Песок это ракушки: Из чего сделан песок? | New-Science.ru

Из чего сделан песок? | New-Science.ru

Песок состоит из скал, размытых реками, скелетов и панцирей беспозвоночных, а также карбоната кальция из фекалий рыб-попугаев!

Никто не обращает внимания на песок. Конечно, мы ходим на пляж и используем песок, чтобы строить замки, и или как фон, чтобы подпитывать наш Instagram летними сценами, но как часто мы действительно думаем об этом? Издалека песок кажется не более чем золотой гладью земли, встречающейся с морем.

Однако, если достать микроскоп и посмотреть в его объектив, чтобы посмотреть на песок, откроется совершенно новый мир.

Простой вопрос «из чего сделан песок?» на самом деле довольно увлекательный… ответы, связанные с путешествиями во времени, рыбьим пометом и розовыми скелетами!

Песок сделан из эродированной породы

Большая часть песка (как пляжного, так и пустынного) состоит из эродированной породы.

По мере того как реки текут вниз по течению от своего истока, их движение (часто бурное) разрушает горные породы до очень мелких зерен минералов и несет эти небольшие части породы вместе с собой. По пути реки галька продолжает распадаться на более мелкие камешки, которые, наконец, становятся песком к тому времени, когда река достигает своего конца.

Когда река впадает в океан, она откладывает немного песка вдоль суши. Волны постоянно сдвигают песок, отложенный рекой, создавая великолепные береговые линии, на которых мы отдыхаем во время летних каникул. Более мелкие отложения уносятся еще дальше в море.

В разных частях света песок будет выглядеть несколько по-разному, в зависимости от того, какие типы пород река размыла.

Коричневый и золотистый песок обычно состоит из полевого шпата, который представляет собой минерал коричневого цвета, а также кварца, который содержит оксид железа, придающий ему золотисто-коричневый оттенок. Более темный черный песок вызван базальтом, который образовался в результате вулканической деятельности. Этот песок обычно встречается в океанической коре или там, где наблюдается значительное вулканическое воздействие, например, на Гавайских островах.

На картинке ниже показан песок с Гавайев под микроскопом. Зеленая галька — это минерал под названием оливин, минерал, который происходит из вулканических базальтовых пород. Черные пятна на картинке — базальтовые. На Гавайях много действующих вулканов, что объясняет, почему там встречается этот тип песка.

Это песок с Гавайев под микроскопом. Зеленая галька — это минерал под названием оливин, минерал, который происходит из вулканических базальтовых пород. Черные пятна на картинке — базальтовые. На Гавайях много действующих вулканов, что объясняет, почему там встречаются эти типы песка.

Размер песчинок определяется тем, насколько они выветрились. Мелкие песчинки означают, что они дольше выветривались водой.

Изучение минералов в песке может многое рассказать геологам о суше и о том, как она могла образоваться. Например, изучая богатый базальтом песок Гавайев, ученые могут изучить происхождение острова и определить, когда и как он, должно быть, образовался.

Интересно, что песок пустыни также поступает из песка возле пляжей. Когда волны падают на берег под углом, они тянут пляжный песок и перемещают его, что удлиняет береговую линию. Однако иногда ветер дует на песок вглубь суши, что может образовывать дюны.

Песок состоит из скелетов и раковин морских обитателей

Жизненные формы также способствуют образованию песка. Фактически, песок состоит из скелетов многих беспозвоночных, таких как моллюски, кораллы и другие существа с ракушками, которые живут в море. Это те самые раковины, которые мы видим, любим и собираем, когда идем на пляж.

Волны уносят их к берегу, где они оседают. Они слишком медленно разрушаются, чтобы стать более мелкими песчинками.

Розовые пляжи Бермудских островов

Есть еще несколько организмов, которые вносят свой вклад в песок по всему миру. Фораминиферы, например, отвечает за розовые пляжи на Бермудских островах. Фораминиферы — это одноклеточные простейшие с панцирем, обитающие в океане. Некоторые виды фораминифер, окрашенные в красный цвет, придают пескам Бермудских островов розовый оттенок.

Розовый песок на пляже Хорсшу-Бэй на Бермудских островах.

