Конкурс «Богатство недр моей страны» ежегодно проводится Межвузовским академическим центром навигации по специальностям горно-геологического профиля ГГМ РАН.
28 апреля 2021 г. в Государственном геологическом музее им. В.И. Вернадского РАН состоялась торжественная церемония подведения итогов IX конкурса исследовательских проектов и фоторабот «Богатство недр моей страны». Проект прошел при поддержке компании «Норильский никель».
Основная цель конкурса – популяризация наук о Земле среди детей и молодежи, развитие интереса к изучению окружающего мира, природных ресурсов и состоянию окружающей природной среды, к приобретению фундаментальных естественно-научных знаний.
Конкурс традиционно проводится по двум номинациям:
• исследовательские проекты;
• фотоконкурс.
Кузнецов Николай, 2 место за проект «Водородная энергетика», г. Москва
Научно-исследовательские проекты и фотоработы конкурсантов оценивала экспертная комиссия в несколько этапов. В состав комиссии вошли представители профильных вузов, научные сотрудники и представители профильных организаций.
Горбенко Михаил, 3 место за проект «Гранит Сюскюянсаари», г. Москва
На конкурс было прислано более 200 заявок из всех округов Москвы и Подмосковья, а также Санкт-Петербурга, Архангельска, Нижнего Тагила, Челябинской области, Астрахани, Саранска, Казани, Кирова, Уфы, Воронежа, Владикавказа, Барнаула, Казани, Севастополя, Краснодара, Перми, Новокузнецка.
Листровая Ангелина, 1 место за проект «Алмазы. Что проще – добывать их из недр Земли или получать искусственным путем на ее поверхности?», г. Москва
В финале конкурса экспертному жюри были представлены научно-исследовательские проекты и фотоработы, при подготовке которых участники смогли раскрыть свои таланты как в проектной и познавательной, так и в художественно-творческой работе. Ребята показали свои знания и незаурядные способности в области естественно-научных предметов. Конкурсанты с ограниченными возможностями здоровья наравне с остальными создавали свои удивительные проекты и фотоработы.
Мария Корф, 6 «А» класс, школа № 1541, г. Москва
В конкурсе «Богатство недр моей страны» я участвую четвертый год подряд.
Мною представлены на нем исследовательские проекты («В поисках исчезнувшего океана», «Река Мста – путешествие в ранний карбон», «Парк пермского периода») и фотоработы. Благодаря этому конкурсу я могу рассказать о своих результатах, а на защитах у меня есть возможность интересных встреч, я знакомлюсь с другими презентациями, и для меня очень полезно обсуждение проектов и работ. Мне хотелось бы, чтобы он и дальше был местом, где общаются самые разные люди, которые увлекаются науками о Земле.
Михаил Горбенко, 3 «В» класс, школа № 89 им. А.П. Маресьева, г. Москва
В этом году я второй раз принял участие в конкурсе «Богатство недр моей страны». Мною был представлен исследовательский проект, посвящённый граниту острова Сюскюянсаари. При подготовке проекта я прочитал много специализированной литературы и открыл для себя мир строительного камня. Неоценимую помощь мне оказала мой научный руководитель – Гуревич Ирина Викторовна, научный сотрудник ГГМ им. В.И. Вернадского РАН. Я очень рад, что моя работа попала в финал конкурса «Богатство недр моей страны», а также очень рад тому, что в этом году финал прошёл в очном формате. Благодаря этому я смог познакомиться с очень интересными работами, а также пообщаться с участниками конкурса из разных уголков России. Надеюсь, что в следующем году я подготовлю на конкурс новый проект, достойный финала!
Награждение победителей и призеров конкурса «Богатство недр моей страны 2021» прошло в торжественной обстановке. Лауреатов наградили дипломами и ценными призами. Руководители проектов были награждены почетными грамоты за наставничество.
