Жизнедеятельность вулканов

ГБПОУ Первый Московский Образовательный Комплекс
СП Средняя общеобразовательная школа

                                  ПРОЕКТНАЯ РАБОТА

 Жизнедеятельность вулканов

                                      Авторы:

           Баранова Анастасия Дмитриевна,

           Клочкова Элина Александровна –

учащиеся 5  класса ГБПОУ «1-й МОК»

                                          Научный         руководитель:

                                          Пронина Любовь Ивановна –

                                             учитель географии

                                                 ГБПОУ «1-й МОК»

Москва 2016

Содержание:

                                                 страница

1. Введение.                                                                           2
2. Описание вулканов.                                                          2
3. Образование вулканов.                                                     3
4. Вулканическая активность.                                              3
5. Мантия. Магма.                                                                 4
6. Интересные факты о вулканах.                                       5
7. Практическая значимость проекта                                  8
8. Заключение                                                                        8
9. Библиография                                                                    9
10. Приложения.                                                                     10

        Актуальность.

Вулканы – грозная стихия природы. Извергаясь, они могут нанести вред человеку и окружающей нас природе. Мы их изучаем для того, чтобы знать почему они извергаются, какой урон они могут нанести человеку и окружающему его пространству.

Проблема. Почему извергается вулкан?

Цель: знакомство с устройством вулкана, изучение типов вулканов, понимание причины извержения вулканов. Изготовление макета и модели вулкана.

Задачи:

1.Узнать строение Земли.

2. Познакомиться с типами вулканов и их строением.

3.Изучить  причины вулканической активности.

4.Найти информацию о самых опасных вулканах в мире.

5. Сделать макет вулкана.

Гипотеза.  Наверное, вулканы образуются после землетрясений.

Объект.        Вулканы.

Предмет исследования. Причины извержения вулкана.

1. Введение.

Вулканы – удивительное проявление природы, представляющее для человека серьезнейшую опасность. Именно поэтому многие века люди пытаются разгадать тайну этих красивых гор с кратерами, но, несмотря на множество научных достижений, предсказывать, когда начнется извержение, ученые еще не научились. В мире много вулканов, которые дремлют, но могут в любую минуту проснуться и наделать немало проблем.

2. Описание вулкана.

        Вулканы — геологические образования на поверхности коры Земли или другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни.

Вулканы образно называют огнедышащими горами. Эти горы названы в честь древнеримского бога огня Вулкана.

        Сам вулкан - это гора, в верхней части которой имеется кратер, к которому подходит жерло. Под вулканом есть особая камера – очаг магмы.

Вулканы делятся на две группы:

1 группа. Лава густая, вязкая она остывает быстро, образуя высокую гору, имеющую форму конуса. Это конический вулкан.

2 группа. Более жидкая лава растекается быстро, остывает медленно, поэтому она успевает стечь на большие расстояния. Склоны такого вулкана пологие. Это щитовой вулкан.

Иногда очень вязкая лава застывает в канале и образует пробку. Однако, через какое-то время давление снизу выталкивает её и происходит сильное извержение с выбросом вулканических бомб.

3. Образование вулканов.

Вулканы образуются там, где глубокие трещины в земной коре создают путь для выхода магмы. Пытаясь выйти из сильного давления, которое существует на глубине, магма идет вверх по жерлу и выплескивается на  поверхность. Магма, которая вышла на поверхность называется лавой. Очень часто образование  вулканов совпадают с сейсмически активными районами.

4. Вулканическая активность.

Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие и потухшие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в голоцене. Понятие «активный» достаточно неточное, так как вулкан, имеющий действующие фумаролы, некоторые учёные относят к активным, а некоторые — к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими — на которых они маловероятны.

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

Астрофизики, в историческом аспекте, считают, что вулканическая активность, вызванная, в свою очередь, приливным воздействием других небесных тел, может способствовать появлению жизни. В частности, именно вулканы внесли вклад в формирование земной атмосферы и гидросферы, выбросив значительное количество углекислого газа и водяного пара. Учёные также отмечают, что слишком активный вулканизм может сделать поверхность планеты непригодной для жизни. В то же время слабая активность ведёт к исчезновению углекислого газа и стерилизации планеты.

Извержение вулкана.

