26 имени Е.М. Бакуниной"

Направление : Общественно-гуманитарные науки

Секция: география, геология, краеведение

Памятники эпохи неогена Инкерманского карьера

Автор

Золотарёва Анна Николаевна, учитель географии ГБОУ «СОШ №26 им. Е.М. Бакуниной»

2021

Памятники эпохи неолита Инкерманского карьера

Валеева Анастасия Олеговна,

ГБОУ «СОШ №26 им. Е.М. Бакуниной», 8 Б класс,

[email protected]

Научный руководитель: Золотарёва Анна Николаевна, учитель географии 1 квалификационной категории, ГБОУ «СОШ №26 им. Е.М. Бакуниной».

Во время экскурсии на Инкерманский карьер, где добывают строительный материал - известняк, на склонах гор были найдены белые и желтоватые камни с останками морских существ – окаменелости.

В результате изучения и анализа различных источников по геологии Крыма было выяснено, что найденные окаменелости, как и окаменелости в стенах городских зданий были сформированы аналогичным способом, как и инкерманский известняк в результате активной геотектонической деятельности эпохи неолита из остатков микроорганизмов, обитавших раннее на территории современного Инкерманского карьера.

При детальном изучении окаменелостей и проведения химических опытов было выяснено, что найденные окаменелости имеют в своём составе биоминерал кальцит, который формируется из остатков морских организмов на протяжении многих тысячелетий, каменея и замещая собой органические вещества.

В результате сравнительного анализа и химических опытов предположение, что раньше на месте Инкерманского карьера и Загайтанской горы было море, а найденные окаменелости – остатки морских организмов, со временем превратившиеся в камни – известняк подтвердились.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение.................................................................................................................3-5

1.1. Геология инкерманского известняка.............................................................5-6

1.2. Окаменелости и их происхождение.............................................................. 6-7

1.3 Анализ находок ..............................................................................................7-8

Заключение ..............................................................................................................9

Список использованной литературы и источников..............................................10

Приложения .........................................................................................................11-15

ВВЕДЕНИЕ

Данная исследовательская работа посвящена природному рельефу Крыма, а именно Инкерманскому известняковому карьеру как памятнику эпохи неогена, его способу формирования и уникальным особенностям, которые определяют архитектурный облик ближайших к нему населённых пунктов, а так же живописный рельеф местности.

Исследовательский интерес определён находками во время экскурсии на Инкерманский карьер (см. Прил. 1), где добывают строительный материал - известняк, из которого сложены многие здания не только в Севастополе, но и в Александрии и Марселе. В ходе экскурсии на склонах гор были найдены белые и желтоватые камни с останками морских существ – окаменелости (см. Прил. 2). Возникли вопросы: «Как морские обитатели могли оставить свои следы так высоко в горах? Как геология объясняет происхождение Инкерманского известняка?»

Гипотеза: Предполагается, что на месте Инкерманского карьера и Загайтанской горы было море, а найденные окаменелости – остатки морских организмов, со временем превратившиеся в камни – известняк.

Цель исследования: Выяснить, как происходило геологическое формирование внутренней гряды Крымских гор и Загайтанской скалы. Узнать действительно ли найденные находки являются известняком (мшанковым известняком)

Для достижения целей были поставлены следующие задачи:

• Изучить литературу и интернет ресурсы, в которых содержатся данные по геологии и географии Крыма, узнать, как формировалась местность, где были найдены окаменелости

• Выяснить, какие именно минералы были найдены на Инкерманском карьере во время экскурсии. Определить их химический состав опытным путём

• Проанализировать полученный теоретический и практический материал

• Сделать выводы на основе полученных данных и подтвердить, или опровергнуть гипотезу исследования.

Объект исследования: геология Инкерманского карьера.

Предмет исследования: окаменелости и известняки Инкерманского карьера.

