Исследовательский проект «Вулканы — что это такое?»

Надежда Александровна Филатова
Исследовательский проект «Вулканы — что это такое?»

Исследовательский проект

«Вулканы – что это такое?»

Введение …

1. Основная теоретическая часть

1.1. Происхождение слова «вулкан» ….

1.2. Как образуются вулканы? ….

1.3. Строение вулканов ….

1.4. Как происходит извержение вулкана? ….

1.5. Виды вулканов ….

1.6. Факты о вулканах ….

1.7. Польза вулканов ….

2. Практическая часть

Публикация «Исследовательский проект „Вулканы — что это такое?“» размещена в разделах

• Вулкан. Извержение вулкана, эксперименты с детьми
• Исследовательская деятельность
• Проекты. Проектная деятельность
• Темочки

2.1. Опыт «Извержение вулкана» ….

2.2. Опыт «Вулканические камни» ….

Заключение ….

Список литературы …

Приложения …

Вулканы – что это такое?

Введение

«Магма по жерлу рвётся наружу,

Выход из кратера ей очень нужен.

Если проход на поверхность дан,

Значит, проснулся грозный вулкан».

В этом году я стал первоклассником и узнал, как много тайн есть в природе. На уроках окружающего мира мы говорили о чудесах природы. Я удивился, как из недр земли может вырываться газ, пепел, огонь? Когда я ходил в детский сад, то думал, что вулкан – это огромный дракон, живущий под землей, из пасти которого идет дым и огонь. В школе мне сказали, что о происхождении вулканов я узнаю в 6-ом классе на уроках географии. Но меня эта тема очень заинтересовала уже сейчас. Вулканы – что это такое? Какое у него строение? Что происходит во время его извержения? Какие бывают вулканы? Чем опасны вулканы и есть ли от них польза? Можно ли провести опыт «Извержение вулкана» в домашних условиях? Ответы на эти и другие вопросы заинтересовали меня и стали основой моей исследовательской работы.

Я выдвинул гипотезу: вулкан – это природное явление.

Поставил цель: узнать, что такое вулканы и как происходит извержения.

Приступил к решению следующих задач:

1. Изучить литературу по данной теме:

- узнать происхождение слова «вулкан»;

- узнать, как образуется и из чего состоит вулкан;

- узнать, какие бывают вулканы;

- изучить процесс извержения вулкана;

- найти факты из истории существования вулканов;

- узнать, какую пользу могут принести вулканы;

2. Изготовить модель действующего вулкана.

3. Провести эксперимент;

4. Рассказать одноклассникам о своих опытах и результатах.

Сначала я обратился за помощью к взрослым, задавал вопросы и совместно искал ответы в интернете, потом взял в библиотеке энциклопедии, затем смотрел видеофильм «Вулканы» и мультфильм «Вулканы и гейзеры» (Приложение 1). Материал оказался интересным для меня. Самое главное и полезное я собрал в моем проекте.

1. Основная теоретическая часть

1.1. Происхождение слова «вулкан».

В древности люди не умели объяснять причины извержения вулканов, поэтому это грозное явление природы повергало человека в ужас. Вулканы называли еще огнедышащими горами. Само название этих гор происходит от имени Вулкан - бога огня. Он был покровителем кузнечного ремесла: делал оружие и доспехи для богов и героев. Его кузница находилась в вулкане Этна на острове Сицилия. Он создавал Юпитеру (царю богов, богу неба и грозы) молнии. Этот бог жил под землей. Когда он сердился, всё сотрясалось, а из-под земли летели огонь и дым. На поверхности земли образовывались трещины, из которых вырывалась огненная масса, а все вокруг покрывалось пеплом и камнями. Также, согласно древнегреческой легенде, на одном из островов расположена гора с отверстием на вершине, из которого время от времени поднимались дым и огонь. Древние греки считали, что это дымовая труба кузницы бога огня, ковавшего глубоко в недрах земли оружие. Римляне назвали его Вулканом, а острову дали наименование Вулькано. Этот остров стал как бы образцом всех подобных гор, и люди с тех пор стали называть их вулканами.

1.2. Как образуются вулканы?

Теперь обращаюсь за помощью к электронным справочникам и энциклопедиям. Там сказано, что вулкан – это отверстие в земной коре, через которое на поверхность с огромной силой выбрасывается огненная смесь газов, пара, пепла и наполовину расплавленной породы (лавы). Частицы пепла падают на землю, покрывая ее толстым слоем и спекаясь в легкий серый камень. За миллионы лет из слоев лавы формируются вулканические горы. Часто они высокие и имеют форму конуса с кратером на вершине. Наука, которая изучает вулканы, называется вулканология.