Торжественное награждение победителей и призеров конкурса
Итоги конкурса опубликованы на официальном сайте Государственного геологического музея им. В.И. Вернадского РАН www.sgm.ru
Участник конкурса
Борис Чичков
Номинация конкурса: исследовательские проекты (категория 1-4 класс)
Победитель IX конкурса «Богатство недр моей страны» Борис Чичков, МАУ ДО «Дом детского творчества «Юность» им. академика В.П. Макеева» г. Миасс Челябинской области. Награжден за проект «Палеорифы Башкирии: месторождения известняка или уникальное наследие?»
С первого класса я увлекаюсь палеонтологией. Мои родители-биологи часто ездят в экспедиции и берут нас с братом с собой. По моей просьбе они заезжают в интересные для меня места. Благодаря этим поездкам я сам находил окаменелости и мог изучать их. Самыми интересными местами для моих исследований стали башкирские шиханы. Наиболее известны с этой точки зрения расположенные в окрестностях г. Стерлитамак шиханы Тратау, Юрактау, Куштау и полностью разработанный в настоящее время Шахтау. Мало кто знает, что существует еще одна группа шиханов – Месягутовские, расположенные в Дуванском районе Республики Башкортостан. К ним относятся горы Абдуллинская, Большая Тастуба, Борисова и Сальевский риф.
Один из шиханов полностью разработан на соду, но в этом есть положительный момент: один из сотрудников разрабатывающей компании, И. Скуин, сумел собрать обширную коллекцию палеонтологических ископаемых, найденных в процессе разработки шихана, и создал уникальный музей, в котором хранятся самые ценные экспонаты, например, зубная спираль геликоприона. До последнего времени существовала угроза разработки оставшихся шиханов Стерлитамакской группы.
Шихан Тратау
Шихан Юрактау
Я решил обследовать все шиханы на предмет их палеонтологической ценности, изучил информацию о палеорифах и найденных на них ранее окаменелостях, узнал, к какому геологическому периоду относятся шиханы, нашел справочники и атласы по руководящей фауне этих периодов, а также книги по геологии Башкирии, собрал коллекцию окаменелостей и отпечатков и сделал полный каталог своих находок с фотографиями и подписями, составил сводную таблицу находок, приведенных в научной литературе, и своих образцов.
Брахиоподы отряда Productida
Табулятные кораллы
С 2018 года я выступаю на различных конференциях с докладом о палеофауне шиханов, это IX-XI Детские палеонтологические конференции в г. Перми, Всероссийский конкурс исследовательских работ и творческих проектов дошкольников и младших школьников в г. Сочи, Всероссийский конкурс исследовательских работ учащихся «Познаем Россию и мир с Русским географическим обществом» в г. Томске, Всероссийский конкурс естественно-научных и инженерных проектов школьников и студентов «Реактор» в г. Москве.
Определение образцов в лаборатории
Я очень обрадовался, узнав, что меня пригласили на финальный тур конкурса «Богатство недр моей страны 2021» в ГГМ РАН, потому что у меня появилась возможность на уровне страны привлечь внимание к этим ценным объектам, которые не только месторождение известняка, но в первую очередь уникальное палеонтологическое наследие. Я хочу сказать большое спасибо организаторам этого конкурса за возможность поучаствовать в нем многим ребятам, увлеченным геологией, из разных городов нашей страны.
В дальнейшем я собираюсь продолжить свои исследования по палеофауне Башкирии, Оренбуржья и других регионов. Мечтаю попасть на р. Амур, где расположено «кладбище динозавров».
Участник конкурса
Дана Воронова
Номинация конкурса: исследовательские проекты (категория 1-4 класс)
Призер IX конкурса «Богатство недр моей страны» Дана Воронова, ученица 2 класса МОУ «Лицей № 23» г.о. Подольск, Московская область. Награждена специальным призом за проект «Загадочный и уникальный шунгит»
Бабушка – учитель географии – из своей поездки в Карелию привезла странный черный камень. Мне стало любопытно, что это за минерал и какими свойствами он обладает. Я выяснила, что это шунгит – горная порода, возраст которой два миллиарда лет. Существует несколько теорий происхождения шунгита: сформировался из органических остатков морских микроорганизмов; образовался в результате извержений вулканов; является частью огромнейшего метеорита. В настоящее время большие запасы шунгитов находятся в Карелии и в Казахстане.
