Что такое вулканы. Исследовательская работа

Опубликовав свои «Принципы геологии» Ч. Ляйелль присоединил свой голос к голосу Дж. сбрызните. Одна из наиболее важных особенностей теории вулканической деятельности Дж. сбрызните кроется в том, что в ней большое значение придается газовой составляющей, содержащейся в расплавленной породе. Расширение газа вызывает вулканические эксплозии, количество газа определяет плотность расплавленной лавы, а это в свою очередь определяет характер извержения; сила расширения газа вызывает подъем магмы из глубины на поверхность; периодическое временное обеднение магмы на газ обуславливает спокойные периоды между извержениями. Во многих отношениях эти идеи звучат достаточно современно.

Прочная основа, заложенная Дж. сбрызните и Ч. Ляйелль, способствовала быстрому развитию вулканологии. Такому прогрессу помогало накопление фактического материала в ходе полевых наблюдений и их интерпретация, а не чисто теоретические выводы и смелый полет мысли. Развитие вулканологии, как и большинства наук, стимулировалось частично разработкой новых методов и аппаратуры для изучения вулканов, а частично повышенным вниманием к крупных вулканических извержений.

Описывая историю вулканологии, нельзя не затронуть вопрос об учреждении и работе вулканологической обсерваторий. В 50-е годы XIX в. в ряде стран для систематических исследований было создано постоянные станции, или обсерватории, расположенные вблизи действующих вулканов . Первая такая обсерватория для непрерывного изучения и регистрации всех проявлений деятельности Везувия была основана в 1847 г. на склоне горы выше города Геркуланума. Она действует до сих пор.

Однако в большинстве случаев изучение вулканов, например Тамбора , проводится путем снаряжения на разные сроки экспедиций, которые занимаются составлением геологических карт районов деятельности вулканов, сбором образцов и продуктов извержений для дальнейшего их изучения в стационарных лабораториях, а также изучением результатов отдельных специфических извержений. Опытным ученым-специалистам редко приходилось непосредственно наблюдать процесс извержения. Кроме того, среди вулканологов все больше распространяется мнение о том, что извержение - это лишь часть общей картины вулканической активности и много ценных сведений можно получить в периоды между извержениями. Последний вывод очень важен для развития науки о прогнозировании извержений, которая призвана оберегать жизнь и имущество тысяч людей. Оговорки должно быть сделано до начала извержения. Более того, ощущается необходимость в непрерывном наблюдении за вулканами.

Одним из наиболее активных защитников метода непрерывных наблюдений за вулканами был Т.А. Джаггар. В 1909 г. Массачусетский технологический институт получил в свое распоряжение фонд Уитни, основан сообществом Уитни. Фонд был создан для изучения землетрясений с целью предотвращения и уменьшению потерь, наносимых этим явлением. Было решено основать обсерваторию для изучения активного вулкана и связанных с ним землетрясений. Джаггар решил выбрать лучшее место для такого обсерватории - вулкан Килауэа , как имеющий постоянную активность, а также пологие склоны, которые позволяли исследователям работать вблизи лавовых потоков, движущихся.

Введение
Вашему вниманию я бы хотел представить работу на тему «Вулканы». Я выбрал эту тему потому, что, однажды, прочитал книгу Жюль Верна « Путешествие к центру Земли». Я понял, что это очень интересное и необычное явление природы. И мне захотелось узнать как можно больше о вулканах.

Актуальность исследования определяется необходимостью прогноза и оценки опасности вулканических извержений.

Объект исследования: вулканы

Предмет: модель вулкана

Цель исследования: смоделировать действующую модель вулкана в домашних условиях

Задачи:
-изучить дополнительную литературу и отобрать интересные сведения, о том - что же это такое - вулкан;
- выяснить, как устроен вулкан;
- узнать, какие бывают вулканы;
- создать действующую модель вулкана в домашних условиях;
- провести эксперимент

Гипотеза: возможно ли создать в домашних условиях действующую модель вулкана.

Методы исследования: изучение и анализ научно - популярной литературы

Вулканы
Слово «вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана. Наука изучающая вулканы, - вулканология.
Вулканы - геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма (масса расплавленной каменной породы, находящаяся под землёй на очень большой глубине) выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластический поток (смесь высокотемпературных вулканических газов, пепла и камней). Скорость потока достигает иногда 700км/ч, а температура газа - 100о - 800 о С.
Вулканы бывают действующие и спящие.Действующий вулкан часто извергает лаву, пепел и пыль. Когда вулкан не извергается в течение многих лет, его называют спящим. Однако спящие вулканы могут начать извергаться даже после долгого периода бездействия. Когда извержения окончательно прекращаются, такой вулкан называют потухшим. Некоторые вулканы отличаются яростными и красочными извержениями: высоко в воздух выбрасывается огненная лава и раскаленные облака газов. Из других вулканов лава вытекает медленно и неспешно, словно кипящий сироп и горячая смола.