Наша планета Земля напоминает яйцо: сверху тонкая твердая скорлупа - земная кора, под ней находится вязкий слой горячей мантии, а в центре — твердое ядро. Земную кору называют литосферой, что в переводе с греческого означает «каменная оболочка». Толщина литосферы в среднем около 1% радиуса земного шара. На суше она составляет 70-80 километров, а в глубине океанов может быть всего 20 километров.

Температура мантии — тысячи градусов. Ближе к ядру температура мантии больше, ближе к коре меньше. Из-за разницы температур происходит перемешивание вещества мантии: горячие массы поднимаются вверх, а холодные — опускаются (так же, как закипающая вода в кастрюле или чайнике, но только происходит это в тысячи раз медленнее). Мантия, хоть и разогрета до огромных температур, но из-за колоссального давления в центре Земли она не жидкая, а вязкая, как очень густая смола. Литосфера как бы плавает в вязкой мантии, немного погрузившись в нее под тяжестью своего веса.

Достигая подошвы литосферы, остывающая масса мантии какое-то время движется горизонтально вдоль твердой каменной «скорлупы», но затем, остыв, она снова опускается в направлении центра Земли. Пока мантия движется вдоль литосферы, вместе с ней поневоле движутся и куски земной коры (литосферные плиты), при этом отдельные части каменной мозаики сталкиваются и наползают друг на друга.

Часть плиты, которая оказалась снизу (на которую наползла другая плита), постепенно погружается в мантию и начинает плавиться. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в магматических очагах.

Магма более жидкая, чем мантия, но всё же достаточно густая.

Поведение раскаленной магмы в магматическом очаге и правда напоминает дрожжевое тесто: магма увеличивается в объеме, занимает всё свободное пространство и поднимается из глубин Земли по трещинам, норовя вырваться на волю. Как тесто приподнимает крышку кастрюли и вытекает через край, так и магма прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность. Это и есть извержение вулкана.

5. Мантия. Магма

Мантия составляет 83% от объёма Земли. Несмотря на высокую температуру (до 2000 градусов°C), вещество мантии из-за большего давления находится в твёрдом состоянии. Правда, в верхней части мантии имеется слой, которой частично размягчён и пластичен. Но над ним мантия снова становится твёрдой.

Магма представляет собой расплавленное вещество мантии (в переводе с греческого «магма» - тесто) или густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Магма — сложный взаимный раствор соединений большого числа химических элементов, среди которых преобладают кремний, алюминий, железо, магний, марганец, кальций, натрий, кислород, азот, сера, хлор, фтор. 

6. Интересные факты о вулканах.

Давайте рассмотрим семерку вулканов, которые по праву носят название самых опасных вулканов в мире.

1.Везувий ( Италия ).

Везувий – самый опасный вулкан в мире. Наверняка, при одном только употреблении слова вулкан на ум приходит как раз это название. Именно Везувий в 79 году уничтожил древнеримский город Помпеи, похоронив его жителей под огромным количеством лавы и пепла. Вулкан периодически просыпается и известно, что сильно извергался он не менее 80 раз. В прошлом веке своими извержениями он уничтожил города Массу и Сан-Сабестьяно.                                                 

Высота этого вулкана составляет 1 281 м. Он образован тремя, словно вставленными в друг друга, конусами. Кратер Везувия в диаметре составляет примерно 750 м. Этот вулкан, расположившийся на юге Италии, является единственным вулканом в континентальной Европе, который не дремлет, а постоянно дает о себе знать.

        2. Йеллоустоун (США).

По силе и мощности равных этому дремлющему вулкану просто нет. По ландшафту местности ученые предположили, что вулкан невероятно сильно извергался уже не раз. Вокруг этого вулкана, который по высоте составляет 3 142 м, располагаются горячие гейзеры, ставшие в 2002 году еще горячее. В 2006 году ученые заметили поднятие почвы до 6 см в год. Учеными был рассчитан период, когда извержения супервулкана повторяются – происходит это через 600000 лет. И с момента последнего выплеска горячей лавы прошло примерно 640000 лет. Ученые утверждают, что, он по всей вероятности, готов для очередного извержения

        3. Сакурадзима (Япония).

        На третьем месте в списке самых опасных вулканов в мире занимает этот действующий вулкан острова Кюсю. Он является постоянно действующим – над его кратером можно регулярно видеть дым, который периодически перерастает в извержения. Из-за сильного извержения в 1914 году остров Кюсю уже перестал быть таковым, поскольку вылившаяся лава соединила его с материком. На данный момент по образовавшемуся перешейку даже создана тропа, по которой туристы могут отправиться к вулкану. И стоит отметить, что этот маршрут пользуется большой популярностью, несмотря на неспокойность Сакурадзимы.

