Кварц — описание свойств минерала для детей 2 класса

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 13.

4.2

Средняя оценка: 4.2

Всего получено оценок: 13.

Земля — одна из твёрдых планет Солнечной системы. Её внутреннее строение изучается с помощью геофизических методов, так как само вещество для людей недоступно. Наружная каменная оболочка — земная кора — детально исследована с поверхности и на глубину шахт и карьеров. Земная кора состоит из множества горных пород, которые сложены разнообразными минералами. Что такое минералы, чем они различаются, какие минералы являются распространенными, рассмотрим в статье.

Как образуется, происхождение

Кварц известен людям с древнейших времён. Его легко обнаружить и добыть даже без применения специальной техники. Кроме того, он прочен и красив. Древние люди изготавливали из него не только украшения, но и орудия труда — топоры, ножи, отбойники.

Условия образования минерала различны. Он является породообразующим для большинства метаморфических и магматических пород. Может кристаллизоваться непосредственно из кислых магм. Встречается кварц и в составе осадочных пород: доломитов, известняков и пр. В них он имеет формы жеод (замкнутых полостей), конкреций (шаровидных минеральных агрегатов), прожилок и мелкокристаллических корок. В виде смесей и силикатов может сам входить в состав других минералов.

Относится к группе стеклообразующих оксидов, то есть стекло может состоять главным образом из этого минерала.

Горные породы

Горные породы – это природные соединения, состоящие из одного или нескольких минералов. Большинство пород называются так же, как и слагающие их минералы: нефть, слюда, гипс, глина. Минералы, образующие горные породы, а также их комбинации, могут быть самыми различными.

По своему происхождению все породы делят на 3 класса:

• Магматические

Формируются в результате застывания магмы, вышедшей на поверхность земной коры. Под воздействием различных внешних факторов и сильных температурных колебаний образуются соединения с различным строением и свойствами. Магматические породы, в свою очередь, бывают излившимися и глубинными. Для последних характерна плотная кристаллическая решетка и высокая прочность (гранит, базальт).

Рис. 3. Гранит

Формируются под влиянием солнечного света, атмосферных газов и осадков, температуры, растительных и животных остатков. Осадочные породы могут быть обломочными (гравий, галька, песок, камни), химическими (гипс, каменная соль), органическими (известняк, мел).

• Метаморфические

Образуются под действием тектонических колебаний, давления, химически активных компонентов и высокой температуры. Метаморфиты появляются при сдвигах земной коры. При этом происходит смешивание различных пород и слоев.

К первичным горным породам относятся только магматические, в то время как оставшиеся 2 класса образуются за счет их видоизменения и разрушения.

Главным отличием любой горной породы от минерала является неоднородность, поскольку в ее составе уже содержится один или несколько минералов. И если основе строения минерала лежит кристаллическая решетка, то горная порода состоит из минеральных микрочастиц, соединенных между собой в хаотическом беспорядке, без единой структуры.

Состав, общие свойства

В переводе со средневерхненемецкого языка название кварц означает «твёрдый». Этот минерал представляет собой оксид кремния. Химическая формула кварца — SiO2 (оксид кремния). Температура плавления — около +1728 градусов. В разных источниках эти сведения могут отличаться, так как расплав минерала характеризуется повышенной вязкостью и в точности определить температуру сложно. Кварц — диэлектрик, то есть он не проводит или практически не проводит электрический ток. Плотность минерала — в пределах от 2,6 до 2,65 г/см³. Его твёрдость по 10-балльной шкале Мооса равна 7.

Кристаллы имеют характерное шестигранное псевдогексагональное призматическое строение. Они чаще всего бесцветны, но могут иметь белую окраску из-за большого количества трещин. Благодаря различным примесям, в том числе включениям других минералов (например, оксидов железа) могут приобретать и другие цвета.

Для кварца характерен полиморфизм, то есть при одной и той же химической формуле минерал может иметь различное строение кристаллической решётки. Благодаря её разной структуре в природе встречаются коэсит, тридимит, кристобалит.

Ещё одна полиморфная модификация, стишовит, была сначала получена искусственным путём при очень высоком давлении, а затем обнаружена в составе горных пород в Аризонском метеоритном кратере.

Для детей 2 класса описание минерала кварца должно быть более простым. Можно дать лишь его краткую характеристику, в соответствии с возрастными особенностями учащихся. Сведения о химической формуле и составе минерала для них ещё сложны, они изучаются в старших классах. В рамках курса «Окружающий мир» сообщение может включать, например, информацию о разновидностях полезного ископаемого. Этот минерал имеет много видов и внешне они довольно привлекательны. Поэтому у детей 7—8 лет такая информация вызывает большой интерес.

Самоцветы

Яркие, красивые камни люди зовут самоцветами. Из них делают украшения и поделки. Некоторых минералов так мало в природе и их так трудно добыть, поэтому изделия из них очень дорогие, это драгоценные (или ювелирные) камни. Те, что встречаются чаще — полудрагоценные (топаз, малахит, опал, аметист). Еще чаще — поделочные, из них делают статуэтки, шкатулки, сувениры (агат, яшма, селенит, оникс).

Драгоценных камней не так уж и много, к примеру, алмаз, сапфир, рубин, изумруд. Камни шлифуют, нанося на них грани, и от этого природный кусок минерала становится гораздо красивее. Ограненный алмаз называется бриллиант.

