Им. А. А. Трофимука СО РАН исследуют огнедышащие горы Камчатки. Впереди - крупный международный проект с интригующим названием KISS, призванный раскрыть феномен загадочной и не имеющей аналогов в мире Ключевской группы вулканов. ​​​

«Исследование процессов внутри вулканов являются своего рода «триллером». Если в других геологических объектах изменения происходят в масштабах времени миллионов или даже миллиардов лет, то здесь всё может меняться чрезвычайно быстро - в течение года, месяца или даже дней. С помощью современных методов геофизики возможно наблюдать за происходящими под вулканом процессами в режиме реального времени, что является чрезвычайно увлекательной задачей, при решении которой скучать не приходится», - рассказывает заведующий лабораторией сейсмической томографии доктор геолого-минералогических наук Иван Юрьевич Кулаков ​.

Экспедиционная деятельность стартовала 3 года назад. До этого учёным приходилось работать с данными, предоставленными коллегами из других стран по различным вулканам мира, расположенных в Индонезии, Южной Америке и прочих местах. Первый экспедиционный сезон в 2012 году сибирские исследователи начали с относительно простой задачи - поставили сеть из 11-ти станций (вдобавок к 7-ми местным) на вулканах Авачинской группы, которые жители Петропавловска-Камчатского называют «домашними», поскольку те расположены в непосредственной близости от города.

Здесь геологи столкнулись с серьезной проблемой: вулканы до этого бывшие сейсмически активными, после установки станций вдруг притихли, и нужного объёма информации по землетрясениям набрать не удалось. К тому же из-за сильных морозов батареи стали отключаться, в результате некоторые станции завершили свою работу раньше, чем планировалось. Учёных выручил относительно новый метод шумовой томографии (предложенный нашим соотечественником из Парижа Николаем Шапиро), позволяющий выделять полезные сейсмические волны из анализа непрерывных записей природных шумов. Благодаря ему удалость построить трехмерную сейсмическую модель недр под вулканами Авачинский и Корякский. Так, оказалось, что первый находится на краю крупной низкоскоростной аномалии, которая, по-видимому, является следом кальдеры, образовавшейся в результате огромного взрыва 35-40 тысяч лет назад и в последствие заполненной продуктами извержений Авачинской Сопки. Это важные для геологии сведения, говорящие о серьезном взрывном потенциале вулканов, расположенных в непосредственной близости от Петропавловска-Камчатского.

Сейсмическая станция включает в себя сенсор - чувствительный микрофон, измеряющий происходящие в земле колебания в очень широком диапазоне частот от сотен герц до периодов десятков и даже сотен секунд. С помощью регистратора они преобразуются в цифровую форму и записываются на обычную карту памяти. По этим сейсмограммам геофизики измеряют «пульс земли» и изучают глубинное строение недр. В настоящее время в распоряжении новосибирцев имеется сеть из двадцати станций, которые закапываются на один год; в каждом сезоне - на новом вулкане. В течение этого времени аппаратура работает автономно, данные можно анализировать только после снятия приборов.

Поскольку накопление энергии внутри активного вулкана происходит постепенно, ему даже полезно время от времени делать «разрядку». В этом плане Авачинская сопка, стоящая вблизи от Петропавловска-Камчатского, скорее всего, не представляет особой опасности для города благодаря достаточно регулярным извержениям умеренной мощности. Гораздо большие опасения вызывает соседний вулкан Корякский - он имеет почти идеальную форму, свидетельствующую об отсутствии взрывов в недавнем геологическом прошлом. При этом там периодически случаются выбросы газов и наблюдается сейсмическая активность. «Именно ему камчатские вулканологи сегодня должны уделять наиболее пристальное внимание», - считает Иван Юрьевич.

В 2013 году объектом исследований новосибирских учёных стал вулкан Горелый, расположенный в 70 км от Петропавловска. Он не имеет столь красивого конуса, как многие другие вулканы Камчатки, однако интересен с точки зрения геологии и современной активности. Прежде всего, тем, что находится в центре кальдеры диаметром порядка 20 км, образовавшейся примерно 33.6 тыс. лет назад в результате извержения, при котором было выброшено в воздух около 100 куб. км пород. «Если бы такое случилось сегодня где-нибудь на Земле, то это оказало бы существенное влияние на жизнедеятельность всего человечества, и большинство современных проблем отошло бы на второй план на фоне загрязнения атмосферы и изменения климата, вызванного извержением», - отмечает Иван Кулаков .

В недавней истории человеческой цивилизации есть примеры существенного влияния извержений на жизнь народов по всей планете. Например, в 1815 году взорвался вулкан Тамбора, опустошивший огромные территории в Индонезии. Событие имело страшные последствия: изменение климата по всей планете, результатом которого стали голод, эпидемии и беспорядки. Так, в первый год после извержения в Канаде и северной Европе летом лежал снег. Говорят, что именно Тамборе обязан своим появлением велосипед - большинство лошадей вымерло, и люди озаботились альтернативными способами передвижения. Другая катастрофа произошла в 1600 году, когда в Южной Америке взорвался вулкан Хуайнапути́на. В России из-за загрязнения атмосферы, вызванного этим извержением, в 1601-1603 годах случился неурожай и сильный голод, который, в конце концов, привёл к Смуте. Сегодня место расположения Хуайнапути́ны практически никак не выражается в мирном холмистом ландшафте южного Перу.

Сейчас Горелый представляет собой щитовой вулкан базальтового типа. Он достаточно активный, извержения умеренной интенсивности происходят примерно раз в 20-40 лет. Последнее было в 80-м году, так что в ближайшее время можно ожидать следующее. В кратере горы находится крупная фумарола - отверстие размером несколько метров, из которого под бешеным давлением выходят газы. По оценкам ученых, их масса -примерно 11 тысяч тонн в сутки (большей частью они состоят из воды (93.5%), но также там присутствует CO2 и прочие вещества). Такая «фабрика» оказывает несоизмеримо больший эффект на экосистему, чем любой техногенный объект, созданный человеком.

