XIX Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Грязевой вулканизм, необходимость изучения и популяризации
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Город Керчь – самый древний город в России. Он насыщен объектами культурно-исторической и природной значимости. С моей точки зрения наиболее интересные и значимые природные объекты на территории города и Керченского полуострова – это грязевые вулканы.
Целью моего исследования является определение значимости грязевого вулканизма и разработка шагов по популяризации грязевых вулканов Булганакского сопочного поля и Восходовского вулкана.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
- дать общую характеристику грязевых вулканов
- обобщить информацию о крупном извержении Восходовского грязевого вулкана в 1930 г.
- обобщить информацию о крупном извержении Восходовского грязевого вулкана в 1982 г.
- показать ценность и уникальность грязевых вулканов в рамках Краеведческого проекта.
Поэтому гипотезой моего исследования является следующее: только научный подход и популяризация этого природного феномена
Актуальность работы обусловлена тем, что Краеведческий проект включает в себя изучение и разработку шагов по популяризации грязевых вулканов Булганакского сопочного поля и Восходовского вулкана с целью привлечения туристов и любителей природы.
В ходе исследования были использованы следующие методы:
- теоретические (изучение литературы, анализ и обработка существующей информации);
- эмпирические (наблюдение, описание, обобщение материалов).
Наблюдение за проявлениями грязевулканической деятельности проводили в следующих районах:
Булганакское сопочное поле. Координаты: 45°25′30″ с. ш. 36°28′25″ в. д.
Восходовский вулкан и гора Мордвишка. Координаты: 45°20'20" с. ш. 36°25'4" в. д.
Объект исследования - Восходовский грязевой вулкан.
Личный вклад автора заключается в изучении большого количества литературных источников, отбор материала по теме исследования и ее анализ, а также фото- и видеоматериалов, изучении возможности работы на компьютере при оформлении исследовательской работы.
Практическая значимость: материалы исследования способствуют повышению экологической культуры и расширению кругозора учащихся, расширяют поле для дальнейшей исследовательской деятельности и в качестве дополнительной информации могут быть использованы в преподавании географии, биологии, экологии.
1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГРЯЗЕВЫХ ВУЛКАНОВ
Многочисленные вулканические образования, или грязевые вулканы, являются природным памятником и важной природной достопримечательностью Керчи. Явления грязевого вулканизма в мире редкие и уникальные. Под давлением выделившихся на огромной глубине газов по трещинам в земной коре наверх поднимаются разжиженные породы – жидкая глина с минеральными примесями и газы – в основном метан и сероводород. Вынос пород идет с глубины до 9 км. Грязевые вулканы Керченского полуострова кучно расположились на северо-востоке, недалеко от села Бондаренково, у реки Восточный Булганак, а также единично в черте города Керчь и по территории полуострова [1-3].
Долину грязевых вулканов часто сравнивают с лунным пейзажем - никакой растительности здесь нет, только поле серой грязи с извержениями в виде сопок, конусов и пузырей. Все сопки имеют собственные имена. Названы они в честь известных ученых, исследователей Крыма. Сопка с крупнейшим кратером (15 м в диаметре) названа именем академика Андрусова, а самая высокая – 20 м в высоту – названа им. Обручева, известного геолога и палеонтолога.
С научной точки зрения грязевые вулканы представляют собой продукт подземной активности нефтегазоносных пород. Под Керченским полуостровом в многокилометровой толще глин, пропитанных органикой, повышенная температура и высокое давление. Они заставляют органические материалы разлагаться с выделением углеводородов, в первую очередь метана. Газы ищут выход наружу, поднимаются к поверхности, где находятся гидратные пласты. Там вода, встречая глину, разжижает ее, превращая в ил, точнее в брекчию с кусочками твердых пород, которую газы и выталкивают на поверхность. При падении давления, деятельность вулкана прекращается, при увеличении, возникает снова. В итоге, там, где грязь регулярно выталкивается наружу, вырастает грязевой конус.
Грязевой вулканизм во многом до сих пор является загадочным, прежде всего потому, что сложно предсказать активизацию деятельности того или иного вулкана. Явления мощного, взрывного извержения грязевых вулканов с последствиями для человека отмечаются несколько раз в столетие. "На учёте" у геологов состоят порядка десяти вулканов, чья деятельность была разрушительной.
2.УНИКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНИЗМА. ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ОХРАНЫ ПРИРОДЫ
Даже в современном виде, с минимальной информационной поддержкой, грязевые вулканы привлекают внимание ученых, а также сотен любителей природы и родного края.