Но камни годятся не только на украшения. Из отходов от обработки алмазов, а это как известно самый твердый минерал, делают инструменты для резки стекла. Раньше рубины использовали в производстве лазеров, теперь их заменили искусственные рубины.

Бирюза — красивый слегка голубоватый или ярко голубой минерал с темными прожилками. Интересная презентация о бирюзе здесь >>

Малахит — ярко-зеленый минерал с красивым темным рисунком. Раньше в больших количествах добывался на Урале, в горах. В сказах Бажова воспет труд мастеров, обрабатывающих уральский малахит. Из малахита изготавливали украшения, шкатулки, и даже вазы и статуэтки.

Янтарь — это окаменевшая смола деревьев. Она сохраняет свой желто-оранжевый цвет и прозрачность. Иногда в янтаре встречают разных насекомых, которые увязли в смоле многие годы назад.

Коралл — это скелет морских обитателей, коралловых полипов. Кораллы похожи на окаменевшие пористые ветви дерева разных цветов от желтоватого до красного и даже черного. Из кораллов делают украшения.

Жемчуг — это не минерал и не горная порода, хотя на вид похож на круглый камушек. Жемчуг вырабатывают морские ракушки — двустворчатые моллюски. Каждая жемчужина покрыта слоем перламутра, она гладкая и блестящая. Бывает белый, розовый и черный жемчуг.

Камни используют и в строительстве в качестве стройматериалов (известняк, песчаник) и отделочных материалов (гранит, мрамор).

Разновидности, их разнообразие

Интересный факт: существует множество разновидностей кварца (более двух десятков), которые отличаются друг от друга прежде всего цветом. Так, этот минерал может выглядеть как бесцветные, прозрачные кристаллы (горный хрусталь), тёмный непрозрачный полудрагоценный камень коричневого или красно-коричневого цвета с белыми и чёрными или розоватыми и желтоватыми узорами соответственно (оникс).

И это далеко не все примеры. Дополнительный материал для детей 2 класса о свойствах камня кварца может включать краткие сведения о таких его разновидностях, как халцедон, цитрин, а также кошачий, тигровый и соколиный глаз. Названия последних видов вызывают живой интерес у учеников. В докладе могут содержаться сведения о том, что из многих разновидностей минерала делают ювелирные украшения. Дополнить информацию и сделать тему по-настоящему интересной для детей помогут тщательно подобранные иллюстрации.

Современное применение кварца в быту

Прочность кварца позволяет использовать его при изготовлении ювелирных украшений. Ограненные особым образом камешки вставляют в брошки, серьги и браслеты.

Из крупных кусков кварца мастера давно научились изготавливать предметы для украшения дома: во многих домах сегодня можно увидеть кварцевые вазы, статуэтки или пепельницы.

Многие также слышали выражение «кварцевые часы». Кварцевыми некоторые виды часов называют не случайно – в часовом механизме таких часов кристаллы кварца используются для контроля за точностью хода.

Как и где добывают кварц

Это очень распространённый минерал, его месторождения не редкость. Залежи пока не обнаружены только в Антарктиде, но это лишь вопрос времени.

Однако далеко не все они имеют промышленное значение. На мировой рынок минерал в основном поставляют такие государства:

• США.
• Бразилия.
• Австралия.
• Шри-Ланка.
• Мадагаскар.

Кроме того, многие страны являются признанными лидерами в добыче какой-то одной разновидности минерала. Так, в России на Южном Урале добывают самые качественные в мире авантюрины. Это разновидность кварца зеленоватого цвета без искр. Прекрасные кристаллы горного хрусталя добывают в Италии, Франции. Помимо австралийских и бразильских, востребованы у ювелиров и аметисты из Германии, Армении.

Добыча кварца может вестись тремя способами, в зависимости от особенностей месторождения:

• Взрывным. Это наименее эффективный способ, который к тому же вредит окружающей среде. В результате получают, как правило, кристаллы невысокого качества, в виде обломков, с трещинами и сколами. Однако этот метод по-прежнему актуален из-за его дешевизны.
• Методом воздушной подушки. Он заключается в том, что порода раскалывается под действием высокого давления. Оно образуется путём нагнетания воздуха в специальную ёмкость, помещённую в скважину месторождения. При таком способе повреждения породы незначительны.
• Метод камнереза. Самый щадящий, но и наиболее дорогостоящий. Предусматривает использование специальной техники, стоимость которой довольно высока.

Кроме того, кварц синтезируют искусственным путём.

Применение минерала

Он относится к широко распространенным полезным ископаемым. Искусственный и натуральный кварц применение находят в следующих сферах:

Искусственные кристаллы

Искусственный кварц имеет ряд преимуществ перед природным: это и более высокая химическая чистота, и однородная структура, вызванная более равномерным распределением примесей. Кроме того, промышленным образом выращивают монокристаллы, в природе же распространены сдвойникованные. Монокристаллы более пригодны для использования в оптической и радиоэлектронной промышленности.

Для ювелирного дела искусственные кристаллы кварца тоже удобнее, так как в процессе выращивания им можно придать практически любой цвет и насыщенность оттенка. Можно также вырастить кристаллы с задуманными плавными переходами одного цвета в другой. Интересно, что промышленным образом можно получить и такие цвета, которые в природе не встречаются или очень редки. Это синий, голубой и зелёный кварц. Для детей 2 класса эта информация тоже, несомненно, будет интересной.