Šta su vulkani. Istraživački rad

Objavljujući svoje "Principe geologije" C. Lyell je dodao svoj glas glasu J. Sprinklea. Jedna od najvažnijih karakteristika teorije vulkanske aktivnosti J. sprinkle leži u činjenici da pridaje veliku važnost plinskoj komponenti sadržanoj u rastopljenoj stijeni. Širenje plina uzrokuje vulkanske eksplozije, količina plina određuje gustinu otopljene lave, a to zauzvrat određuje prirodu erupcije; sila širenja plina uzrokuje da se magma podigne iz dubine na površinu; periodično privremeno iscrpljivanje magme u gasu uzrokuje mirne periode između erupcija. Na mnogo načina, ove ideje zvuče prilično moderno.

Čvrsti temelji koje su postavili J. Sprinkle i C. Lyell doprinijeli su brzom razvoju vulkanologije. Takav napredak je potpomognut gomilanjem činjeničnog materijala u toku terenskih posmatranja i njihovog tumačenja, a ne čisto teorijskim zaključcima i smelim poletom misli. Razvoj vulkanologije, kao i većine nauka, potaknut je dijelom razvojem novih metoda i opreme za proučavanje vulkana, a dijelom povećanom pažnjom na velike vulkanske erupcije.

Opisujući istoriju vulkanologije, nemoguće je ne dotaknuti se pitanje osnivanja i rada vulkanoloških opservatorija. U 50-im godinama XIX vijeka. u nizu zemalja stvorene su stalne stanice ili opservatorije koje se nalaze u blizini aktivnih vulkana za sistematska istraživanja. Prva takva opservatorija za kontinuirano proučavanje i registraciju svih manifestacija aktivnosti Vezuva osnovana je 1847. godine na padini planine iznad grada Herkulaneuma. I dalje je aktivna.

Međutim, u većini slučajeva, proučavanje vulkana, na primjer Tambora, provodi se opremanjem ekspedicija za različite periode, koje se bave sastavljanjem geoloških karata područja vulkanske aktivnosti, prikupljanjem uzoraka i eruptivnih proizvoda za daljnje proučavanje u stacionarnim laboratorijama. , kao i proučavanje rezultata pojedinačnih specifičnih erupcija. Iskusni naučnici-specijalisti retko su morali da direktno posmatraju proces erupcije. Osim toga, među vulkanolozima raste mišljenje da je erupcija samo dio ukupne slike vulkanske aktivnosti i da se mnogo vrijednih informacija može dobiti u periodima između erupcija. Potonji zaključak je veoma važan za razvoj nauke o predviđanju erupcija, koja je dizajnirana da zaštiti živote i imovinu hiljada ljudi. Rezervacije se moraju izvršiti prije erupcije. Štaviše, postoji potreba za kontinuiranim praćenjem vulkana.

Jedan od najaktivnijih branitelja metode kontinuiranog promatranja vulkana bio je T.A. Jaggar. Godine 1909. Massachusetts Institute of Technology preuzeo je Whitney fondaciju, koju je osnovala zajednica Whitney. Fondacija je stvorena za proučavanje potresa kako bi se spriječili i smanjili gubici uzrokovani ovim fenomenom. Odlučeno je da se osnuje opservatorij za proučavanje aktivnog vulkana i povezanih zemljotresa. Jaggar je odlučio odabrati najbolje mjesto za takvu opservatoriju, vulkan Kilauea, jer je imao stalnu aktivnost, kao i blage padine koje su istraživačima omogućavale rad u blizini pokretnih tokova lave.

Uvod
Želio bih da Vam predstavim rad na temu "Vulkani". Odabrao sam ovu temu jer sam jednom pročitao knjigu Julesa Vernea Putovanje u centar Zemlje. Shvatio sam da je ovo vrlo zanimljiv i neobičan fenomen prirode. I želio sam naučiti što je više moguće o vulkanima.

Relevantnost istraživanja određen je potrebom da se predvidi i procijeni rizik od vulkanskih erupcija.

Predmet studija: vulkani

Predmet: model vulkana

Svrha studije: simulirati radni model vulkana kod kuće

Zadaci:
- proučiti dodatnu literaturu i odabrati zanimljive informacije o - šta je to - vulkan;
- saznati kako vulkan radi;
- saznati šta su vulkani;
- kreirajte radni model vulkana kod kuće;
- provesti eksperiment

hipoteza: da li je moguće napraviti radni model vulkana kod kuće.

Metode istraživanja: proučavanje i analiza naučno-popularne literature

Vulkani
Reč "vulkan" dolazi od imena starog rimskog boga vatre, Vulkana. Nauka koja proučava vulkane je vulkanologija.
Vulkani su geološke formacije na površini zemljine kore ili kore druge planete, gdje magma (masa rastopljene stijene koja se nalazi ispod zemlje na vrlo velikoj dubini) izlazi na površinu, formirajući lavu, vulkanske plinove, kamenje (vulkanske bombe) i piroklastični tok (mješavina visokotemperaturnih vulkanskih plinova, pepela i stijena). Brzina protoka ponekad doseže 700 km / h, a temperatura plina - 100 - 800 ° C.
Vulkani su aktivni i neaktivni.Aktivni vulkan često eruptira lavu, pepeo i prašinu. Kada vulkan nije eruptirao mnogo godina, kaže se da je u stanju mirovanja. Međutim, neaktivni vulkani mogu početi eruptirati čak i nakon dugog perioda neaktivnosti. Kada erupcije konačno prestanu, takav vulkan se naziva ugašenim. Neki vulkani se odlikuju nasilnim i šarenim erupcijama: vatrena lava i vrući oblaci plinova bačeni su visoko u zrak. Iz drugih vulkana lava teče polako i bez žurbe, poput kipućeg sirupa i vrućeg katrana.

