XXVII Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

Тайны меловых оврагов: что скрывает Белгородская земля

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Наградные документы

Калашников Т.И. 1

---

1МБОУ Прогимназия №51

Гребнева И.В. 1Зуза Л.А. 2

---

1МБОУ Прогимназия №51

2МБОУ «Прогимназия № 51»

Работа в формате PDF

2.7 MB

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяСвидетельство руководителя

ВВЕДЕНИЕ

Однажды с семьёй мы решили найти новое место для прогулок и отправились в необычный, как мне показалось, квартал — «Белая гора» (прил. 1, рис.1) И именно там, глядя на ослепительно белые склоны и небольшие овраги, у меня возник главный вопрос: почему здесь такое количество мела и как эти горы вообще появились? Позже я узнал, что такие же меловые обнажения встречаются по всей Белгородской области, а это значит, что загадка касается не только одного района, а всей нашей малой Родины. Мне стало так интересно, что я решил провести настоящее исследование, чтобы найти разгадку (прил.1, рис.2).

Обоснование выбора темы и актуальность

Мы живём на уникальной земле, которая хранит следы событий, происходивших миллионы лет назад. Меловые отложения — это не просто горная порода, а настоящая «каменная книга», на страницах которой записана история нашего края. Однако большинство моих сверстников, гуляя среди меловых склонов, воспринимают их как обычный элемент пейзажа, не зная, какие грандиозные тайны они в себе хранят.

Изучение этих отложений и окаменелостей, которые в них находят, — это настоящая работа детектива, который по уликам восстанавливает картину прошлого. Мне захотелось самому стать таким исследователем и не просто узнать, что здесь было море, а понять, каким оно было и кто в нём обитал. Эта тема актуальна, потому что позволяет нам, жителям Белгородчины, по-новому взглянуть на знакомые места и глубже понять их ценность.

Гипотеза: предположим, что, собрав и изучив информацию об окаменелостях Белгородской области, мы сможем восстановить картину прошлого и доказать, что на месте нашего края было не просто море, а целый тёплый морской мир, полный жизни, который менялся на протяжении миллионов лет.

Цель исследования: воссоздать картину древнего морского мира, существовавшего на территории Белгородской области в далёком геологическом прошлом, и доказать, что он был тёплым и густонаселённым.

Задачи исследования:

1. Изучить научные данные о процессе образования мела и геологической истории нашего региона.

2. Провести опрос среди одноклассников, чтобы выяснить их уровень знаний о палеонтологическом прошлом нашего края.

3. Собрать информацию о типичных окаменелостях, находимых в меловых отложениях области (аммониты, белемниты, морские ежи и др.).

4. Проанализировать, о каких условиях древнего моря (температура, глубина, экосистема) свидетельствуют найденные окаменелости.

5. На основе собранных данных сделать выводы о том, как менялся древний морской мир на протяжении миллионов лет.

Объект исследования: палеонтологическое прошлое Белгородской области.
Предмет исследования: окаменелости мелового периода как свидетельства существования тёплого морского бассейна.

Место и сроки проведения

Исследование проводилось в октябре-ноябре 2025 года на территории Белгородской области, с фокусом на геологические объекты, включая квартал «Белая гора» в г. Белгород, меловые карьеры (например, Стойленский ГОК) и естественные обнажения по берегам рек.

Характеристика района исследования

Белгородская область расположена в юго-западной части Среднерусской возвышенности и уникальна своими меловыми отложениями мелового периода (возрастом около 145–66 млн лет). Район выбран для исследования, потому что, природный материал доступен для наблюдения и анализа, что позволяет изучать историю древней морской экосистемы.

Методы исследования:

Теоретический: анализ научной литературы, интернет-источников и музейных материалов.

• Социологический: опрос и анкетирование одноклассников и учителей.

• Практический: анализ фотографий и описаний окаменелостей, проведение опытов, сравнение, обобщение.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Обзор существующей информации

1. Геологическая история Белгородской области.

На территории современной Белгородской области в меловой период (около 145-66 миллионов лет назад) действительно существовало древнее море. Оно было частью огромного океана Тетис [2].

Характеристики моря: оно было тёплым и неглубоким (до 200-300 метров), а его дно состояло из мягкого ила, где обитали миллионы морских организмов.