В результате предварительного анализа сейсмограмм, записанных на Горелом, только за несколько дней было выделено более 200 землетрясений. Эту информацию учёные использовали для построения сейсмической модели недр под вулканом. Однако у них возникли проблемы с заданием исходной модели, которые не сразу удалось преодолеть. Решение было найдено благодаря случайности.

«В наших расчётах есть важный определяющий параметр, который надо задавать заранее, вручную - отношение скоростей продольных и поперечных волн. Обычно для вулканов его значение находится в пределах 1,7-1,85, но в случае с Горелым цифры в этом диапазоне не приводили к устойчивому результату. Один раз по ошибке вместо 1,75 я использовал абсолютно абсурдное, как мне тогда казалось, значение 1,5 - и вдруг всё встало на свои места. Последующее тестирование показало, что именно оно является наиболее подходящим для данного случая. В ходе литературного обзора мы выяснили, что такие аномально низкие значения Vp/Vs являются достаточно четким индикатором наличия газов в пористой горной породе. Этот эффект, например, активно используется в нефтеразведке для разделения газовых и нефтяных месторождений», - рассказывает Иван Кулаков .

Так сибирскими учеными было установлено, что вулканическая постройка Горелого является огромным паровым котлом, насыщенным газом под давлением, который не может выйти наружу, поскольку всё пространство горы покрыто толстой крышкой изверженных пород - базальтовых потоков. К счастью, наверху есть «предохранительный клапан» - то самое отверстие в кратере величиной всего несколько метров, через него вулкан «выпускает пар». Если в результате какого-либо процесса эта дырочка чем-нибудь закупорится, может произойти взрыв огромной разрушительной силы.

Кстати, знаменитая Мутновская геотермальная электростанция находится на периферии этого парового котла. Газ здесь выходит на поверхность через специально пробуренные скважины, под большим давлением поступает в турбины и преобразуется в электроэнергию.

В прошлом году новосибирские учёные приступили к исследованию Ключевской группы вулканов, расположенной на Камчатке. Уникальность её состоит в том, что на относительно небольшой территории размером всего около 80 км сосредоточены вулканы с принципиально различными составами и режимами извержений, некоторые из которых являются рекордсменами в отдельных категориях. Здесь находится высочайшая огнедышащая гора Евразии - Ключевская Сопка. Вулкан Безымянный в 1956 году пережил один из мощнейших в ХХ-м веке взрывов. Толбачинское извержение 1976 года стало одним из самых продуктивных в мире по объему излившейся базальтовой лавы. «Следует также отметить, что вулканы этой группы имеют тенденцию менять свои составы достаточно быстро - в течение десятилетий. Все это свидетельствует о сложнейшей питающей системе под Ключевской группой, что определяет огромный интерес мирового научного сообщества к изучению глубинной структуры под ней геофизическими методами», - говорит Иван Юрьевич.

Начать исследование учёные решили с вулкана Толбачика, где за год до проведения экспедиции произошло крупное извержение. С ноября 2012-го по август 2013-го из вулкана обильно изливалась лава, формируя огненные реки длиной 20-30 километров, покрывавшие огромные пространства. Такие массивные излияния должны приводить к деформациям в земной коре, которые, как предполагается, могут быть зарегистрированы сейсмографами. Летом прошлого года новосибирские учёные установили на Толбачике 20 сейсмических станций (вдобавок к 10-ти, принадлежащим местной геофизической службы). Также работы включали геологические исследования и отбор образцов для петрологических анализов, которые проводил академик Н.Л. Добрецов .

Эта экспедиция - своего рода репетиция к масштабному исследованию, которое планируется выполнить в наступившем году. «В 2015-м должен состояться беспрецедентный эксперимент со звучным названием KISS (Klyuchevskoy Investigation - Seismic Structure of Extraordinary Volcanic System). Он будет выполнен силами международной команды, куда помимо новосибирцев войдут немецкие, французские учёные, а также специалисты из Камчатского филиала геофизической службы РАН и Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН. По всей Ключевской группе расставят порядка 80-ти станций (60 из них привезут из Германии). Если они будут работать в течение одного года, это даст уникальные данные, которые позволят получить принципиально новые знания о глубинных механизмах питания вулканов. «Ключевская группа является уникальным геологическим объектом, и можно быть уверенным, что результаты, полученные в рамках планируемой экспедиции, привлекут внимание всего мирового научного сообщества», - утверждает Иван Кулаков .

Источники

ВКпресс (vkpress.ru), 20/01/2015

Научная Россия (scientificrussia.ru), 20/01/2015

Введение……………………………………………………………………………... 3

Глава I. Что такое вулкан?.................................................................................... 4

Понятие вулкана, их расположение……………………………………...….. 4

Схема извергающегося вулкана………………………………………………. 5

Извержение вулкана Везувий и его последствия………………………...…. 8

Влияние вулканов на жизнь людей……………………………………..……. 11

Глава II. Вулканы в нашей жизни…………………………………………………… 13

2.1. Знают ли учащиеся 4 «Г» и 4 «А» о вулканах и их последствиях………….. 13

2.2. Проектирование вулкана в домашних условиях………………………………. 15

Заключение……………………………………………………………………………. 17

Список литературы………………………………………………………………….… 18

Приложение

Введение

На уроке «Окружающего мира» мы проходили тему «Археология, древние раскопки». Выполняя индивидуальное домашнее задание, я встретил в Интернете информацию о раскопках города Помпеи. Выяснилось, что город пострадал от извержения вулкана Везувий 24 августа 79 года н.э. Археологические раскопки города ведутся до сих пор.