Теперь мне стало понятно, что вулкан – это отверстие в земной коре, через которое наружу вырывается магма, вулканические газы и пепел.

Учеными уже давно установлено, что вулканическая кора состоит из гигантских плит и появление вулканов вызвано их движением. Вулканы обычно встречаются в местах, где плиты сталкиваются или разбиваются. Плиты наезжают одна на другую, их нижние слои опускаются глубже, тают и формируют магму. Извержения вызывает магма. Расплавившись, горная порода вновь устремляется вверх. Она растапливает твердые слои и уже наверху прорывается лавой.

Оказалось, что многие вулканы находятся и на морском дне. Благодаря подводным вулканам, появились целые острова.

Также ученые сообщают, что на нашей планете около тысячи активных вулканов. Многие вулканы отдыхают, можно сказать, спят, и их извержение может начаться в любой момент.

В детской энциклопедии описан такой случай возникновения вулкана Парикутин в Мексике. Однажды мексиканский крестьянин увидел на своем поле трещину, из которой пробивался дымок. Крестьянин закрыл трещину камнем, но дым шел все сильнее. К концу дня под землей начались взрывы, а на месте трещины образовалась воронка. Из нее стали вылетать камни - вулканические бомбы и пепел, выливаться потоки раскаленной лавы. Через год над полем возвышалась высокая гора.

1.3. Строение вулканов

Обычно вулкан представляет собой гору, в верхней части которой имеется углубление – вулканический кратер, а в толще проходит канал, называемый жерлом. Он ведет в особую камеру – очаг магмы. Магма представляет собой расплавленное вещество мантии (в переводе с греческого «магма» - тесто, месиво). Обычно это бывает вблизи границ плит. Поэтому области наибольшего распространения вулканов совпадают с сейсмическими активными районами, то есть, где есть вероятность землетрясений.

Извержение начинается тогда, когда в очаге накапливается много магмы и она устремляется вверх по жерлу и изливается на земную поверхность. Излившуюся на поверхность магму называют лавой.

Кратер вулкана (от греческого слова «кратер» — чаша) — чашеобразное или воронкообразное углубление на вершине или склоне вулканического конуса. Диаметр кратера может быть от десятков метров до нескольких километров и глубина от нескольких метров до сотен метров. На дне кратера находятся одно или несколько жерл. Жерло вулкана – выводной канал, по которому поднимается на поверхность лава и другие вулканические продукты. Глубоко под поверхностью Земли находится очаг магмы (расплавленной горной породы). Она вырывается наружу и стекает в виде лавы по склонам вулкана.

1.4. Как происходит извержение вулкана

Перед извержением вулкана происходят подземные вулканические

толчки. Почва под ногами начинает вспучиваться и колебаться, слышен подземный гул, в земле появляются трещины, из них выделяются газы, пар, горячая вода, из кратера вулкана идет дым. Проявления вулканизма бывают ужасающими : из кратера извергается вулканический пепел. Он покрывает всё небо, на много километров вокруг становится темно, как ночью, с грохотом вылетают обломки горных пород, возможен оглушительный взрыв и, наконец, изливается огненно-жидкая лава. Раскаленная магма увеличивается в объеме, занимает все свободное пространство и поднимается из глубин земли по трещинам, пытаясь вырваться на волю. Магма прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность – стекая по склонам виде лавы. Это и есть извержение вулкана. Извержения прибрежных вулканов могут вызвать гигантские волны – цунами. Многометровая стена воды надвигается на берег и опустошает его. Иногда извержения подводных вулканов приводят к образованию новых островов.

Извержения вулканов относятся к чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Вулканы могут вызывать пожары, наводнения и цунами. Раскаленный пепел может выжигать все на своем пути, засыпать людей и их жилища. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Иногда очень вязкая лава может застыть в канале, образуя пробку. Однако через некоторое время давление снизу выталкивает ее, происходит сильное извержение с выбросом в воздух глыб-вулканических бомб.

При извержении на поверхность выходит не только лава, но и различные газы, пары воды, вулканическая пыль, тучи пепла. Пыль и пепел разносятся ветром на сотни тысячи километров. Во время грандиозного извержения вулкана Кракатау в Индонезии (1883г.) частички вулканической пыли два раза облетели вокруг Земли.

Обычно извержение вулканов сопровождается подземным гулом, а иногда землетрясением, пожарами.

К счастью, учёные с помощью специальных приборов могут определять время извержения вулканов. Сейчас людей в большинстве случаев успевают вовремя эвакуировать из «опасных» мест. Но это не делает вулканы менее опасными.