Образование мела. Мел образовался из скелетов и панцирей крошечных морских организмов – фораминифер и кокколитофорид, которые после смерти опускались на дно и за миллионы лет спрессовались в мощные пласты. Это доказывает, что море было полно жизни [1].

2. Древние обитатели мелового моря.

В тёплых водах моря обитали разнообразные организмы, чьи окаменелости сегодня находят в меловых обнажениях [3]:

Головоногие моллюски [4]:

Аммониты – существа со спиральной раковиной, похожие на бараний рог. Их раковины находят чаще всего.

Белемниты – предки современных кальмаров, их раковины называют «чёртовы пальцы».

Другие организмы [4]:

Морские ежи – их иглы и панцири хорошо сохраняются.

Двустворчатые моллюски.

Крупные хищники: иногда находили кости мозазавров – огромных морских ящеров.

3. Палеонтологические находки на территории области (прил. 1, рис.3).

Самые известные места находок окаменелостей – это меловые карьеры и обнажения по берегам рек (например, реки Оскол, Ворскла, Северский Донец) [5]. В 2023 году на территории Белгородской области нашли 2 позвонка плезиозавра из Юрского периода, оксфордского яруса [6].

• В Шебекинском районе находили кости мозазавров.

• В Губкинском городском округе часто находят аммониты и белемниты.

• В Яковлевском районе находили окаменелости морских ежей.

4. Доказательства тёплого моря

На то, что море было тёплым, указывают два главных факта:

1. Химический состав мела – он состоит из организмов, которые могут жить только в тёплой соленой воде.

2. Видовой состав окаменелостей – аммониты, белемниты и многие другие найденные организмы являются типичными обитателями тропических и субтропических широт [7].

Вывод по обзору

Вся изученная информация из книг, музеев (прил. 1, рис.4) и научно-популярных статей подтверждает нашу гипотезу. Существование на территории Белгородской области тёплого, мелководного и густонаселённого моря в меловой период – это научно доказанный факт. Наше исследование позволит наглядно показать это на примере конкретных окаменелостей и восстановить удивительную картину прошлого.

СОЦОПРОС

Изучая удивительную историю меловых оврагов, я задумался: а мои друзья и учителя видят в этих белых склонах что-то большее, чем просто пейзаж? Чтобы выяснить уровень знаний моих сверстников о палеонтологическом прошлом нашего края, был проведен опрос, в котором приняли участие 39 учеников нашего класса. 4 «Б» и 4 «А» классов 51-ой прогимназии г. Белгорода. Так же опрос прошли 10 педагогов школы (прил.4).

Вывод по опросу одноклассников. Проведенный опрос показал, что хотя основная идея о существовании древнего моря большинству знакома, глубокие и научно точные представления о его экосистеме сформированы лишь у небольшой части учеников. Это убедительно доказывает актуальность данного исследования, целью которого является не только подтверждение факта существования моря, но и реконструкция его облика как теплого, густонаселенного и уникального морского мира.

Вывод по опросу учителей. Педагоги единогласно подтвердили высокую образовательную ценность темы для младших школьников. При этом опрос выявил важную проблему: среди самих учителей существуют пробелы в точных знаниях о геологическом прошлом региона. Это подчеркивает особую актуальность моего исследования — его результаты могут стать мостом между увлекательной легендой и научным знанием, помогая и ученикам, и педагогам сформировать достоверное представление о древней истории Белгородской земли.

ОПЫТЫ

Знаменитые белгородские меловые горы - это не просто горная порода, а гигантское скопление окаменелостей.

Гипотеза № 1: Об органическом происхождении мела.Предположим, что, если мел белгородский мел имеет органическое происхождение, то есть состоит из раковинок; он будет реагировать с кислотой так же, как, например, яичная скорлупа (которая тоже состоит из карбоната кальция).

Опыт 1: «Увидеть невидимое»

Данный опыт позволит невооруженным глазом увидеть одно из ключевых свойств мела, которое доказывает его органическое происхождение.

Цель опыта: продемонстрировать, что мел вступает в бурную химическую реакцию с кислотой, потому что состоит из карбоната кальция - того же вещества, что и раковины моллюсков.

Я подготовил для опыта всё необходимое: прозрачный стакан, кусочек природного мела, столовый уксус (9%), пинцет, лупу и защитные очки.
Сначала я рассмотрел кусочек мела под лупой. Он был белым, матовым, немного рыхлым и пачкал руки. Отдельных ракушек или других крупных окаменелостей не увидел - мел казался однородным.