         4. Мерапи (Индонезия).

        Этот вулкан, высота которого составляет 2 914 м, является крупнейшим на острове Ява. Крупные его извержения происходят через семь лет. Дважды в год наблюдаются небольшие извержения, а дым над кратером можно видеть почти ежедневно. В 1672 году произошло самое разрушительное извержение Мерапи – тогда вулкан уничтожил десятки населенных пунктов, полностью изменил существующий ландшафт и русла девяти рек. В 19 веке было зафиксировано 9 крупных извержений, а в 20 веке – таковых случилось 13. И каждый раз при сильнейших извержениях гибли тысячи людей, множество оставались без крова, так как населенные пункты просто исчезали с лица Земли. Последнее извержение Мерапи случилось в 2010 году – тогда число погибших составило примерно 90 человек.

5. Этна (Италия).

        Еще один итальянский вулкан, который считается очень опасным – Этна. Верхняя точка этого вулкана в результате извержений постоянно меняется, поэтому с точностью сказать о высоте вулкана невозможно. Состоит Этна из 400 кратеров и располагается на участке в 1250 квадратных километров. Примерно раз в три месяца происходят небольшие извержения этого вулкана. Опаснейшей считается ситуация, когда несколько кратеров будут извергать лаву и пепел одновременно.

        6. Галерас (Южная Америка).

        Этот колумбийский вулкан является довольно мощным и большим по высоте (она составляет 4 276 м). У основания диаметр вулкана равняется примерно 20 км. Исследователи выяснили, что за последние семь тысяч лет этот вулкан сильно извергался не менее 6 раз. Было и множество небольших извержений. У подножия Галераса расположился маленький городок, жителей которого в 2010 году из-за сильнейшего извержения вулкана пришлось эвакуировать. В городе Пасто для приема эвакуируемых людей даже подготовлены убежища.

        7.Мауна-Лоа (США)

        Вулкан Гавайского национального парка признан самым большим по объему и одним из самых опасных на Земле. Его высота равняется 4 169 м, кратер в окружности составляет почти 6,5 км. Последний раз вулкан сильно извергался в 1950 году – было образовано озеро лавы, которая стекала вниз по склонам. Сегодня на этом вулкане находится вулканологическая станция, где за активностью Мауна-Лоа ведутся постоянные наблюдения. Также на этом вулкане построены солнечная и атмосферная обсерватории.

Вулканы для многих непосвященных кажутся чем-то фантастическим и непостижимо грозным. Для того, чтобы получить более полное представление об этих объектах, приведем интересные факты о вулканах.

Единственным вулканическим камнем, плавающим на поверхности воды, является вулканическая пемза. Застывшая лавовая пена – это и есть горная порода – пемза.  Камень пемзы на вид кажется плотным, но на самом деле пропитан порами и легок. В воде пемза не тонет, легко поддается дроблению.

 Для нее характерен серый цвет, этот камень пронизан полыми отверстиями, образовавшимися при охлаждении камня. Этот процесс сопровождался выходом газов, которые и образовали отверстия.

Извержение самых огромных вулканов, называемых супер вулканами, зачастую вызывают ужасающие последствия. Это и огненный дождь, проливающий на многие мили вокруг самого вулкана, и глобальные изменения климата, обусловленные попаданием пепла в атмосферу. К счастью, подобные вулканы извергаются в среднем несколько раз за 100 тысяч лет.

        Самым крупным из наблюдавшихся извержений считается деятельность вулкана Тамбора на индонезийском острове Сумбава. Извержение унесло жизни 100000 человек. По мнению исследователей именно в Индонезии расположено наибольшее количество исторически активных вулканов. Всего их 76.

        Большинство вулканов появляется на границах тектонических плит, образующих поверхность земли. Другие вулканы, например, Йеллоустонский, находятся в иных «горячих точках» с прорывающейся из земных глубин магмой.

        Исландия, также называемая землей огня и льда, наделена природой самым большим количеством вулканов региона, называемого «среднеокеаническая Атлантическая гряда». Потрясшее многих недавнее извержение Эйяфьятлайокудля неизмеримо слабее взрыва Скаптара, нанесшего страшный урон продовольственным запасам острова и ставшего причиной голода, повлекшего гибель двадцати процентов населения.