Цель исследования: изучить влияние вулканов на жизнь людей.

Задачи исследования:

Изучить что такое вулкан и узнать где они расположены;

Исследовать схему извергающегося вулкана и классификацию вулканов;

Извержение вулкана Везувий и его последствия;

Узнать есть ли положительные последствия от вулканов;

Опросить ребят, чтобы выяснить знают ли они о вулканах и их последствиях;

Создать макет извержения вулкана на основе эксперимента;

Объект исследования: вулканы;

Предмет : влияние вулканов на жизнь людей;

Гипотеза исследования : вулканы – это опасное явление и приносят только вред людям.

Методы исследования:

Анализ литературы; изучение различных источников; работа с фотоматериалами и документами; подбор текстов; работа в сети Интернет.

Эксперимент;

Опрос, анкетирование.

Глава I . Что такое вулкан?

Понятие вулкана, их расположение

Познакомившись с материалами энциклопедий «Планета Земля», «Большая книга для любознательных», «География» мы выяснили для себя много нового и интересного о вулканах.

ВУЛКАН (в греческой мифологии ГЕФЕСТ) бог огня и кузнечного дела, покровитель металлургии. Почитался как бог подземного огня.

Слово «Вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Наука, изучающая вулканы - вулканология.

ВУЛКАН – геологическое образование, возникшее над каналом или трещиной в земной коре, по которым извергается на земную поверхность огненно-жидкая масса – лава, а так же газы, водяные пары, обломки горных пород. Их температура может быть от 50 до 1000 С.

В мире насчитывается около одной тысяч трехсот действующих вулканов, хотя в течение года, как правило, происходит лишь 20 – 30 извержений. Большинство вулканов распложено неподалёку от краёв гигантских плит, составляющих в своей совокупности внешние слои Земли.

Схема извергающегося вулкана

Строение извергающегося вулкана

ОЧАГ МАГМЫ – расплавленная огненно – жидкая масса преимущественно силикатного сплава – возникает в земной коре или верхней мантии.

ЖЕРЛО ВУЛКАНА - канал, по которому магма поднимается к кратеру.

КРАТЕР- углубление в виде чаши или воронки, образовавшееся на вершине или склоне вулкана в результате его активной деятельности. Диаметр кратера может быть от десятков метров до нескольких километров, глубина - от десятков до нескольких сотен метров.

ЛАВА - раскалённая, огненно-жидкая или очень вязкая силикатная масса, изливающаяся на земную поверхность при извержении вулканов.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ГАЗЫ И ПЕПЕЛ, мелкие брызги магмы, с силой выбрасываемые из жерла вулкана застывая, образуют, пепел, газы на 95-98% состоят из воды, а так же из различных примесей, пыли, хлопьев вулканического пепла.

Формы вулканов

Форма вулкана зависит от типа лавы, от того, как далеко она растекается, а также от силы взрыва. Вязкая лава – очень густая; она быстро застывает вокруг жерла, образуя крутой конус. Так возникают конические вулканы.

Жидкая лава течёт очень быстро и может растекаться на несколько километров от кратера, прежде чем начнёт остывать. Так образуются щитовидные вулканы. Они бывают невысокими и плоскими.

Классификация вулканов по их активности

Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие и потухшие.

Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения.

Потухшими - на которых они маловероятны.

Вместе с тем, среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считается действующими.

Извержение вулкана Везувий и его последствия

Везувий (итал. Vesuvio ) - Действующий вулкан на юге Италии, примерно в 15 км от Неаполя. Расположен на берегу Неаполитанского залива в провинции Неаполь, регион Кампания. Входит в Апеннинскую горную систему, имеет высоту 1281 м.

Везувий является одним из трёх действующих вулканов Италии - вулкан Этна находится на острове Сицилия, а Стромболи - на Липарских островах. Везувий - единственный действующий вулкан континентальной Европы, считается одним из наиболее опасных вулканов.

В исторических источниках имеются сведения о более чем 80 значительных извержениях, наиболее известное из которых произошло 24 августа 79 года, когда были уничтожены древнеримские города Помпеи, Геркуланум, Оплонтис и виллы Стабий. Было описано древнеримскими авторами (в том числе Плинием Младшим) и долгое время считалось легендарным событием, пока не было подтверждено в результате археологических раскопок. Последнее историческое извержение Везувия произошло в 1944 году.

Недавние раскопки показали, что в I тысячелетии до н. э. существовало поселение близ современного города Нола и в VII веке до н. э. приблизилось к устью. Новое поселение - Помпеи - было основано осками в VI веке до н. э. Их название скорее всего восходит к оскскому pumpe - пять, и известно с самого основания города, что свидетельствует о формировании Помпей в результате слияния пяти поселений. Деление на 5 избирательных округов сохранилось и в римское время. По другой версии название произошло от греческого pompe (триумфальное шествие): по легенде об основании городов Помпеи и Геркуланума героем Гераклом, тот, победив великана Гериона - торжественно прошествовал по городу.

Картина К. Брюллова. Последний день Помпеи (1833)

Предвестником извержения стало сильное землетрясение, произошедшее 5 февраля 62 года н. э. и описанное, в частности, в «Анналах» Тацита. Бедствие нанесло большой урон городу, практически все постройки в той или иной степени были повреждены. Большая часть зданий была отремонтирована, однако некоторые сохранили повреждения до самой гибели города в 79 году.

Извержение Везувия началось днём 24 августа 79 года и длилось около суток, о чём свидетельствуют некоторые сохранившиеся манускрипты «Писем» Плиния Младшего. Оно привело к гибели трёх городов - Помпеи, Геркуланум, Стабии и нескольких небольших селений и вилл. В процессе раскопок выяснилось, что в городах всё сохранилось таким, каким было до извержения. Под многометровой толщей пепла были найдены улицы, дома с полной обстановкой, останки людей и животных, которые не успели спастись. Сила извержения была такова, что пепел от него долетал даже до Египта и Сирии.