С помощью пинцета аккуратно положил кусочек мела на дно стакана. Затем медленно, с соблюдение техники безопасности, налил в стакан уксус, чтобы он полностью покрыл образец. Мгновенно началась бурная реакция!  Создавалось впечатление, что мел «закипел». Я зафиксировал, что при взаимодействии мела с уксусом наблюдается интенсивное выделение газа. Сам кусочек мела постепенно уменьшался в размерах (прил. 2, рис.1).

Проведенный опыт является косвенным доказательством нашей гипотезы. Мел бурно реагирует с кислотой с выделением газа. Это доказывает, что он состоит из карбоната кальция - того же вещества, из которого состоят раковины моллюсков, панцири морских ежей и скелеты микроскопических организмов.

Таким образом, опыт является первым хоть и косвенным, но практическим подтверждением моей гипотезы о том, что белгородский мел имеет органическое происхождение.

Гипотеза №2: Древнее море было теплым и мелководным. Предположим, что Древнее Белгородское море действительно было теплым, неглубоким и очень похожим на современные тропические моря.

Идея: По виду окаменелостей можно определить, что древнее море было теплым и неглубоким.

Что доказываем: Морские организмы, чьи останки мы находим, характерны для теплых, хорошо прогреваемых и неглубоких морей, похожих на современное Средиземное, Карибское или Красное море.

Палеонтологи, внимательно изучив все найденные окаменелости обнаружили интересные закономерности. Оказалось, что почти все древние организмы, чьи останки мы находим в мелу, очень похожи на тех, что сегодня живут только в теплых тропических морях.

Например, аммониты - главные жители нашего древнего моря. Их ближайший современный родственник - наутилус - живет только в теплых водах Тихого океана, где температура не опускается ниже 25 градусов. Значит, и наши аммониты предпочитали такую же теплую воду!

Еще одним доказательством теплого и светлого моря являются известковые водоросли (кокколитофориды), скелеты которых составляют до 90% всей толщи белгородского мела. Для жизни им был критически важен солнечный свет, что доказывает, что море было неглубоким и прозрачным. Их наличие - стопроцентное доказательство теплого и светлого моря.

Вывод: Наша гипотеза о климате древнего моря полностью подтвердилась! Об этом нам рассказали сами окаменелости - надежные свидетели далекого прошлого.

Гипотеза №3: О древней морской экосистеме. Предположим, что разнообразные окаменелости, находимые в меловых отложениях, представляют собой не случайный набор, а остатки целостной экосистемы с сложными связями между организмами.

На основе изученных палеонтологических находок нам удалось восстановить трёхуровневую пищевую цепь древнего моря:

В основе цепи находились микроскопические водоросли (кокколитофориды) и более крупные водоросли, которые были пищей для множества организмов.

Второй уровень составляли потребители: фильтраторы (брахиоподы, губки), питавшиеся взвесью в воде; растительноядные (морские ежи), поедавшие водоросли; и хищники (аммониты, белемниты), охотились на мелких ракообразных и других обитателей.

Вершину пищевой пирамиды занимали крупные хищники — морские ящеры (мозазавры), которые охотились на всех остальных обитателей моря.

Таким образом, наша гипотеза о полиэкосистеме подтвердилась. Мы доказали, что Белгородская земля хранит свидетельства не просто случайного набора окаменелостей, а следы сложной и полноценной экосистемы, где кипела жизнь миллионы лет назад (прил. 5, рис.1).

Опыт 2: Секрет «чёртова пальца» (в контексте палеоэкосистемы)

Цель: доказать, что уникальное строение белемнита позволяло ему эффективно функционировать в древней морской экосистеме.

Ход опыта: для того, чтобы увидеть истинное внутреннее строение окаменелости, я рассмотрел свежий скол ростра белемнита под лупой с 10-кратным увеличением.

Результаты: на срезе я увидел не однородную массу, а четкую радиально-лучистую структуру, напоминающую расходящиеся лучи от центра к периферии. Эти лучи — следы срастания длинных кристаллов кальцита, которые формировали прочный внутренний скелет моллюска.

Вывод: Обнаруженная радиально-лучистая структура — это не просто узор, а ключ к пониманию роли белемнита в экосистеме.

