Šolska kamninska zbirka Petra Madronič 36 GeoGrafija v šoli | 1/2018 iz prakse Uvod k amninska zbirka je v šoli nepogrešljiv učni pripomoček. k er pouk geografije poteka večinoma v učilnici, je smiselno imeti del narave, pokrajine na mizi. Šolske kamninske zbirke so v našem prostoru pri pouku več ali manj prisotne že od časa habsburške monarhije (Podgoršek, 2014). Učenci se s posameznimi geološkimi vsebinami seznanjajo že v prvem razredu osnovne šole, v učne načrte geografije in naravoslovja pa so vključene v drugem in tretjem triletju. V aktualnem učnem načrtu za pouk geografije v osnovni šoli je kamninska zgradba zapisana pod operativne cilje šele v devetem razredu. k er pa geografija vzročno-posledično povezuje znanje o naravnem in družbenem okolju ter s tem znanje, pridobljeno pri drugih predmetih, se pojavi priložnost za obravnavo različnih vrst kamnin. k amninska zgradba je namreč osnova za obravnavo prsti, oblikovanost površja in številnih družbenoekonomskih sistemov. k atere kamnine učencem predstaviti in pokazati, kako jih čim bolje umestiti v pouk, pa učitelji presodimo sami. Po večletnih prizadevanjih, da bi obnovili nekdanjo zbirko kamnin na šoli, nam je leta 2016 v sodelovanju z oddelkom za geologijo n aravoslovnotehniške fakultete v ljubljani uspelo izdelati osnovno kamninsko zbirko, ki služi kot pripomoček pri poučevanju geoloških vsebin. V zbirki so sistematično predstavljene vse pomembne kamnine, ki smo jih na šoli zbirali več let. Da je zbirka uporabna za osnovno učenje, so na fakulteti dopolnili obstoječe vzorce z manjkajočimi primerki. n a šoli smo imeli številne primere kamnin z različnih koncev sveta, zato smo se odločili izdelati še zbirko kamnin sveta, v katero dodajamo primerke, ki jih s potovanj prinašajo učenci. Poleg kamninske zbirke smo izdelali tudi učno gradivo, kjer so predstavljeni pojem kamnin in mineralov kot osnovnih gradnikov kamnin, opis nastanka kamnin in njihova osnovna razdelitev. o pisane so tudi značilnosti izbranih kamnin, vključno s slikami vzorcev iz zbirke. z a posamezno skupino kamnin so bili izdelani tudi identifikacijski znaki (slika 1), ki opisujejo nastanek in glavne značilnosti kamnin v zbirki ter tako služijo kot pripomoček pri prepoznavanju in razvrščanju kamnin v skupine. Petra Madronič OŠ Koseze petra.madronic@gmail.com COBISS: 1.04 37 GeoGrafija v šoli | 1/2018 iz prakse Povzetek V članku je predstavljena šolska kamninska zbirka, ki smo jo uredili s pomočjo Oddelka za geologijo naravoslovnotehniške fakultete v Ljubljani. Za lažje razumevanje je razloženih tudi nekaj osnovnih geoloških procesov in pojmov v zvezi z nastajanjem kamnin. navedeni so primeri, kako z malo domišljije popestriti pouk z uporabo zbirke. Ključne besede: kamninska zbirka, nastanek kamnin, učni pripomoček School Rock Collection Abstract this article presents a school rock collection, which was prepared with help from the Department of Geology at the Faculty of natural Sciences and engineering in Ljubljana. For greater clarity, it explains some of the basic geological processes and terms connected with the formation of rocks. It gives examples for making lessons more interesting by using this collection and a hint of imagination. Keywords: rock collection, formation of rocks, learning tool Vsak kamen v zbirki ima tako tudi svojo identifikacijsko kartico, na kateri so označene njegove značilnosti, ime in zaporedna številka (slika 2). Slika 1: Identifikacijski znaki za nastanek magmatskih, sedimentnih in metamorfnih kamnin ter znaki za glavne ali posebne značilnosti magmatskih, sedimentnih in metamorfnih kamnin (od leve proti desni). Avtor: Boštjan Rožič Slika 2: Del zbirke magmatskih kamnin z identifikacijskimi