Строение вулкана.
Кратер - углубление в виде чаши или воронки, образовавшейся 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.
Жерло - канал по которому движется лава.
Магма - вязкая жидкость, состоящая из смеси различных расплавленных минералов и некоторых минеральных кристаллов, образующаяся в глубинах Земли. Она напоминает тающий снег или замёрзшую слякоть с кристаллами льда. Есть в магме также вода и растворённые газы.
Лава - излившаяся на поверхность магма. Температура 750 - 1250 оС.
Скорость течения 300-500 метров в час.
В зависимости от своего химического состава лава может быть жидкой или густой и вязкой.Когда магма поднимается сквозь земную кору и выходит на поверхность, это называется -Извержением.
Классификация вулканов по форме
Встречаются разные формы вулканов, некоторые из них гораздо опаснее других
Щитовидные вулканы (рис.1) образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она вытекает как из центрального кратера, так и из склонов вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры. Как, например, на вулкане Мауна-Лоа на Гавайских островах, где она стекает прямо в океан.
Шлаковые конусы (рис.2) 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.
Стратовулканы,(рис.3) или «слоистые вулканы», периодически извергают лаву и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней. Поэтому отложения на их конусе чередуются. На склонах стратовулканов образуются ребристые коридоры из застывшей лавы, которые служат вулкану опорой.
Купольные (рис.4) 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. Вулканы-кальдеры. (рис.5) они взрываются так яростно, что разрушают сами себя. Их извержения сопровождаются очень сильными пирокластическими взрывами. Эти вулканы погубили наибольшее число людей, а последствия их взрывов сделали безлюдными прилегающие к ним районы.

Процесс извержения.
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. Так образуется магма — густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в так называемых магматических очагах. Они располагаются чаще всего вдоль линии столкновения плит.
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.
Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы, то есть выхода газов из нее. Процесс дегазации известен каждому: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (лимонадом, кока-колой, квасом или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена — это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация).
Продукты извержения вулканов. Извержение вызывает магма, прорывающаяся через земную кору. Большинство извержений случается, когда вулканический канал или кратер вулкана блокированы. Из-за поступающей снизу магмы давление нарастает. Когда блокирующая канал пробка прорывается и давление находит выход, газ в пузырьках магмы вскипает, словно шипучий напиток.
Именно это приводит к взрыву вулкана. При извержении вулкан разбрасывает не только жидкую лаву, но и большие куски застывшей лавы - их называют бомбами,- которые с грохотом обрушиваются на землю на расстоянии до двух миль от кратера. Пепел и вулканические газы образуют столбообразные вулканические облака, поднимающиеся иногда на большую высоту.
Основными продуктами извержения являются лава, пепел, и др. вещества, которые выходят на поверхность земли после деятельности вулкана. Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов. Вулканические газы, выделяемые вулканами, поднимаются в атмосферу, но отчасти они могут возвратиться на поверхность земли в виде кислотных дождиков. Довольно серьезные последствия кислотных дождей для организма и здоровья можно наблюдать при отравлении марганцем, который также может находиться в дождевой воде в громадных количествах..
Где распространены вулканы?
Тихоокеанское побережье Центральной Америки — одно из самых активных мест вулканической деятельности в мире. И на самом деле, в этом месте расположено более двух третей действующих вулканов, а также множество таких, что прекратили свою деятельность сравнительно недавно.
Причина вот в чем: в этих местах земная кора очень слаба, по сравнению с другими районами земного шара. Там, где есть слабый участок земной коры, появляется вулкан.
Основные районы вулканической активности (рис5.)

Моделирование действующей модели вулкана в домашних условиях
Модель вулкана своими руками
Но не терпится все потрогать своими руками и увидеть все наяву - эти брызги огня, сверкающую ползучую лаву, вырывающиеся клубы дыма и брызги фонтана из камней. Это огненное зрелище поможет нам сделать набор «Сделай сам Вулкан». Следуя строго по инструкции, с помощью ножниц, газетной бумаги, клеевой пасты, вооружившись азами геометрии, кропотливо шаг за шагом мастерим макет нашего вулкана. Макет сделан, осталось смоделировать извержение вулкана
Проведение эксперимента. Извержение вулкана.
Прочитав одну из статей в интернете, я узнал, что можно смоделировать извержение вулкана и в домашних условиях.
Мне потребовались следующие материалы для опыта:
- пищевая сода (2 столовые ложки)
- лимонная кислота(70 м.л.)
- стеклянная или железная банка(150 м.л.)
- пластилин разных цветов
- средство для мытья посуды
Ход эксперимента:
1) Берем сделанную модель вулкана
2) Насыпаем в «кратер» 2 ст.л. соды
3) Наливаем 2 ст.л. жидкости для мытья посуды
4) Вливаем 50-70 мл лимонной кислоты
5) Наблюдаю «извержение вулкана»
Поэкспериментируй:
-добавь больше жидкости для мытья посуды;
-добавь больше уксуса;
-добавь мелкие кусочки пенопласта.
Из проведенного эксперимента можно сделать следующий вывод. При соединении соды и лимонной кислоты происходит химическая реакция с выделением углекислого газа, который пузырится, заставляя массу переливаться через края «кратера», а средство для мытья посуды заставляет «лаву» пузыриться сильнее. Данная химическая реакция имеет не только внешний эффект, но и практический: она очень востребована в кулинарии. Хозяйки «гасят» соду уксусом и добавляют в тесто, выделяемый углекислый газ делает тесто пышным, образуя в нем пузырьки и воздушные дорожки.
Вот так, в игровой форме, я показал и объяснил природу возникновения вулканов на Земле.