Шунгит имеет много удивительных физических и химических свойств. В его состав входят практически все элементы таблицы Менделеева. Углерод, входящий в состав породы, представлен фуллеренами.
Шунгит проводит электрический ток. Чтобы это проверить, я пропустила через образец электрический ток и выяснила, что перед нами настоящий шунгит, так как он проводит электричество.
Шунгит обладает абсорбционными свойствами. Я провела опыт: в три стакана налила окрашенную воду, положила в один активированный уголь, в другой шунгит. Через два дня в стаканах с углем и шунгитом вода стала значительно светлее.
Шунгит выделяет углекислый газ и может изменять свойство воды, а также полезен в сельском хозяйстве как удобрение. Для проверки этих свойств я провела два опыта. В одном выяснила, что шунгит выделяет углекислый газ. А во втором доказала, что шунгитовая вода улучшает прорастание семян фасоли.
Эти и другие свойства шунгита позволяют его применять в металлургии, строительстве, химии, сельском хозяйстве, экологии, косметологии и т.д.
Я люблю проводить различные физические и химические опыты, поэтому мне было очень интересно исследовать эту уникальную горную породу. Это моя первая научная работа и первое участие в таком серьезном конкурсе. С одной стороны, я волновалась, а с другой – хотелось поделиться своими результатами. На конкурсе я познакомилась с другими участниками, которые представили увлекательные доклады, и узнала много нового. Мы смогли пообщаться как между собой, так и с учеными-геологами. У нас была возможность походить по Геологическому музею и изучить его удивительную коллекцию. Мы сделали свои первые шаги в такую удивительную науку как геология.
Участник конкурса
Виктор Петров
Номинация конкурса: исследовательские проекты (категория 1-4 класс)
Призер IX конкурса «Богатство недр моей страны» (2-е место) Виктор Петров, ученик 4 класса ГБОУ Лицей № 410 Пушкинского района Санкт-Петербурга. Награжден за подготовку проекта «Возможна ли добыча золота на пляже Финского залива?»
Мои родители геологи, они сказали мне, что золото есть практически везде, но в разных количествах. Это предположение я решил проверить – можно ли добыть золото прямо из-под ног, например, в песке на пляже Финского залива? Для этого мы отправились на берег Финского залива в бухту Батарейная возле г. Краснофлотск (рис. 1). На пляже перемыли пляжный песок старательским лотком и получили шлих. В домашних условиях выполнена доводка шлиха – получено небольшое количество концентрата тяжелых немагнитных минералов, из которых сделан препарат для изучения под микроскопом. В конце работы выполнена оценка значимости наших находок.
Рис 1. Пляж Финского залива в бухте Батарейная. Показаны места разрезов песчаных отложений со слоями темных минералов (шлиховые минералы)
Песчаный пляж Финского залива в бухте Батарейная сложен легкими и тяжелыми минералами. Известно, что золото – один из самых тяжёлых металлов, и искать его нужно среди тяжелых минералов [1]. Для того, чтобы определить место, в котором больше всего содержится тяжелой фракции и больше вероятность обнаружить золото, на пляже было выполнено изучение разреза пляжных отложений в трех местах (рис. 1). Оказалось, что темных слоев больше всего в 1-м разрезе. Слои, сложенные крупными песчинками, в основном состоят из легких минералов (кварц и полевой шпат) [2]. Чем дальше от берега, тем крупнее песок, это происходит от того, что крупные песчинки могут переноситься вглубь пляжа только при шторме. Наверное, слои крупного песка образовались при весенних штормах, которые случаются довольно часто.
