ภูเขาไฟคืออะไร งานวิจัย

ด้วยการเผยแพร่ "หลักการธรณีวิทยา" ของเขา C. Lyell ได้เพิ่มเสียงของเขาเข้ากับเสียงของ J. Sprinkle คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดประการหนึ่งของทฤษฎีการระเบิดของภูเขาไฟ J.sprinkle อยู่ที่ความจริงที่ว่ามันให้ความสำคัญอย่างยิ่งกับส่วนประกอบของก๊าซที่มีอยู่ในหินหลอมเหลว การขยายตัวของก๊าซทำให้เกิดการระเบิดของภูเขาไฟ ปริมาณของก๊าซกำหนดความหนาแน่นของลาวาที่หลอมเหลว และสิ่งนี้จะกำหนดลักษณะของการปะทุ แรงของการขยายตัวของก๊าซทำให้หินหนืดพุ่งขึ้นจากส่วนลึกสู่พื้นผิว การลดลงของแมกมาในก๊าซชั่วคราวเป็นระยะทำให้เกิดช่วงเวลาที่เงียบสงบระหว่างการปะทุ ในหลาย ๆ ด้าน แนวคิดเหล่านี้ฟังดูค่อนข้างทันสมัย

รากฐานที่มั่นคงที่วางโดย J. Sprinkle และ C. Lyell มีส่วนช่วยให้วิทยาการภูเขาไฟเกิดการพัฒนาอย่างรวดเร็ว ความก้าวหน้าดังกล่าวได้รับความช่วยเหลือจากการรวบรวมข้อเท็จจริงในระหว่างการสังเกตการณ์ภาคสนามและการตีความของพวกเขา ไม่ใช่โดยข้อสรุปทางทฤษฎีล้วนๆ และความคิดที่กล้าได้กล้าเสีย พัฒนาการของภูเขาไฟวิทยา เช่นเดียวกับวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ ได้รับการกระตุ้นส่วนหนึ่งจากการพัฒนาวิธีการและอุปกรณ์ใหม่สำหรับการศึกษาภูเขาไฟ และอีกส่วนหนึ่งมาจากความสนใจที่เพิ่มขึ้นต่อการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่

อธิบายประวัติศาสตร์ของภูเขาไฟ เป็นไปไม่ได้ที่จะไม่แตะต้องคำถามของการจัดตั้งและการดำเนินงานของหอสังเกตการณ์ภูเขาไฟ ในยุค 50 ของศตวรรษที่ XIX ในหลายประเทศ สถานีถาวรหรือหอดูดาวที่ตั้งอยู่ใกล้กับภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นถูกสร้างขึ้นเพื่อการวิจัยอย่างเป็นระบบ หอดูดาวแห่งแรกสำหรับการศึกษาอย่างต่อเนื่องและการลงทะเบียนของปรากฏการณ์ทั้งหมดของกิจกรรมของวิสุเวียสก่อตั้งขึ้นในปี พ.ศ. 2390 บนไหล่เขาเหนือเมืองเฮอร์คิวลาเนียม เธอยังไหวอยู่

อย่างไรก็ตาม ในกรณีส่วนใหญ่ การศึกษาเกี่ยวกับภูเขาไฟ เช่น แทมโบรา ดำเนินการโดยการเตรียมการสำรวจในช่วงเวลาต่างๆ ซึ่งมีส่วนร่วมในการรวบรวมแผนที่ทางธรณีวิทยาของพื้นที่ภูเขาไฟ การเก็บตัวอย่างและผลิตภัณฑ์ที่ปะทุเพื่อการศึกษาเพิ่มเติมในห้องปฏิบัติการที่อยู่นิ่ง ตลอดจนศึกษาผลการปะทุเฉพาะบุคคล นักวิทยาศาสตร์ผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์แทบไม่ต้องสังเกตกระบวนการปะทุโดยตรง นอกจากนี้ยังมีความเห็นที่เพิ่มขึ้นในหมู่นักภูเขาไฟวิทยาว่าการปะทุเป็นเพียงส่วนหนึ่งของภาพรวมของการระเบิดของภูเขาไฟเท่านั้น และสามารถรับข้อมูลที่มีค่ามากมายในช่วงเวลาระหว่างการปะทุ ข้อสรุปประการหลังนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการพัฒนาศาสตร์แห่งการพยากรณ์การปะทุ ซึ่งได้รับการออกแบบมาเพื่อปกป้องชีวิตและทรัพย์สินของผู้คนหลายพันคน ต้องจองล่วงหน้าก่อนการปะทุ ยิ่งไปกว่านั้น มีความจำเป็นต้องติดตามภูเขาไฟอย่างต่อเนื่อง

หนึ่งในผู้ปกป้องวิธีการสังเกตการณ์ภูเขาไฟอย่างต่อเนื่องคือ T.A. แจ็กการ์ ในปี 1909 Massachusetts Institute of Technology เข้าซื้อกิจการของ Whitney Foundation ซึ่งก่อตั้งโดยชุมชน Whitney มูลนิธินี้สร้างขึ้นเพื่อศึกษาแผ่นดินไหวเพื่อป้องกันและลดความสูญเสียที่เกิดจากปรากฏการณ์นี้ มีการตัดสินใจที่จะสร้างหอดูดาวเพื่อศึกษาภูเขาไฟที่ยังไม่ดับและแผ่นดินไหวที่เกี่ยวข้อง Jaggar ตัดสินใจเลือกสถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับหอดูดาว Kilauea Volcano เนื่องจากมีการปะทุอย่างต่อเนื่องและมีความลาดเอียงเล็กน้อยซึ่งทำให้นักวิจัยสามารถทำงานใกล้กับลาวาที่ไหลได้

บทนำ
ฉันต้องการนำเสนองานในหัวข้อ "ภูเขาไฟ" ให้กับคุณ ฉันเลือกหัวข้อนี้เพราะฉันเคยอ่านหนังสือ Journey to the Center of the Earth ของ Jules Verne ฉันรู้ว่านี่เป็นปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าสนใจและผิดปกติ และฉันต้องการเรียนรู้เกี่ยวกับภูเขาไฟให้ได้มากที่สุด

ความเกี่ยวข้องของการวิจัยถูกกำหนดโดยความจำเป็นในการพยากรณ์และประเมินความเสี่ยงของการปะทุของภูเขาไฟ

วัตถุประสงค์ของการศึกษา:ภูเขาไฟ

เรื่อง:โมเดลภูเขาไฟ

วัตถุประสงค์ของการศึกษา:จำลองภูเขาไฟที่ทำงานที่บ้าน

งาน:
- เพื่อศึกษาวรรณกรรมเพิ่มเติมและเลือกข้อมูลที่น่าสนใจเกี่ยวกับ - มันคืออะไร - ภูเขาไฟ
- ค้นหาวิธีการทำงานของภูเขาไฟ
- ค้นหาว่าภูเขาไฟคืออะไร
- สร้างแบบจำลองการทำงานของภูเขาไฟที่บ้าน
- เพื่อดำเนินการทดลอง

สมมติฐาน:เป็นไปได้ไหมที่จะสร้างแบบจำลองการทำงานของภูเขาไฟที่บ้าน

วิธีการวิจัย:ศึกษาวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์-วรรณคดีนิยม