Эти красные фораминиферы растут возле коралловых рифов на Бермудских островах. Когда они умирают, их скелеты с красным панцирем переносятся на берег, где они смешиваются с белым песком, образуя уникальный живописный розовый песок.

Песок сделан из фекалий рыбы-попугая

Песок также сделан из фекалий. Да, вы не ослышались… а точнее, какашки рыбы-попугая.

Рыбы-попугаи похожи на морских коров. Эти красочные тропические рыбы тратят почти 90% своего времени на поедание кораллов, а точнее, водорослей, которые растут на кораллах. Они используют свой твердый, похожий на клюв рот, чтобы соскребать и съедать куски кораллов во время ежедневной еды.

Когда коралл проходит через кишечник рыбы-попугая, водоросли внутри коралла перевариваются, в то время как твердый карбонат кальция, из которого состоит коралловый риф, остается. Поскольку рыба-попугай не может переваривать карбонат кальция, она выделяет его в виде мелкого измельченного песка.

Рыба-попугай какает так много, что формирует целые пляжи! Одна большая рыба-попугай может производить до 450 кг песка с карбонатом кальция за один год. Завораживающие белые тропические пляжи Гавайев, Мальдивских островов и Карибского бассейна в основном сформированы из фекалий рыб-попугаев.

Песок состоит из органических веществ

Пляжный песок также изобилует жизнью. Хотя вы этого не видите, песок содержит богатую микроэкосистему, которая важна для здоровья больших экосистем и других взаимозависимых экосистем.

Водоросли — очень распространенные обитатели песка. Эти водоросли могут фотосинтезировать и вырабатывать различные молекулы (не забывая о кислороде, получаемом при фотосинтезе), что делает их частью здоровой экосистемы. Многие морские или прибрежные организмы зависят от этих водорослей, что делает их важной частью пищевой сети.

Стеклянный пляж в Калифорнии сделан из мусора

Человеческие отходы также могут образовывать пляжи. В 1949 году штат Калифорния начал использовать территорию, которая сейчас является Стеклянным пляжем, в качестве свалки для всех видов мусора, от автомобилей и еды до горшков и стекла. В конце концов, спустя почти 20 лет, власти поняли, что вывоз мусора здесь — не лучший план, и закрыли территорию.

Постепенно на пляже начали действовать несколько инициатив по очистке. Токсичные отходы были удалены, а биоразлагаемый материал разложился. Вода сделала свое дело, вымыв крошечные кусочки стекла и глины из горшков, округляя их и придавая пляжу разноцветный эффект.

Стеклянный пляж в Калифорнии

Короче говоря, песок здесь не только для того, чтобы строить замки из песка или купаться на солнце… это также открывает нам новые возможности увидеть мир — и наше место в нем!

Почему песок бывает разным ? Клуб почемучек

И, правда, малышка верно заметила, что песок песку рознь. Песок в песочнице – одного цвета, песок на берегу речки – другого, морской песок – третьего. А если вы успели этим летом побывать на нескольких морских курортах, то, думаю, вы обратили внимание, что в разных местностях, на разных пляжах и песок разный. Почему это так? Давайте разберемся!

Если мы возьмем горсть любого песка и рассмотрим ее очень близко (а еще лучше, воспользуемся для этого микроскопом: я ТУТ писала, как можно его быстро и просто сделать из мобильника), то мы увидим, что песчинки неоднородны: среди них есть кусочки камешков, ракушек, стеклышек и т. п. Они имеют разный размер и разную окраску. Общий цвет песка слагается из смеси цветов песчинок, которые его составляют. 

Значит, то, как выглядит песок, зависит от того, из каких песчинок он состоит.

А откуда берутся эти песчинки? Откуда они возникают? 

Оказывается, песок – это распавшиеся на мелкие частички горные породы. Когда-то давным-давно, когда наша планета Земля была совсем новенькая, песка на ней еще не было. Тогда к небу вздымались одни острые скалы. Но постепенно, вода, ветер и чередование нагрева и охлаждения стали эти скалы разрушать. От скал откалывались крупные куски, потом эти крупные куски раскалывались на еще более мелкие, те – на еще более мелкие и так далее. Пока кусочки горных пород не превращались практически в пыль – в песчинки.