karticami n a šoli imamo skupaj tri kamninske zbirke, dve sta nastali v novejšem času, tretja pa je še iz časov nekdanje skupne države. slednja vsebuje gospodarsko pomembne kamne in minerale, od kaolina do črnega premoga. osnovna zbirka se nahaja v učilnici geografije v vitrini in je sestavljena iz petintridesetih različnih vzorcev, ki predstavljajo tri glavne skupine kamnin glede na njihov nastanek (magmatske, sedimentne in metamorfne kamnine). k amnine sveta predstavljamo na posebni razredni razstavi, ki se mesečno spreminja. o be zbirki imata narejeno bazo podatkov, v kateri se nahaja zaporedna številka vzorca, ime kamnine, skupina, v katero spada, tip, opis z glavnimi značilnostmi in lokacija (Preglednica 1). zbirka je vpisana v register zbirk in muzejev na spletni strani Geološkega zavoda (http://www.geo-zs.si/?option=com_ content&view=article&id=172). Kamnine v zbirki Sedimentne kamnine ali usedline nastanejo, kot že ime pove, iz sedimentov. Ti pa so sestavljeni iz neveznih delcev kamnin ali mineralov ali pa obojih hkrati. sediment lahko nastaja na različne načine, s preperevanjem starejših kamnin, z neposrednim izločanjem iz vode zaradi prenasičenja ali izhlapevanja ali pa s pomočjo rastlin in živali (Jeršek, 2009, str. 139). material se kasneje lahko cementira že na mestu nastanka ali pa se prenese s pomočjo 38 GeoGrafija v šoli | 1/2018 iz prakse tekoče vode, vetra, ledenikov na različne razdalje, se usede in tam strdi. Glede na njihov izvor in nastanek ločimo klastične oz. mehanske (konglomerat, breča, peščenjak, muljevec, meljevec, glinavec), kemične in biokemične (apnenec, dolomit, roženec, laporovec, lehnjak, siga, kremen, premog) ter piroklastične ali vulkanoklastične (tufska breča, tufski konglomerat, tuf) sedimentne kamnine (r ožič Žvab, 2016). k lastične in piroklastične sedimentne kamnine klasificiramo glede na velikost in obliko zrn kamnine, kot je prikazano v Preglednici 2. V zbirki so zastopani konglomerat, pobočna breča, peščenjak, laporovec in muljevec. k emične in biokemične sedimentne kamnine predstavljajo apnenci in dolomiti, lehnjak, roženec, laporovec in siga. slednja je predstavljena kot primer neupoštevanja jamskega bontona. k ot edini primer piroklastične sedimentne kamnine je vzorec tufa, ki nastane z usedanjem in kompakcijo vulkanskega pepela, katerega zrna so manjša od 2 mm. Magmatskih kamnin, ki gradijo 90 % z emljine skorje, na površju ne najdemo pogosto, saj so večinoma prekrite s sedimentnimi kamninami. Tudi njih klasificiramo glede na način nastanka (globočnine, predornine in žilnine) in glede na kemično sestavo (granitska, sienitska, dioritska, gabrska in peridotitska skupina). o be klasifikaciji se med seboj prepletata, tako da Zap. št. Ime kamnine Skupina tip V zbirki Opis – glavne značilnosti Lokacija 1 APneneC S FOSILI Sedimentna Kemična DA Iz minerala kalcita CaCO3, Reagira z 10 % hCl, ohranjeni fosili (foraminifere). Pag, hrvaška 2 APneneC Z ROŽenCeM Sedimentna Kemična DA Iz minerala kalcita CaCO3, Reagira z 10 % hCl. Planina Kuk, Slovenija 3 DOLOMIt Sedimentna Kemična DA Iz minerala dolomita CaMg(CO3)2, ne reagira z 10 % hCl, preperela površina spominja na slonovo kožo. Dolina trebušice, Slovenija 4 LehnJAK Sedimentna Biokemična DA Reagira z 10 % hCl, nastane z izločanjem kalcijevega karbonata po organskih ostankih. ? 6 ROŽeneC Sedimentna Kemična DA Iz minerala kremena SiO2, nastaja v globoki vodi. Planina Kuk, Slovenija 7 KOnGLOMeRA t Sedimentna Klastična DA Zrna v kamnini, večja od 2 mm, klasti so zaobljeni.   