Из 20 000 жителей Помпей в зданиях и на улицах погибло около 2000 человек. Большинство жителей покинуло город до катастрофы, однако останки погибших находят и за пределами города. Поэтому точное число погибших оценить невозможно.

Среди погибших от извержения был Плиний Старший, из научного интереса и из желания помочь страдавшим от извержения людям пытавшийся приблизиться к Везувию на судне и оказавшийся в одном из очагов катастрофы - у Стабии.

Архитектор Доменико Фонтана, прокладывая в 1592 году канал от реки Сарно, обнаружил часть городской стены. В1689 при постройке колодца нашли руины древнего здания, содержащие надпись со словом «Помпеи». Тогда, однако, посчитали, что это вилла Помпея Великого.

Раскопки начались лишь в 1748 году под руководством Р. Дж. Алькубьерре, который был уверен, что найденный им город - Стабии. Основные работы в то время проводились в Геркулануме, в Помпеях были раскопаны только три не связанных друг с другом участка. Алькубьерре интересовали лишь представляющие художественную ценность находки, которые он отправлял в королевский музей в Портичи. Прочие находки уничтожались. Подобная практика была прекращена после протеста ряда учёных.

При управляющем Ф. ле Вега в 1760-1804 раскопки приобрели иной характер. Исследованные здания перестали засыпаться вынутым грунтом, его начали вывозить за пределы города. Открытые памятники реставрировались, находки, не отправившиеся в музей, оставлялись на месте для всеобщего обозрения. Был разработан план экскурсионных маршрутов. В 1763 с обнаружением надписи на пьедестале статуи стало ясно, что погребённый под пеплом город - не Стабии, а Помпеи. Особенно активно раскопки велись в 1808-1814 при Мюрате. Важную роль в них играла Каролина Бонапарт.

С 1863 года раскопками руководил Джузеппе Фиорелли. В 1870 он обнаружил, что на месте тел людей и животных, погребённых под слоем вулканического пепла, образовались пустоты. Заливая эти пустоты гипсом, удалось реконструировать предсмертные позы жертв извержения. При нём раскопки впервые приобрели систематический характер.

Начиная с 1961, а особенно после землетрясения 1980 года, в городе ведутся практически одни реставрационные работы. В настоящее время около 20-23 % территории Помпей не раскопано.

Влияние вулканов на жизнь людей

Для того чтобы проверить гипотезу исследования мы проанализировали литературу и выделили причины опасности извержения вулканов:

При извержении вулканов погибает много людей;

Огромные города превращаются в груды пепла;

Происходит загрязнение питьевой воды, водоемов, рек;

Из-за загрязнения окружающего воздуха люди начинают болеть

Затрудняются авиасообщения между городами, странами;

Происходит похолодание климата, так как солнечная радиация не проходит в полном объёме к поверхности земли;

Большинство мощных извержений сопровождается землетрясениями.

Но, помимо отрицательного влияния в литературе обозначены положительные моменты влияния вулканов на жизнь людей.

Положительные моменты:

Многие крестьяне селятся на вулканах, потому что почва, образующаяся на лаве или вулканическом пепле, очень плодородна;

Продукты извержений: пемза, обсидиан, базальт – используются в строительстве.

Вблизи вулканов образуются месторождения полезных ископаемых- серы, алмазов. Серу применяют для производства серной кислоты. Также сера применяется для получения сероасфальта и серобетона. Алмазы имеют особую ценность. Требуется много сил, чтобы их добыть. Необработанные алмазы не блестят и выглядят невзрачными. Алмазы состоят из углерода и являются самым твердым минералом, который мы знаем.

Зоны вулканизма сопровождают такие необычные явления, как термальные источники и гейзеры.

Таким образом, гипотеза исследования не подтвердилась. Вулканы, действительно, опасны и при извержении наносят большой вред людям. Но также есть и польза от вулканов.

Меня заинтересовал вопрос: возможно ли извержение вулкана на территории нашего Пермского края? Территория Пермского края расположена на одной плите на северо-востоке Восточно-Европейской платформы. Поэтому извержение вулкана в Пермском крае не может быть.

Глава II . Вулканы в нашей жизни

2.1. Знают ли учащиеся 4 «Г» и 4 «А» о вулканах и их последствиях?

Изучив литературу, я узнал много нового о вулканах и у меня возник вопрос «Знают ли учащиеся моего класса о последствиях вулканов?». Для этого был проведен опрос, результаты получились следующие.

Всего было опрошено 18 учащихся из 4 «А» и 4 «Г» класса.

На первый вопрос «Что такое вулкан» 13 человек написали, что это «гора»; 3 человека не знают, что такое вулкан, 1 человек считает, что это «движение плит», 1 – «камни с лавой».

Таким образом, большинство учащихся знают, что такое вулкан.

2 вопрос «Опасны ли вулканы для людей?». Все учащиеся ответили, что «да» опасны.

3 вопрос «Как Вы думаете, есть ли какая-нибудь польза от вулкана?». 14 человек ответили «нет пользы», 2 человека написал, что «лава делает почву плодородной», 1 человек отметил «образование полезных ископаемых», 1 написал, что «появляются острова после застывшей магмы».

Таким образом, несмотря на то, что все учащиеся отметили опасность вулканов для людей, некоторые учащиеся знают о том, что вулканы приносят пользу: полезные ископаемые и плодородная почва.

4 вопрос «Как вы думаете, возможно ли извержение вулкана на территории Пермского края?». 14 человек ответили «нет», 4 – «да».

Таким образом, не все учащиеся знают, что территория Пермского края расположена на одной плите на северо-востоке Восточно-Европейской платформы. Поэтому извержение вулкана в Пермском крае не может быть.

