XIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся

Старт в науке

землетрясение,

лавовая пробка,

проникновение воды,

направление движения плит.

Виды вулканов и их классификация.

Изучив множество литературы, мы установили, что вулканы классифицируются:

по форме – конусообразные, щитовые, куполообразные, стратовулканы;

по активности - действующие, спящие, потухшие;

по местонахождению - наземные, подводные, грязевые.

Ниже рассмотрим более подробно каждую из классификаций. Примеры вулканов и их фото представлены в Приложении 2.

Классификация вулканов по форме.

Конусообразные вулканы или по-другому шлаковые конусы. Это вулканы, которые напоминают конусы. Они выбрасывают из своего жерла только такие неплотные вещества, как камни и  пепел: самые крупные обломки скапливаются слоями вокруг кратера. Из-за этого вулкан с каждым извержением становится всё выше. Лёгкие частицы отлетают на более дальнее расстояние, что делает склоны пологими. Яркий пример — это самый высокий вулкан в России - Ключевая сопка в Камчатке. Он считается одним из молодых вулканов (5000-7000 лет) и самым активным (за 300 лет он извергался более 30 раз).

Щитовые вулканы. Такие вулканы образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эти вулканы извергают лаву низкой вязкости: она вытекает как из центрального кратера, так и из склонов вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры. Примеры: вулкан Мауна-Лоа и вулкан Килауэа на Гавайских островах.

Куполообразные вулканы. Такие вулканы образуются, когда гранитная, вязкая магма вздымается над краями кратера вулкана и лишь небольшое количество просачивается наружу, стекая по склонам. Магма закупоривает жерло вулкана, подобно пробке, которую накопившиеся под куполом газы буквально вышибают из жерла. Примером таких вулканов может служить вулкан Пай де Дум во Франции.

Стратовулканы или «слоистые вулканы». Такие вулканы периодически извергают лаву (вязкую и густую, быстро застывающую) и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней. Отложения на их конусе, который обычно острый и вогнутый, чередуются. Примеры: вулканы - Этна, Везувий, Фудзияма.

Классификация вулканов по активности.

Действующий вулкан. Таким считают вулкан, периодически извергающийся в настоящее время или хотя бы один раз за последние 10000 лет. На Земле насчитывается около 1500действующих вулканов. Ежегодно около 50 вулканов проявляют свою активность.

Яркий пример действующего вулкана — это вулкан Этна на острове Сицилия. Он один из самых активных вулканов на сегодняшний день на Земле. С 1500 г. до н. э. отмечено около 200 извержений. Последнее его извержение было в мае 2016 года.

Спящий или уснувший вулкан. Такими считаются недействующие вулканы, об извержениях которых нет сведений. Они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. За счет небольших сотрясений подобные вулканы иногда просыпаются и начинают опять действовать. А те вулканы, которые ни разу не извергались за 10000 лет, переходят в разряд спящих. В таком состоянии вулкан может оставаться до 25000 лет. Иногда в кратерах заснувших вулканов образуются озёра.

Потухший вулкан. Это вулканы, которые сильно разрушенные, размытые и без каких-либо проявлений вулканической активности. Такие вулканы могут бездействовать много тысяч лет.

Классификация вулканов по местонахождению.

Подводные вулканы. Это такие вулканы, извержение которых происходит на дне морей и океанов. Об этом свидетельствуют плавающая на поверхности “каменная пена” – пемза и внезапно возникающий столб пара над водой. Подводные вулканы расположены на дне океана. Вулканы, действующие под водой, приводят к возникновению цунами – огромной волны, которая может пройти большое расстояние.

Грязевые вулканы. Это образование в земной коре, представляющее собой отверстие или углубление на поверхности земли либо конусообразное возвышение с кратером, называемое грязевой сопкой. Из этого углубления на поверхность Земли извергаются грязевые массы и газы, часто сопровождаемые водой и нефтью. Подобный тип вулканов встречается в основном в нефтеносных и вулканических областях. Выделяющиеся вместе с грязью газы могут самовозгораться, образуя факелы.

Расположение вулканов на земле.

На сегодняшний день на Земле существует более 1500 действующих вулканов. Обычно они располагаются недалеко от океанских берегов — большая часть вулканов на планете сосредоточена по краям континентов вокруг Тихого океана. Они образуют так называемое «Огненное кольцо». Самый богатый на вулканы – это Тихий океан. Можно сказать, что этот океан практически усеян вулканами. В нем скрывается около 10 тысячи вулканов. На нашей планете около 800 действующих вулканов. Но есть вулканы и на островах - например, вулканы на Гавайских островах.