8 BReČA Sedimentna Klastična DA Pobočna breča, zrna v kamnini, večja od 2 mm, klasti so ostrorobi. Vipavska dolina, Slovenija 9 PeŠČenJAK Sedimentna Klastična DA Zrna v kamnini, velika od 0,063 mm do 2 mm, zrna vidimo s prostim očesom. Izola, Slovenija 10 LAPOROVeC Sedimentna Klastična DA Zrna, manjša od 0,063mm, pogosti glineni minerali, reagira z 10 % hCl (vsebuje kalcit). ? 11 MULJeVeC Sedimentna Klastična DA Zrna, manjša od 0,02 mm, pogosti glineni minerali, ne reagira z 10 % hCl. ? 12 tUF Sedimentna Piroklastična DA Kamnina iz sprejetega (litificiranega) vulkanskega pepela, velikost zrn manjša od 0,063 mm. ? Preglednica 1: Del baze podatkov kamninske zbirke KLAStIČne SeDIMentne KAMnIne PIROKLAStIČne SeDIMentne KAMnIne Sediment grušč, prod pesek melj glina Vulkanske bombe Vulkanski pepel Velikost zrn 2 mm 0,063 mm 0,002 mm 2 mm Sedimentna kamnina BReČA KOnGLOMeRA t PeŠČenJAK MeLJeVeC GLInAVeC tUFSKA BReČA tUFSKI KOnGLOMeRA t tUF MULJeVeC LAPOROVeC Preglednica 2: Osnovna razdelitev klastičnih in piroklastičnih sedimentnih kamnin Vir: Rožič Žvab, 2016 39 GeoGrafija v šoli | 1/2018 iz prakse ima vsaka kamnina glede na okolje nastanka svojo globočnino, predornino in žilnino z enako kemično zgradbo. magmatske kamnine nastanejo s strjevanjem oziroma kristalizacijo magme, vroče taline staljenih kamnin v z emljini notranjosti. magma lahko kristalizira pod površino v z emljini skorji ali pa prodre na površje, kjer jo imenujemo lava. o globočninah govorimo, če se magma ohladi in pride do kristalizacije mineralov v z emljini skorji. k o magma prodre na površje v obliki lave, nastanejo predornine (vulkanske ali ekstruzivne magmatske kamnine). Žilnine nastanejo, ko magma v z emljini skorji kristali po razpokah in žilah, kjer zapolni prazne prostore (r ožič Žvab, 2016). k amnine granitske skupine so nastale iz kisle magme, kar pomeni, da so zanje bistveni minerali kremen, kalijevi glinenci ter kisli oz. srednji plagioklazi, najdemo pa tudi sljude, biotit in muskovit. k amnine lahko že po barvi ločimo med seboj (kremen − siv do prozoren, k -glinenci − beli ali roza, biotit – črn …) (r ožič Žvab, 2016). V zbirki imamo osem primerov granitske skupine, od tega tri globočnine (dva granita in granodiorit), tri predornine (plovec, dva obsidiana) in dve žilnini (pegmatit). Dioritska skupina ima v zbirki tri predstavnike (dva tonalita in andezit). z anje je značilno, da imajo manj kremena od granitske skupine. z asledimo pa tudi sljude ter temno obarvane amfibole in piroksene. o tonalitu in Pohorju je treba zapisati tudi zanimivost. V preteklosti je veljajo, da je velik del osrednjega Pohorja grajen iz t. i. pohorskega tonalita. r aziskave so Slika 3: Peščenjak Slika 4: Lehnjak Slika 5: tuf Slika 8: Bazaltni lavi Slika 7: Čizlakit Slika 6: Pegmatit 40 GeoGrafija v šoli | 1/2018 iz prakse pokazale, da po sestavi kamnina bolj ustreza granodioritu, ki je v sloveniji zelo uporabna magmatska kamnina (tlakovanje cest …) (r ožič Žvab, 2016). z a gabrsko skupino so bistveni bazični (Ca) plagioklazi, med značilnimi minerali pa nastopajo pirokseni, amfiboli in olivin. Temnih mineralov je v kamninah te skupine od 40 do 70 % (r ožič Žvab, 2016). V zbirki imamo pet primerov, od tega dve globočnini (gabro in čizlakit) in tri predornine (bazalt in dve bazaltni lavi). V tej skupini ima posebno mesto kamnina čizlakit, ki je dobila ime po naselju Cezlak na Pohorju, kjer je bila opisana in jo tudi občasno pridobivajo. k amnina ima nekoliko specifično mineralno sestavo. značilno zeleno barvo dajeta kamnini amfibol rogovača in piroksen avgit. V zbirki niso zastopane kamnine sienitske skupine (globočnina sienit, predornine trahit, porfir in keratofir) in kamnine peridotitske skupine (olivinit, dunit, peridotit, piroksenit, homblendit). z a prve je značilno, da ne vsebujejo kremena, druge pa so nastale iz zelo bazične magme. Metamorfne kamnine