2.2. Проектирование вулкана в домашних условиях

Мы сами попробовали сделать модель вулкана. Для этого нам потребовалось модель вулкана, сделанная из картона и пластилина, сода, уксусная кислота, красная краска, моющая пена, ложка.

Мы насыпали чайную ложку соды, красителя и несколько капель моющей жидкости в отверстие модели вулкана.

2. Затем сверху в отверстие налили немного уксусной кислоты.

3. Из вулкана полилась лава. Извержение вулкана началось.

Таким образом, в результате проделанного опыта, мы увидели, как происходит извержение вулкана. Такой опыт может сделать каждый дома или в классе с ребятами.

Заключение

Итак, познакомившись с материалами о вулканах, мы узнали много интересного. Мы знаем, что предсказать извержение вулкана очень трудно, так как всякий раз это происходит по-разному.

В старину, например, определяли это по различным признакам, таким, как появление новых выпуклостей на склонах вулкана. В наши дни разработаны более точные методы прогнозирования. Ученые могут теперь с помощью спутников определять местоположение «горячих точек» глубоко в недрах Земли.

Мы узнали, что вулканы приносят не только разрушения, но и пользу. В породах, которые образуются при извержении вулкана, содержатся руды ценных металлов, золото и медь, минералы, например алмазы.

Несмотря на постоянную угрозу новых извержений, люди ближайших селений трудятся на полях, используяплодородный вулканический пепел в качестве удобрения.

Мы сделали для себя вывод, что вулканы – это чудо природы, построили модель вулкана.

Список литературы

1.Джон Купер. Большая книга для любознательных.- Москва «РОСМЭН», 2001

2.Страун Рейд, Фелиса Эверетт. География. Энциклопедия. – Москва «РОСМЭН», 1998

3.Фиона Уотт. Планета Земля. Энциклопедия окружающего мира. – Москва «РОСМЭН», 1998

4. Любка. М. Энциклопедия для детей. Обо всем на свете. – Ростов/Д:Владис,2013. – 272с.

Приложение 1

Что такое вулкан?_________________________________________

Опасны ли вулканы для людей?

А)да б)нет

3. Как Вы думаете, есть ли какая-нибудь польза от вулканов?

а)да (напишите какая) ____________________________________

б)нет пользы

4. Как Вы думаете возможно ли извержение вулкана на территории Пермского края?

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

лицей №4

Почему извергаются вулканы?

Исследовательский проект

Кривошеев Тимур Владимирович

ученик 3 б класса

Руководитель:

Кривошеева Наталья Евгеньевна

учитель начальных классов

г.Данков

2015 г.

Оглавление

1.Введение………………………………………………………………….……...2

Цели и задачи исследовательской работы…………………………………….…2

2.Основная часть.

2.1 Анкетирование одноклассников ………………………………….….….. 3

2.2 Опыт №1. Движение магмы из недр земли ………………………………5

2.3. Опыт № 2. Как происходит извержение вулкана……………………..…6

2.4 Опыт № 3. Свойства камней вулканического происхождения ………...7

2.5 Последствия, которые несут извержения вулканов…………………….8

3. Выводы………………………………………………………………….…...… 8

4.Заключение……………………………………………………………………...8

5. Библиографический список……………….……………………………...........9

В позапрошлом году в новостях я услышал про извержение вулкана у нас в России. На Камчатке начал извергаться вулкан Ключевская сопка. Меня заинтересовало, как и почему проснулся этот вулкан. Эти вопросы и помогли определиться мне с темой исследовательской работы. Я решил узнать, почему извергаются вулканы.

Цель работы – обобщить и классифицировать информацию о вулканах. Выяснить причины, из – за которых происходит извержение вулканов.

Задачи:

Выяснить что такое вулкан?

Изучить строение вулкана.

Узнать какие бывают вулканы?

Провести опыт и узнать, как и почему происходит извержение вулкана.

Узнать какие последствия несут извержения вулканов.

Создать действующую модель вулкана в домашних условиях.

Узнать опытным путём о свойствах камней вулканического происхождения.

Методы исследования:

Беседы со взрослыми.

Анкетирование одноклассников.

Изучение и анализ различных источников информации.

Проведение опытов, экспериментов.

Наблюдения.

Гипотеза:

вулканы извергаются потому, что жидкой магмы под земной корой становится очень много, и поэтому она выходит наружу.

Анкетирование одноклассников

Поиск причин, объясняющих, почему извергаются вулканы, я начал с проведения анкетирования среди одноклассников.

На вопрос «Почему извергаются вулканы?» больше всего голосов ребята отдали ответу «от землетрясения». Также они считают, что особое влияние на извержение вулканов оказывает солнце и географическое положение.

Что такое вулкан

Из интернета я узнал, что слово «Вулкан» происходит от названия острова Вулкано около берегов Италии, где по легенде находилась одна из кузниц древнеримского бога огня Вулкана (Гефеста).

В энциклопедии я прочитал, что вулкан – это геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются лава, вулканические газы и камни.

Виды вулканов:

Действующие – это вулканы, которые извергаются регулярно.

Потухшие – это вулканы, действие которых прекратилось и они больше не извергаются.

Уснувшие – это вулканы, которые считались потухшими, но вдруг начали действовать.

Вулкан состоит из: МАГМЫ ИЛИ ЛАВЫ – расплавленных горных пород, насыщенных газами. ЖЕРЛА – канала, по которому магма поднимается к кратеру. КРАТЕРА- углубления в виде чаши на вершине вулкана.

Чтобы узнать, откуда берется магма, сначала я изучил строение нашей планеты. Я узнал, что Земля напоминает яйцо: сверху тонкая твердая скорлупа - земная кора, под ней находится вязкий слой горячей мантии, а в центре - твердое ядро.