ภูเขาไฟ
คำว่า "ภูเขาไฟ" มาจากชื่อเทพเจ้าแห่งไฟของโรมันโบราณ วัลแคน วิทยาศาสตร์ที่ศึกษาเกี่ยวกับภูเขาไฟคือวิทยาภูเขาไฟ
ภูเขาไฟคือการก่อตัวทางธรณีวิทยาบนพื้นผิวของเปลือกโลกหรือเปลือกโลกของดาวเคราะห์ดวงอื่น โดยที่แมกมา (มวลของหินหลอมเหลวที่อยู่ใต้ดินที่ระดับความลึกมาก) มาถึงพื้นผิว ก่อตัวเป็นลาวา ก๊าซภูเขาไฟ หิน (ระเบิดภูเขาไฟ) และการไหลของไพโรคลาสติก (ส่วนผสมของก๊าซภูเขาไฟ เถ้าถ่าน และหินที่มีอุณหภูมิสูง) บางครั้งความเร็วในการไหลถึง 700 กม. / ชม. และอุณหภูมิของก๊าซ - 100 - 800 ° C
ภูเขาไฟทั้งยังคุกรุ่นและอยู่เฉยๆ ภูเขาไฟที่ยังปะทุอยู่มักจะปะทุลาวา เถ้าถ่าน และฝุ่นละออง เมื่อภูเขาไฟไม่ปะทุเป็นเวลาหลายปี กล่าวกันว่าภูเขาไฟนั้นอยู่เฉยๆ อย่างไรก็ตาม ภูเขาไฟที่สงบแล้วสามารถเริ่มปะทุได้แม้ว่าจะไม่ได้ใช้งานเป็นเวลานานก็ตาม เมื่อการปะทุหยุดลงในที่สุด ภูเขาไฟดังกล่าวเรียกว่าดับแล้ว ภูเขาไฟบางแห่งมีความโดดเด่นด้วยการปะทุที่รุนแรงและมีสีสัน: ลาวาที่ลุกเป็นไฟและกลุ่มก๊าซร้อนถูกพ่นขึ้นไปในอากาศ จากภูเขาไฟอื่นๆ ลาวาจะไหลช้าๆและไม่เร่งรีบ เหมือนกับน้ำเชื่อมที่กำลังเดือดและน้ำมันดินร้อนๆ

โครงสร้างของภูเขาไฟ
ปล่องภูเขาไฟเป็นหลุมลึกในรูปของชามหรือกรวยที่ก่อตัวขึ้นบนยอดหรือเนินของภูเขาไฟอันเป็นผลมาจากกิจกรรมที่รุนแรงของมัน เส้นผ่านศูนย์กลางของปล่องภูเขาไฟสามารถมีได้ตั้งแต่หลายสิบเมตรถึงหลายกิโลเมตร ความลึก - ตั้งแต่หลายสิบถึงหลายร้อยเมตร
ช่องระบายอากาศเป็นช่องที่ลาวาไหลผ่าน
แมกมาเป็นของเหลวหนืด ซึ่งประกอบด้วยส่วนผสมของแร่ธาตุที่หลอมละลายหลายชนิดและผลึกแร่บางชนิด ซึ่งก่อตัวขึ้นในส่วนลึกของโลก มันคล้ายกับหิมะที่ละลายหรือโคลนที่แช่แข็งด้วยเกล็ดน้ำแข็ง แมกมายังมีน้ำและก๊าซที่ละลายอยู่
ลาวาคือหินหนืดที่ปะทุขึ้นบนพื้นผิว อุณหภูมิ 750 - 1250 °C.
ความเร็วของกระแสน้ำอยู่ที่ 300-500 เมตรต่อชั่วโมง
ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี ลาวาสามารถเป็นของเหลวหรือข้นหนืดได้ เมื่อแมกมาเคลื่อนตัวผ่านเปลือกโลกและมาถึงพื้นผิว จะเรียกว่าการปะทุ
การจำแนกประเภทของภูเขาไฟตามรูปร่าง
ภูเขาไฟมีหลายรูปแบบ บางลูกก็อันตรายกว่าที่อื่นมาก
ภูเขาไฟรูปโล่ (รูปที่ 1) เกิดขึ้นจากการพ่นลาวาเหลวออกมาซ้ำๆ รูปแบบนี้เป็นลักษณะของภูเขาไฟที่ปะทุลาวาบะซอลต์ที่มีความหนืดต่ำ: มันไหลทั้งจากปล่องภูเขาไฟตรงกลางและจากเนินของภูเขาไฟ ลาวากระจายตัวอย่างสม่ำเสมอเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร ตัวอย่างเช่น บนภูเขาไฟ Mauna Loa ในหมู่เกาะฮาวาย ซึ่งไหลลงสู่มหาสมุทรโดยตรง
กรวยถ่าน (รูปที่ 2) ขับออกจากปากโดยมีเพียงสารที่หลวมเช่นหินและเถ้า: ชิ้นส่วนที่ใหญ่ที่สุดสะสมเป็นชั้นรอบปล่องภูเขาไฟ ด้วยเหตุนี้ภูเขาไฟจึงสูงขึ้นทุกครั้งที่มีการปะทุ อนุภาคแสงลอยออกไปในระยะทางที่ไกลขึ้น ซึ่งทำให้ทางลาดนุ่มนวล
Stratovolcanoes (รูปที่ 3) หรือ "ภูเขาไฟหลายชั้น" ลาวาและวัสดุ pyroclastic ปะทุเป็นระยะ ซึ่งเป็นส่วนผสมของก๊าซร้อน ขี้เถ้า และหินร้อนแดง ดังนั้นเงินฝากบนกรวยจึงสลับกัน บนทางลาดของภูเขาไฟ stratovolcanoes ทางเดินที่เป็นยางของลาวาที่แข็งตัวซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวรองรับภูเขาไฟ
ภูเขาไฟแบบโดม (รูปที่ 4) ก่อตัวขึ้นเมื่อแมกมาหินแกรนิตที่มีความหนืดพุ่งขึ้นเหนือขอบปากปล่องภูเขาไฟ และมีเพียงเล็กน้อยไหลซึมออกมาตามทางลาด แมกมาอุดช่องระบายอากาศของภูเขาไฟเหมือนไม้ก๊อก ซึ่งก๊าซที่สะสมอยู่ใต้โดมจะถูกกระแทกออกจากช่องระบายอากาศอย่างแท้จริง ภูเขาไฟ-calderas (รูปที่ 5) พวกมันระเบิดอย่างรุนแรงจนทำลายตัวเอง การปะทุของพวกมันมาพร้อมกับการระเบิดแบบ pyroclastic ที่แรงมาก ภูเขาไฟเหล่านี้คร่าชีวิตผู้คนไปเป็นจำนวนมาก และผลที่ตามมาของการระเบิดทำให้พื้นที่โดยรอบถูกทิ้งร้าง