nastajajo kot posledica stalnega spreminjanja planeta z emlje, tako na površju kot v globinah. o bmočja, kjer nastajajo metamorfne kamnine, so raznolika. l ahko so povezana z vdori magmatskih teles, s tektonskimi procesi, dvigovanjem gorstev, nastajajo v subdukcijskih conah, kjer oceanska skorja tone pod celinsko. z aradi sprememb temperature, tlaka in dotoka hidrotermalnih raztopin postanejo minerali v kamninah neobstojni. spremenijo obliko, velikost ali urejenost zrn, lahko pa tudi popolnoma spremenijo kristalno zgradbo in kemično sestavo, kar pomeni, da nastanejo novi minerali. z aradi teh procesov se kamnine preobrazijo, metamorfozirajo. z a metamorfne kamnine so značilni metamorfna zgradba, metamorfni minerali in pogosto skrilavost, razporejenost mineralnih zrn v kamnini, ki je kristalizirala pod pritiskom. metamorfoza kamnin je lahko dolgotrajna in traja več milijonov let (Jeršek, 2009, 167; Jeršek, 2017). metamorfne kamnine lahko nastanejo iz predhodnih magmatskih, sedimentnih ali že obstoječih metamorfnih kamnin. l očimo jih v grobem na dve skupini: tiste s skriljavostjo in tiste brez nje. l očimo jih torej glede na usmerjenost tlaka na kamnino. V primeru ko je tlak na kamnino usmerjen, se bodo igličasti in ploščati minerali usmerili pravokotno na smer največjega tlaka. Vezi med ravninami, pravokotnimi na smer največjega tlaka, bodo v tem primeru šibke in kamnina se bo po ploskvah zlahka skrilila. Take kamnine imenujemo skrilave metamorfne kamnine. V zbirki imamo tri primere skrilavih kamnin (filitoidni skrilavec, blestnik in gnajs). V primeru ko so pritiski približno enaki v vseh smereh, minerali pa niso podolgovatih ali lističastih oblik, se ti ne usmerijo in skrilavost se ne pojavi. Takim kamninam pravimo masivne metamorfne kamnine (Jeršek, 2017; r ožič Žvab, 2016). V zbirki so zastopani eklogit, serpentinit in marmor. slednji nastane z metamorfozo apnenca ali dolomita, je bele do črne barve, kristali so lahko veliki ali majhni. od minerala je odvisno, ali bo reagiral na 10 % HCl ali ne. V sloveniji so nahajališča marmorja na pobočjih Pohorja, znan pa je tudi opuščen rimski kamnolom v dolini slovenske bistrice. Velikokrat se ime marmor uporablja v marketinške namene, saj ga podjetja uporabljajo za vse obdelane kamnine, ki s samim marmorjem nimajo nobene povezave. Slika 9: Blestnik, opremljen z identifikacijsko številko Slika 10: Gnajs nastane z metamorfozo granita. Fotografije: Petra Madronič Uporaba pri pouku k amnine lahko z malo domišljije umestimo v pouk geografije v vseh razredih. Učenci v 6. razredu spoznavajo zgradbo z emlje pri pouku naravoslovja in geografije. Tako lahko v sodelovanju z učiteljem naravoslovja pripravimo zanimivo uro razvrščanja kamnin glede na njihove lastnosti. Primer takšne ure Kamnina čizlakit je dobila ime po naselju Cezlak na Pohorju, kjer je bila opisana in jo tudi občasno pridobivajo. 41 GeoGrafija v šoli | 1/2018 iz prakse je bil predstavljen na n aravoslovni konferenci za učitelje v l aškem jeseni 2017. Učenci z opazovanjem in eksperimentiranjem v devetih korakih določajo lastnosti posameznih vzorcev kamnin in poskusijo narediti preprost določevalni ključ. s pomočjo identifikacijskih kartic, ki so bile pripravljene v sklopu kamninske zbirke, lahko pripravimo družabne igre, kot so spomin, geoactivity ali vislice, in tako popestrimo uro. k amninsko zbirko dopolnjujejo tudi vzorci peskov iz puščav in plaž. o bravnavo toplotnih pasov, natančneje tropskega pasu in njegovih mej, popestrimo z razvrščanjem puščavskih peskov in kamnov na namizni zemljevid. Učenci tako z aktivnostjo spoznajo, da se največje puščave sveta nahajajo ob povratnikih in da puščave niso sestavljene samo iz peščenih sipin. V 