Внутри Земли из - за разности температур происходит постоянное движение мантии. Вместе с ней движутся и куски земной коры (тектонические плиты). При столкновении плит одна плита уходит вниз и начинает плавиться – превращается в магму. Магма поднимается к поверхности и накапливается в магматических очагах.

Опыт №1. Движение магмы из недр земли

Я решил опытным путём посмотреть, что происходит с магмой при столкновении тектонических плит. Для этого я провел мой первый опыт «Движение магмы из недр Земли». Для этого погрузил плитки твердого шоколада, которые заменили тектонические плиты, в йогурт-«магму». При помощи палочек я начал двигать мои «тектонические плиты». «Плиты» начали сталкиваться друг с другом, некоторые плиты ушли под другие, и в этом месте «магму» вытолкнуло на поверхность «плит».

Вывод:

Опыт помог понять, как под воздействием движения тектонических плит магма перемещается к поверхности земли.

Магма поднимается к поверхности и накапливается в магматических очагах. Там она находится под давлением, так же как и газированные напитки в закрытой бутылке.

Газы, входящие в состав магмы, стремятся выйти наружу и поднимают магму по жерлу вулкана. Эти газы - горючие, поэтому они воспламеняются и взрываются в жерле вулкана. Через кратер вулкана наружу вырываются газы, пепел, раскаленные камни и магма.

Опыт №2. Как происходит извержение вулкана

Мой второй опыт помог мне выяснить, почему магма начинает извергаться из вулкана. Я сделал из бумаги конус и придал ему окраску вулкана. Внутрь конуса поместил стаканчик. Наполнил стаканчик «лавой» – смесью пищевой соды, жидкого мыла и красной краски. Залил вулкан уксусом и получил извержение.

Вывод:

Газ, образовавшийся при воздействии уксуса на соду, поднимает «лаву» вверх и происходит «извержение».

Опыт №3. Свойства камней вулканического происхождения

Я долгое время был увлечён сбором коллекции камней «Минералы. Сокровища земли». Из неё я узнал, что камни вулканического происхождения сформировались как результат извержения вулканов и остывания вулканической магмы. Они отличаются долговечностью, высокой плотностью и хорошей твёрдостью. Но есть один камень, который образуется, когда из магмы выделяет много газов, она вспенивается и остывает. Это пемза.

Этот камень имеет пористую структуру. Поры заполнены воздухом. Поэтому пемза не тонет. Я решил это проверить опытным путём. Взял из коллекции камни вулканического происхождения: гранит, обсидиан, гнейс, галенит, базальт, андезит и пемзу. Погрузил их в воду. Все камни утонули, а пемза осталась на поверхности воды.

Вывод:

Пемза - горная порода вулканического происхождения не тонет в воде.

Последствия, которые несут извержения вулканов

Извержения вулканов оказывают сильное негативное влияние, приносят колоссальные разрушения и смерть.

Но эти огнедышащие горы также дарят человеку горячую воду, энергию, различные горные породы, металлы и даже драгоценные камни. Вулканический пепел повышает плодородность почв, Так что, вулканы приносят не только разрушения, но и пользу.

Выводы

1.Работая над этим проектом, я окунулся в мир увлекательных опытов, познакомился со строением вулкана и процессом его извержения, узнал, что вулканы приносят не только вред, но и пользу.

2. Моя гипотеза о том, что извержение вулкана происходит потому, что магмы становится слишком много, подтвердилась частично. В результате проведенных исследований и опытов я сделал вывод, что извержение вулкана происходит потому, что магму на поверхность Земли поднимают газы, содержащиеся в ней.

Заключение

Я нашел ответ на свой вопрос «Почему извергаются вулканы». Мне хотелось бы ещё подробней изучить вулканы – гиганты и узнать, возможно ли предсказать и устранить последствия извержений этих гигантов.

Также я хочу представить свою работу одноклассникам и надеюсь заинтересовать их своими исследованиями.

3.«Вулканы» Кристина Годен, Детская энциклопедия Махаон

4. Энциклопедия. «Минералы. Сокровища земли.»

5. Большая российская энциклопедия / Гл. ред. Ю. С. Осипов. - М. : Науч. изд-во "БРЭ", 2004.

Материал команды id115 ЛОТО - творческий тур ДОО по Биологии 2007 "Незнакомая биология"

Вулканолог

Вулканолог – это специалист в области вулканологии.

Вулканология (лат. Vulcanus - бог огня у древних римлян и Logos - слово, учение) - наука, изучающая процессы и причины образования вулканов, их развитие, строение и состав продуктов извержения, изменение характера их деятельности, а также закономерности размещения вулканов на поверхности Земли.

Практическая цель вулканологии заключается в разработке методов предсказания извержений и использования вулканического тепла горячих вод и пара для нужд народного хозяйства. Началом всестороннего изучения вулканов считается открытие в 1842 специального научного учреждения - вулканологической обсерватории, расположенной на склоне вулкана Везувий. Затем в 1911 была создана еще одна обсерватория на вулкане Килауэа на Гавайских островах. Затем появилась обсерватории в других сейсмически опасных районах: в Индонезии и в Японии.

Вулканологи разрабатывают методы предсказания извержений и использования вулканического тепла горячих вод и пара для нужд народного хозяйства. Уже Гераклит (VI век до н.э) и Аристотель (IV век до н.э), начали изучать вулканы. Их дело продолжили Страбон, описавший извержение вулкана Каймени Санторин - 1 век н.э и Плиний Младший, описавший об извержении Везувия. - I век н. э. Началом всестороннего изучения вулканов считается открытие в 1842 специального научного учреждения - вулканологической обсерватории, расположенной на склоне вулкана Везувий. Затем в 1911 была создана еще одна обсерватория на вулкане Килауэа на Гавайских островах. Затем появилась обсерватории в других сейсмически опасных районах: в Индонезии и в Японии. У нас в стране вулканологию изучали Ф. Ю. Левинсон-Лессинг, А. Н. Заварицкий, В. И. Влодавец.