กระบวนการปะทุ
โลกของเรามีลักษณะคล้ายไข่: ด้านบนมีเปลือกแข็งบาง ๆ - เปลือกโลกด้านล่างมีชั้นแมนเทิลร้อนหนืดและตรงกลางเป็นแกนแข็ง เปลือกโลกเรียกว่า ธรณีภาค (lithosphere) ซึ่งแปลว่า "เปลือกหิน" ในภาษากรีก ความหนาของธรณีภาคโดยเฉลี่ยประมาณ 1% ของรัศมีของโลก บนบกมีระยะทาง 70-80 กิโลเมตรและในมหาสมุทรลึกได้เพียง 20 กิโลเมตร อุณหภูมิของชั้นปกคลุมเป็นพันองศา ใกล้กับแกนกลาง อุณหภูมิของเนื้อโลกจะสูงขึ้น ใกล้กับเปลือกโลก อุณหภูมิจะต่ำกว่า เนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิ สารในเนื้อโลกจึงผสมกัน: มวลร้อนลอยขึ้นและมวลเย็นไหลลงมา (เช่นเดียวกับน้ำเดือดในหม้อหรือกาต้มน้ำ แต่สิ่งนี้เกิดขึ้นช้ากว่าหลายพันเท่า) แม้ว่าเนื้อแมนเทิลจะร้อนถึงอุณหภูมิมหาศาล แต่เนื่องจากความดันมหาศาลในใจกลางโลก มันจึงไม่เป็นของเหลว แต่มีความหนืดเหมือนเรซินที่หนามาก ธรณีภาคนั้นลอยอยู่ในชั้นเนื้อหนืด จมอยู่ในนั้นเล็กน้อยภายใต้น้ำหนักของตัวมันเอง
เมื่อถึงด้านล่างของธรณีภาค มวลที่เย็นลงของเนื้อโลกจะเคลื่อนตัวในแนวนอนไปตาม "เปลือก" ของหินแข็งเป็นระยะเวลาหนึ่ง แต่เมื่อเย็นลง มันก็เคลื่อนลงมาที่ใจกลางโลกอีกครั้ง ในขณะที่เนื้อโลกเคลื่อนที่ไปตามธรณีภาค ชิ้นส่วนของเปลือกโลก (แผ่นเปลือกโลก) จะเคลื่อนที่ตามไปด้วยโดยไม่ได้ตั้งใจ ในขณะที่ชิ้นส่วนของหินโมเสกแต่ละส่วนชนกันและคลานทับกัน
ส่วนของแผ่นหินที่อยู่ด้านล่าง (ซึ่งแผ่นหินอีกแผ่นหนึ่งได้คืบคลานเข้ามา) ค่อยๆ จมลงไปในเนื้อแมนเทิลและเริ่มละลาย นี่เป็นวิธีที่หินหนืดก่อตัวขึ้น - หินหลอมเหลวที่มีก๊าซและไอน้ำหนาแน่น แมกมานั้นเบากว่าหินรอบๆ ดังนั้นมันจึงค่อยๆ ลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและสะสมตัวอยู่ในสิ่งที่เรียกว่าห้องหินหนืด ส่วนใหญ่มักจะอยู่ตามแนวการชนกันของแผ่นเปลือกโลก
พฤติกรรมของหินหนืดที่ร้อนแดงในห้องหินหนืดนั้นคล้ายกับแป้งยีสต์จริงๆ: แมกมาเพิ่มปริมาณขึ้น ครอบครองพื้นที่ว่างทั้งหมด และเพิ่มขึ้นจากส่วนลึกของโลกตามรอยแตก พยายามที่จะหลุดพ้น เมื่อแป้งยกฝากระทะขึ้นและไหลออกมาที่ขอบ แมกมาจึงแตกผ่านเปลือกโลกในจุดที่อ่อนแอที่สุดและแตกออกที่พื้นผิว นี่คือการระเบิดของภูเขาไฟ
การปะทุของภูเขาไฟเกิดขึ้นเนื่องจากการปลดปล่อยแมกมานั่นคือการปล่อยก๊าซออกมา ทุกคนรู้ขั้นตอนการไล่ก๊าซ: หากคุณเปิดขวดด้วยเครื่องดื่มอัดลมอย่างระมัดระวัง (น้ำมะนาว, โคคา - โคลา, kvass หรือแชมเปญ) จะได้ยินเสียงฝ้ายและควันปรากฏขึ้นจากขวดและบางครั้งก็เป็นโฟม - นี่คือก๊าซที่ออกมาจาก เครื่องดื่ม (นั่นคือมันถูกขับออก) .
ผลิตภัณฑ์จากการระเบิดของภูเขาไฟ การปะทุเกิดจากการที่หินหนืดทะลุผ่านเปลือกโลก การปะทุส่วนใหญ่เกิดขึ้นเมื่อปล่องภูเขาไฟหรือปากปล่องภูเขาไฟถูกปิดกั้น เนื่องจากหินหนืดที่มาจากด้านล่างทำให้ความดันเพิ่มขึ้น เมื่อปลั๊กที่ปิดกั้นช่องแตกและแรงดันหาทางออกได้ ก๊าซในแมกมาจะเดือดเหมือนเครื่องดื่มที่มีฟอง
นี่คือสิ่งที่ทำให้ภูเขาไฟระเบิด เมื่อปะทุ ภูเขาไฟไม่เพียงแค่โปรยลาวาเหลวเท่านั้น แต่ยังกระจายลาวาที่แข็งตัวเป็นชิ้นใหญ่ด้วย ซึ่งเรียกว่าระเบิด ซึ่งตกลงสู่พื้นในระยะห่างจากปากปล่องภูเขาไฟไม่เกิน 2 ไมล์ เถ้าถ่านและก๊าซจากภูเขาไฟก่อตัวเป็นเมฆภูเขาไฟเรียงเป็นแถว บางครั้งอาจลอยขึ้นสูง
ผลิตภัณฑ์หลักของการปะทุคือลาวา เถ้า และสารอื่นๆ ที่มาถึงพื้นผิวโลกหลังการระเบิดของภูเขาไฟ ภูเขาไฟสามารถปล่อยก๊าซพิษจำนวนมาก ก๊าซภูเขาไฟที่ปล่อยออกมาจากภูเขาไฟลอยขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศ แต่บางส่วนสามารถกลับสู่พื้นผิวโลกได้ในรูปของฝนกรด ผลกระทบที่ร้ายแรงของฝนกรดต่อร่างกายและสุขภาพสามารถสังเกตได้จากพิษของแมงกานีสซึ่งสามารถพบได้ในน้ำฝนในปริมาณมาก
ภูเขาไฟอยู่ที่ไหน?
ชายฝั่งแปซิฟิกของอเมริกากลางเป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีการปะทุของภูเขาไฟมากที่สุดในโลก และในความเป็นจริง ภูเขาไฟที่ยังปะทุอยู่มากกว่าสองในสามตั้งอยู่ในสถานที่แห่งนี้ รวมถึงอีกหลายแห่งที่หยุดการปะทุไปเมื่อไม่นานมานี้
เหตุผลก็คือ: ในสถานที่เหล่านี้เปลือกโลกอ่อนแอมากเมื่อเทียบกับภูมิภาคอื่น ๆ ของโลก ที่ใดมีส่วนที่อ่อนแอของเปลือกโลก ภูเขาไฟจะปรากฏขึ้น
พื้นที่หลักของการระเบิดของภูเขาไฟ (รูปที่ 5)

การสร้างแบบจำลองภูเขาไฟที่ทำงานที่บ้าน
แบบจำลองภูเขาไฟทำเอง
แต่ฉันแทบรอไม่ไหวที่จะสัมผัสทุกสิ่งด้วยมือของฉันเองและเห็นทุกสิ่งในความเป็นจริง - ไฟที่สาดกระเซ็นเหล่านี้ ลาวาที่ระยิบระยับกำลังคืบคลาน หลีกหนีจากเมฆควัน และกระเซ็นจากน้ำพุหิน ปรากฏการณ์ที่ร้อนแรงนี้จะช่วยเราสร้างชุดอุปกรณ์ DIY ของ Volcano ปฏิบัติตามคำแนะนำอย่างเคร่งครัดด้วยความช่วยเหลือของกรรไกร กระดาษหนังสือพิมพ์ กาวแปะ อาวุธพื้นฐานทางเรขาคณิต เราเพียรสร้างแบบจำลองของภูเขาไฟทีละขั้นตอน เลย์เอาต์เสร็จแล้วยังคงจำลองการระเบิดของภูเขาไฟ
ทำการทดลอง การปะทุ
หลังจากอ่านบทความบนอินเทอร์เน็ตฉันได้เรียนรู้ว่าเป็นไปได้ที่จะจำลองการปะทุของภูเขาไฟที่บ้าน
ฉันต้องการสื่อต่อไปนี้สำหรับการทดลอง:
- เบกกิ้งโซดา (2 ช้อนโต๊ะ)
- กรดซิตริก (70 มล.)
- ขวดแก้วหรือเหล็ก (150 มล.)
- ดินน้ำมันสีต่างๆ
- น้ำยาล้างจาน
ความคืบหน้าการทดลอง:
1) เราใช้แบบจำลองที่สร้างขึ้นของภูเขาไฟ
2) เทลงใน "ปล่องภูเขาไฟ" 2 ช้อนโต๊ะ โซดา
3) เท 2 ช้อนโต๊ะ น้ำยาล้างจาน
4) เทกรดซิตริก 50-70 มล
5) ดู "ภูเขาไฟระเบิด"
การทดลอง:
- เพิ่มน้ำยาล้างจานมากขึ้น
- เพิ่มน้ำส้มสายชูมากขึ้น
- ใส่โฟมชิ้นเล็กๆ
จากการทดลองสามารถสรุปได้ดังนี้ เมื่อเบกกิ้งโซดาและกรดซิตริกรวมกัน จะเกิดปฏิกิริยาทางเคมีโดยปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งทำให้เกิดฟอง ทำให้มวลล้นออกมาตามขอบของ "ปล่องภูเขาไฟ" และน้ำยาล้างจานทำให้ "ลาวา" เกิดฟองมากขึ้น ปฏิกิริยาเคมีนี้ไม่เพียงมีผลภายนอกเท่านั้น แต่ยังมีผลในทางปฏิบัติอีกด้วย: เป็นที่ต้องการอย่างมากในการปรุงอาหาร แม่บ้าน "ดับไฟ" โซดาด้วยน้ำส้มสายชูแล้วเติมลงในแป้ง ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจะทำให้แป้งขึ้นฟู ก่อตัวเป็นฟองและมีอากาศถ่ายเท
ฉันจึงแสดงและอธิบายธรรมชาติของการเกิดขึ้นของภูเขาไฟบนโลกอย่างสนุกสนาน