Struktura vulkana.
Krater je udubljenje u obliku zdjele ili lijevka nastalo na vrhu ili padini vulkana kao rezultat njegove snažne aktivnosti. Promjer kratera može biti od desetina metara do nekoliko kilometara, dubina - od desetina do nekoliko stotina metara.
Oduška je kanal kroz koji se kreće lava.
Magma je viskozna tekućina, koja se sastoji od mješavine različitih rastopljenih minerala i nekih mineralnih kristala, koja se formira u dubinama Zemlje. Podsjeća na snijeg koji se topi ili smrznutu bljuzgavicu sa kristalima leda. Magma također sadrži vodu i otopljene plinove.
Lava je magma koja je izbila na površinu. Temperatura 750 - 1250 °C.
Brzina struje je 300-500 metara na sat.
U zavisnosti od svog hemijskog sastava, lava može biti tečna ili gusta i viskozna.Kada se magma uzdiže kroz zemljinu koru i izađe na površinu, to se zove erupcija.
Klasifikacija vulkana prema obliku
Postoje različiti oblici vulkana, neki od njih su mnogo opasniji od drugih.
Štitasti vulkani (slika 1) nastaju kao rezultat ponovljenih izbacivanja tekuće lave. Ovaj oblik je karakterističan za vulkane koji izbijaju bazaltnu lavu niske viskoznosti: ona teče i iz centralnog kratera i sa obronaka vulkana. Lava se ravnomjerno širi na mnogo kilometara. Kao, na primjer, na vulkanu Mauna Loa na Havajskim ostrvima, gdje se ulijeva direktno u okean.
Pepeljasti češeri (slika 2) izbacuju iz svojih usta samo labave tvari poput kamenja i pepela: najveći fragmenti se nakupljaju u slojevima oko kratera. Zbog toga, vulkan postaje sve viši sa svakom erupcijom. Lagane čestice odlijeću na veću udaljenost, što čini padine nježnim.
Stratovulkani, (slika 3) ili "slojeviti vulkani", periodično izbijaju lavu i piroklastičan materijal - mješavinu vrućeg plina, pepela i usijanog kamenja. Stoga se naslage na njihovom konusu izmjenjuju. Na padinama stratovulkana formiraju se rebrasti hodnici od očvrsnute lave, koji služe kao potpora vulkanu.
Vulkani sa kupolom (slika 4) nastaju kada se granitna, viskozna magma uzdigne iznad rubova kratera vulkana i samo mala količina curi van, teče niz padine. Magma začepljuje otvor vulkana, poput čepa, koji gasovi nakupljeni ispod kupole bukvalno izbacuju iz otvora. Vulkani-kaldere. (Sl. 5) eksplodiraju tako snažno da se uništavaju. Njihove erupcije prate vrlo jake piroklastične eksplozije. Ovi vulkani su ubili najveći broj ljudi, a posljedice njihovih eksplozija opustjeli su okolna područja.