Таким образом было определено место отбора для дальнейшего исследования материала, наиболее насыщенного тяжелой фракцией [3], в этом месте набрано для промывки около 150 литров песка. Песок перемыт в старательском лотке, всего получено около 0,5 л шлиха (концентрата тяжелых минералов) (рис. 2). В домашних условиях из шлиха удалена магнитная фракция, а немагнитная фракция снова перемыта в чашках (рис. 3). В результате получено несколько граммов тяжелой немагнитной фракции, из которых изготовлен полированный препарат на основе эпоксидной смолы для наблюдений под микроскопом.
Рис. 2. Промывка песков в старательском лотке Рис. 3. Доводка шлиха в домашних условиях
Первое изучение фракции тяжелых минералов проведено под оптическим микроскопом, однако мы увидели только одну мелкую золотинку ярко-желтого цвета (рис. 4). Кроме того, мы обнаружили довольно много округлых зернышек свето-желтого цвета (рис. 5). Однако, к сожалению, это не золото, а пирит. Пирит – это сульфид железа, довольно распространенный минерал, который по цвету похож на золото [4]. Из-за этого несведущие люди иногда принимали его за благородный металл. Поэтому пирит еще называют «золотом дураков».
Рис. 4. Фото золотинки в полированном
Для изготовления препарата и его изучения на электронном микроскопе мы обратились в Ресурсный центр «Геомодель» СПбГУ. На этом приборе можно увидеть совсем мелкие частицы золота и изучить их химический состав. Исследование препарата показало, что в нем только одна золотинка (та, которую увидели в обычный микроскоп) размером около 60 микрон, меньше толщины человеческого волоса (рис. 6). Более мелких золотинок не обнаружено. В химическом составе изучаемой золотинки 94% золота и около 6% примеси серебра [5].
Рис. 5. Зерна пирита в шлихе
Обсуждение значимости находки. Таким образом, результаты работы показывают, что золото действительно есть в песке обычного пляжа. Однако практическое значение найденной золотинки вызывает сомнение.
Вес нашей золотинки составляет примерно одну тысячную часть грамма, следовательно, для добычи 1 грамма золота надо добыть и обработать 1000 таких же порций, как при добыче 1 золотинки (по 150 литров). По расчетам получается, что для того, чтобы добыть 1 грамм золота, надо промыть примерно 250 тонн песка, что соответствует примерно восьми большим самосвалам, и на это у нас ушло бы около года непрерывного труда.
Рис. 6. Изображение золотинки в электронном микроскопе, показан анализ минерала в точке (белое)
Цена золота сейчас 4500 рублей за 1 грамм [6]. Поэтому наша золотинка стоит примерно 5 рублей, а для того, чтобы ее добыть, мы потратили более 1000 рублей. Добыча золота из песка на пляже Финского залива совсем не выгодна, расходы превышают доходы почти в 200 раз! Поэтому давайте доверим это дело большим машинам и механизмам, а главное, давайте доверим это людям, которые долго учились, чтобы найти места на нашей планете, где золото скапливается в гораздо больших количествах. Именно в таких местах – месторождениях золота – и следует заниматься добычей металла [7].
В работе мне очень помогли родители: Т.А. Головина и С.В. Петров, а также Д.А. Головин и его дочь Маргарита.
Список литературы:
1. Краткий геологический словарь для школьников /под редакцией Г.И. Немкова. – М.: Недра, 1989. – 176 с.
2. Статья в Википедии https://ru.wikipedia.org/wiki/фракция.
3. Шадрин Б.Г. Шлиховой метод поисков полезных ископаемых, учебное пособие, 2010. – 26 с.
4. Статья в Википедии ttps://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D 0%B8%D1%82.
5. Статья «Как работает электронный микроскоп» https://theoryandpractice. ru/posts/2292-kak-rabotaet-elektronnyy-mikroskop.
6. Сайт информационного агентства «МФД-ИнфоЦентр» http://mfd.ru/ centrobank/preciousmetals/.