7. razredu, ko se snovno ukvarjamo z Evropo in a zijo, pridejo v poštev vse vrste kamnin. o b posamezni snovi učenci v zbirki poiščejo ustrezne kamne in jih med seboj primerjajo. V zbirki kamnin sveta je namreč veliko kamnov, ki so jih prinesli učenci, nekatere med njimi celo osebno poznajo, in tako postane zanimanje še večje in vulkanizem v Evropi je tako še posebno popestren. magmatskim kamninam sta dodana tudi črni pesek z islandske plaže in vulkanski pepel izbruha enega izmed islandskih vulkanov. o bvezen pripomoček pri obravnavi puščav v a ziji so peski in kamni iz puščave Gobi. iz stare kamninske zbirke uporabimo vzorce vseh vrst premoga pri obravnavi srednje in z ahodne Evrope. Učenci jih primerjajo med seboj tudi s pomočjo ustrezne literature. Pouk v 8. razredu pa je še posebno zanimiv, saj navidezno prepotujemo preostanek sveta. Ponovno se pojavijo puščavski peski ob povratnikih, uporabimo sedimentne kamnine iz n ove z elandije, peske iz floridskih plaž, kamne iz brazilije, magmatske kamnine o gnjene zemlje … k amnine slovenije se obravnavajo v 9. razredu. s pomočjo spletne Geološke karte s lovenije (http://egeologija.si) in kamninske zbirke učenci ugotavljajo nahajališča posameznih kamnin, njihovo razširjenost in sklepajo o značilnostih površja. k amnine razvrstijo tudi po starosti glede na geološka obdobja njihovega nastanka. Učence na začetku šolskega leta seznanim z zbirko in jih povabim k njenemu dopolnjevanju. Pri tem jim podam natančna navodila za delo na terenu. o pozorim jih na ustrezna mesta za nabiranje vzorcev, torej naj ne pobirajo vzorcev na poteh, ob hišah in preostalih območjih, ki jih lahko človek s svojim delovanjem spreminja. Tudi številne plaže ne vsebujejo avtohtonih peskov. Če se le da, naj bo vzorec v velikosti stisnjene dlani, poleg tega pa morajo natančno zabeležiti njegovo lokacijo. Pri slednjem so jim v pomoč tudi številne aplikacije za mobilne naprave, ki zabeležijo koordinate in jih posredujejo po elektronski pošti. Predvsem pa jih opozorim na njihovo varnost in priporočim sodelovanje odraslih oseb. V šoli nato vzorec primerno opremimo in ga razstavimo. Sklep osnovne šolske kamninske zbirke so nepogrešljiv pripomoček tako pri pouku geografije kot tudi naravoslovja. Težava se pojavi z njihovim oblikovanjem oziroma morebitnim nakupom, saj zbirke kot učnega pripomočka na trgu trenutno nihče ne ponuja. strokovno pomoč in ureditev zbirke nudijo na oddelku za geologijo n TF v ljubljani. z a ustrezno uporabo je vsekakor nujno osvežiti znanje geologije ali pa ga celo nadgraditi z udeležbo na seminarjih in uporabo ustrezne literature. Viri in literatura 1. Jeršek, M. (2009). evolucija Zemlje in geološke značilnosti Slovenije. Ljubljana: Prirodoslovni muzej Slovenije, 381 str. 2. Jeršek, M., Križnar, M. (2017). Vodnik po razstavnih geoloških zbirkah Prirodoslovnega muzeja Slovenije. Ljubljana: Prirodoslovni muzej Slovenije, 87 str. 3. Podgoršek, V. (2014). Šolske zbirke kamnin, mineralov in fosilov. Geografija v šoli, 23 (2-3), 42−47. 4. Učni načrt geografija (2011). Program osnovna šola. Ljubljana, Ministrstvo za šolstvo in šport, Zavod Republike Slovenije za šolstvo, 39 str. 5. Učni načrt naravoslovje (2011). Program osnovna šola. Ljubljana: Ministrstvo za šolstvo in šport, Zavod Republike Slovenije za šolstvo, 37 str. 6. Žvab Rožič, P. (2016). Učno gradivo za kamninsko zbirko v Osnovni šoli Koseze. Ljubljana, 35 str. V sodelovanju z učiteljem naravoslovja v 6. razredu o Š lahko pripravimo zanimivo uro razvrščanja kamnin glede na njihove lastnosti. Učenci v devetih korakih določajo lastnosti posameznih vzorcev kamnin in poskusijo narediti preprost določevalni ključ. 42 GeoGrafija v šoli | 1/2018 iz prakse