Proces erupcije.
Naša planeta Zemlja podsjeća na jaje: na vrhu se nalazi tanka tvrda ljuska - zemljina kora, ispod nje se nalazi viskozni sloj vrućeg omotača, a u sredini - čvrsto jezgro. Zemljina kora se zove litosfera, što na grčkom znači "kamena školjka". Debljina litosfere je u prosjeku oko 1% polumjera globusa. Na kopnu je 70-80 kilometara, au dubinama okeana može biti samo 20 kilometara. Temperatura plašta je hiljadama stepeni. Bliže jezgru, temperatura plašta je viša, a bliže kori niža. Zbog temperaturne razlike, supstanca plašta se miješa: vruće mase se dižu, a hladne se spuštaju (baš kao ključala voda u loncu ili kotlu, ali to se događa hiljadama puta sporije). Plašt, iako zagrijan na enormne temperature, ali zbog kolosalnog pritiska u središtu Zemlje, nije tečan, već viskozan, poput vrlo guste smole. Litosfera, takoreći, lebdi u viskoznom omotaču, lagano uronjena u njega pod težinom svoje težine.
Stigavši ​​do dna litosfere, rashladna masa plašta se neko vrijeme kreće horizontalno duž čvrste kamene "školjke", da bi se zatim, nakon što se ohladila, ponovo spuštala prema središtu Zemlje. Dok se plašt kreće duž litosfere, komadići zemljine kore (litosferske ploče) nehotice se kreću zajedno s njim, dok se pojedini dijelovi kamenog mozaika sudaraju i puze jedan preko drugog.
Dio ploče koji se nalazio ispod (po kome je zapuzala druga ploča) postepeno tone u plašt i počinje da se topi. Tako nastaje magma - gusta masa rastopljenih stijena s plinovima i vodenom parom. Magma je lakša od okolnih stijena, pa se polako diže na površinu i akumulira se u takozvanim magmatskim komorama. Nalaze se najčešće duž linije sudara ploča.
Ponašanje užarene magme u komori magme zaista podsjeća na tijesto od kvasca: magma se povećava u volumenu, zauzima sav slobodan prostor i uzdiže se iz dubine Zemlje duž pukotina, pokušavajući se osloboditi. Kako tijesto podiže poklopac tepsije i istječe preko ruba, tako se magma probija kroz zemljinu koru na najslabijim mjestima i izbija na površinu. Ovo je vulkanska erupcija.
Do vulkanske erupcije dolazi zbog otplinjavanja magme, odnosno oslobađanja plinova iz nje. Svi znaju proces otplinjavanja: ako pažljivo otvorite bocu s gaziranim pićem (limunada, Coca-Cola, kvas ili šampanjac), čuje se pamuk, a iz boce se pojavljuje dim, a ponekad i pjena - to je plin koji izlazi iz piće (odnosno, degazirano) .
Proizvodi vulkanskih erupcija. Erupcija je uzrokovana probijanjem magme kroz zemljinu koru. Većina erupcija se dešava kada je vulkanski kanal ili krater vulkana blokiran. Zbog magme koja dolazi odozdo, pritisak raste. Kada se čep koji blokira kanal pokvari i pritisak nađe izlaz, gas u mjehurićima magme ključa poput gaziranog pića.
To je ono što uzrokuje eksploziju vulkana. Prilikom erupcije, vulkan raspršuje ne samo tekuću lavu, već i velike komade očvrsnute lave - zovu se bombe - koje padaju na tlo na udaljenosti do dvije milje od kratera. Pepeo i vulkanski gasovi formiraju stubaste vulkanske oblake, koji se ponekad dižu do velikih visina.
Glavni proizvodi erupcije su lava, pepeo i druge supstance koje dolaze na površinu zemlje nakon aktivnosti vulkana. Vulkani mogu emitovati značajne količine otrovnih plinova. Vulkanski gasovi koje emituju vulkani dižu se u atmosferu, ali se neki od njih mogu vratiti na površinu zemlje u obliku kiselih kiša. Dosta ozbiljne posljedice kiselih kiša po organizam i zdravlje mogu se uočiti kod trovanja manganom, koji se također može naći u kišnici u ogromnim količinama.
Gdje su vulkani uobičajeni?
Pacifička obala Centralne Amerike jedno je od najaktivnijih mjesta vulkanske aktivnosti na svijetu. A zapravo, više od dvije trećine aktivnih vulkana nalazi se na ovom mjestu, kao i mnogi koji su relativno nedavno prestali s radom.
Razlog je sledeći: na ovim mestima je zemljina kora veoma slaba u poređenju sa drugim delovima sveta. Tamo gdje postoji slab dio zemljine kore, pojavljuje se vulkan.
Glavna područja vulkanske aktivnosti (slika 5.)

Modeliranje radnog modela vulkana kod kuće
Uradi sam model vulkana
Ali jedva čekam da sve dodirnem svojim rukama i vidim sve u stvarnosti - ove prskanje vatre, iskričavu puzeću lavu, oblake dima koji bježe i prskanje iz fontane kamenja. Ovaj vatreni spektakl pomoći će nam da napravimo Volcano DIY komplet. Striktno po uputstvu, uz pomoć makaza, novinskog papira, ljepljive paste, naoružani osnovama geometrije, mukotrpno izrađujemo model našeg vulkana korak po korak. Izgled je gotov, ostaje da se simulira vulkanska erupcija
Provođenje eksperimenta. Erupcija.
Nakon što sam pročitao jedan od članaka na internetu, saznao sam da je moguće simulirati vulkansku erupciju kod kuće.
Za eksperiment su mi bili potrebni sljedeći materijali:
- soda bikarbona (2 supene kašike)
- limunska kiselina (70 ml)
- staklena ili gvozdena tegla (150 ml)
- plastelin različitih boja
- tečnost za pranje sudova
Napredak eksperimenta:
1) Uzimamo napravljen model vulkana
2) Sipajte u "krater" 2 kašike. soda
3) Sipajte 2 žlice. tečnosti za pranje sudova
4) Ulijte 50-70 ml limunske kiseline
5) Gledanje "vulkanske erupcije"
Eksperiment:
- dodajte još tečnosti za pranje sudova;
- dodati još sirćeta;
- dodajte male komadiće pjene.
Iz provedenog eksperimenta može se izvesti sljedeći zaključak. Kada se spoje soda bikarbona i limunska kiselina, dolazi do hemijske reakcije sa oslobađanjem ugljičnog dioksida, koji mjehuriće, zbog čega se masa prelijeva preko rubova "kratera", a deterdžent za pranje posuđa uzrokuje da "lava" više bubri. Ova hemijska reakcija nema samo spoljašnji efekat, već i praktičan: veoma je tražena u kuvanju. Domaćice sodu „gase“ sirćetom i dodaju je u testo, oslobođeni ugljen dioksid čini testo pahuljastim, stvarajući u njemu mehuriće i vazdušne puteve.
Tako sam na razigran način pokazao i objasnio prirodu pojave vulkana na Zemlji.