Так на Земле появился песок.

Но песок не остается лежать на том месте, где он был образован. Реки своим течением постоянно выносят песчинки, которые они откалывают от скал или вымывают из почвы. И поэтому большинство песка скапливается по берегам рек, озер или морей.

Ну а как же пустыни? Ведь каждый ребенок знает, что в пустыне нет ни рек, ни, тем более, морей, но песка там очень много. Оказывается, песок пустынь – это результат выветривания горных пород, плюс то, что осталось на месте бывшей речной системы. Реки высохли, а песок от них остался. А так как из-за отсутствия растительности новый слой почвы на этом месте не образуется, а ветер продолжает уносить более легкие частицы, оставляя на месте лишь более тяжелые крупинки кварца (из которого, в основном, и состоит песок), то в результате песка здесь скапливается так же много, как и на берегах рек и морей.

Горы постоянно подвергаются разрушению водой и ветром. В результате этого они приобретают причудливые формы, а из остатков разрушения образуется песок. На фото – пещерный город Эски-Кермен, Крым, Бахчисарайский р-н.

Песок из разных мест отличается не только цветом, но и размером песчинок. Обычно его делят на три вида: крупнозернистый (с размером песчинок 0,5-2 мм), среднезернистый (0,2-0,5 мм) и мелкозернистый (0,1-0,2 мм).

Чтобы проверить зернистость песка используют сита с ячейками сетки различной величины. 

Задание 1. Зернистость песка.

Если у вас дома есть несколько разных ситечек, то можно предложить ребенку просеять через них песок. Последовательно от самого крупного сита, до самого мелкого. Обратите внимание малыша, как все более и более тонким по структуре становится песок. Пусть ребенок потрогает песок разной крупности на ощупь – чем он отличается ?

Если у вас есть несколько разных образцов песка, то с помощью линейки и визуального сравнения определите, у какого образца зерна крупнее, а у какого мельче. Для этого можно воспользоваться лупой.

У нас дома есть образцы песка различного происхождения. Привезенный нашим знакомым из пустыни Сахара и песок, который мы нашли на разных пляжах Крыма: с южного побережья (из Ялты), с западного побережья (из Евпатории), с восточного побережья (из Казантипского залива). А к ним мы добавили песок неизвестного происхождения из нашей песочницы. Мы сравнили эти образцы и попытались выяснить, чем обусловлены их различия.

Песок, привезенный из пустыни Сахара, и речной песок из нашей песочницы оказались на удивление похожи. Различается у них только цвет (в Сахаре песок более оранжевый). Оба они очень мелкие и практически однородные. Могу предположить, что песок в нашу песочницу был завезен не с речного берега, а добыт в песчаном карьере, где его извлекают из древних речных отложений, образовавшихся много сотен лет назад. То есть так же, как и пески Сахары. Поэтому они оба и имеют такую тонкую структуру.

Другое дело – морской песок с восточного (Казантип) и западного (Евпатория) побережья Крыма. Этот песок достаточно крупный, песчинки его сильно отличаются друг от друга – тут присутствует не одна, а сразу несколько горных пород. Кроме того, в морском песке (особенно в песке с пляжей Казантипа) можно найти огромное количество обломков ракушек. Похоже, что этот песок так и образовался из раковин моллюсков, которые море много лет дробило и обтачивало. Поэтому пляжи Казантипа отличаются от пляжей Евпатории своим золотистым цветом – они окрашены под цвет ракушек моллюсков, обитающих в Азовском, а не в Черном море.

Ну а когда мы были на южном берегу Крыма в районе Ялты и Алушты, то мы сразу обратили внимание, что пляжи здесь совсем другие. Они не желтые, не оранжевые, а серые. Ведь они покрыты серой галькой и песком, который из нее образовался, в результате разрушений прибрежных скал, которые сложены из горных пород преимущественно серого цвета.

Ну а как обстоит дело с песком на других пляжах? Оказывается, песок может быть не только серым или желтым. Он может быть черным, белым, розовым, фиолетовым, оранжевым и даже зеленым! Посмотрите на эти картинки – здесь собраны фотографии разноцветных пляжей со всех концов мира (подборка взята с сайта журнала «Вокруг Света»).