บทสรุป
หลังจากศึกษาอย่างละเอียดและวิเคราะห์วรรณกรรมวิทยาศาสตร์ยอดนิยม ฉันได้เรียนรู้สิ่งใหม่และน่าสนใจมากมายเกี่ยวกับภูเขาไฟ ในความเป็นจริง ภูเขาไฟปะทุขึ้นเนื่องจากหินหนืดสะสมอยู่ในห้องภูเขาไฟ และภายใต้อิทธิพลของก๊าซที่เป็นส่วนหนึ่งของมัน มันจะลอยขึ้นไปด้านบน ภายในปากภูเขาไฟมีปริมาณก๊าซมากขึ้น แมกมากลายเป็นลาวามาถึงปล่องภูเขาไฟและปะทุ นอกจากนี้ภูเขาไฟมีความสำคัญอย่างยิ่งในธรรมชาติ พวกเขามีทั้งพลังทำลายล้างและความสร้างสรรค์ เราสามารถสังเกตและอธิบายสิ่งที่เกิดขึ้นได้เท่านั้น มนุษย์ไม่สามารถหยุด เปลี่ยนแปลง หรือแม้แต่ป้องกันปรากฏการณ์ทางธรรมชาติที่น่าเกรงขามเหล่านี้ได้
ด้วยความช่วยเหลือของปฏิกิริยาเคมี ฉันได้แสดงและอธิบายธรรมชาติของการเกิดภูเขาไฟบนโลก ดังนั้น เขาจึงพึงพอใจกับความสนใจด้านความรู้ความเข้าใจของเขา และสนใจเพื่อนร่วมชั้นในการทดลองนี้ด้วย

พวกเขา. A. A. Trofimuk SB RAS สำรวจภูเขาพ่นไฟแห่ง Kamchatka ข้างหน้าเป็นโครงการระดับนานาชาติที่สำคัญที่มีชื่อที่น่าสนใจว่า KISS ซึ่งออกแบบมาเพื่อเปิดเผยปรากฏการณ์ของกลุ่มภูเขาไฟ Klyuchevskaya ลึกลับซึ่งไม่มีส่วนใดในโลกที่คล้ายคลึงกัน ...

​

“การศึกษากระบวนการภายในภูเขาไฟถือเป็นเรื่อง “เขย่าขวัญ” ประเภทหนึ่ง หากในวัตถุทางธรณีวิทยาอื่น ๆ มีการเปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาหลายล้านหรือหลายพันล้านปีทุกอย่างสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างรวดเร็ว - ภายในหนึ่งปีหนึ่งเดือนหรือหลายวัน ด้วยความช่วยเหลือของวิธีการธรณีฟิสิกส์ที่ทันสมัยทำให้สามารถสังเกตกระบวนการที่เกิดขึ้นใต้ภูเขาไฟได้แบบเรียลไทม์ซึ่งเป็นงานที่น่าตื่นเต้นอย่างยิ่งการแก้ปัญหานี้ไม่เคยน่าเบื่อ” Ivan Yuryevich Kulakov หัวหน้าห้องปฏิบัติการของ การตรวจเอกซเรย์คลื่นไหวสะเทือน แพทย์ธรณีวิทยาและวิทยาแร่

กิจกรรมการเดินทางเริ่มต้นเมื่อ 3 ปีที่แล้ว ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ต้องทำงานกับข้อมูลจากเพื่อนร่วมงานจากประเทศอื่นๆ เกี่ยวกับภูเขาไฟหลายแห่งในโลก ซึ่งตั้งอยู่ในอินโดนีเซีย อเมริกาใต้ และสถานที่อื่นๆ นักวิจัยชาวไซบีเรียเริ่มฤดูกาลสำรวจครั้งแรกในปี 2555 ด้วยงานที่ค่อนข้างง่าย - พวกเขาตั้งเครือข่าย 11 สถานี (นอกเหนือจากสถานีท้องถิ่น 7 แห่ง) บนภูเขาไฟของกลุ่ม Avacha ซึ่งชาว Petropavlovsk-Kamchatsky เรียกว่า "บ้าน" เนื่องจากตั้งอยู่ใกล้กับตัวเมือง

ที่นี่ นักธรณีวิทยาประสบปัญหาร้ายแรง: ภูเขาไฟซึ่งเคยเกิดแผ่นดินไหวมาก่อน จู่ๆ ก็เงียบลงหลังจากติดตั้งสถานี และไม่สามารถรวบรวมข้อมูลจำนวนที่ต้องการเกี่ยวกับแผ่นดินไหวได้ นอกจากนี้ เนื่องจากน้ำค้างแข็งรุนแรง แบตเตอรี่จึงเริ่มดับ ส่งผลให้บางสถานีทำงานเสร็จเร็วกว่าที่วางแผนไว้ นักวิทยาศาสตร์ได้รับการช่วยเหลือด้วยวิธีการตรวจเอกซเรย์เสียงที่ค่อนข้างใหม่ (เสนอโดย Nikolai Shapiro เพื่อนร่วมชาติของเราจากปารีส) ซึ่งทำให้สามารถแยกคลื่นไหวสะเทือนที่มีประโยชน์ออกจากการวิเคราะห์บันทึกเสียงธรรมชาติอย่างต่อเนื่อง ต้องขอบคุณเขา เขาสามารถสร้างแบบจำลองแผ่นดินไหวแบบสามมิติของบาดาลใต้ภูเขาไฟ Avachinsky และ Koryaksky ดังนั้นปรากฎว่าอันแรกตั้งอยู่บนขอบของความผิดปกติความเร็วต่ำขนาดใหญ่ซึ่งเห็นได้ชัดว่าเป็นร่องรอยของสมรภูมิที่เกิดจากการระเบิดครั้งใหญ่เมื่อ 35-40,000 ปีก่อนและเต็มไปด้วย การปะทุของ Avacha Sopka นี่เป็นข้อมูลที่สำคัญสำหรับธรณีวิทยา ซึ่งพูดถึงศักยภาพการระเบิดที่รุนแรงของภูเขาไฟที่ตั้งอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของ Petropavlovsk-Kamchatsky

สถานีวัดคลื่นไหวสะเทือนมีเซ็นเซอร์ - ไมโครโฟนที่มีความไวซึ่งวัดการสั่นสะเทือนที่เกิดขึ้นในพื้นโลกในช่วงความถี่ที่กว้างมากตั้งแต่หลายร้อยเฮิรตซ์ไปจนถึงช่วงสิบหรือแม้แต่หลายร้อยวินาที ด้วยความช่วยเหลือของนายทะเบียน ข้อมูลเหล่านี้จะถูกแปลงเป็นรูปแบบดิจิทัลและบันทึกไว้ในการ์ดหน่วยความจำปกติ จากข้อมูล seismograms เหล่านี้ นักธรณีฟิสิกส์วัด "ชีพจรของโลก" และศึกษาโครงสร้างส่วนลึกของลำไส้ ปัจจุบันผู้อยู่อาศัยในโนโวซีบีร์สค์มีเครือข่ายยี่สิบสถานีซึ่งถูกฝังไว้เป็นเวลาหนึ่งปี ในแต่ละฤดูกาล - บนภูเขาไฟลูกใหม่ ในช่วงเวลานี้ อุปกรณ์จะทำงานโดยอัตโนมัติ ข้อมูลสามารถวิเคราะห์ได้หลังจากถอดอุปกรณ์ออกแล้วเท่านั้น

เนื่องจากการสะสมของพลังงานภายในภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นเกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป มันจึงมีประโยชน์สำหรับการ "ปลดปล่อย" เป็นครั้งคราว ในเรื่องนี้ Avachinskaya Sopka ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับ Petropavlovsk-Kamchatsky มักจะไม่ก่อให้เกิดอันตรายเป็นพิเศษต่อเมืองเนื่องจากการปะทุของพลังงานในระดับปานกลางค่อนข้างสม่ำเสมอ ภูเขาไฟ Koryaksky ที่อยู่ใกล้เคียงทำให้เกิดความกังวลมากขึ้น - มีรูปร่างเกือบจะสมบูรณ์แบบซึ่งบ่งชี้ว่าไม่มีการระเบิดในอดีตทางธรณีวิทยาที่ผ่านมา ในขณะเดียวกันก็มีการปล่อยก๊าซเกิดขึ้นที่นั่นเป็นระยะและมีการสังเกตกิจกรรมแผ่นดินไหว Ivan Yuryevich เชื่อว่า "สำหรับเขาแล้ว นักภูเขาไฟ Kamchatka ในปัจจุบันควรให้ความสนใจอย่างใกล้ชิดที่สุด"