Zaključak
Detaljno proučavajući i analizirajući popularnu naučnu literaturu, saznao sam puno novih i zanimljivih stvari o vulkanima. U stvari, vulkan eruptira jer se magma nakupila u vulkanskoj komori i pod uticajem gasa koji je deo nje, ona se diže do vrha. Na ušću vulkana količina gasa postaje veća. Magma se pretvara u lavu, stiže do kratera i eruptira. Takođe da su vulkani od velikog značaja u prirodi. Sa sobom nose i destruktivnu i stvaralačku moć. Možemo samo da posmatramo i objašnjavamo šta se dešava. Čovjek ne može zaustaviti, promijeniti, čak ni spriječiti ove strašne pojave prirode.
Uz pomoć hemijske reakcije pokazao sam i objasnio prirodu pojave vulkana na Zemlji. Time je zadovoljio svoj kognitivni interes, a za ovaj eksperiment zainteresovao i svoje kolege iz razreda.

Njih. A. A. Trofimuk SB RAS istražuje planine Kamčatke koje dišu vatru. Pred nama je veliki međunarodni projekat intrigantnog naziva KISS, osmišljen da otkrije fenomen misteriozne grupe vulkana Ključevskaja, koji nema analoga u svijetu. ​

​

„Proučavanje procesa unutar vulkana je svojevrsni „triler“. Ako se u drugim geološkim objektima promjene događaju u vremenskoj skali od miliona ili čak milijardi godina, onda se ovdje sve može promijeniti izuzetno brzo - u roku od godinu dana, mjesec ili čak dana. Uz pomoć savremenih metoda geofizike moguće je u realnom vremenu posmatrati procese koji se dešavaju ispod vulkana, što je izuzetno uzbudljiv zadatak čije rešenje nikada nije dosadno”, kaže Ivan Jurijevič Kulakov, šef laboratorije za seizmička tomografija, doktor geoloških i mineraloških nauka.

Ekspedicija je započela prije 3 godine. Pre toga, naučnici su morali da rade sa podacima kolega iz drugih zemalja o raznim vulkanima sveta, koji se nalaze u Indoneziji, Južnoj Americi i drugim mestima. Sibirski istraživači započeli su prvu ekspedicijsku sezonu 2012. godine s relativno jednostavnim zadatkom - postavili su mrežu od 11 stanica (pored 7 lokalnih) na vulkanima grupe Avacha, koje stanovnici Petropavlovsk-Kamčatskog nazivaju "domom" jer se nalaze u neposrednoj blizini grada.

Ovdje su se geolozi suočili s ozbiljnim problemom: vulkani, koji su prije bili seizmički aktivni, iznenada su se smirili nakon postavljanja stanica, a nije bilo moguće prikupiti potrebnu količinu informacija o potresima. Osim toga, zbog jakih mrazova baterije su se počele gasiti, zbog čega su neke stanice završile svoj posao ranije nego što je planirano. Naučnike je spasila relativno nova metoda tomografije buke (koju je predložio naš sunarodnik iz Pariza Nikolai Shapiro), koja omogućava izolaciju korisnih seizmičkih valova iz analize kontinuiranih zapisa prirodne buke. Zahvaljujući njemu, uspio je izgraditi trodimenzionalni seizmički model crijeva ispod vulkana Avachinsky i Koryaksky. Dakle, ispostavilo se da se prva nalazi na rubu velike anomalije male brzine, koja je, po svemu sudeći, trag kaldere nastala kao rezultat ogromne eksplozije prije 35-40 hiljada godina i naknadno ispunjena Erupcije Avače Sopke. Ovo je podatak važan za geologiju, koji govori o ozbiljnom eksplozivnom potencijalu vulkana koji se nalaze u neposrednoj blizini Petropavlovsk-Kamčatskog.

Seizmička stanica uključuje senzor - osjetljiv mikrofon koji mjeri vibracije koje se javljaju u zemlji u vrlo širokom rasponu frekvencija od stotina herca do perioda od desetina pa čak i stotina sekundi. Uz pomoć registratora, oni se pretvaraju u digitalni oblik i snimaju na običnu memorijsku karticu. Prema ovim seizmogramima, geofizičari mjere "puls zemlje" i proučavaju duboku strukturu crijeva. Trenutno stanovnici Novosibirska imaju na raspolaganju mrežu od dvadeset stanica, koje su zakopane godinu dana; u svakoj sezoni - na novom vulkanu. Za to vrijeme oprema radi autonomno, podaci se mogu analizirati tek nakon uklanjanja uređaja.

Budući da se akumulacija energije unutar aktivnog vulkana događa postepeno, čak je korisno da se s vremena na vrijeme „oslobodi“. S tim u vezi, Avačinska sopka, koja se nalazi u blizini Petropavlovsk-Kamčatskog, najverovatnije ne predstavlja posebnu opasnost za grad zbog prilično redovnih erupcija umerene snage. Susjedni vulkan Koryaksky izaziva mnogo veću zabrinutost - ima gotovo idealan oblik, što ukazuje na odsustvo eksplozija u nedavnoj geološkoj prošlosti. Istovremeno, tu se periodično javljaju emisije gasova i uočava se seizmička aktivnost. „Vulkanolozi Kamčatke danas treba da obrate najveću pažnju na njega“, smatra Ivan Jurjevič.