7. Рожков И.С. Библиотечка искателя полезных ископаемых. Где и как искать золото. 1962. – 30 с.
Участник конкурса
Илья Рудых
Номинация конкурса: исследовательские проекты (категория 5-7 класс)
Победитель IX конкурса «Богатство недр моей страны» Илья Рудых, ученик 7 класса ГБОУ г. Москвы «Школа № 354 имени Д.М. Карбышева». Награжден за проект «Использование цианобактерий для уменьшения количества углекислого газа в воздухе».
Последние 200-250 лет человечество активно вырубает леса, занимается интенсивным сельским хозяйством, использует полезные ископаемые. Из-за антропогенных факторов в атмосфере Земли быстро увеличивается содержание углекислого газа, что ведёт к глобальному потеплению. Масштабные засухи могут привести к гибели сельхозугодий и пастбищ, таяние ледников – к подъёму уровня Мирового океана и затоплению части материков и плодородных земель; могут возникнуть вспышки или целые эпидемии различных инфекционных заболеваний, вызываемые распространением различных животных, меняющих свою среду обитания.
Поэтому для решения этой глобальной проблемы я попробовал найти способ снижения количества парниковых газов с помощью цианобактерий, т.к. они могут интенсивно размножаться в условиях повышенного содержания в воздухе углекислого газа (СО2) и эффективно его поглощать. Цианобактерии, или синезелёные водоросли, тоже являются богатством нашей страны, хотя пока они мало используются в их естественном состоянии. Однако широко известно их громадное значение для развития жизни на Земле, и не только из-за создания ими органического вещества, ставшего пищей для первых бактерий и животных, но и в связи с обогащением первичной атмосферы кислородом. Ведь синезелёные докембрийские водоросли были первыми на Земле автотрофными фотосинтезирующими организмами, способными при помощи солнечной энергии усваивать углерод и выделять свободный кислород.
Со своим проектом «Использование цианобактерий (спирулина) для уменьшения количества углекислого газа в воздухе» я был приглашён на конкурс «Богатство недр моей страны», где в одном из залов Государственного геологического музея им. В.И. Вернадского продемонстрировал экспертам презентацию по созданию устройства для выращивания цианобактерий и очищения ими воздуха. Моё устройство было сделано из большого стеклянного аквариума, заполненного фильтрованной водой с питательной средой и бактериями. В нём оставался один литр воздуха для определения степени его очистки. С помощью контроллеров Arduino и LEGO EV3, установленных на герметичной крышке аквариума, питательная среда периодически перемешивалась и освещалась в заданных временных интервалах, а также снимались показания с датчиков углекислого газа, температуры и мутности воды.
Именно по показаниям датчика мутности воды и определялся рост бактерий спирулины, а датчик углекислого газа сообщал информацию об эффективности очищения воздуха в аквариуме.
Мне понравилось, что эксперты конкурса отнеслись с большим вниманием к моей установке, которую мне удалось сделать своими руками в домашних условиях и в которой получилось вырастить цианобактерии, а также получить количественные характеристики: скорость очищения воздуха и продолжительность эффективного очищения. Судьи высоко оценили мою исследовательскую работу по определению факторов, влияющих на рост спирулины, таких как добавление питательных веществ, перемешивание, интенсивное освещение определённым спектром с сохранением дневной и ночной фазы.
Организаторы конкурса создали уютную атмосферу для участников, в которой каждый мог познакомиться друг с другом и узнать подробности любого представленного проекта. Такой формат мероприятия, на мой взгляд, является не только познавательным, но и полезным для участников, так как он содействует знакомству ребят между собой, обмену идеями и опытом.
И хотя конкурс больше ориентирован на темы, связанные с горно-геологическими профессиями, мне кажется, что в таком мероприятии должны участвовать проекты и из смежных областей, так как всё многообразие окружающей нас природы – это действительно колоссальное богатство нашей страны, способное принести всем огромную пользу!