Наибольшую известность имеют вулканы, расположенные в океанических впадинах. Так, в Атлантическом океане, на острове Исландия разместилось 140 вулканов, из них 26 вулканов действует на сегодняшний день. Особенностью этих вулканов является то, что они трещинные, так как извержения происходят из трещин земной коры.

На самих континентах расположено всего около двух процентов всех вулканов. В Африке – самый знаменитый горный массив Килиманджаро. А вот в Европе активных вулканов нет.

Вулканы на земле располагаются не беспорядочно. Они появляются только в тех местах, где есть разломы земной коры, где еще не закончился процесс горообразования.

Последствия извержений вулканов и их влияние на окружающую среду.

Извержение любого вулкана в первую очередь приносит разрушения и опасности. Так в результате извержений вулканов оказываются стёртыми с лица земли города и деревни, тысячи людей погибают в потоках раскалённой лавы или задыхаются в горячем облаке ядовитых газов. Самые мощные извержения вулканов оказывают наибольшее негативное воздействие на природу на огромных территориях. Эти последствия еще долго могут приносить вред, как самому человеку, так и всей природе в целом.

Негативное действие на окружающую природу:

движущаяся с большой скоростью лава разрушает все на своем пути: постройки, транспортные пути. Все это сопровождается пожарами;

лава, обломки горных пород перегораживают реки, что ведет к наводнениям;

большие выбросы газов сильно меняют состав воздуха, что приводит к затруднению при дыхании таким воздухом;

частицы пыли и пепла, выброшенные в атмосферу вулканом, рассеиваются иногда на очень большой территории;

пепел, выброшенный в воздух, препятствует проникновению солнечного света, приводит к гибели животных, накапливаясь в их дыхательных путях;

обрушивающиеся на берег, цунами, производят сильнейшие разрушения.

Все вышеописанные процессы, которые возникают в результате извержений вулканов, неблагоприятно сказываются на окружающей природе. Эти естественные природные процессы способны уничтожить на Земле все живое или изменить климат планеты (Приложение 3).

Вулкан опасен не только во время извержения. Сейчас люди довольно точно предсказывает вулканические извержения. Почти на каждом действующем вулкане находятся станции или приборы, позволяющие следить за жизнью огненной горы.

Вулканические породы

Какими бы разрушительными ни были последствия извержений вулканов, в них можно найти и положительные моменты и пользу для человека. Именно благодаря вулканам образуются некоторые горные породы, химические вещества и даже драгоценные камни. Например, базальт ипорфир, обсидиан (природное стекло),сера, опал, агат и даже алмазы.

Положительные моменты в последствиях извержений вулканов:

обогащение почвы;

получение строительных материалов, минералов и драгоценных камней;

охлаждение планеты;

горячие источники.

Во время извержений вулканов из их кратеров выбрасывается огромное количество пепла, который оседает на обширных территориях вокруг вершины. В зависимости от химического состава магмы эта зола содержит в себе различные элементы и минералы которые обогащают почву. Почвы на склонах вулканов и в прилегающих долинах отличаются большой плодородностью.

Деятельность вулканов приводит к подъему участков дна в морях и океанах, в результате чего на географической карте планеты появляются новые острова. Благодаря вулканам появились такие острова как Кипр, Крит.

Извержения вулканов дарят людям ценные строительные материалы. Вулканический пепел и пемза используются в качестве легкого заполнителя для изготовления цемента, а перлит благодаря его способности к быстрому расширению часто добавляют в штукатурку. Дробленый базальт применяется в железнодорожном строительстве. Закаленный вулканический пепел (туф) – это одним из самых крепких и легких строительных материалов. Дробленный базальт в смеси сгудроном является прочным дорожным покрытием. Порфир используют для облицовки стен, лестниц тротуаров, аиз прочного, удароустойчивогодиабазаизготовляют тротуарную плитку. До того, как люди научились плавить и выдувать стекло, они использовали обсидиан. Это чёрный блестящий камень, очень твёрдый ихрупкий, который образуется при быстром остываниилавы (Приложение 4).

Ценным вулканическим продуктом является пористая пемза. Она серо-белого цвета, очень лёгкая ине тонет вводе. Как иобсидиан,она получается из лавы. Однако обсидианзатвердеваеттак быстро, что растворённые внём газы остаются внутри породы, авулканическая пена после выброса в воздух ещёбольше обогащается газами, которые придают ей пористую структуру. Именно поэтому пемза нашла применение в качестве теплоизолятора.