Для решения поставленных задач были использованы следующие методы:

• Поисковый – поиск необходимой информации в литературных источниках, сети Интернет, консультация со специалистами (геологи, химики, географы, краеведы).

• Теоретические: анализ, синтез, классификация собранных сведений. Данные методы позволили собрать необходимый теоретический материал, выбрать интересующие сведения, которые послужили основой для исследования.

• Эмпирические: опыт, наблюдение. Данные методы позволили провести химический опыт и сравнительный анализ, для определения происхождения найденных окаменелостей.

• Интерпретационные методы: структурный анализ, сравнительный анализ. Данные методы позволили сопоставить данные теории и практики, на основе данных сделать определенные выводы.

Актуальность: Исследование несёт личный познавательный интерес и даёт ответы на возникшие вопросы, удовлетворяет любопытство исследователя. Знать геологию родного края и понимать, как формировалась поверхность, по которой мы ходим, на которой стоит наш город очень увлекательно и интересно. Провести полноценное исследование и поделиться полученными данными с одноклассниками и горожанами не менее важно. Вероятно результаты исследования будут полезны тем жителям Севастополя, кто внимателен к своему городу, замечает необычные вещи, интересуется его историей, а так же подрастающему поколению.

Обзор источников: Теоретико-методологическую базу исследования составили авторские издания по исследуемой проблематике, учебная литература отечественных авторов, а так же данные, размещенные в сети Интернет. В целом данный вопрос уже давно рассмотрен и изучен геологами, географами и историками т.к. известно, что Инкерманский камень известен своими характеристиками и свойствами уже много столетий.

Место и сроки проведения: исследование проводилось на территории Инкерманского карьера близ крепости Каламита, в лаборатории учебного заведения. Период исследования: октябрь - декабрь 2020 г.

Характеристика района исследования: В Инкермане, на правобережье речки Черной над железной дорогой поднялась обрывистая Монастырская скала с искусственными пещерами в несколько ярусов. Под обрывом территория мужского монастыря, а по соседству на востоке Загайтанская скала Внутренней гряды Крымских гор - место добычи инкерманского камня. (см. Прил. 3)

ПАМЯТНИКИ ЭПОХИ НЕОЛИТА ИНКЕРМАНСКОГО КАРЬЕРА

1.1. Геология инкерманского известняка

Геологическое прошлое Горного Крыма достаточно хорошо изучено геологами и ясно расшифровывается с конца триасового периода. Около 200 миллионов лет назад на месте современных Крымских гор находился край огромного океана Тетис. Древний океан простирался далеко за пределы Кавказа, а на западе его воды покрывали Болгарию, Югославию и другие страны современного Средиземноморья. Ныне от океана Тетис остались Средиземное море и глубоководные части Черного и Каспийского морей. В результате активной тектонической деятельности полуостров периодически неоднократно опускался, заливаясь «морским лугом» и поднимался, обнажая окаменевшие толщи горных пород, состоящую из многократно переслаивающихся пластов песчаников и уплотненных глин таврической серии, сланцев, песчаников, известняков и магматических пород. Инкерманский камень вероятнее всего сформировался в ране плиоценовую эпоху, когда Крым опять испытал небольшое опускание, вследствие чего на всю его стенную часть распространилось мелкое, опресненное пантическое море. Отложения: желтые известняки и ракушечники (мощность отложения от 8 до 15м). В середине пантического века началась новая эпоха поднятия. Море окончательно ушло из наиболее приподнятых частей степного Крыма¹.