1.5. Виды вулканов

Вулканы, которые извергаются более или менее регулярно, называют действующими. Если же извержения прекратились совсем, их называют потухшими. Правда, потухшие вулканы иногда могут неожиданно проснуться, вновь ожить. Однажды в Исландии проснулся вулкан, который, по мнению ученых, не извергается 5 тыс. лет. Очаг под ними давно потух, а сами они бывают так сильно разрушены, что только исследования геологов обнаруживают следы древней вулканической активности. В Шотландии на вулкане, потухшем 340 миллионов лет назад, построен Эдинбургский замок. К данной группе относятся вулканы Кавказа – это Большой и малый Арарат.

Спящие вулканы проявляют признаки жизни: могут куриться, когда из кратера идет дымок, бьют горячие источники. Чем дольше спящий вулкан находится в стадии покоя, тем он опаснее. Вулкан Эльбрус на Кавказе покрыт ледниками и не извергался в течение тысячелетий. Но на его склонах есть выходы вулканических газов, а это значит, что продолжается вулканическая деятельность.

Сейчас на суше насчитывается несколько сотен действующих вулканов. Ежегодно происходит 20-30 извержений. В нашей стране много действующих вулканов на Камчатке и Курильских островах. Самый большой из них – это Ключевская Сопка. Он расположен на Камчатке. Его высота 4750 метров. Много вулканов на дне океанов. Там происходят подводные извержения. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет.

Также я узнал, что по форме бывают щитовые вулканы, стратовулканы, лавовые пики.

Если лава густая, вязкая, то она остывает достаточно быстро, образуя высокую гору с крутыми склонами, имеющими форму конуса. Это конический вулкан.

Более жидкая лава растекается быстрее, остывает медленнее, поэтому она успевает стечь на более значительное расстояние. Склоны таких вулканов пологие. Это щитовые вулканы. Щитовые вулканы возникают, когда жидкая лава растекается на большие расстояния, образуя широкие и пологие склоны.

Стратовулканы – это высокие конусообразные вулканы. Их извержение часто сопровождается пирокластическим потоком – мчащейся с огромной скоростью смесью горячего газа, пепла, камней.

Лавовые пики – незначительные по размерам, но самые распространенные на Земле. Они образуются на склонах других вулканов в виде боковых конусов. Они прорываются только один раз.

Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет.

Еще вулканы можно разделить на группы по местонахождению: наземные, подводные и даже подледниковые. Наземные вулканы появляются после землетрясения, а подводные вулканы сопровождаются цунами. Это такие волны огромного размера, сносящие все на своем пути. Подледниковые вулканы считаются самыми мощными.

Оказалось, что среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет.

1.6. Факты о вулканах

Извержение вулкана – это катастрофа. В истории известны такие случаи извержений вулканов. Вот некоторые из них:

В 79 году нашей эры произошло извержение вулкана Везувия, который считали потухшим. Извержение привело к гибели четырех римских городов. Помпеи были засыпаны слоем очень мелких кусков пемзы на высоту около пяти-семи метров и покрыты пластом вулканического пепла.

Взрыв вулкана Кракатау около острова Ява в 1883 году. Звук от извержения был слышен на расстоянии больше пяти тысяч километров, а столб вулканического пепла был до ста километров в высоту. Образовались огромные волны-цунами высотой до 40 метров. Температура воздуха сильно понизилась и вернулась к нормальной только через 5 лет.

Пепел затрудняет и движение самолетов. Например, при извержении вулкана Безымянного на Камчатке в 1956 г. пепел был выброшен на высоту 45 км.

Приведу такие интересные факты:

- единственный материк, на котором нет вулканов – это Австралия;

- на вершине вулкана Келимуту в Индонезии есть три озера, меняющие цвет;

- на Гавайских островах черные пляжи – это вулканический песок;

- птицы под названием малео использует тепло лавы для высиживания птенцов;

- в Японии ванны из теплого вулканического песка используют для лечения многих заболеваний;

- пемза является уникальной вулканической породой, которая может плавать в воде;

- вулканы обнаружены даже в полярных льдах;

- самый высокий вулкан на Земле находится на Гавайях, это вулкан Мауна-Кеа. Его высота 4207 метров;

- на одном из Канарских островов пищу для туристов в ресторане готовят прямо над жерлом вулкана;

- практически вся Исландия обогревается энергией вулканов.

1.7. Польза вулканов

Как оказалось, вулканическая активность не всегда приносит вред. Ученые доказали, что извержения вулканов снижают подземное давление и помогают охладить недра Земли. Нагретые вулканами подземные воды помогают получать электроэнергию. В лечебных целях вулканы использовали с древности, а горячие целебные ванны остаются популярными до сих пор.

В Исландии тепло, которое выделяет подземная магма, используется для выработки электричества и для обогрева теплиц. Такой вид энергии называется геотермальный.