Заключение
Подробно изучив и проанализировав научно - популярную литературу, узнал много нового и интересного про вулканы. На самом деле вулкан извергается, потому что в вулканической камере скопилась магма и под воздействием газа, входящего в ее состав, она поднимается наверх. В жерле вулкана количество газа становится больше. Магма превращается в лаву, достигает кратера и происходит извержение. Также, что вулканы имеют большое значение в природе. Они несут с собой как разрушительную, так и созидательную силу. Мы можем только наблюдать и объяснять происходящее. Останавливать, изменять, даже предупреждать эти грозные явления природы человек не может.
При помощи химической реакции я показал и объяснил природу возникновения вулканов на Земле. Тем самым удовлетворил свой познавательный интерес, а также заинтересовал своих одноклассников этим экспериментом.

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

Готово ли человечество к катастрофическим извержениям вулкана?

​В начале января 2019 г. активизировался «проснувшийся» в прошлом году камчатский вулкан Шивелуч. Вулкан продолжает периодически «выстреливать» выбросами пепла и газа – специалисты предупреждают об опасности его выбросов для авиаперелетов, временами поднимая авиационный цветовой код до опасного «красного».

Ученые ИНГГ СО РАН исследуют самые опасные вулканы Камчатки

​​​Сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН держат под контролем активные вулканы Камчатки. Их извержения могут представлять опасность для тихоокеанских воздушных трасс и Петропавловска-Камчатского.

ИНГГ СО РАН посетила делегация Германской службы академических обменов (DAAD)

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН посетили руководитель Московского отделения DAAD д-р Андреас Хёшен и руководитель Информационного центра DAAD в НГТУ Анна Хесс. Гости ознакомились с работами Института и оценили перспективы развития международных связей.

В таянии ледяного покрова Гренландии виноват Исландский плюм

Ученые нашли объяснение таянию ледяного панциря Гренландии. Геофизики связали аномальное плавления льда под центральной частью острова с влиянием исландской горячей точки. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nature Geoscience.

Вулканолог — специалист по изучению вулканов, их образования, развития, строения, закономерности извержений.

Заработная плата

20.000–30.000 руб. (yo-o-o.ru)

Место работы

Большинство вулканологов работает на Камчатке, в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН.

Обязанности

Задача современного вулканолога — изучение вулканов с целью прогнозирования их извержений. Это необходимо не только для своевременной эвакуации населения, но и для использования в будущем вулканического тепла.

Сейсмические станции ведут круглосуточное наблюдение за вулканами, фиксируя малейшие изменения, как предвестники грядущего извержения. Внимательно изучаются и последствия извержений. Данные могут использоваться при описании формирования планеты в течение миллиардов лет, а следы лавы позволяют разгадать секреты отложений полезных ископаемых.

Непосредственно во время извержения вулкана, вулканологи следят за направлением теплового шлейфа. Полученные данные имеют большое значение для метеостанций и авиакомпаний.

Важные качества

В профессии вулканолога важна физическая выносливость, аналитический ум, логическое мышление, наблюдательность, склонность к естественным наукам, хорошие слух и зрение.

Отзывы о профессии

«В работе вулканолога романтика пока есть. Мы почти всегда «в полях». У нас в Ключах нет ни ресторанов, ни театров, ничего… поэтому приходится постоянно работать. А вообще, в работе вулканолога есть два периода: кабинетный и полевой. Как раз в кабинете ученый обрабатывает полевую информацию за прошлый сезон, отбирает образцы лавы, планирует работу на полевой сезон следующий. А уже летом выезжает на вулкан, отбирает образцы, проводит измерения, вычисляет объемы пород, извергнутых и т.д.»

Юрий Демянчук,
начальник Камчатской вулканостанции.

Стереотипы, юмор

Редкая профессия, но очень востребованная, ведь на планете зарегистрировано более 1000 действующих вулканов. В то же время профессия тесно связана с риском и не подпускает кандидатов, слабых духом.

Обучение

Чтобы стать вулканологом, необходимо получить профильное высшее образование, например, в Санкт-Петербургском ГУ на кафедре «Петрология и вулканология».

В Москве учиться можно в Московском государственном горном университете (МГГУ).

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.

http://www.stranamam.ru/post/5375998/ 2. «Вулканы» Апродов В.А.

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.