Godine 2013. vulkan Gorely, koji se nalazi 70 km od Petropavlovska, postao je predmet istraživanja novosibirskih naučnika. Nema tako lijep stožac kao mnogi drugi vulkani Kamčatke, ali je zanimljiv sa gledišta geologije i moderne aktivnosti. Prije svega, činjenica da se nalazi u središtu kaldere prečnika oko 20 km, nastale prije otprilike 33,6 hiljada godina kao rezultat erupcije, tokom koje je u zrak bačeno oko 100 kubnih metara. km stena. “Kada bi se ovo dogodilo danas negdje na Zemlji, to bi imalo značajan utjecaj na život cijelog čovječanstva, a većina današnjih problema bi blijedila u pozadini u pozadini zagađenja atmosfere i klimatskih promjena uzrokovanih erupcijom”, napominje Ivan Kulakov. .

U novijoj istoriji ljudske civilizacije postoje primjeri značajnog uticaja erupcija na život ljudi širom planete. Na primjer, 1815. godine, vulkan Tambora je eksplodirao i razorio ogromna područja u Indoneziji. Događaj je imao strašne posljedice: klimatske promjene širom planete, što je rezultiralo glađu, epidemijama i neredima. Dakle, u prvoj godini nakon erupcije u Kanadi i sjevernoj Evropi snijeg je ležao ljeti. Kažu da je upravo Tambore taj koji svoj izgled duguje biciklu - većina konja je izumrla, a ljudi su se zaokupili alternativnim prevoznim sredstvima. Još jedna katastrofa dogodila se 1600. godine, kada je vulkan Huaynaputina eksplodirao u Južnoj Americi. U Rusiji je, zbog zagađenja atmosfere izazvanog ovom erupcijom, 1601-1603. došlo do propadanja usjeva i velike gladi, što je na kraju dovelo do smutnog vremena. Danas se lokacija Huaynaputine teško izražava u mirnom brežuljkastom pejzažu južnog Perua.

Sada je Gorely zaštićeni vulkan bazaltnog tipa. Prilično je aktivan, erupcije umjerenog intenziteta javljaju se otprilike jednom u 20-40 godina. Posljednji je bio u 80. godini, tako da se sljedeći može očekivati ​​u bliskoj budućnosti. U krateru planine nalazi se velika fumarola - rupa veličine nekoliko metara, iz koje pod bjesomučnim pritiskom izlaze plinovi. Prema naučnicima, njihova masa je oko 11 hiljada tona dnevno (uglavnom se sastoje od vode (93,5%), ali ima i CO2 i drugih materija). Takva "fabrika" ima nesrazmjerno veći učinak na ekosistem od bilo kojeg objekta koji je napravio čovjek.

Kao rezultat preliminarne analize seizmograma snimljenih u Gorelyju, u samo nekoliko dana identificirano je više od 200 potresa. Naučnici su iskoristili ovu informaciju da naprave seizmički model crijeva ispod vulkana. Međutim, imali su problema sa postavljanjem početnog modela, koje nisu mogli odmah prevladati. Rješenje je pronađeno slučajno.

“U našim proračunima postoji važan određujući parametar koji se mora postaviti unaprijed, ručno – omjer brzina uzdužnih i poprečnih valova. Obično je za vulkane njegova vrijednost u rasponu od 1,7-1,85, ali u slučaju Gorelyja brojke u ovom rasponu nisu dovele do stabilnog rezultata. Jednom sam greškom umjesto 1,75 upotrijebio apsolutno apsurdnu, kako mi se tada činilo, vrijednost 1,5 - i odjednom je sve došlo na svoje mjesto. Naknadno testiranje je pokazalo da je najpogodniji za ovaj slučaj. U toku pregleda literature otkrili smo da su tako anomalno niske vrijednosti Vp/Vs prilično jasan pokazatelj prisustva plinova u poroznoj stijeni. Ovaj efekat se, na primjer, aktivno koristi u istraživanju nafte za razdvajanje plinskih i naftnih polja“, kaže Ivan Kulakov.

Tako su sibirski naučnici otkrili da je vulkanska struktura Gorely ogroman parni kotao zasićen plinom pod pritiskom, koji ne može izaći napolje, jer je cijelo područje planine prekriveno debelim pokrivačem magmatskih stijena - bazaltnih tokova. Srećom, na vrhu se nalazi “sigurnosni ventil” – ista rupa u krateru veličine svega nekoliko metara, kroz koju je vulkan “ispuštao paru”. Ako se, kao rezultat nekog procesa, ova rupa nečim začepi, može doći do eksplozije ogromne destruktivne moći.

Inače, čuvena geotermalna elektrana Mutnovskaya nalazi se na periferiji ovog parnog kotla. Gas ovdje izlazi na površinu kroz posebno izbušene bušotine, ulazi u turbine pod visokim pritiskom i pretvara se u električnu energiju.