ในปี 2013 ภูเขาไฟ Gorely ซึ่งอยู่ห่างจาก Petropavlovsk 70 กม. กลายเป็นเป้าหมายของการวิจัยสำหรับนักวิทยาศาสตร์ของ Novosibirsk มันไม่มีกรวยที่สวยงามเหมือนภูเขาไฟ Kamchatka อื่น ๆ แต่มันน่าสนใจจากมุมมองของธรณีวิทยาและกิจกรรมสมัยใหม่ ประการแรกความจริงที่ว่ามันตั้งอยู่ในใจกลางของสมรภูมิที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 20 กม. ก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 33.6 พันปีก่อนอันเป็นผลมาจากการปะทุซึ่งในระหว่างนั้นประมาณ 100 ลูกบาศก์เมตรถูกโยนขึ้นไปในอากาศ กม. ของหิน “หากสิ่งนี้เกิดขึ้น ณ ที่ใดที่หนึ่งบนโลกในวันนี้ มันจะส่งผลกระทบอย่างมากต่อชีวิตของมวลมนุษยชาติ และปัญหาส่วนใหญ่ในปัจจุบันจะจางหายไปเป็นเบื้องหลังโดยมีฉากหลังเป็นมลพิษในชั้นบรรยากาศและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่เกิดจากการปะทุ” Ivan Kulakov กล่าว .

ในประวัติศาสตร์อารยธรรมมนุษย์เมื่อไม่นานมานี้ มีตัวอย่างผลกระทบที่สำคัญของการปะทุต่อชีวิตของผู้คนทั่วโลก ตัวอย่างเช่น ในปี 1815 ภูเขาไฟ Tambora ระเบิด ทำลายล้างพื้นที่กว้างใหญ่ในอินโดนีเซีย เหตุการณ์นี้ส่งผลร้ายแรง: การเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศทั่วโลก ส่งผลให้เกิดความอดอยาก โรคระบาด และการจลาจล ดังนั้นในปีแรกหลังการปะทุในแคนาดาและยุโรปเหนือ หิมะจึงตกในฤดูร้อน พวกเขาบอกว่าเป็น Tambore ที่เป็นหนี้รูปร่างหน้าตาของเขากับจักรยาน - ม้าส่วนใหญ่ตายไปแล้วและผู้คนก็หมกมุ่นอยู่กับวิธีการขนส่งทางเลือก ภัยพิบัติอีกครั้งเกิดขึ้นในปี 1600 เมื่อภูเขาไฟ Huaynaputina ระเบิดในอเมริกาใต้ ในรัสเซีย เนื่องจากมลพิษในชั้นบรรยากาศที่เกิดจากการปะทุครั้งนี้ ในปี ค.ศ. 1601-1603 การเพาะปลูกล้มเหลวและความอดอยากอย่างรุนแรง ซึ่งในที่สุดก็นำไปสู่ช่วงเวลาแห่งปัญหา ทุกวันนี้ ที่ตั้งของ Huaynaputina แทบไม่ปรากฏให้เห็นในภูมิประเทศบนเนินเขาอันเงียบสงบทางตอนใต้ของเปรู

ปัจจุบัน Gorely เป็นภูเขาไฟรูปโล่ประเภทหินบะซอลต์ มันค่อนข้างกระฉับกระเฉงการปะทุของความรุนแรงปานกลางเกิดขึ้นทุกๆ 20-40 ปี ครั้งสุดท้ายคือในปีที่ 80 ดังนั้นครั้งต่อไปสามารถคาดหวังได้ในอนาคตอันใกล้ ในปล่องภูเขาไฟมีปล่องควันขนาดใหญ่ซึ่งเป็นหลุมขนาดหลายเมตรซึ่งก๊าซจะหลบหนีภายใต้ความกดดันที่บ้าคลั่ง ตามที่นักวิทยาศาสตร์ระบุว่ามวลของพวกมันอยู่ที่ประมาณ 11,000 ตันต่อวัน (ส่วนใหญ่ประกอบด้วยน้ำ (93.5%) แต่ก็มี CO2 และสารอื่น ๆ ด้วย) "โรงงาน" ดังกล่าวมีผลกระทบต่อระบบนิเวศมากกว่าวัตถุที่มนุษย์สร้างขึ้นอย่างไม่สมส่วน

จากการวิเคราะห์เบื้องต้นของ seismograms ที่บันทึกไว้ที่ Gorely ทำให้สามารถระบุแผ่นดินไหวมากกว่า 200 ครั้งในเวลาเพียงไม่กี่วัน นักวิทยาศาสตร์ใช้ข้อมูลนี้เพื่อสร้างแบบจำลองคลื่นไหวสะเทือนของลำไส้ใต้ภูเขาไฟ อย่างไรก็ตาม พวกเขามีปัญหากับการตั้งค่าโมเดลเริ่มต้น ซึ่งไม่สามารถเอาชนะได้ในทันที พบวิธีแก้ปัญหาโดยบังเอิญ

“ในการคำนวณของเรา มีพารามิเตอร์กำหนดที่สำคัญที่ต้องตั้งค่าล่วงหน้าด้วยตนเอง นั่นคืออัตราส่วนของความเร็วของคลื่นตามยาวและคลื่นตามขวาง โดยปกติแล้วสำหรับภูเขาไฟ ค่าของมันอยู่ในช่วง 1.7-1.85 แต่ในกรณีของ Gorely ตัวเลขในช่วงนี้ไม่ได้นำไปสู่ผลลัพธ์ที่คงที่ ครั้งหนึ่งโดยไม่ได้ตั้งใจแทนที่จะเป็น 1.75 ฉันใช้สิ่งที่ไร้สาระอย่างที่สุดสำหรับฉันแล้วค่า 1.5 - และทันใดนั้นทุกอย่างก็เข้าที่ การทดสอบในภายหลังพบว่าเหมาะสมที่สุดสำหรับกรณีนี้ ในการทบทวนวรรณกรรม เราพบว่าค่า Vp/Vs ที่ต่ำอย่างผิดปกตินั้นเป็นตัวบ่งชี้ที่ค่อนข้างชัดเจนของการมีอยู่ของก๊าซในหินที่มีรูพรุน ตัวอย่างเช่น เอฟเฟกต์นี้ถูกนำมาใช้อย่างแข็งขันในการสำรวจน้ำมันเพื่อแยกแหล่งก๊าซและแหล่งน้ำมัน” Ivan Kulakov กล่าว

ดังนั้นนักวิทยาศาสตร์ชาวไซบีเรียจึงพบว่าโครงสร้างภูเขาไฟ Gorely เป็นหม้อไอน้ำขนาดใหญ่ที่อิ่มตัวด้วยก๊าซแรงดันสูงซึ่งไม่สามารถออกไปข้างนอกได้เนื่องจากพื้นที่กว้างใหญ่ทั้งหมดของภูเขาถูกปกคลุมด้วยหินอัคนีหนาทึบ - การไหลของหินบะซอลต์ โชคดีที่ด้านบนมี "วาล์วนิรภัย" ซึ่งเป็นรูเดียวกันในปล่องภูเขาไฟที่มีขนาดเพียงไม่กี่เมตร ซึ่งภูเขาไฟ "ปล่อยไอน้ำ" ออกมา หากรูนี้อุดตันด้วยบางสิ่งอันเป็นผลมาจากกระบวนการใด ๆ การระเบิดของพลังทำลายล้างอันยิ่งใหญ่สามารถเกิดขึ้นได้

อย่างไรก็ตามโรงไฟฟ้าความร้อนใต้พิภพ Mutnovskaya ที่มีชื่อเสียงตั้งอยู่บริเวณรอบนอกของหม้อไอน้ำนี้ ก๊าซที่นี่จะขึ้นสู่ผิวน้ำผ่านหลุมเจาะพิเศษ เข้าสู่กังหันภายใต้แรงดันสูงและเปลี่ยนเป็นไฟฟ้า

ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ของโนโวซีบีสค์เริ่มศึกษากลุ่มภูเขาไฟ Klyuchevskaya ที่ตั้งอยู่ใน Kamchatka ความเป็นเอกลักษณ์ของมันอยู่ที่ข้อเท็จจริงที่ว่าภูเขาไฟที่มีองค์ประกอบและรูปแบบการปะทุที่แตกต่างกันโดยพื้นฐานนั้นกระจุกตัวอยู่ในพื้นที่ที่ค่อนข้างเล็กเพียงประมาณ 80 กม. ซึ่งบางแห่งเป็นผู้บันทึกในบางประเภท นี่คือภูเขาพ่นไฟที่สูงที่สุดของยูเรเซีย - Klyuchevskaya Sopka ภูเขาไฟ Bezymyanny ในปี 1956 รอดพ้นจากการระเบิดที่ทรงพลังที่สุดครั้งหนึ่งในศตวรรษที่ 20 การปะทุของ Tolbachik ในปี 1976 กลายเป็นการปะทุที่มีประสิทธิผลมากที่สุดในโลกในแง่ของปริมาณลาวาบะซอลต์ที่ปะทุขึ้น “ควรสังเกตด้วยว่าภูเขาไฟในกลุ่มนี้มีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนองค์ประกอบค่อนข้างเร็ว - ตลอดหลายทศวรรษ ทั้งหมดนี้เป็นพยานถึงระบบการให้อาหารที่ซับซ้อนที่สุดภายใต้กลุ่ม Klyuchevskaya ซึ่งกำหนดความสนใจอย่างมากของชุมชนวิทยาศาสตร์โลกในการศึกษาโครงสร้างเชิงลึกโดยวิธีการทางธรณีฟิสิกส์” Ivan Yuryevich กล่าว

นักวิทยาศาสตร์ตัดสินใจที่จะเริ่มการศึกษาจากภูเขาไฟ Tolbachik ซึ่งมีการปะทุครั้งใหญ่เกิดขึ้นหนึ่งปีก่อนการสำรวจ ตั้งแต่เดือนพฤศจิกายน 2555 ถึงสิงหาคม 2556 ลาวาไหลออกมาจากภูเขาไฟจำนวนมาก ก่อตัวเป็นแม่น้ำที่ร้อนแรงยาว 20-30 กิโลเมตร ครอบคลุมพื้นที่กว้างใหญ่ การปะทุครั้งใหญ่เช่นนี้น่าจะนำไปสู่การเปลี่ยนรูปของเปลือกโลก ซึ่งตามที่คาดไว้ สามารถบันทึกได้ด้วยเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือน ฤดูร้อนที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์ของโนโวซีบีร์สค์ได้ติดตั้งสถานีวัดแผ่นดินไหว 20 แห่งบนโทลบาชิค (นอกเหนือจาก 10 แห่งที่เป็นของบริการธรณีฟิสิกส์ในท้องถิ่น) นอกจากนี้ งานยังรวมถึงการวิจัยทางธรณีวิทยาและการสุ่มตัวอย่างสำหรับการวิเคราะห์ทางปิโตรวิทยา ซึ่งดำเนินการโดยนักวิชาการ N.L. โดเบรตซอฟ

การเดินทางครั้งนี้เป็นการซ้อมสำหรับการศึกษาขนาดใหญ่ ซึ่งมีแผนจะดำเนินการในปีหน้า “ในปี 2558 ควรมีการทดลองที่ไม่เคยมีมาก่อนโดยใช้ชื่อ KISS (Klyuchevskoy Investigation - Seismic Structure of Extraordinary Volcanic System) จะดำเนินการโดยทีมงานระหว่างประเทศ ซึ่งนอกเหนือจากโนโวซีบีสค์แล้ว จะรวมถึงนักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมัน ฝรั่งเศส ตลอดจนผู้เชี่ยวชาญจากสาขา Kamchatka ของบริการธรณีฟิสิกส์ของ Russian Academy of Sciences และสถาบัน Volcanology and Seismology of สาขาตะวันออกไกลของ Russian Academy of Sciences จะมีการวางสถานีประมาณ 80 แห่งทั่วกลุ่ม Klyuchevskaya (60 สถานีจะนำมาจากประเทศเยอรมนี) หากทำงานเป็นเวลาหนึ่งปี ข้อมูลนี้จะให้ข้อมูลเฉพาะซึ่งจะทำให้ได้รับความรู้พื้นฐานใหม่เกี่ยวกับกลไกเชิงลึกของการป้อนอาหารของภูเขาไฟ “กลุ่ม Klyuchevskaya เป็นวัตถุทางธรณีวิทยาที่ไม่เหมือนใคร และคุณมั่นใจได้ว่าผลลัพธ์ที่ได้รับจากส่วนหนึ่งของการสำรวจที่วางแผนไว้จะดึงดูดความสนใจของชุมชนวิทยาศาสตร์ทั่วโลก” Ivan Kulakov กล่าว

แหล่งที่มา

VKpress (vkpress.ru), 2015/01/2558

Scientific Russia (scientificrussia.ru), 2015/01/2558

มนุษยชาติพร้อมสำหรับการปะทุของภูเขาไฟครั้งหายนะหรือไม่?

เมื่อต้นเดือนมกราคม 2019 ภูเขาไฟ Kamchatka Shiveluch ซึ่ง "ตื่นขึ้น" เมื่อปีที่แล้วเริ่มมีความกระตือรือร้นมากขึ้น ภูเขาไฟยังคง "ยิง" เป็นระยะพร้อมกับปล่อยเถ้าและก๊าซ - ผู้เชี่ยวชาญเตือนถึงอันตรายของการปล่อยมลพิษสำหรับการเดินทางทางอากาศ บางครั้งการเพิ่มรหัสสีการบินเป็น "สีแดง" ที่เป็นอันตราย

นักวิทยาศาสตร์ของ IPGG SB RAS สำรวจภูเขาไฟที่อันตรายที่สุดใน Kamchatka

พนักงานของสถาบันธรณีวิทยาปิโตรเลียมและธรณีฟิสิกส์ที่ได้รับการตั้งชื่อตาม อ. Trofimuk ของ SB RAS ถูกควบคุมโดยภูเขาไฟคัมชัตกาที่ยังปะทุอยู่ การปะทุของพวกเขาอาจเป็นอันตรายต่อสายการบินแปซิฟิกและ Petropavlovsk-Kamchatsky

IPGG SB RAS ได้รับการเยี่ยมชมโดยคณะผู้แทนของ German Academic Exchange Service (DAAD)

สถาบันธรณีวิทยาปิโตรเลียมและธรณีฟิสิกส์. อ. Dr. Andreas Höschen หัวหน้า DAAD สาขามอสโก และหัวหน้าศูนย์ข้อมูล DAAD ที่ NSTU Anna Hess เข้าเยี่ยมชม Trofimuk ของ SB RAS แขกได้ทำความคุ้นเคยกับงานของสถาบันและประเมินโอกาสในการพัฒนาความสัมพันธ์ระหว่างประเทศ

ขนนกไอซ์แลนด์ถูกกล่าวหาว่าทำให้แผ่นน้ำแข็งกรีนแลนด์ละลาย

นักวิทยาศาสตร์ได้พบคำอธิบายสำหรับการละลายของเปลือกน้ำแข็งกรีนแลนด์ นักธรณีฟิสิกส์ได้เชื่อมโยงการละลายที่ผิดปกติของน้ำแข็งใต้ตอนกลางของเกาะกับอิทธิพลของฮอตสปอตไอซ์แลนด์ ผลการศึกษาได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Geoscience อันทรงเกียรติ

นักภูเขาไฟวิทยาเป็นผู้เชี่ยวชาญในการศึกษาภูเขาไฟ การก่อตัว การพัฒนา โครงสร้าง รูปแบบการปะทุ

ค่าจ้าง

20.000–30.000 รูเบิล (yo-o-o.ru)

สถานที่ทำงาน

นักภูเขาไฟวิทยาส่วนใหญ่ทำงานใน Kamchatka ที่สถาบัน Volcanology and Seismology สาขาตะวันออกไกลของ Russian Academy of Sciences

ความรับผิดชอบ

งานของนักภูเขาไฟวิทยาสมัยใหม่คือการศึกษาภูเขาไฟเพื่อทำนายการปะทุ สิ่งนี้จำเป็นไม่เพียง แต่สำหรับการอพยพประชากรในเวลาที่เหมาะสม แต่ยังรวมถึงการใช้ความร้อนจากภูเขาไฟในอนาคตด้วย