У нас в стране много вулканов на Камчатке. Многие ученые считают, что там их около 150, треть из которых действующие. Одно из самых древних поселений на Камчатке, поселок Ключи - рекордсмен по количеству огнедышащих соседей. Только в окрестностях находится 5 действующих вулканов, не считая потухших. Здесь была построена первая на полуострове вулканическая станция.

Это такие ввулканы, как Ключевской, Безымянный, Шевелуч. Иногда извергаются все сразу. Пеплопад здесь бывает так же часто, как и снегопад. Ученые собирают вулканический пепел. В обычные пробирки он не всегда помещается, приходится использовать нетрадиционную тару.

Изучать вулканы довольно проблематично. Определить состав пепла или лавы еще полдела. Главное - научиться предсказывать извержение. Но чтобы проследить от начала до конца жизнь одного вулкана, потребуется несколько тысяч человеческих поколений.

Наблюдение за жизнью вулканов ведется круглосуточно. Сейсмостанции фиксируют вулканические землетрясения. Это самые надежные предвестники грядущего извержения. Кроме научных наблюдений, вулканостанция приносит и практическую пользу. Когда идет извержение, вулканологи следят за направлением пеплового шлейфа. По их прогнозам авиаторы корректируют маршруты самолетов.

Готовят специалистов по вулканологии в институте вулканологии и геодинамики РАЕН, в Ленинградском горном институте, в институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН: г. Петропавловск-Камчатский.

Источник информации:

Мир новостей - Вулканологи работают в круглосуточном режиме. mosstroy.su/news-word/Vulkanologi-ra;

Вулканология - Википедия. ru.wikipedia.org/wiki/Вулканология

Агафонова Алена, Терехович Анна

Доклад к городской коференции "Профессия географ"

Выполнили ученицы 9а класса

Прилагается презентация

Цель работы: Познакомиться и изучить профессию вулканолог, ее особенности и специфику.

Задачи:

1. Изучить, собрать и систематизировать материал по теме

2. Подготовить презентацию профессии.

Скачать:

Предварительный просмотр:

АОУ школа № 6 г. Долгопрудного

РЕФЕРАТ

“Профессия вулканолог”

Выполнили: Агафонова Алена,
Терехович Анна, 9а класс

Руководитель: Исакова Е.В.

Долгопрудный 2012

О главление

Введение

Цель работы: Познакомиться и изучить профессию вулканолог, ее особенности и специфику.

Задачи:

1. Изучить, собрать и систематизировать материал по теме.

2. Подготовить презентацию профессии.

Изучением вулканов занимаются вулканологи. Первые научные наблюдения за извержением вулкана были сделаны римлянами Плинием Старшим и его племянником Плинием Младшим 24 августа 79 г. В день катастрофического извержения Везувия Плиний Старший - начальник римского флота и ученый, автор 37 книг “Естественной истории” - попытался вывезти на судах обитателей вилл с побережья Неаполитанского залива. На побережье уже густо падали пепел и камешки пемзы. После высадки Плиний Старший погиб, задохнувшись в облаке вулканических газов. Позднее Плиний Младший точно описал извержение в двух своих письмах . В его честь подобные извержения, при которых мощная струя вулканических газов, пепла, пемз, шлаков и бомб бьет на высоту до 10 км и более, называются плинианскими.

Первая вулканологическая обсерватория появилась на вулкане Везувий в 1841 г. (Италия). В начале XX века вулканологические обсерватории были созданы в США, Японии, Индонезии и других странах. Сети вулканологических обсерваторий быстро объединились в национальные вулканологические службы.

Развитие отечественной вулканологии связано с освоением восточных окраин России. Мы помним и чтим знаменитого исследователя Камчатки С.П. Крашенинникова, описавшего в 1755 г. “огнедышащие горы Камчатки и происходящие от них опасности” .

В круг задач вулканологии, как известно, входит изучение вулканической и магматической деятельности на Земле, других планетах.

В России в 1935 г. была открыта вулканологическая станция в пос. Ключи, которая в 1943 г. трансформировалась в Лабораторию вулканологии АН СССР в г. Москве, а в 1962 г. превратилась в Институт вулканологии СО АН СССР в Петропавловске-Камчатском. Сейчас это Институт вулканологии и сейсмологии ДВО РАН в Петропавловске-Камчатском.

В распоряжении института находится специальный корабль «Вулканолог».

Судно предназначено для изучения подводного вулканизма, для изучения минеральных ресурсов дна океана, его геологического строения.

Внешне корабль выглядит довольно необычно: закрытый бак, удлиненная надстройка, значительный развал корпуса к носовой части с наклоненным вперед форштевнем, борта, скошенные к килю. Водоизмещение судна -1120 т, экипаж - 40 человек. На его борту оборудованы геологическая, гидроакустическая, газогидрохимическая, геофизическая и шумопеленгаторная лаборатории, вычислительный центр.

Вулканы часто исследуются с борта самолета. При изучении беспокойного итальянского вулкана Этна для отбора проб газов использовались беспилотные мини-самолеты типа САМ, по форме напоминающие «летающие тарелки».

Кто такие вулканологи?