1. Pfeiffer Beach, Калифорния, США. 

Фиолетовый цвет песка получается в следствии преломления солнечных лучей в мельчайших частицах минерала спессартин, содержащих марганец и свинец.

2. Golden Bay Beach, Гозо, Мальта

По преданию именно здесь некоторое время жил герой древнегреческих мифов  Одиссей, попавший в плен к чарам царицы Калипсо (второе название острова Гозо – Калипсо). Песок здесь имеет оранжевый цвет благодаря местным горным породам.

3. Papakolea Beach, Гавайи, США

Красивый насыщенный зеленый цвет песку этого пляжа придают кристаллы хризолита (полудрагоценного камня).

4. Elafonisi, Греция

Розовый цвет этому пляжу придают обломки ракушек и кораллов.

5. Kokkini Paralia, Санторини, Греция

Красный песок и красные скалы острова получили такой необычный цвет от входящего в их состав красного известняка.

6. Punaluu Beach, Гавайи, США

Черный песок этого пляжа – результат деятельности вулканов. Он состоит из базальтовой крошки. Этот песок считается самым черным в мире.

7. Hyams Beach, Австралия

Белый песок этого пляжа занесен в “Книгу рекордов Гинесса” как самый белый и чистый песок в мире. Он такой мелкий, что по фактуре больше напоминает муку, чем песок.

Надеюсь, теперь дочке Светланы стало понятно, почему песок бывает такой разный? Разного цвета, разной крупности и разный на ощупь. Последнее надо обязательно дать ребенку проверить! Трогая руками песок, пересыпая его из ладошки в ладошку, пропуская между пальцами малыш получает огромное удовольствие просто от тактильных ощущений.

Задание 2. Песочные “искалки”

Сделайте ребенку песочную ванночку – в миску или коробку насыпьте с килограмм просеянного песка. Закопайте в него несколько мелких предметов – игрушек, пуговиц, монет и предложите найти их все на ощупь. 

При кажущейся простоте игры даже шестилетние дети с удовольствием играют в такую «искалочку» (моя Катя играла :)). А ведь таким простым способом можно развивать не только мелкую моторику, но и тренировать память – для этого лишь надо прятать в песок каждый раз разный набор предметов, перед этим дав ребенку минуту посмотреть и запомнить их. 

А в дополнение предлагаю сделать из песка какую-нибудь поделку. В это лето мы много чего делали из песка, надеюсь, какие-то из этих творений вдохновят и вас 🙂

Рисование песком и на песке

Как с помощью песка сделать фильтр для воды

Песочные часы своими руками

Скульптуры из песка

Японский настольный сад камней

В следующем выпуске я буду отвечать на вопрос мамы Натальи и ее сына Коли “Почему паутина липкая?”
А чтобы я ответила на ваши вопросы, вступайте в Клуб и задавайте их!

Соль, песок и ракушки: наука на пляже

Почему море соленое? Из чего состоит песок и какое отношение он имеет к вину? А если на берегу столько ракушек, то почему нет жемчуга? Вот ответы на предстоящее лето

Глубокое соленое море

Вода на Земле находится в постоянном масштабном движении: морская вода испаряется в воздухе и конденсируется в облака. Облака проливают дождь на землю. Капли воды стекают в лужи, пруды и реки, а реки, как известно, в конце концов впадают в море. Но испарившаяся вода — это, конечно, пресная вода; соль добавляется по мере того, как вода растворяет минералы в горных породах и в земле и уносит их в море. Вода продолжает протекать по круговороту воды, но соль, которая не испаряется, остается в море.

Песок в моих волосах, песок в моих сандалиях, песок в моем купальнике, песок повсюду

Песчинки — это не более чем крошечные кусочки камня (точнее, точный диапазон размеров песчинок составляет 0,05–2 мм). Песок на израильских пляжах образовался из африканских скал, размытых Нилом и унесенных в Средиземное море. Крупные каменные осколки по пути тонут в русле реки, оставляя только более мелкие частицы, которые текут вместе с водой, чтобы добраться до нас.