Грязевые вулканы образуют необычные по рельефу и облику районы. Им присуща своеобразная красота, постоянная деятельность, грозные катастрофические извержения в прошлом и большая вероятность извержения в будущем. Эти особенности вулканов заставляют человека относится к ним крайне внимательно и понимать риски нахождения вблизи них. Даже если нет видимых извержений, можно наблюдать просадки почвы, а иногда слышать глухой подземный гул. Поэтому как бы мы не старались популяризировать этот природный феномен, всегда на первое место следует ставить безопасность человека. Часто вулканы очень опасны и существует повышенный риск находиться на грязевулканическом поле или даже вблизи одиночного вулкана .
Нередко деятельность человека вблизи вулканов антисанитарна и опасна
Грязевые вулканы – это природные достопримечательности, которые можно посещать бесплатно и без расписания. Но посетители должны ответственно относиться к вопросу безопасности. Нахождение на грязевом поле иногда несет угрозу для жизни. Под грязевым слоем часто находится жерло очередного вулкана: действуют они не непрерывно, а «центр» может изменять локацию.
Невнимание к вулканам часто обходится гораздо дороже, чем учет этого природного явления и наблюдения за ним. Следует исключить любые инженерные работы, в т.ч. строительство дорог, добычу полезных ископаемых, захоронение отходов и мусора. Необходима только комплексная всесторонняя охрана, обеспечение безопасности многочисленных посетителей, сохранение грязевулканических ландшафтов для будущих поколений. Кроме того, важно и сохранение интересного объекта для проведения научных исследований.
Практически для всех вулканов необходимы информационные щиты и охранительные надписи, чтобы формировать у населения и посетителей бережливое отношение к этим памятникам природы.
О необходимости создания в г. Керчи музея грязевого вулканизма писал еще в1986 году известный геолог Е.Ф.Шнюков в своей замечательной книге Грязевые вулканы Керченско-Таманской области [2]. Музей мог бы выполнять важную и нужную природоохранную работу, а также стать информационным центром, где накапливались бы печатные издания, книги, журналы, материалы мониторинговых наблюдений и т.д. Желательно собрать в музее все минералогические и литологические находки, объединить собранные материалы, фото и видео архивы
Все это, собранное в одном месте и доступное всем исследователям и любителям природы, могло бы облегчить прогнозирование опасных процессов, сопровождающих грязевой вулканизм, Самое главное - позволило бы избавиться от недооценкн опасностей при посещении вулканов и ведении хозяйственной деятельности.
С практической, народнохозяйственной, стороны это необходимо для понимания закономерностей проявления нефтяных и газовых месторождений, а также сероводородных источников.
Таким образом, большие масштабы и необычный характер грязевого вулканизма, непредсказуемость извержений, огромное количество геологических материалов, необычные минералогические находки, комплекс изменений, которые претерпевает сопочная брекчия под воздействием выбросов, многовековые исторические сведения о проявлениях грязевого вулканизма вблизи города Керчь показывают важность и необходимость следующих шагов в рамках Краеведческого проекта:
- показать природу грязевого вулканизма, раскрыть его мнимые и реальные опасности
- показать своеобразную красоту сопок, их геолого- поисковое значение
- обратить внимание всех посещающих грязевулканическое поле на важность и особенности сопутствующих геологических проявлений.
- объединить информационно Булганакское грязевулканическое поле и гору Мордвишка (Восходовский вулкан)
- раскрыть и увеличить краеведческие возможности исследования грязевого вулканизма
- установить связь с преданиями, легендами и историей Керченского полуострова, г. Керчь, и Керченско-Таманской грязевулканической области в целом.
3.ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА О КРУПНЫХ ИЗВЕРЖЕНИЯХ ВОСХОДОВСКОГО ГРЯЗЕВОГО ВУЛКАНА в 1930 и в 1982 гг.
Историческая справка о масштабных проявлениях Восходовского грязевого вулкана на протяжении двадцатого века позволяет оценить уровень риска при пренебрежении или непонимании опасностей этого природного феномена.
Восходовский грязевой вулкан, или Джарджава, расположен на западной окраине города Керчь. Он возвышается на 20-25 м над уровнем местности, его диаметр - до 300 м. Существуют описания этого грязевого вулкана в виде небольшого конуса высотой до 1,0 м, диаметром 3.0 м. Исследователи отмечали его спокойный режим, выражавшийся небольшим выбросом нефти.