Вулканологи - это особая каста геологов, эти люди,как правило настоящие фанаты своего дела. Они готовы лезть в самое жерло огненной горы, изучать ее ядовитые испарения и пепел, брать пробы лавы.Изучать вулканы довольно сложно,наблюдение за ними порой ведется круглосуточно.Так же вулканологи исследуют потухшие и разрушенные древние вулканы, так как эти знания очень важны для геологии, так как помогают собрать воедино картину извержений прошлых лет и даже предсказывать будующие катаклизмы. Так же вулканологи учавствуют в разработке различных методов использования тепла и пара горячих источников для нужд сельского хозяйства, что имеет большще практическое значение.Во время извержения они следят за за направлением пепла, сообщают данные направления пепла в метеослужбу, авиадиспетчерам. Изучение действующих вулканов связано с большим риском. Ведь работать приходится в окружении раскаленной лавы, удушливых газов и горячей пыли, ежесекундно подвергаясь опасности вулканического взрыва. Чтобы частично уменьшить опасность, вулканологи пользуются специальными защитным снаряжением.Они носят теплоизолирующую одежду и обувь, которую покрывают слоем алюминия или другого металла, отражающего теплоту.На голову одевают специальные защитные каски. Для защиты от газов используют противогазы и газовые маски. Вулканический жар обжигает руки, кислота из вулканических пород разъедает одежду.

Почти во всех книгах по вулканологии описывается знаменитый «дрейф» двух вулканологов, В.П. Попкова и И.З Иванова, котораые на лавовом потоке, вытекавшем из вулкана Ключевская Сопка. Эти ученые проплыли на лавовой корке более двух километров, передвигаясь вместе с потоком лавы, постоянно делая замер температуры и отбор проб газа. Первоначально они хотели пройти вдоль « берега 2 лавового потока, но рельеф местности не позволил этого. Поэтому они отважились на такой эксперимент. « во время работы мы подстилали под ноги листовой астбест, и все-таки нам приходилось часто стоять подобно аистам на одной ноге»-так писал в своем отчете В.Ф Попков,один из участников этого опасного эксперимента.

Профессионально важными качествами людей этой профессии являются: физическая выносливость, пространственное воображение, наблюдательность, внимание, логическое мышление, эмоционально-волевая устойчивость, хороший слух.

Должен знать:

Геологические знания о горных породах,магмах и эндогенных процессах,возникших в условиях высоких температур и широком диапозоне давлений, а также о процессах их образования и преобразования.

Первая женщина-вулканолог

9 августа 1936 г. - знаменательная дата российской вулканологии. В этот день на курящуюся вершину самого крупного действующего вулкана Евразии - Ключевского - впервые в мире взошла женщина, это была вулканолог Софья Ивановна Набоко. Отряду из трех человек удалось подняться к северо-западной кромке кратера. Были отобраны уникальные пробы фумарольных газов, образцы лавы, возгонов, проведены измерения температуры фумарол, атмосферного давления. Измерили высоту вулкана по анероиду - 4860 м. Температура воздуха была минус 14 градусов по Цельсию. Намеченная программа работ была выполнена. Были все основания для радости. Но на обратном пути чуть было не случилась трагедия: топограф А. И. Дьяконов, в эйфории от покорения вулкана, стал петь, размахивать руками, не удержался на ледяном склоне, упал, покатился и сорвался в глубокую трещину. Хорошо еще, что он зацепился за стенки трещины привязанным к рюкзаку штативом и повис, иначе бы разбился. Вылезти сам он не мог. Нельзя была даже шевелиться, т.к. была опасность срыва зацепа. Софья Ивановна вспоминала, что когда они с А. А. Меняйловым осторожно подползли к трещине, то услышали снизу слабые крики о помощи. Нужно было спускаться к пострадавшему, привязывать его к веревке и вытаскивать наверх. А сил было мало. К тому же Софья Ивановна была на третьем месяце беременности (кстати, этот ребенок сам станет впоследствии известным вулканологом Игорем Александровичем Меняйловым). Пришлось А. А. Меняйлову спуститься вниз по веревке, которую страховала С. И. Набоко. Представьте себе состояние молодой женщины, оставшейся в одиночестве над трещиной на крутом склоне вулкана! Всю ночь, с невероятными трудностями, два мужественных человека спасали своего товарища, отогревали его. К счастью, все завершилось благополучно. В лагерь у основания вулкана отряд вернулся в полном составе и со всеми отобранными образцами. Кто знает, чем бы могло окончиться то восхождение, не будь в составе отряда такой самоотверженной и отважной женщины. Ведь действующий вулкан - это стихия. Тем более такой гигант, как Ключевской. Много восходителей - и дилетантов, и опытных альпинистов пострадали на этом вулкане. Софья Ивановна, по собственному ее признанию, выдержала с честью это своеобразное крещение вулканом, прошла испытание на верность избранной профессии.

Где и как получить профессию вулканолога?

Вулканология — одна из самых редких специальностей. Стать вулканологом в России непросто, так как нет ни одного учебного заведения, в котором готовили бы специалистов этого направления. В Московском университете вулканологическая тематика есть на кафедре петрологии геологического факультета, на кафедре геоморфологии и палеогеографии географического факультета и на отделении механики механико-математического факультета. Школьники могут начать получать знания, необходимые вулканологам, в геологической школе МГУ (http://geoschool.web.ru ), в которой проводятся бесплатные занятия два раза в неделю, и в открытом лектории геологического факультета МГУ, который начал свою работу с октября 2011 г.

Вывод

Что привлекает людей в необычной профессии вулканолога?

В прежние времена вулканологами обычно становились натуралисты, очарованные грандиозными видами бурных вулканических извержений. Но времена описательной вулканологии давно прошли. Современная наука все более вооружается мерой и числом. Получает информацию из множества источников, от людей самых различных профессий: физиков, химиков. математиков, геологов, математиков и других. Именно эта многогранность, свойственная вулканологии как естественной науке, побуждает многих ученых посвятить свою деятельность изучению вулканов, выбрать эту профессию.

Литература

К.Г.Стафеев. Жизнь вулкана. М.:Просвещение,1998.

Э.Г.Малхасян.,К.Н. Рудич. Изменчивый лик Земли. М.: Недра,2003.