Состав песка зависит от горных пород, из которых он образовался, и песок, доставляемый на израильские пляжи, содержит в основном – около 90 процентов, а точнее — диоксид кремния. Остальное составляют кальцит – минерал, состоящий из карбонатного кальция – из скелетов морских животных (7%), железа и других минералов (3%). Пески Северного Израиля имеют иной состав, так как зарождаются в значительной части в местных породах.

На протяжении тысячелетий песок, содержащий большое количество диоксида кремния, использовался для изготовления стекла. В 1891 году барон де Ротшильд основал на Хоф-Доре стекольный завод по производству стеклянных винных бутылок для виноделен в Ришон-ле-Ционе и Зихрон-Яакове. Фабрика давно закрылась, но в старом заводском здании сейчас находится музей.

Все знают, что ракушки издают шум океана.

Давайте сначала проясним этот вопрос: чтобы услышать шум волн, нельзя использовать любую раковину, только раковину. И даже тогда вы услышите не на самом деле шум волн, а низкочастотные окружающие шумы, усиленные конструкцией раковины.

Раковины и раковины, которые мы находим на берегу, являются останками животных из типа моллюсков. У них мягкие тела, покрытые слизью. Чаще всего на берегу встречаются морские раковины из внешней оболочки двустворчатых моллюсков (моллюсков, устриц и мидий) и улиток.

Морские улитки очень похожи на более знакомых нам наземных улиток. У них мускулистая ступня и пара щупалец, они дышат кислородом, растворенным в воде, через жабры, а на спине несут панцирь. Многие улитки могут прятаться в свои раковины в момент опасности.

Некоторые из наиболее распространенных видов улиток, обитающих на побережье Израиля, включают средиземноморскую блюдечко, носовую трубку монодонта и улитку мурекс. Исследователи полагают, что в древние времена улиток мурекс использовали для получения пурпурных и синих красителей. Этими красителями, о которых упоминается в библии, окрашивали дорогие ткани.

Улитки мурексы — хищники, и один из способов их поймать — поставить в воду корзины с мясной приманкой. Улитки мурекс атакуют своих моллюсков и улиток, прокалывая их раковины и вставляя токсин, называемый мурексином. Этот токсин разрушает фермент ацетилхолинэстеразу, расщепляющий ацетилхолин, который передает нервные сигналы мышцам. Без фермента ацетилхолин не расщепляется, и нервный сигнал не может возобновляться, в результате чего добыча (рыба, моллюски и крабы) остается парализованной. Известно также, что мурексы склонны к каннибализму, поэтому, если вы найдете на берегу перфорированную раковину мурекса, вполне возможно, что это был обед другого мурекса. Драгоценный краситель производится из слизистой железы в теле улитки. Извлеченная жидкость приобретает свой отчетливый цвет после пребывания на солнце.

Однако большая часть раковин на наших берегах происходит не от улиток, а от другой группы моллюсков – двустворчатых моллюсков. Раковины двустворчатых моллюсков обычно состоят из двух шарнирных частей, каждая из которых называется клапаном — отсюда и их название. Когда двустворчатый моллюск умирает, органический материал, соединяющий две части, распадается, и они разделяются. Большинство двустворчатых моллюсков относительно малы, как и раковины, которые мы находим на берегу. Однако есть и виды огромных двустворчатых моллюсков, которые могут достигать ширины 1,5 метра и массы 200 килограммов.

Наиболее распространенными моллюсками, встречающимися у берегов Израиля, являются горько-сладкие моллюски (Glycymeris), особенно Glycymeris nummaria . Хотя их коричнево-белые раковины очень распространены и знакомы израильтянам, живые моллюски этого вида не были зарегистрированы на местах более 50 лет. Вид вымер в регионе, и весь род находится под угрозой исчезновения.

Если на берегу так много двустворчатых раковин, то где жемчуг? Что ж, очень немногие виды двустворчатых моллюсков могут на самом деле производить жемчуг, и они обычно имеют блестящее внутреннее покрытие, называемое перламутром или перламутром. Жемчуг образуется при попадании в скорлупу органического раздражителя или песчинки. В ответ, чтобы защитить себя, двустворчатый моллюск выделяет смесь карбоната кальция, воды и белка конхиолина. Эта смесь — перламутр или перламутр — создает жесткий и блестящий слой вокруг инородного предмета. Инородный предмет, покрытый толстым слоем этого блестящего материала, и есть жемчуг.