Prošle godine novosibirski naučnici počeli su proučavati grupu vulkana Ključevskaja koja se nalazi na Kamčatki. Njegova posebnost leži u činjenici da su vulkani s fundamentalno različitim sastavom i režimima erupcije koncentrirani na relativno malom području od samo oko 80 km, od kojih su neki rekorderi u određenim kategorijama. Ovdje se nalazi najviša planina Evroazije koja diše vatru - Klyuchevskaya Sopka. Vulkan Bezimjani 1956. godine preživeo je jednu od najsnažnijih eksplozija u 20. veku. Erupcija Tolbačika 1976. godine postala je jedna od najproduktivnijih na svijetu u smislu količine bazaltne lave koja je eruptirala. “Također treba napomenuti da vulkani ove grupe imaju tendenciju da mijenjaju svoj sastav prilično brzo - tokom decenija. Sve ovo svjedoči o najsloženijem sistemu hranjenja pod grupom Klyuchevskaya, što određuje veliki interes svjetske naučne zajednice za proučavanje duboke strukture ispod nje geofizičkim metodama “, kaže Ivan Yuryevich.

Naučnici su odlučili da započnu studiju od vulkana Tolbačik, gdje se godinu dana prije ekspedicije dogodila velika erupcija. Od novembra 2012. do avgusta 2013. lava je obilno tekla iz vulkana, formirajući vatrene rijeke duge 20-30 kilometara, pokrivajući ogromna područja. Ovakve masivne erupcije trebale bi dovesti do deformacija u zemljinoj kori, što se, očekivano, može zabilježiti seizmografima. Prošlog ljeta novosibirski naučnici instalirali su 20 seizmičkih stanica na Tolbačiku (pored 10 koje pripadaju lokalnoj geofizičkoj službi). Takođe, posao je uključivao geološka istraživanja i uzorkovanje za petrološke analize, koje je izvršio akademik N.L. Dobretsov.

Ova ekspedicija je svojevrsna proba za studiju velikih razmjera, čije je izvođenje planirano u narednoj godini. “U 2015. godini trebao bi se održati eksperiment bez presedana zvučnog naziva KISS (Ključevskoy istraživanje - Seizmička struktura izvanrednog vulkanskog sistema). Izvodiće ga međunarodni tim, koji će pored Novosibirska uključivati ​​nemačke, francuske naučnike, kao i specijaliste Kamčatskog ogranka Geofizičke službe Ruske akademije nauka i Instituta za vulkanologiju i seizmologiju Dalekoistočni ogranak Ruske akademije nauka. Oko 80 stanica će biti postavljeno širom Ključevske grupe (60 njih će biti dovezeno iz Nemačke). Ako rade godinu dana, to će pružiti jedinstvene podatke koji će omogućiti stjecanje fundamentalno novih saznanja o dubokim mehanizmima hranjenja vulkana. „Grupa Ključevskaja je jedinstven geološki objekat i možete biti sigurni da će rezultati dobijeni u okviru planirane ekspedicije privući pažnju čitave svetske naučne zajednice“, kaže Ivan Kulakov.

Izvori

VKpress (vkpress.ru), 20.01.2015

Naučna Rusija (scientificrussia.ru), 20.01.2015

Da li je čovječanstvo spremno za katastrofalne vulkanske erupcije?

Početkom januara 2019, kamčatski vulkan Šiveluč, koji se „probudio“ prošle godine, postao je aktivniji. Vulkan i dalje periodično "puca" emisijom pepela i gasa - stručnjaci upozoravaju na opasnost od njegovih emisija za vazdušni saobraćaj, povremeno podižući šifru boja u avijaciji na opasnu "crvenu".

Naučnici IPGG SB RAS istražuju najopasnije vulkane na Kamčatki

Zaposlenici Instituta za naftnu geologiju i geofiziku im AA. Trofimuk iz SB RAS kontrolišu aktivni vulkani Kamčatke. Njihove erupcije mogu predstavljati opasnost za pacifičke vazdušne puteve i Petropavlovsk-Kamčatski.

IPGG SB RAS posetila je delegacija Nemačke službe za akademsku razmenu (DAAD)

Institut za naftnu geologiju i geofiziku. AA. Trofimuka SB RAS posetili su šef moskovskog ogranka DAAD-a dr Andreas Höschen i šef Informacionog centra DAAD-a u NSTU-u Anna Hess. Gosti su se upoznali sa radom Instituta i ocijenili izglede za razvoj međunarodnih odnosa.

Islandski perjanik je kriv za otapanje grenlandskog ledenog pokrivača

Naučnici su pronašli objašnjenje za otapanje grenlandske ledene školjke. Geofizičari su doveli u vezu anomalno otapanje leda ispod centralnog dijela ostrva sa uticajem islandske vruće tačke. Rezultati studije objavljeni su u prestižnom časopisu Nature Geoscience.

Vulkanolog je specijalista za proučavanje vulkana, njihovog formiranja, razvoja, strukture, obrazaca erupcija.

Plaća

20.000–30.000 rubalja (yo-o-o.ru)

Mjesto rada

Većina vulkanologa radi na Kamčatki, u Institutu za vulkanologiju i seizmologiju Dalekoistočnog ogranka Ruske akademije nauka.

Odgovornosti

Zadatak modernog vulkanologa je da proučava vulkane kako bi predvidio njihove erupcije. To je neophodno ne samo za pravovremenu evakuaciju stanovništva, već i za buduću upotrebu vulkanske topline.

Seizmičke stanice provode 24-satno praćenje vulkana, bilježeći i najmanje promjene, kao predznake nadolazeće erupcije. Posljedice erupcija također se pažljivo proučavaju. Podaci se mogu koristiti za opisivanje formiranja planete tokom milijardi godina, a tragovi lave otkrivaju tajne mineralnih naslaga.