        Приводя интересные факты о вулканах, нельзя не рассказать о тяжелых последствиях от произошедшего в 1991 году на Филиппинах извержения вулкана Пинатубо. В результате выброса вулканом в атмосферу планеты 22 миллионов тонн серных соединений температура понизилась на 0,5 градуса.

        Интересна способность вулканов к росту – накапливающиеся лава и пепел наращивают его высоту.

        Если в процессе извержения вулкана разрушаются стенки, сдерживающие лаву, то возникает громадный кратер.

        Вулкан Келимуту, расположенный в Индонезии, имеет на вершине три необычных озера. Вода в каждом из них периодически приобретает различные цвета – бирюзовый, зеленый, черный или красный. Эти превращения вызываются реакцией вулканических газов, вступающих в химическую реакцию с разными минералами, которые растворены в воде. Этим и обусловлена смена окраски озер.

        При извержениях вулканов происходит выброс в атмосферу мелких частиц пепла, способных рассеивать солнечные лучи. Это придает атмосфере коралловые и оранжевые оттенки и добавляет красочности закатам.                        Большинство островов Атлантического океана образовалось в результате вулканической деятельности.

        Среди достопримечательностей острова Лансароте из группы Канарских островов ресторан со звучным названием El Diablo (с испанского переводится как «дьявол»). Повара этого ресторана готовят пищу непосредственно над жерлом действующего вулкана. Отметим, что его температура превышает 400 °C.

        Ученые относят индонезийский архипелаг к части земной коры, находящейся в процессе становления. При этом одни острова постепенно или неожиданно появляются из морской пучины, в то время когда другие погружаются в нее. Это следствие частых землетрясений, воздействий большого числа действующих вулканов, а также роста коралловых рифов. Такие изменения требуют частых внесений поправок в карту Индонезии.

        Находящийся на острове Киу-Шиу в Японии вулкан под названием Асо является самым большим вулканом на свете. Кратер вулкана имеет ширину 14 километров, длину 23 километра и глубину 500 метров.

        Частота извержений находящегося в Сальвадоре вулкана Исалько составляет 8 минут. За двухсотлетнюю деятельность вулкана произошло свыше 12 миллионов его извержений.

7. Практическая значимость работы.

Представленный материал может применяться как дополнительный учебный материал на уроках, так и во внеурочной деятельности. Модель  может быть использована для демонстрации извержения конического вулкана не только для учащихся 5-х классов, но и в начальной школе.

8. Заключение.

Мы выяснили, как и почему извергаются вулканы и какой вред они наносят людям.  Причины извержения вулканов:

1. Образование трещин в земной коре.
2. Уменьшение давления.
3. Расплавление вещества мантии.
4. Излив мантии на земную поверхность.

Гипотеза об образовании вулканов подтверждена.

Библиография:

1. М. Л. Боцци «Современная детская энциклопедия», Москва, «Махаон», 2012.
2. А. Ганери «Отчего и почему?», Москва, «Махаон», 2010.
3. А. Дитрих «Почемучка», Москва, «Педагогика», 1991.
4. О. Дроздова «Большая энциклопедия дошкольника», Москва, «Роосса», 2011.
5. В. Левин «Наша Земля в картинках», Москва, «Олма-пресс», 2004.
6. http://topkin.ru/
7. http://vsefacty.com/
8. https://ru.wikipedia.org/

         Приложение 1.

Методика выполнения модели.

1. Сделать основу вулкана из бумаги.
2. Основу облепить соленым тестом.
3. Соленое тесто раскрасить гуашью разными оттенками коричневого, черного, бежевого, красного, желтого.
4. «Землю» раскрасить гуашью и прикрепить к ней маленькие веточки от дерева с помощью пластилина.
5. Вставить пластиковый стаканчик в середину модели и залепить тестом для прочности.
6. Разбавить краску водой.
7. Для создания извержения вулкана  необходимо внутрь (где у нас пластиковый стаканчик) поместить соду, жидкое моющее средство, разбавленную краску и залить эту массу уксусом или раствором  лимонной кислоты.

Методика выполнения макета.

1. Нарисовать рисунок вулкана в разрезе.
2. Раскрасить вулкан в разрезе гуашью.
3. Подписать части вулкана.

Приложение 2.

Фотография модели вулкана                    Фотография макета вулкана