Прочность и маневренность: такое строение делало ростр исключительно прочным и устойчивым к нагрузкам на излом, подобно современным композитным материалам. Это позволяло белемниту быть стремительным и маневренным хищником, не опасаясь, что его скелет сломается во время резкой погони за добычей или бегства.

Эффективная защита: прочная кристаллическая структура, работавшая как единый щит, была серьезным препятствием для зубов средних хищников. Она надежно защищала мягкое тело моллюска.

Успех в эволюции: эта совершенная конструкция стала результатом миллионов лет эволюции и является главной причиной, почему ростры белемнитов так хорошо сохраняются в палеонтологической летописи. Она обеспечила им роль успешных хищников, занимавших важное среднее звено в пищевой цепи древнего моря (прил. 2, рис. 2).

Гипотеза №4: О «каменной летописи мелового периода». предположим, что в разрезе (стенке карьера) можно увидеть разные слои: чистый мел, темный глинистый слой, песчаник.

Идея: Пласты горных пород в обрывах оврагов и карьеров расположены в определенной последовательности, как страницы в книге, и каждая "страница" рассказывает о своем периоде жизни моря (прил. 3, рис. 1, таблица 1).

Для проверки гипотезы мы проанализировали геологические разрезы, выделив три основных слоя (подробная расшифровка слоев представлена в Таблице 1, прил. 3):

Нижний слой (песчаник) свидетельствует о начале наступления моря на сушу — это было мелководье с песчаными отмелями.

Средний слой (темная глина) указывает на увеличение глубины моря и появление более спокойных условий.

Верхний слой (белый мел) соответствует периоду расцвета жизни в теплом и прозрачном море оптимальной глубины.

Вывод: разрез карьера доказывает, что Белгородская земля хранит не просто однообразные залежи мела, а многослойную каменную летопись древнего моря, которое менялось на протяжении миллионов лет (прил. 5, рис.2).

Опыт 3: «След в истории»

Цель: смоделировать процесс образования окаменелого отпечатка раковины.

Ход опыта: Я вдавил раковину аммонита в размягченный пластилин и аккуратно извлек ее.

Результаты: В пластилине остался четкий отпечаток со всеми деталями раковины (прил. 2, рис. 3). Вывод: Опыт наглядно показывает, как мягкий морской ил мог сохранять отпечатки древних организмов. Со временем ил превращался в камень, создавая те самые окаменелости, которые мы находим сегодня.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенного исследования были успешно решены все поставленные задачи и достигнута цель работы – воссоздана картина древнего морского мира, существовавшего на территории Белгородской области.

Выводы исследовательской работы:

1. Гипотеза об органическом происхождении мела подтвердилась. Опыт с уксусной кислотой доказал, что белгородский мел состоит из карбоната кальция - того же вещества, что и раковины морских организмов. Это означает, что меловые горы действительно являются гигантским скоплением микроскопических окаменелостей.

2. Климатические условия древнего моря установлены. Анализ окаменелостей показал, что на территории Белгородской области существовало неглубокое и хорошо прогреваемое море, похожее на современные Карибское или Средиземное моря. Об этом свидетельствуют теплолюбивые организмы - аммониты, белемниты, морские ежи и известковые водоросли.

3. Воссоздана древняя морская экосистема. Исследование доказало, что окаменелости представляют не случайный набор организмов, а сложную пищевую цепь: от фитопланктона и фильтраторов через хищников (аммониты, белемниты) до верховных хищников (мозазавры).

4. Обнаружена "каменная летопись" геологической истории. Изучение разрезов меловых карьеров показало последовательную смену слоев (песчаник → глина → мел), что соответствует разным этапам развития моря - от начального наступления до расцвета жизни в меловой период.

5. Социологический опрос выявил образовательный потенциал темы. Хотя большинство опрошенных одноклассников (79%) знают о древнем море, около трети учащихся имеют неполное или ошибочное представление о геологическом прошлом края, что подтверждает актуальность исследования.

Таким образом, все выдвинутые гипотезы нашли свое подтверждение. Белгородская земля хранит уникальную палеонтологическую летопись - свидетельство существования здесь в меловой период теплого, мелководного моря с богатой и разнообразной экосистемой. Это исследование не только расширяет знания о геологическом прошлом нашего края, но и показывает, какую увлекательную историю могут рассказать привычные меловые пейзажи.