Direktno tokom vulkanske erupcije, vulkanolozi prate smjer termalnog oblaka. Dobijeni podaci su od velikog značaja za meteorološke stanice i avio kompanije.

Važni kvaliteti

U profesiji vulkanologa važna je fizička izdržljivost, analitički um, logičko razmišljanje, zapažanje, sklonost prirodnim naukama, dobar sluh i vid.

Recenzije o profesiji

“U radu vulkanologa još uvijek ima romantike. Gotovo smo uvijek "na njivi". Nemamo restorana, nemamo pozorišta, ništa u Ključima... tako da moramo stalno da radimo. Uopšteno govoreći, postoje dva perioda u radu vulkanologa: kancelarijski i terenski. Samo u kancelariji, naučnik obrađuje informacije sa terena za prošlu sezonu, bira uzorke lave i planira rad za sledeću terensku sezonu. I već ljeti odlazi na vulkan, uzima uzorke, mjeri mjere, izračunava zapreminu eruptiranog kamenja itd.”

Jurij Demjančuk,
šef stanice vulkana Kamčatka.

stereotipi, humor

Rijetka profesija, ali veoma tražena, jer je na planeti registrovano više od 1000 aktivnih vulkana. Istovremeno, profesija je usko povezana sa rizikom i ne dozvoljava kandidate slabe duhom.

Obrazovanje

Da biste postali vulkanolog, morate steći specijalizirano visoko obrazovanje, na primjer, na Državnom univerzitetu u Sankt Peterburgu na Odsjeku za petrologiju i vulkanologiju.

U Moskvi možete studirati na Moskovskom državnom rudarskom univerzitetu (MGGU).

Opštinska budžetska obrazovna ustanova

licej №4

Zašto vulkani eruptiraju?

istraživački projekat

Krivošejev Timur Vladimirovič

Učenik 3. razreda

Supervizor:

Krivosheeva Natalya Evgenievna

nastavnik osnovne škole

Dankov

2015

Sadržaj

1.Uvod……………………………………………………………………………2

Ciljevi i zadaci istraživačkog rada……………………………………………….…2

2. Glavni dio.

2.1 Ispitivanje drugova iz razreda …………………………………………….….….. 3

2.2 Iskustvo broj 1. Kretanje magme iz utrobe zemlje ……………………………………………5

2.3. Iskustvo broj 2.Kako dolazi do erupcije vulkana………………………………..…6

2.4 Iskustvo broj 3.Svojstva kamenja vulkanskog porijekla ………...7

2.5 Posljedice vulkanskih erupcija…………………….8

3. Zaključci……………………………………………………………………………….……… 8

4.Zaključak……………………………………………………………………………………8

5. Bibliografska lista………………………………………………………………..9

Pretprošle godine čuo sam na vijestima o erupciji vulkana ovdje u Rusiji. Vulkan Ključevskaja Sopka počeo je da eruptira na Kamčatki. Zanimalo me je kako i zašto se ovaj vulkan probudio. Ova pitanja su mi pomogla da se odlučim za temu istraživačkog rada. Odlučio sam da otkrijem zašto vulkani eruptiraju.

Cilj - sažimaju i klasifikuju informacije o vulkanima.Saznajte razloge zbog kojih vulkani eruptiraju.

Zadaci:

Saznajte šta je vulkan?

Proučite strukturu vulkana.

Šta su vulkani?

Provedite eksperiment i saznajte kako i zašto eruptira vulkan.

Saznajte koje su posljedice vulkanskih erupcija.

Napravite radni model vulkana kod kuće.

Naučite empirijski o svojstvima kamenja vulkanskog porijekla.

Metode istraživanja:

Razgovori sa odraslima.

Ispitivanje drugova iz razreda.

Proučavanje i analiza različitih izvora informacija.

Provođenje ispitivanja i eksperimenata.

Zapažanja.

hipoteza:

vulkani eruptiraju jer ispod zemljine kore ima mnogo tečne magme, pa ona izlazi napolje.

Ispitivanje drugova iz razreda

Potragu za razlozima koji objašnjavaju zašto vulkani eruptiraju, započeo sam anketiranjem među kolegama iz razreda.

Na pitanje "Zašto vulkani eruptiraju?" Momci su najviše glasova dali za odgovor “od zemljotresa”. Također vjeruju da sunce i geografski položaj imaju poseban utjecaj na vulkanske erupcije.

Šta je vulkan

Sa interneta sam saznao da riječ "Vulkan" potiče od imena ostrva Vulcano u blizini obale Italije, gdje se, prema legendi, nalazila jedna od kovačnica starog rimskog boga vatre Vulkana (Hefesta).

U enciklopediji sam pročitao da je vulkan geološka formacija koja se javlja iznad kanala i pukotina u zemljinoj kori, kroz koje lava, vulkanski gasovi i kamenje izbijaju na površinu zemlje.

Vrste vulkana:

Operating su vulkani koji redovno eruptiraju.

Izumrli Vulkani više nisu aktivni i više ne eruptiraju.

Zaspati - To su vulkani koji su se smatrali ugaslim, ali su iznenada počeli da deluju.

Vulkan se sastoji od: MAGME ILI LAVE - rastopljenih stena zasićenih gasovima. VOTS - kanal kojim se magma uzdiže do kratera. Krateri su udubljenja u obliku zdjele na vrhu vulkana.