สถานีวัดแผ่นดินไหวทำการเฝ้าติดตามภูเขาไฟตลอด 24 ชั่วโมง บันทึกการเปลี่ยนแปลงเพียงเล็กน้อย ซึ่งเป็นลางสังหรณ์ของการปะทุที่จะเกิดขึ้น นอกจากนี้ยังมีการศึกษาผลที่ตามมาของการปะทุอย่างรอบคอบ ข้อมูลนี้สามารถใช้เพื่ออธิบายการก่อตัวของดาวเคราะห์ในช่วงเวลาหลายพันล้านปี และรอยทางของลาวาจะเปิดเผยความลับของแหล่งแร่

โดยตรงระหว่างการปะทุของภูเขาไฟ นักภูเขาไฟวิทยาจะตรวจสอบทิศทางของควันความร้อน ข้อมูลที่ได้รับมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับสถานีตรวจอากาศและสายการบิน

คุณสมบัติที่สำคัญ

ในอาชีพของนักภูเขาไฟ ความอดทนทางกายภาพ ความคิดเชิงวิเคราะห์ การคิดเชิงตรรกะ การสังเกต ความชื่นชอบในวิทยาศาสตร์ธรรมชาติ การได้ยินและการมองเห็นที่ดีเป็นสิ่งสำคัญ

บทวิจารณ์เกี่ยวกับอาชีพ

“งานของนักภูเขาไฟวิทยายังคงมีความโรแมนติก เรามักจะ "อยู่ในทุ่งนา" เราไม่มีร้านอาหาร ไม่มีโรงละคร ไม่มีอะไรเลยใน Klyuchi ... ดังนั้นเราต้องทำงานอย่างต่อเนื่อง โดยทั่วไป การทำงานของนักภูเขาไฟวิทยามีสองช่วงเวลา: สำนักงานและภาคสนาม เพียงแค่อยู่ในสำนักงาน นักวิทยาศาสตร์จะประมวลผลข้อมูลภาคสนามสำหรับฤดูกาลที่ผ่านมา เลือกตัวอย่างลาวา และวางแผนการทำงานสำหรับฤดูกาลภาคสนามถัดไป และในฤดูร้อนเขาก็ไปที่ภูเขาไฟ เก็บตัวอย่าง วัด คำนวณปริมาตรของหินที่ปะทุ ฯลฯ”

ยูริ เดเมียนชุค
หัวหน้าสถานีภูเขาไฟคัมชัตกา

แบบแผนอารมณ์ขัน

อาชีพที่หายาก แต่เป็นที่ต้องการอย่างมากเนื่องจากมีการจดทะเบียนภูเขาไฟที่ยังคุกรุ่นมากกว่า 1,000 ลูกบนโลกใบนี้ ในขณะเดียวกัน อาชีพนี้มีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับความเสี่ยงและไม่อนุญาตให้ผู้สมัครที่มีจิตใจอ่อนแอ

การศึกษา

ในการเป็นนักภูเขาไฟวิทยา คุณต้องได้รับการศึกษาระดับอุดมศึกษาเฉพาะทาง เช่น ที่ St. Petersburg State University ที่ Department of Petrology and Volcanology

ในมอสโก คุณสามารถเรียนที่ Moscow State Mining University (MGGU)

สถานศึกษางบประมาณเทศบาล

สถานศึกษา№4

ทำไมภูเขาไฟถึงปะทุ?

โครงการวิจัย

Krivosheev Timur Vladimirovich

นักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 3

หัวหน้างาน:

Krivosheeva Natalya Evgenievna

ครูโรงเรียนประถม

แดนคอฟ

2558

สารบัญ

1. บทนำ………………………………………………………………….……...2

เป้าหมายและวัตถุประสงค์ของงานวิจัย…………………………………….…2

2. ส่วนหลัก

2.1 ซักถามเพื่อนร่วมชั้น………………………………….….….. 3

2.2 ประสบการณ์หมายเลข 1 การเคลื่อนที่ของหินหนืดจากบาดาลของโลก …………………………………5

2.3. ประสบการณ์หมายเลข 2ภูเขาไฟระเบิดได้อย่างไร……………………..…6

2.4 ประสบการณ์หมายเลข 3คุณสมบัติของหินที่มาจากภูเขาไฟ ………...7

2.5 ผลที่ตามมาของการระเบิดของภูเขาไฟ…………………….8

3. บทสรุป………………………………………………………………….……...… 8

4. สรุป……………………………………………………………………...8

5. รายการบรรณานุกรม……………….……………………………..........9

ปีที่แล้วฉันได้ยินข่าวภูเขาไฟระเบิดในรัสเซีย ภูเขาไฟ Klyuchevskaya Sopka เริ่มปะทุใน Kamchatka ฉันสนใจว่าภูเขาไฟลูกนี้ตื่นได้อย่างไรและทำไม คำถามเหล่านี้ช่วยให้ฉันตัดสินใจเลือกหัวข้องานวิจัย ฉันตัดสินใจค้นหาสาเหตุที่ภูเขาไฟระเบิด

วัตถุประสงค์ - สรุปและจำแนกข้อมูลเกี่ยวกับภูเขาไฟค้นหาสาเหตุที่ภูเขาไฟระเบิด

งาน:

ค้นหาว่าภูเขาไฟคืออะไร?

ศึกษาโครงสร้างของภูเขาไฟ

ภูเขาไฟคืออะไร?

ทำการทดลองและหาคำตอบว่าภูเขาไฟระเบิดได้อย่างไรและทำไม

ค้นหาว่าอะไรคือผลของการปะทุของภูเขาไฟ

สร้างแบบจำลองการทำงานของภูเขาไฟที่บ้าน

เรียนรู้เชิงประจักษ์เกี่ยวกับคุณสมบัติของหินที่มาจากภูเขาไฟ

วิธีการวิจัย:

การสนทนากับผู้ใหญ่.

สอบถามเพื่อนร่วมชั้น.

ศึกษาและวิเคราะห์แหล่งข้อมูลต่างๆ

ทำการทดลองและการทดลอง

ข้อสังเกต

สมมติฐาน:

ภูเขาไฟปะทุเพราะมีหินหนืดเหลวจำนวนมากอยู่ใต้เปลือกโลก ดังนั้นมันจึงปะทุออกมา

สอบถามเพื่อนร่วมชั้น

การค้นหาเหตุผลที่อธิบายว่าเหตุใดภูเขาไฟจึงปะทุ ฉันเริ่มด้วยการสำรวจในหมู่เพื่อนร่วมชั้น

สำหรับคำถาม "ทำไมภูเขาไฟจึงระเบิด" พวกเขาให้คะแนนมากที่สุดสำหรับคำตอบ "จากแผ่นดินไหว" พวกเขายังเชื่อด้วยว่าดวงอาทิตย์และตำแหน่งทางภูมิศาสตร์มีอิทธิพลพิเศษต่อการปะทุของภูเขาไฟ

ภูเขาไฟคืออะไร

จากอินเทอร์เน็ตฉันได้เรียนรู้ว่าคำว่า "ภูเขาไฟ" มาจากชื่อเกาะวัลคาโนใกล้ชายฝั่งอิตาลีซึ่งตามตำนานกล่าวว่าหนึ่งในเตาหลอมของเทพเจ้าแห่งไฟแห่งโรมันโบราณวัลแคน (Hephaestus) ตั้งอยู่

ในสารานุกรม ฉันอ่านเจอว่าภูเขาไฟคือการก่อตัวทางธรณีวิทยาที่เกิดขึ้นเหนือร่องน้ำและรอยแตกในเปลือกโลก ซึ่งลาวา ก๊าซภูเขาไฟ และหินปะทุขึ้นบนพื้นผิวโลก

ประเภทของภูเขาไฟ:

ปฏิบัติการ เป็นภูเขาไฟที่ปะทุเป็นประจำ

สูญพันธุ์ ภูเขาไฟไม่เคลื่อนไหวและไม่ปะทุอีกต่อไป

นอนหลับ - นี่คือภูเขาไฟที่ถือว่าดับแล้ว แต่ทันใดนั้นก็เริ่มเกิดขึ้น

ภูเขาไฟประกอบด้วย: MAGMA หรือ LAVA - หินหลอมเหลวที่อิ่มตัวด้วยก๊าซ VOTS - ช่องทางที่หินหนืดพุ่งขึ้นสู่ปล่องภูเขาไฟ หลุมอุกกาบาตเป็นรูปชามคว่ำบนยอดภูเขาไฟ