Постелив этим летом полотенце на пляже, вы узнаете, почему море соленое, какая связь между песком под ногами и стеклянной бутылкой сока или вина, а также откуда взялись ракушки. Хорошего плавания (предварительно убедившись, что спасатель дежурит)!

Перевод Эли Шимшони

Как делают ракушки? — Океанографический институт Вудс-Хоул

Одна из самых ярких особенностей наших пляжей — это ракушки. Их завитки, изгибы и блестящие переливающиеся внутренности — останки животных. Большинство раковин происходят от мягкотелых моллюсков. Улитки, моллюски, устрицы и другие нуждаются в жесткой защите своих раковин. Это жесткое внешнее покрытие защищает вкусное тело, скрывающееся внутри. Другие животные, такие как крабы и омары, также образуют прочное внешнее покрытие, но здесь мы сосредоточимся на раковинах моллюсков.

Откуда берутся снаряды? Их делают животные. Моллюски имеют наружный слой ткани на теле. Этот слой, называемый мантией, соединяет животное с его панцирем. Мантия также создает эту оболочку.

Специализированные клетки мантии строят оболочку, используя белки и минералы. Они секретируются — высвобождаются в пространство вне клеток. Там белки создают каркас, поддерживающий растущую оболочку. Белки в каркасе также определяют, какие минералы используются в конкретных частях скорлупы.

Ученые исследуют, как повышенный уровень CO2 в морской воде влияет на способность животных создавать раковины. Здесь раковины (Strombus alatus) пришли в упадок (слева), но, что удивительно, некоторые из них процветали. Фото Тома Клейндинста
© Океанографический институт Вудс-Хоул

Двустворчатый моллюск, выращенный в лаборатории. Фото Тома Клейндинста
© Woods Hole Oceanographic Institution

Карбонат кальция, основной минерал, содержащийся в скорлупе (включая яичную скорлупу), связывается с белком. Если вы когда-нибудь видели, как строители строят из бетона, то это похоже на это. Белок похож на стальную арматуру, которая придает форму и поддержку. Карбонат кальция подобен цементу, который заполняет все пробелы.

Карбонат кальция может образовывать два разных типа кристаллов. Один называется кальцитом. Этот невероятно распространенный кристалл можно найти по всему миру. Кальцит входит в состав мела, мрамора, кораллов, известняка и морских ракушек. Другая форма – арагонит. Этот кристалл имеет другое расположение карбоната кальция. И кальцит, и арагонит встречаются в морских раковинах.

Раковина моллюска состоит из трех слоев. Каждый состоит из одинаковых материалов. Но то, как эти материалы расположены, придает каждому из них свой внешний вид. Внешний слой в основном состоит из белка. Это часто грубо и может иметь удары или шипы. Белки в среднем слое заставляют карбонат кальция образовывать кристаллы кальцита. Они заполняют промежутки, делая скорлупу трудно ломаемой.

Самый внутренний слой находится в контакте с мантией. Это гладкий переливающийся слой, называемый перламутром или перламутром. Перламутр состоит из белка и карбоната кальция. Но он выглядит и ощущается совершенно иначе, чем другие части корпуса. Это потому, что мантия выделяет разные белки для разных слоев. Различные белки вызывают кристаллизацию карбоната кальция по-разному. Те, что используются в среднем слое, создают кальцит. Те, что используются в самом внутреннем слое, создают арагонит.

По мере роста животного его панцирь должен расти вместе с ним. Это происходит по внешним краям. Улитка дополняет свою раковину вокруг отверстия, куда она высовывает голову. Для моллюска или мидии это внешние края, где две раковины разделяются. В результате образуются годичные кольца, подобные кольцам на дереве, которые позволяют нам определить возраст моллюска.

Когда животное внутри умирает, его панцирь постепенно разбивается о камни и песок. Со временем скорлупа разрушается. Они становятся частью песка. На белых пляжах песок почти полностью состоит из крошечных кусочков ракушек.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О МОЛЛЮСКАХ И ОКИСЛЕНИИ ОКЕАНА

Водное животное, такое как моллюск или ракообразное, имеющее раковину или похожий на раковину экзоскелет.