ИСТОЧНИКИ И СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Книга: «География Белгородской области» (под ред. Г.Н. Григорьева). - Белгород, 2012. - Глава «Геологическое строение и полезные ископаемые».

2. Статья: «Какие они - белгородские динозавры: меловой регион в меловой период» на порталу «Бел.Ру»: https://bel.ru/news/2025-06-10/kakie-oni-belgorodskie-dinozavry-melovoy-region-v-melovoy-period-5379602

3. Книга: А.А. Дедков. «По оврагам меловым: Путеводитель по палеонтологии Белгородской области». - Белгород, 2018.

4. Белгородский краеведческий музей: Зал №2 Палеонтологический раздел.

5. Научно-популярная статья: «О чём молчат меловые горы» в журнале «Звонок» (Белгородский детский журнал), № 4, 2021.

6. Интернет-ресурс: Интервью основателя палеонтологического сообщества Владимира Корой на портале openbelgorod.ru https://openbelgorod.ru/news/science%20/2023-10-18/belgorod-i-drevnie-yaschery-kurskiy-paleontolog-lyubitel-rasskazal-o-vymershih-zhivotnyh-i-lyubimom-hobbi-353400

7. Учебное пособие: «Экология Белгородской области» для средней школы. - Белгород, 2019.

8. «Учебно-выставочный центр «Геолого-минералогический музей имени А.Н.Петина». Директор Татьяна Липницкая - ведущий палеонтолог.

9. https://www.ammonit.ru/text/2257.htm Музей «Художественно-палеонтологический центр» Стойленского горно-обогатительного комбината.

Приложение 1

Рис. 1 Квартал «Белая гора».

Рис. 2 Прогулки по оврагам квартала «Белая гора». Сбор образцов.

Рис. 3 Коллекция окаменелостей. Белгородский государственный историко-краеведческий музей.

Рис. 4 «Геолого-минералогический музей имени А.Н. Петина». Директор учебно-выставочного центра, ведущий палеонтолог Липницкая Т. А.

Приложение 2

Рис. 1 Проведение опыта 1 «Увидеть невидимое»

Рис. 2 Проведение опыта 2 «Секрет «чёртова пальца» (в контексте палеоэкосистемы).

Рис. 3 Проведение опыта 3 «След в истории»

Приложение 3

Рис. 1 Карьер Стойленского горно-обогатительного комбината.

Таблица 1. Страницы каменной летописи: история древнего моря

Приложение 4

Общие выводы по опросу:

Знания есть, но они поверхностны. Большинство одноклассников (около 79%) знают о древнем море, но глубина их понимания ограничена.

Главный пробел — климат и среда. Критически важная информация о том, что море было теплым и неглубоким, известна лишь 15% опрошенных. Это главная задача для моего исследования.

Высокий мотивационный потенциал. Несмотря на пробелы в знаниях, более 80% ребят проявляют интерес к теме и хотели бы прикоснуться к палеонтологии на практике.

Опрос наглядно показал, что моя работа чрезвычайно актуальна. Она поможет не просто рассказать о давно исчезнувшем море, но и исправить существующие заблуждения, дав одноклассникам правильное и яркое представление о далеком прошлом нашей Белгородской земли.

Для получения более полной картины и оценки педагогической ценности темы был проведен опрос с участием 13 учителей начальной школы.

Единодушное одобрение темы. Учителя подтверждают, что тема является очень интересной, полезной и доступной для понимания младшими школьниками.

Выявление главной педагогической проблемы. Опыт педагогов показывает, что основная сложность заключается не в донесении факта, а в преодолении его «сказочного» восприятия и превращении в убедительный научный факт.

Недостаточная научная осведомленность. Значительная часть педагогов сами не обладают точными и глубокими знаниями о геологическом прошлом региона, что может препятствовать эффективному донесению этой информации до учеников.

Заключение: Опрос учителей не только подтвердил актуальность и образовательную ценность моего исследования, но и четко обозначил его просветительскую миссию: создать такой наглядный и доказательный материал, который поможет и ученикам, и педагогам по-новому, уверенно и научно обоснованно взглянуть на историю родного края.

Приложение 5

Рис.1 Визуализация трехуровневой пищевой цепи в меловом периоде.

Рис.2 Каменная летопись древнего моря Белгородской земли