Там, где есть вулканы, появляются гейзеры. Магма близко подходит к поверхности, нагревает подземные воды, которые начинают фонтанировать. Есть в Исландии небольшой поселок Гейзер. В его окрестностях природа ежедневно дает спектакль. Один и тот же, изо дня в день, три часа в сутки происходит что-то удивительное. В одно и то же время из земли взмывает вверх на десятки метров фонтан воды. Он окутан паром, потому что вода не просто горячая, а кипящая. По имени местечка и явление было названо «гейзером». Оно встречается вблизи вулканов и других местах на земле, хотя не так уж часто. Гейзеры в нашей стране есть на Камчатке.

Извержения вулканов открывают "окно" в тайны недр нашей планеты, дают ученым достоверные сведения о составе и свойствах веществ, находящихся на значительной глубине. В нашей стране изучением вулканов занимается единственный в мире Институт вулканологии, который находится в Петропавловске – Камчатском.

Люди давно оценили высокую плодородность вулканических почв, образовавшихся на основе вулканического пепла. Пепел является удобрением, основой плодородных почв. Именно плодородие почв привлекает людей в вулканические районы.

Вулканы являются «поставщиками» многих полезных ископаемых, например, соды, серы. Пемза (вулканическая лава) входит в состав некоторых зубных паст, используется в строительстве, для гигиенических целей. Из вулканических пород добывают сапфиры, серебро, золото В них же найдены и некоторые из самых крупных алмазов.

2. Практическая часть

Узнав, как происходит в извержение вулканов в природе, я решил в домашних условиях поставить опыты.

1 опыт «Извержение вулкана»

Для того, чтобы на поверхность вулкана выходила «магма», мне понадобились следующие компоненты:

• 1 чайная ложка пищевой соды,

• 3 столовые ложки лимонной кислоты,

• 2-3 капли красной краски (можно использовать и гуашь,

• 5 капель жидкости для мытья посуды,

• макет вулкана,

• вода.

Описание опыта (Приложение 2) :

• Поставил макет вулкана на поднос.

• В пробирке смешал краску и небольшое количество воды.

• Добавил соду и перемешал.

• Добавил жидкость для мытья посуды и снова всё перемешал.

• Добавил лимонную кислоту и быстро все перемешал.

• Вылил приготовленную смесь в «кратер» вулкана.

• Наблюдал.

• Смесь начала пениться и подниматься вверх.

У меня всё получилось!

Объяснение моего опыта такое : когда кислота смешивается с основой (пищевой содой, возникает химическая реакция, в результате которой образуется углекислый газ, поэтому слышится шипение и бурление.

2 опыт «Вулканические камни»

Необходимые материалы:

• камни, которые находил возле дома;

• декоративные камни;

• пемза;

• стакан с водой;

• лупа.

Я налил в миску воды и опустил камни. Почему все камни утонули, а пемза нет? Объяснение моего опыта: внутри пемзы много пузырьков воздуха, вся структура камня пористая, поэтому она не тонет. Пемза имеет вулканическое происхождение.

Заключение

Задавшись целью узнать как можно больше о вулканах, я открыл для себя удивительное явление природы. Я узнал о возникновении и строении вулканов. Узнал новые понятия: «магма», «кратер», «лава», «вулканология», много географических названий. Я учился работать с картой, провел эксперимент, узнал много интересных фактов о вулканах. Цель моей работы достигнута! Красочные опыты показал одноклассникам (Приложение 4). Действительно, вулканы - это чудо природы.

В нашей местности нет вулканической активности. Вулканы здесь существовали в далеком геологическом прошлом, когда возникли Уральские горы. Теперь, зная природу возникновения вулканов, хотелось бы, чтобы человек обезопасил себя от подобных катастроф.

Список литературы:

1. Калашников В. И. Чудеса природы. На земле и в воздухе. Энциклопедия тайн и загадок. М. : Белый город, 2005 г.

2. .Паркер С., Харрис Н. Планета Земля. Харьков-Белгород: Книжный клуб, 2008

3. Тэйлор Б. Планета Земля. М. : РОСМЭН-ПРЕСС, 2013г.

4. Энциклопедия современного школьника. - М. :Махаон, 2009, - 256 с

5. Энциклопедия для самых маленьких. - М. : Росмэн, 2005, - 128 с

6. Энциклопедия. Планета Земля. Издательский дом «Росмэн». 2006.

Ресурсы интернет

1. https://ru.wikipedia.org/wiki/Вулканы - Википедия

2. www.nm2000.kz - Сильнейшие извержения вулканов

3. // https://mir-zemli.ru/ - Виды вулканов

4. https://yandex.ru/video/preview/ - обучающий мультфильм

5. https://yandex.ru/video/preview - обучающее видео для детей