Первое крупное извержение, зарегистрированное официально, произошло в ноябре 1930 года. Выброс брекчии и грязи - настоящее извержение - длилось всего 10-15 мин. Огромное количество сопочной брекчии было выброшено на значительную высоту. Поток грязи хлынул по Восходовской антиклинали в сторону Керченского пролива. Длина потока достигла 500 м при ширине 75 м и мощности до 1 м. Небольшой язык мощностью до 3 м двинулся на запад, в сторону села. Были наполовину залиты два крайних дома. Основной поток грязи унес с собой брички, солому, многие предметы. В результате извержения возникли большие радиально расходящиеся от кратера трещины шириной до 2 м. По словам очевидцев, из кратера выделялись дым и огонь, а сопочная грязь даже несколько дней сохраняла сильный запах нефти. Общий объем извергнутой сопочной брекчии около 37,5 тыс. куб.м [2,3].
После этого извержения сопка на многие годы стабилизировалась. Незначительная деятельность сопки не привлекала внимания исследователей.
В глубоких недрах происходила медленная аккумуляция энергии. Недействующий вулкан усыпил бдительность местных жителей и городские строения все ближе подступали к Джарджаве. Признаков надвигающейся катастрофы отмечено не было.
Ранней весной 1982 г. в ночь с 16 на 17 марта произошло второе сильное извержение Восходовского вулкана. По описаниям и показаниям очевидцев, извержение «…сопровождалось гулом, напоминающим звук реактивных двигателей при взлете реактивного лайнера». Утром наблюдали выбросы из жерла кусков породы до 2 м в поперечнике на высоту до 10 м и излияние грязи. Выделялись газы и пар в виде облака. Извержение вызвало небольшое землетрясение. Вокруг сопки Высокой, на которой расположен вулкан, произошла просадка земной поверхности на 0,2 м и более в радиусе около 400 м. От просадок и расколов деформировались жилые строения и городской водопровод. Ширина трещин у жерла составила до 0,5 м, размеры самого жерла были примерно 15 на 20 м. Выбросы прекратились только в 23 часа 18 марта. «Почти двое суток вытекала грязевая лава. Объем ее, по подсчетам специалистов, достигает 100 тысяч куб.м.» (газета «Крымская правда» от 17 апреля 1982 г.)
По рассказам очевидцев художник Кантемиров воссоздал момент извержения Восходовского грязевого вулкана днем 17 марта. Потоки грязи угрожали деревне Восходовская, хлынули в долину в сторону моря, приблизились к железной дороге. На протяжении трёх дней из него широким потоком изливалась жидкая глина. Всё это сопровождалось подземными толчками (рис. 3.1).
Рис.3.1. Извержение грязевого вулкана Джарджава. Картина художника В.И. Кантемирова
Со времени извержения 1982 г. вулкан вновь почти прекратил свою деятельность. подземными толчками. Вулкан высотой около 25 метров и поперечником 300 метров на данный момент представляет собой обыкновенную сопку.
Однако для исследователя даже старое название вулкана и села (Джарджава-Вражий овраг) говорит о многом. И действительно, исследователями были зафиксировали минимум два потока старой грязи, предшествовавших выбросам 1930 г.
Таким образом, активная деятельность только одного грязевого вулкана способна нарушить ситуацию в городе и привести к большому ущербу.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При выполнении работы мною были изучены материалы из разных источников по выбранной теме. В рамках Краеведческого проекта определен план действий и обозначена необходимость последовательных шагов к выполнению с учетом специфического характера грязевого вулканизма и непредсказуемости извержений. Важность выполнения Краеведческого проекта обусловлена в т.ч. и историческими сведениями о проявлениях грязевого вулканизма вблизи города Керчь.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ
-
Белоусов В.В., Яроцкий Л.А. Грязевые сопки Керченско-Таманской области, условия их возникновения и деятельности. // М.: ОНТИ НГКП СССР,. –1936. – 154 с..
-
Шнюков Е.Ф., Гнатенко Г.И., Нестеровский В.А., Гнатенко О.В. Грязевой вулканизм Керченско-Таманского региона. Киев: Наук. думка, 1992. - 200 с.
-
Шнюков Е.Ф., Шереметьев В.М., Маслаков Н.А., Кутний В.А., Гусаков И.Н., Трофимов В.В. Грязевые вулканы Керченско-Таманского региона. Краснодар, 2005. - 176 с.