У известняков, сформированных в эпоху неогена очень своеобразный внешний вид. Это однородные крепкие белые с кремовым оттёнком или чуть розоватые горные породы с грубой шероховатой поверхностью излома. Много мелких пор, но они плохо заметны. Невооруженным глазом, а еще лучше через лупу, видны обломки мшанок, раковины моллюсков, трубочки серпул и другие органические остатки, соединенные тонкозернистой известковой массой. Это типичные органогенно-детритусовые известняки (латинское «детритус» переводится как перетертый, имея в виду обломки раковин). ²

Сформированный таким естественным способом, Инкерманский камень— природный камень белого цвета, мшанковый известняк, легко поддающийся обработке и с античного времени широко использовавшийся для строительства³ является хранителем геологической истории Крыма. Он хранит в своём составе навсегда окаменевшие останки морских жителей. Именно поэтому район Инкерманского карьера является интереснейшим местом для исследователя, которое нужно изучать и оберегать. Возможно памятники геологического прошлого, вышедшие на поверхность, откроют нам ещё много тайн нашей планеты.

1.2. Окаменелости и их происхождение

Окаменелости (фоссилии, fossils) - это подтверждения существования

жизни в доисторические времена. Они состоят из останков живых организмов, полностью замещенных минералами. Окаменелости обычно представляют собой минерализованные останки или отпечатки животных и растений, сохранившиеся в почве, камнях, затвердевших смолах⁴.

Окаменелости образуются в ходе процессов фоссилизации.

Фоссилизация – длительный процесс замещения тканей живых организмов минералами. После захоронения останков животного или растения, пустоты в них заполняются грунтовыми водами с последующей минерализацией. Таким способом очень хорошо сохраняются небольшие организмы, которые быстро покрываются различными осадками – илом или песком. В ходе образования из осадков горных пород, под воздействием минеральных растворов органическое вещество разлагалось и замещалось минералами - наиболее часто кальцитом, пиритом, опалом, халцедоном⁵.

Ископаемые остатки древних животных и растений локализованы в толщах осадочных пород (известняки, глины, пески и песчаники), образовавшихся в те геологические периоды, в которые жили эти организмы.

1.3. Анализ находок

Из энциклопедии минералов известно, что известняк – осадочная горная порода, состоящая преимущественно из раковин морских животных и их обломков. У известняков обычно нет блеска, он обычно светло-серого цвета, может быть белым, голубоватым, желтоватым в зависимости от состава и примесей. Входящий в состав известняка карбонат кальция не способен растворяться в воде, а при взаимодействии с кислотами разлагается на углекислый газ и соответствующие оксиды.

Рассмотрим найденные камни:

1) Цвет – белый, без блеска, некоторые камни желтоватого оттенка – соответствует описанию известняка

2) Наличие частиц раковин и остатков морских животных (мшанок) – присутствует (см. Прил. 4)

3) Структура – неровная с пустотами – соответствует (см. приложение 5)

4) Твёрдость – соответствует

Из теоретического материала стало известно, что окаменелости замещаются минералами и чаще всего кальцитами. Следовательно, можно провести несложный химический опыт, для того, чтобы проанализировать наши находки и доказать, что это действительно окаменелости.

Известно что кальцит является биоминералом, природной формой карбоната (соли угольной кислоты). Второе название минерала, которое часто употребляют специалисты, – известковый шпат. Содержание веществ в породе отражает химическая формула СаСО₃. Из химических признаков кальцита можно выделить что минерал шумно вскипает при контакте с разбавленной соляной кислотой. Похожую бурную реакцию вызывает взаимодействие с уксусом. Причём кальцит готов взаимодействовать с этими реагентами безо всяких подготовительных действий.⁶

При растворении карбоната кальция в соляной кислоте происходит образование соли хлорида кальция, воды и выделение газа диоксида углерода. Молекулярное уравнение реакции имеет вид:

C aCO₃ + 2HCl CaCl₂ + CO₂ + H ₂ O

Для определения диоксида углерода нам поможет ещё один химический опыт: В стакан с известковой водой опускаем газоотводную трубку, через которую полученный газ направляем в известковую воду. Известковая вода - это гидроксид кальция (Ca(OH)₂), в осадок выпадает карбонат кальция (Ca(CO₃)). Получаем качественную реакцию на наличие углекислого газа. Значит полученный газ – углекислый газ (CO₂) ( см. Прил. 6).