Вулканы играют жизненно важную роль в периодическом охлаждении планеты. Когда пепел и диоксид серы выбрасываются в воздух, они способствуют отражению солнечных лучей обратно в космос и тем самым снижают количество тепловой энергии, поглощаемой атмосферой.

Вблизи вулканов образуются термальные воды, которые используются для производства электроэнергии и отопления жилых помещений. Благодаря вулканам появляются горячие источники, которые люди в дальнейшем используют в лечебных целях.

Таким образом, вулканы имеют большое значение в природе. Электроэнергия, оптимальная температура воздуха, богатая почва, обеспечивающая идеальные условия для сельского хозяйства, биологическое разнообразие – всё это дарят нам грозные и могучие гиганты, без которых жизнь на нашей Земле была бы совсем иной.

Природное явление в домашних условиях.

Узнав очень много интересного о вулканах и не имея возможности увидеть извержение, мы решили с родителями спроектировать модель действующего вулкана в домашних условиях. Для того чтобы наглядно продемонстрировать процесс извержения лавы из вулкана, нам понадобиться изготовить саму модель вулкана и провести химическую реакцию.

Для изготовления модели вулкана нам понадобилось: монтажная пена, краски, кисточка и акриловый лак. Вначале мы с папой из монтажной пены сделали сам каркас вулкана с углублением внутри вулкана. Изготавливая наш вулкан, мы старались воссоздать реальный рельеф. Затем мы дали ему хорошо затвердеть. На следующем этапе мы его раскрасили и покрыли лаком. Так наша модель была готова к проведению опыта.

Для непосредственного проведения опыта, нам понадобился специальный раствор, который бы и смог продемонстрировать нам процесс извержения. Этот раствор состоял из: соды (бикарбонат натрия), воды, нескольких капель моющей жидкости и красного красителя. Все это смешивается и помещается в углубление в вулкане. Затем мы добавляем к этому раствору еще три столовых ложки уксуса и теперь можем наблюдать наше извержение лавы из вулкана.

Из жерла вулкана начинает выливаться красная масса (лава) и стекает по склонам горы, как бы уничтожая всё живое на своём пути. Так нам удалось в домашних условиях сконструировать модель вулкана и понаблюдать за самим процессом извержения.

Исследование

Результаты моих наблюдений и практической работы показали, что необходимо знать правила безопасного поведения во время извержений вулканов. Именно поэтому мы с классным руководителем решили разработать опросник. Он поможет выяснить, на сколько, обучающиеся знают о таком явлении, как извержение вулкана и правилах поведения во время извержений.

Опросник содержит 7 вопросов (Приложение 5). Опрос проводился среди учеников третьих классов МОУ СОШ № 63. Было опрошено 72 человека. Результаты опроса представлены в работе в виде диаграммы (Приложение 6). Результаты опроса подтвердили актуальность выбранной нами темы. А именно, что мало кто знает, на сколько, опасны вулканы, и какие разрушительные последствия они могут принести. Мало кто знает, какие есть правила поведения при извержении вулкана.

На основании полученных результатов опроса мы решили разработать памятку по правилам поведения во время извержения вулкана (Приложение7).

Своими знаниями и наблюдениями я поделилась на занятии в своём классе. Я рассказала о вулканах и о правилах безопасного поведения во время извержения вулкана. Всё это было помещено на информационном стенде в классе для подробного изучения.

Заключение

Познакомившись с литературой о вулканах, я узнала много нового и интересного. Теперь я знаю, что предсказывать извержение вулкана очень трудно т.к. всякий раз это происходит по-разному. В наши дни разработаны более точные методы прогнозирования. Учёные могут теперь с помощью спутников определять местоположение, горячих точек, глубоко в недрах земли.

Я узнала о разнообразии видов и форм вулканов и насколько они распространены на нашей планете. Так же узнала, что вулканы приносят не только разрушения, но и пользу. В породах, которые образуются при извержении вулкана, содержатся руды ценных металлов, золото и медь, минералы (алмазы).

С родителями мне удалось спроектировать модель действующего вулкана в домашних условиях и ознакомить с ним моих одноклассников на уроках окружающего мира.

Мне бы хотелось, чтобы люди на всей планете бережнее относились к окружающей среде. Быть может, тогда станет меньше извержений, землетрясений, наводнений и других катаклизмов.

В дальнейшем мне бы хотелось больше узнать, о существовании вулканов на других планетах, таких как Марс, Венера и др.

Библиографический список

Апродов, В. А. Вулканы: учебное пособие/ В. А. Апродов. — М.: Мысль, 1982. — 223с.

