Domů > Odborné články > Gymnaziální vzdělávání > Zkoumáme pórovitost hornin
Odborný článek

Zkoumáme pórovitost hornin

3. 6. 2014 Gymnaziální vzdělávání
Autor
Jakub Holec

Anotace

Žáci se v rámci aktivity seznámí s pojmem pórovitost hornin a budou porovnávat pórovitost materiálů o různém zrnitostním složení.

Minulý článek seriálu geologických aktivit s názvem Tajemství ropy se zabýval ropou a její přítomností v pórech propustných hornin, které jsou obklopeny nepropustnými horninami. Porézní horniny (pískovce, vápence korálových útesů apod.) společně s horninami nepropustnými (např. jílovité břidlice) představují tzv. ropné pasti, ze kterých je možné získávat ropu. Z hlediska pátrání po ropných nalezištích je logické, že geologové zkoumají mimo jiné právě pórovitost hornin, tedy objem pórů (dutin) v horninách vzhledem k celkovému obejmu horniny.

Obr. Schematické znázornění zrn horninového materiálu a pórů (dutin) mezi jednotlivými zrny

K tomu, abychom mohli porozumět pórovitosti hornin, budeme v rámci této geologické aktivity s žáky zkoumat 3 zrnitostně různé materiály a následně provedeme výpočet procentuálního zastoupení pórů (dutin) v celkovém objemu nezpevněné horniny.

Aktivita je určena pro žáky 2. stupně základních škol a předpokládá skupinovou práci, ve které budou žáci pracovat s převody jednotek a provádět měření a jednoduché výpočty. Výsledky budou násadně zaznamenávány každou pracovní skupinou do připravené tabulky:

Velikost zrn nezpevněné horniny

Objem vody (ml)

Objem horninového materiálu (cm3)

Procentuální zastoupení pórů v materiálu

Největší velikost

 

 

 

Střední velikost

 

 

 

Malá velikost

 

 

 

Potřebné pomůcky a materiály pro každou skupinu:

  • 300 cm3 hrubozrnného štěrku (malé říční valouny)
  • 300 cm3 jemnějšího stěrku používaného do akvárií
  • 300 cm3 písku
  • 3 plastové kelímky s ryskou o objemu 0,3 l
  • odměrný válec přiměřené velikosti
  • voda

Každá skupina žáků nasype do plastových kelímků různě zrnitý horninový materiál o objemu 300 cm3. První kelímek bude obsahovat nejhrubší štěrk v podobě malých říčních valounů. Do druhého kelímku žáci nasypou jemnozrnnější materiál v podobě štěrku, který se používá například akvaristice. Do třetího kelímku pak žáci nasypou nejjemnozrnnější materiál v podobě písku. Před samotným měřením si ještě každá skupina zapíše domněnku o tom, jaký z použitých horninových materiálů bude mít největší pórovitost a své tvrzení se pokusí též zdůvodnit.

Následně si žáci naplní odměrný válec vodou a z odměrného válce pak pomalu přelévají vodu do prvního z kelímků, dokud voda v kelímku nedosáhne nejsvrchnější části horninového materiálu. Poté žáci odečtou objem vody nalité do kelímku a výslednou hodnotu zapíší do tabulky. To samé potom zopakují se zbylými dvěma kelímky, které obsahují zrnitostně odlišný horninový materiál. V další fázi se provede jednoduchý výpočet procent pórovitosti v jednotlivých horninových materiálech podle vzorce:

pórovitost = (objem vody/objem horninového materiálu) x 100

Žáci tak zjistí, u jakého materiálu je největší pórovitost a vlastní výsledky porovnají s domněnkou, kterou sepsali před samotným měřením. V závěru výukové aktivity budou žáci schopni odpovědět na následující otázku:

Jaký je vztah mezi pórovitostí hornin a velikostí zrn tvořících horninu?

Literatura a použité zdroje

[1] – ČOUPEK, Petr. On-line geologická encyklopedie. 2007. [cit. 2014-5-10]. Dostupný z WWW: [http://www.geology.cz/aplikace/encyklopedie/term.pl].
[2] – Well sorted vs poorly sorted porosity. [cit. 2014-5-10]. Dostupný z WWW: [http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Well_sorted_vs_poorly_sorted_porosity.png].
[3] – Earth Science Week. 2014. [cit. 2014-5-10]. Dostupný z WWW: [http://www.earthsciweek.org/index.html].

Licence

Všechny články jsou publikovány pod licencí Creative Commons BY-NC-ND.

Autor
Jakub Holec

Hodnocení od uživatelů

Článek nebyl prozatím komentován.

Vaše hodnocení

Ohodnoťte hvězdičkami:

Váš komentář

Pro vložení komentáře je nutné se nejprve přihlásit.

Klíčové kompetence:

  • Gymnázium
  • Kompetence k učení
  • své učení a pracovní činnost si sám plánuje a organizuje, využívá je jako prostředku proseberealizaci a osobní rozvoj
  • Základní vzdělávání
  • Kompetence k učení
  • samostatně pozoruje a experimentuje, získané výsledky porovnává, kriticky posuzuje a vyvozuje z nich závěry pro využití v budoucnosti

Organizace řízení učební činnosti:

Skupinová

Organizace prostorová:

Školní třída, Učebna v přírodě