เพื่อหาคำตอบว่าหินหนืดมาจากไหน ก่อนอื่นฉันศึกษาโครงสร้างของโลกของเรา ฉันได้เรียนรู้ว่าโลกมีลักษณะคล้ายไข่: ด้านบนมีเปลือกแข็งบาง ๆ - เปลือกโลกด้านล่างมีชั้นปกคลุมร้อนหนืดและตรงกลาง - แกนแข็ง

ภายในโลกเนื่องจากความแตกต่างของอุณหภูมิจึงมีการเคลื่อนที่ของเนื้อโลกอย่างต่อเนื่อง ชิ้นส่วนของเปลือกโลก (แผ่นเปลือกโลก) เคลื่อนที่ตามไปด้วยเมื่อแผ่นเปลือกโลกชนกัน แผ่นเปลือกโลกแผ่นหนึ่งจะยุบตัวลงและเริ่มละลายกลายเป็นหินหนืด หินหนืดลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและสะสมตัวอยู่ในห้องหินหนืด

ประสบการณ์หมายเลข 1 การเคลื่อนที่ของหินหนืดจากส่วนลึกของโลก

ฉันตัดสินใจทดลองดูว่าเกิดอะไรขึ้นกับหินหนืดเมื่อแผ่นเปลือกโลกชนกัน ในการทำเช่นนี้ ฉันได้ทำการทดลองครั้งแรก "การเคลื่อนที่ของหินหนืดจากส่วนลึกของโลก" ในการทำเช่นนี้ เขาจุ่มแท่งช็อกโกแลตแข็งซึ่งแทนที่แผ่นเปลือกโลกลงในโยเกิร์ตหรือ "แมกมา" ด้วยความช่วยเหลือของแท่งไม้ ฉันเริ่มเคลื่อน "แผ่นเปลือกโลก" ของฉัน "แผ่นเปลือกโลก" เริ่มชนกัน แผ่นบางแผ่นอยู่ใต้แผ่นบางแผ่น และ ณ ที่แห่งนี้ "หินหนืด" ถูกผลักไปที่พื้นผิวของ "แผ่นเปลือกโลก"

บทสรุป:

ประสบการณ์ดังกล่าวช่วยให้เข้าใจว่าภายใต้อิทธิพลของการเคลื่อนที่ของแผ่นเปลือกโลก แมกมาเคลื่อนที่มายังพื้นผิวโลกได้อย่างไร

หินหนืดลอยขึ้นสู่ผิวน้ำและสะสมตัวอยู่ในห้องหินหนืด ที่นั่นอยู่ภายใต้ความกดดัน เช่นเดียวกับเครื่องดื่มอัดลมในขวดที่ปิดสนิท

ก๊าซที่ประกอบกันเป็นหินหนืดมีแนวโน้มที่จะออกไปข้างนอกและยกตัวขึ้นตามปล่องของภูเขาไฟ ก๊าซเหล่านี้ติดไฟได้ ดังนั้นพวกมันจึงติดไฟและระเบิดในช่องของภูเขาไฟ ผ่านปากปล่องภูเขาไฟ ก๊าซ เถ้าถ่าน หินร้อน และหินหนืดแตกตัวออกมา

ประสบการณ์หมายเลข 2 ภูเขาไฟระเบิดได้อย่างไร

ประสบการณ์ครั้งที่สองของฉันช่วยให้ฉันเข้าใจว่าทำไมหินหนืดจึงเริ่มปะทุจากภูเขาไฟ ฉันทำกรวยจากกระดาษและให้สีของภูเขาไฟ วางถ้วยไว้ในกรวย เขาเติม "ลาวา" ลงในแก้ว - ส่วนผสมของเบกกิ้งโซดา สบู่เหลว และสีแดง เติมน้ำส้มสายชูลงในภูเขาไฟและเกิดการปะทุ

บทสรุป:

ก๊าซที่เกิดขึ้นเมื่อน้ำส้มสายชูทำปฏิกิริยากับโซดาทำให้เกิด "ลาวา" ขึ้นและเกิดการ "ปะทุ"

ประสบการณ์หมายเลข 3 คุณสมบัติของหินที่มาจากภูเขาไฟ

เป็นเวลานานที่ฉันรู้สึกทึ่งกับการสะสมของหิน "แร่ธาตุ สมบัติของแผ่นดิน. จากนั้นฉันได้เรียนรู้ว่าหินที่มีต้นกำเนิดจากภูเขาไฟก่อตัวขึ้นจากการระเบิดของภูเขาไฟและการเย็นตัวของหินหนืดจากภูเขาไฟ โดดเด่นด้วยความทนทาน ความหนาแน่นสูง และความแข็งที่ดี แต่มีหินก้อนหนึ่งที่ก่อตัวขึ้นเมื่อแมกมาปล่อยก๊าซจำนวนมาก เกิดเป็นฟองและเย็นตัว นี่คือภูเขาไฟ

หินนี้มีโครงสร้างเป็นรูพรุน รูขุมขนเต็มไปด้วยอากาศ ดังนั้นภูเขาไฟจึงไม่จม ฉันตัดสินใจที่จะทดสอบการทดลองนี้ ฉันหยิบหินที่มาจากภูเขาไฟจากคอลเล็กชัน: หินแกรนิต ออบซิเดียน ไนส์ กาลีนา หินบะซอลต์ แอนดีไซต์ และภูเขาไฟ จมอยู่ในน้ำ หินทั้งหมดจมลงและหินภูเขาไฟยังคงอยู่บนผิวน้ำ

บทสรุป:

พัมมิซเป็นหินภูเขาไฟที่ไม่จมอยู่ในน้ำ

ผลที่ตามมาจากการระเบิดของภูเขาไฟ

การปะทุของภูเขาไฟมีผลกระทบด้านลบอย่างมาก นำมาซึ่งการทำลายล้างและความตายจำนวนมหาศาล

แต่ภูเขาพ่นไฟเหล่านี้ยังให้น้ำร้อน พลังงาน หินต่างๆ โลหะ และแม้แต่เพชรพลอยแก่ผู้คนอีกด้วย เถ้าภูเขาไฟช่วยเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ของดิน ดังนั้นภูเขาไฟไม่เพียงแต่นำมาซึ่งการทำลายล้างเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดประโยชน์อีกด้วย

ข้อสรุป

1. ในขณะที่ทำงานในโครงการนี้ ฉันได้ดำดิ่งสู่โลกแห่งการทดลองที่น่าตื่นเต้น ทำความคุ้นเคยกับโครงสร้างของภูเขาไฟและกระบวนการระเบิด ได้เรียนรู้ว่าภูเขาไฟไม่เพียงก่อให้เกิดอันตราย แต่ยังให้ประโยชน์อีกด้วย

2. สมมติฐานของฉันที่ว่าการปะทุของภูเขาไฟเกิดขึ้นเพราะมีหินหนืดมากเกินไปได้รับการยืนยันเพียงบางส่วน จากผลการวิจัยและการทดลอง ฉันสรุปได้ว่าการปะทุของภูเขาไฟเกิดขึ้นเนื่องจากก๊าซที่อยู่ในนั้นทำให้หินหนืดขึ้นสู่พื้นผิวโลก

บทสรุป

ฉันพบคำตอบสำหรับคำถามของฉัน "ทำไมภูเขาไฟจึงปะทุ" ฉันต้องการมากขึ้นศึกษาภูเขาไฟขนาดยักษ์โดยละเอียดยิ่งขึ้น และค้นหาว่าเป็นไปได้ที่จะทำนายและกำจัดผลที่ตามมาจากการปะทุของภูเขาไฟยักษ์เหล่านี้หรือไม่

ฉันยังต้องการนำเสนอผลงานของฉันต่อเพื่อนร่วมชั้นและหวังว่าจะให้พวกเขาสนใจงานวิจัยของฉัน

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

3. "ภูเขาไฟ" Christina Godin สารานุกรมสำหรับเด็ก Machaon

4. สารานุกรม. แร่ธาตุ สมบัติของแผ่นดิน.

5. สารานุกรมรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ / Ch. เอ็ด ยู เอส โอซิปอฟ - ม.: เปล่า. สำนักพิมพ์ "BRE", 2547