Ауф дем Кампе, Йорн. В самое пекло // Гео. — 2013. — № 03 (180). — С. 42—55.

Большая энциклопедия Кирилла и Мефодия — 2010г.

Детская энциклопедия «Я познаю мир»/ Сост. Н. Ю. Буянова. — М.:АСТ, 1997. — 480с.

Каррыев Б. С. Катастрофы в природе: Вулканы.RIDERO. Издательские решения. 2016. 224 с.

Кравчук П. А. Рекорды природы. — Л.: Эрудит, 1993. — 216 с. — 60 000 экз. — ISBN 5-7707-2044-1Планета Земля. Энциклопедия. Издательский дом «Росмэн». 2006

Кременецкий А. А. Адские жаровни. — М.: ИМГРЭ, 2015. — 392 с. — 400 экз. — ISBN 978-5-901244-32-6.

Левинсон-Лессинг Ф. Ю. Вулканы или огнедышащие горы // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. И 4 доп.). — СПб., 1890—1907.

Макдональд Г.А. Вулканы. – Пер. с англ. – М.: Мир, 1975.

Мархинин Е. К. Вулканизм. — М.: Недра, 1985. — 288 с. — 4550 экз.

Раст Х. Вулканы и вулканизм / Хорст Раст; Пер. с нем. Е. Ф. Бурштейна. — М.: Мир, 1982. — 344 с. — 25 000 экз.

Элементы большой науки http://elementy. Ru/email/2130490 SEED для школьников и преподавателей

Энциклопедия для детей «Юному эрудиту обо всём» Москва «Махаон» 2004 г.

Ямпольский М. Б. Вулкан в европейской культуре XVIII—XIX вв. // Ямпольский М. Б. Наблюдатель: Очерки истории видения. — М.: Ad Marginem, 2000. — С. 95—110.

Приложение 1

Рис.1 «Строение Земли» Рис. 2 «Строение вулкана»

Рис. 3 «Жерло вулкана» Рис.4 «Лава»

Фотографии извержения вулканов.

Рис.5 Вулкан Ключевская сопка Рис.6 Вулкан Мерапи о. Ява.

Приложение 2

Виды вулканов по форме

Рис.7 Конусообразный вулкан Рис. 8 Щитообразный вулкан

в.Ключевская сопка, Камчатка. в. Килауэа. Гавайские острова

.

Рис.9 Куполообразный вулкан Рис.10 Слоистый вулкан

в. Пай де Дум. Франция в. Везувий

Виды вулканов по активности

Действующие

Рис.11 влк. ЭТНА (о.Сицилия ) Рис. 12 влк. МАУНА ЛОА,

Гавайские о-ва, Тихий океан.

Уснувшие

Рис. 13 влк. Килиманджаро, Африка Рис.14 влк. МАЛЫЙ СЕМАЧИК.

Камчатка.

Потухшие вулканы

Рис. 15 Остров Сипадан Рис. 16 Потухший вулкан Маелифелл

в Исландии.

Рис. 17 Подводный вулкан Рис. 18 Грязевой вулкан

Приложение 3

Рис. 19 Последствия извержений вулканов

Приложение 4

Вулканические породы

Рис.20 Базальт, Обсидиан, Оливин, Пемза Рис.21 Вулканическая порода

Рис. 22 Драгоценные камни

Приложение 5

Опросник на тему «Вулканы и правила поведения во время их извержений»

Наблюдали ли вы за таким явлением как извержение вулкана?

да

нет

Нужны ли человеку вулканы?

да

нет

Как вы думаете, вулканы опасны для человека?

да

нет

Знаете ли, как вести себя во время извержения вулкана?

да

нет

Есть ли польза от извержений вулканов?

да

нет

Можно ли управлять извержениями вулканов?

да

нет

Есть ли на других планетах вулканы?

да

нет

Приложение 6

Диаграмма 1 «Результаты социологического исследования»

Приложение 7

Памятка по правилам поведения во время извержения вулкана

Если Вам сообщили о предстоящем извержении, необходимо собрать документы и вещи и найти укрытие максимально далеко расположенное от вулкана.

Если извержение застало врасплох, то не поддаваться панике, оставаться дома, закрыв двери и окна.

В доме относительно безопасными считаются дверные проёмы, поэтому необходимо стоять именно там.

Рот и нос необходимо защитить влажной тряпкой.

Выходя на улицу, нужно помнить, что нельзя надевать синтетические вещи, так как они могут загореться.

Не укрывайтесь в подвале.

Защититесь от обломков, стекол и тяжелых предметов, по возможности не стойте рядом с ними.