C a (OH)₂ +CO₂ Ca CO₃ + H₂O

Таким образом, в результате химического опыта было выяснено, что данные остатки некогда живых организмов в результате долгого геологического периода были заменены на кальцит, окаменелость настоящая.

6) химическая формула известняка (кальцита): карбонат кальция – соответствует.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате изучения и анализа различных источников по геологии Крыма было выяснено, что найденные окаменелости, как и окаменелости в стенах городских зданий были сформированы аналогичным способом, как и инкерманский известняк в результате активной геотектонической деятельности эпохи неолита из остатков микроорганизмов, обитавших раннее на территории современного Инкерманского карьера

При детальном изучении окаменелостей и проведения химических опытов было выяснено, что найденные окаменелости имеют в своём составе биоминерал кальцит, который формируется на протяжении многих тысячелетий, каменея и замещая собой органические вещества.

Вывод: Предположение, что раньше на месте Инкерманского карьера и Загайтанской горы было море, а найденные окаменелости – остатки морских организмов, со временем превратившиеся в камни – известняк подтвердились. Гипотеза верна.

Данная работа, имея в своём основании личный исследовательский интерес, достигла цели, поставленные задачи решены. Все собранные окаменелости будут храниться в школьном кабинете географии в качестве наглядных пособий и пополнят коллекцию окаменелостей. Собранные материалы и результаты исследования могут оказаться полезными учителям географии, химии, Севастополеведения для проведения уроков по схожим или соприкасающимся темам.

В качестве практических рекомендаций может выступить полезная информация для коллекционеров окаменелостей эпохи неолита, которые стремятся расширить свои фонды, так как из данной работы они могут узнать состав, происхождение, химические свойства веществ, входящих в состав окаменелостей и известняков Инкерманского карьера.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Андрусов Н. И. Геотектоника Керченского полуострова /Н.И. Андрусов// Материалы для геологии России, т. 16, 1893, с. 63-335.

2. Что такое окаменелость? [Электронный ресурс] https://www.paleotema.com/index.php/info/80-whatisfosils

3. Что такое фоссилизация [Электронный ресурс] https://paleohunters.ru/blog/article/cto-takoe-fossilizacia /

4. Геологическая история Крыма [Электронный ресурс] https://svastour.ru/articles/puteshestviya/rossiya/krym/geologicheskaya-istoriya-kryma.html

5. Инкерманский карьер [Электронный ресурс] http://beautiful-ukraine.blogspot.com/2012/01/blog-post_16.html?m=0

6. Инкерманский камень – это нечто! [Электронный ресурс] https://www.liveinternet.ru/users/4768613/post406026680

7. Кальцит: формула химическая, месторождения, цвет, характеристика. [Электронный ресурс] https://karatto.ru/podelochnye-kamni/kaltsit.html

ПРИЛОЖЕНИЯ

П риложение 1.Экскурсия в Инкерманский карьер

Приложение 2. Найденные окаменелости

Приложение 3. Географическая карта. Место расположения карьера

Приложение 4. Детальное рассмотрение окаменелостей

Приложение 5

Приложение 6. Химический опыт

1^ Геологическая история Крыма https://svastour.ru/articles/puteshestviya/rossiya/krym/geologicheskaya-istoriya-kryma.html

2^ Инкерманский карьер http://beautiful-ukraine.blogspot.com/2012/01/blog-post_16.html?m=0

3^ Инкерманский камень – это нечто! https://www.liveinternet.ru/users/4768613/post406026680

4^ Что такое окаменелость? https://www.paleotema.com/index.php/info/80-whatisfosils

5^ Что такое фоссилизация https://paleohunters.ru/blog/article/cto-takoe-fossilizacia/

6^Кальцит: формула химическая, месторождения, цвет, характеристика. https://karatto.ru/podelochnye-kamni/kaltsit.html