Da bih otkrio odakle dolazi magma, prvo sam proučavao strukturu naše planete. Saznao sam da Zemlja podsjeća na jaje: na vrhu se nalazi tanka tvrda ljuska - zemljina kora, ispod nje je viskozni sloj vrućeg omotača, a u sredini - čvrsto jezgro.

Unutar Zemlje, zbog temperaturne razlike, dolazi do stalnog kretanja plašta. Komadi zemljine kore (tektonske ploče) kreću se zajedno s njom.Kada se ploče sudare, jedna ploča se spušta i počinje da se topi – pretvara se u magmu. Magma izlazi na površinu i akumulira se u magma komorama.

Iskustvo broj 1. Kretanje magme iz utrobe zemlje

Odlučio sam da empirijski vidim šta se dešava sa magmom kada se tektonske ploče sudare. Da bih to učinio, proveo sam svoj prvi eksperiment "Kretanje magme iz utrobe Zemlje". Da bi to uradio, on je u jogurt-"magmu" potopio pločice čvrste čokolade, koje su zamijenile tektonske ploče. Uz pomoć štapova sam počeo da pomeram svoje "tektonske ploče". "Ploče" su počele da se sudaraju jedna sa drugom, neke od ploča su otišle ispod drugih, a na ovom mestu je "magma" gurnuta na površinu "ploča".

zaključak:

Iskustvo je pomoglo da se shvati kako se, pod uticajem kretanja tektonskih ploča, magma kreće na površinu zemlje.

Magma izlazi na površinu i akumulira se u magma komorama. Tamo je pod pritiskom, baš kao gazirana pića u zatvorenoj boci.

Gasovi koji čine magmu imaju tendenciju da izađu napolje i podignu magmu duž otvora vulkana. Ovi plinovi su zapaljivi, pa se zapale i eksplodiraju u otvoru vulkana. Kroz krater vulkana izbijaju gasovi, pepeo, vruće kamenje i magma.

Iskustvo broj 2. Kako eruptira vulkan

Moje drugo iskustvo mi je pomoglo da shvatim zašto magma počinje da eruptira iz vulkana. Napravio sam konus od papira i dao mu boju vulkana. Postavljena šolja unutar konusa. Čašu je napunio "lavom" - mješavinom sode bikarbone, tečnog sapuna i crvene boje. Napunio vulkan sirćetom i dobio erupciju.

zaključak:

Gas koji nastaje kada sirće reaguje sa sodom podiže "lavu" i dolazi do "erupcije".

Iskustvo broj 3. Svojstva kamenja vulkanskog porijekla

Dugo sam bio fasciniran kolekcijom kamenja „Minerali. Blago zemlje. Iz njega sam saznao da je kamenje vulkanskog porijekla nastalo kao rezultat vulkanskih erupcija i hlađenja vulkanske magme. Odlikuje ih izdržljivost, velika gustina i dobra tvrdoća. Ali postoji jedna stijena koja nastaje kada magma ispusti mnogo plinova, zapjeni se i ohladi. Ovo je plavac.

Ovaj kamen ima poroznu strukturu. Pore ​​su ispunjene vazduhom. Zbog toga, plovućac ne tone. Odlučio sam ovo eksperimentalno testirati. Iz kolekcije sam uzeo kamenje vulkanskog porijekla: granit, opsidijan, gnajs, galenit, bazalt, andezit i plovućac. Potopio ih u vodu. Svo kamenje je potonulo, a plovućac je ostao na površini vode.

zaključak:

Plovac je stijena vulkanskog porijekla koja ne tone u vodi.

Posljedice vulkanskih erupcija

Vulkanske erupcije imaju snažan negativan uticaj, donose kolosalna razaranja i smrt.

Ali ove planine koje dišu vatru takođe daju ljudima toplu vodu, energiju, razno kamenje, metale, pa čak i drago kamenje. Vulkanski pepeo povećava plodnost tla, pa vulkani donose ne samo uništenje, već i koristi.

zaključci

1. Radeći na ovom projektu, uronio sam u svijet uzbudljivih eksperimenata, upoznao se sa strukturom vulkana i procesom njegove erupcije, naučio da vulkani donose ne samo štetu, već i korist.

2. Moja hipoteza da do vulkanske erupcije dolazi zato što ima previše magme djelimično je potvrđena. Kao rezultat istraživanja i eksperimenata, zaključio sam da do vulkanske erupcije dolazi zato što plinovi sadržani u njoj podižu magmu na površinu Zemlje.

Zaključak

Našao sam odgovor na svoje pitanje "Zašto vulkani eruptiraju." Voleo bih višedetaljnije proučite divovske vulkane i saznajte da li je moguće predvidjeti i otkloniti posljedice erupcija ovih divova.

Takođe želim da predstavim svoj rad kolegama iz razreda i nadam se da ću ih zainteresovati za svoje istraživanje.

http://www.stranamam.ru/post/5375998/ 2. "Vulkani" Aprodov V.A.

3. "Vulkani" Christina Godin, Dječija enciklopedija Machaon

4. Enciklopedija. Minerali. Blago zemlje.

5. Velika ruska enciklopedija / Ch. ed. Yu S. Osipov. - M.: Nauch. izdavačka kuća "BRE", 2004.