Любовь Пурнак
Проект «Извержение вулкана»
ВВЕДЕНИЕ
В своей исследовательской работе мы решили узнать, почему все же извергаются вулканы? Мы изучили литературу о вулканах, а также причины, пользу и опасность их извержения,последствия извержения вулканов и влияние на окружающую среду. В процессе работы создали действующую модель вулкана в домашних условиях, опытным путём просмотрели движение магмы из недр земли, и изучили свойства камней вулканического происхождения.
Публикация «Проект „Извержение вулкана“» размещена в разделах
Мы просмотрели видео о живой и неживой природе, увидели много интересных и полезных опытов, но больше всего нам понравился опыт про вулкан, он очень интересный и зрелищный. Нам стало интересно, а как на самом деле и почему происходит извержение вулканов? Мы стали много читать и смотреть видео ролики про вулканы.
Оказывается, в природе происходит всё совсем не так, как мы себе представляем, что она подчиняется своим, не известным нам законам.
Гипотеза: вулкан извергается, потому что внутри него происходят какие – то процессы.
Актуальность данной темы в настоящее время очень высока, так как на земле есть такие природные объекты, которые влияют на климат Земли, на живые организмы, они часто приносят огромные бедствия людям. Поэтому необходимо изучать извержение вулканов и их последствия, сформировать представление о вулканах, их опасности и пользе вулканических извержений.
Объект исследования: вулканы.
Предмет исследования: извержение вулканов.
Цель исследования: узнать, почему извергаются вулканы?
Задачи исследования:
1. Изучить литературу о вулканах и их строении.
2. Изучить причины извержения вулканов.
3. Узнать о пользе и опасности извержения вулканов.
4. Создать действующую модель вулкана в домашних условиях.
Для решения данных задач нами использованы такие методы и приемы исследования:
• изучение литературы и интернет источников;
• просмотр познавательных передач;
• экспериментирование.
Результаты исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира, а также в рамках детского объединения «Экология».
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
1. Что такое вулканы?
На Земле ежегодно извергаются десятки вулканов. Некоторые из них достигают катастрофических размеров, принося людям неисчислимые бедствия.
Это своеобразное и грозное явление природы в прошлом было непонятно человеку и порождало страх и различные суеверия. Ныне научное и практическое изучение вулканов дает возможность узнать состав глубинных слоев Земли и использовать лаву, горячую воду, пар в интересах человека. Но и до сих пор ученые не могут предсказать начало вулканических извержений.
Проявления вулканизма представляют собой один из наиболее характерных и важных геологических процессов, имеющих огромное значение в истории развития и формирования земной коры. Ни одна область на Земле – будь то континент или океаническая впадина, складчатая область или платформа – не сформировалась без участия вулканизма.
Вулканы таят в себе тайны. А все неизвестное всегда притягивало человечество.
Есть на земле места, где человек может заглянуть в земное «нутро» и даже потрогать вещество, только что поднятое из глубин земли. Это вулканы.
Вулкан называют огнедышащей горой, а поток лавы похож на настоящую огненную реку. На самом деле лава не горит, это светятся раскалённые до 1000 градусов горные породы.
Из энциклопедии мы узнали, что Вулкан - это гора с отверстием на вершине, через которое изливается магма, поднимается дым и летят камни.
Слово «вулкан» происходит от названия острова Вулкано на юге Италии. В древности здесь часто извергался вулкан.
В Древнем Риме слово «вулкан» означает – Бог огня и покровителя кузнецов. Древние римляне верили, что дым и огонь, вырывался с вершины гор, где находилась кузница, когда бог Вулкан ковал металл. С горы доносился глухой рокот и лязг, текла раскалённая лава. С тех пор и начали люди называть огнедышащие горы — вулканами.
По активности вулканы бывают : действующие, спящие и потухшие.
Действующие – это вулканы, извергавшиеся хотя бы раз в памяти человечества. Об этих событиях сохранились свидетельства очевидцев. Очень много действующих вулканов в районах современного горообразования. Это, например, Камчатка, остров Исландия, Восточная Африка, Анды, Кордильеры. В мире насчитывается примерно 840 действующих вулканов. Обычно за год происходит всего 20-30 извержений.
Спящими называют вулканы, извержение которых давно не происходило, но всё же оно возможно. Это вулканы, не извергавшиеся больше 10 000 лет.
Потухшие вулканы — это не извергающиеся в течение тысячелетий. В памяти людей не сохранились сведения об их активности. Но много случаев, когда вулкан, считавшийся давно уже недействующим, вдруг просыпался и приносил множество бед.
Самое известное из них — знаменитое извержение Везувия в 79 году, прославленное картиной Брюллова «Последний день Помпеи». За 5 лет до этой катастрофы на его вершине прятались восставшие гладиаторы Спартака. А гора была покрыта пышной растительностью.
В России потухшие вулканы есть на Кавказе – это вулканы Эльбрус и Казбек.
Также они имеются в горах Южной Сибири и на Дальнем Востоке.
2. Строение вулкана
Если посмотреть на вулкан со стороны, то он похож на гору. Эта гора называется вулканическим конусом. Внутри конуса имеется выводной канал, называемый жерлом, по которому поднимается лава. У этого канала могут быть ответвления или несколько небольших жерл, откуда выходят газы. В конце жерла находится кратер - углубления в виде чаши на вершине вулкана.
Магма - вязкая жидкость, состоящая из смеси различных расплавленных минералов, образующаяся в глубинах Земли. Она напоминает тающий снег. Вырвавшиеся на поверхность расплавленные горные породы называются лавой. Из кратера вулкана лава выбрасывается вверх. Ее светящиеся потоки стекают вниз по склонам вулкана, как огненные реки. При извержении также выбрасываются вулканический пепел и газы.
Вулканический пепел похож на обыкновенный. Но если посмотреть на него под микроскопом, то станет хорошо видно, что это осколки вулканического стекла.
Вулканические газы -это горячие газы. В состав вулканических газов входит водяной пар, углекислый газ и газы, содержащие серу, аммиак и хлор.
3. Почему вулканы извергаются?
Чтобы узнать, откуда берется магма, сначала мы изучили строение нашей планеты. Мы узнали, 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 из-за высоких температур – превращается в магму. 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. В итоге извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы, то есть выхода газов из нее.
Наша гипотеза нашла свое подтверждение - вулкан извергается, потому что внутри него происходят какие – то процессы. Теперь мы точно знаем, что эти процессы называются дегазация магмы.
4. Польза и вред вулканов
Извержение вулкана — это катастрофа для людей. Ежегодно на Земле происходит 10000 извержений, из которых примерно 150 оказываются очень сильными. Разрушаются города, гибнут люди.
Однако польза от вулканов для людей тоже есть. Благодаря им образуются горные породы, из которых состоит земная кора. Вулканы, как лифты, поднимают на поверхность много полезных веществ. Поэтому почва вокруг них очень плодородная. Из вулканической пыли делают лекарства, удобрения, очистители для воды. Из затвердевшей лавы строят дома. Огнедышащие горы также дарят человеку горячую воду, энергию. А еще вулканы доставляют нам из земных недр углерод, азот и другие газы, без которых жизнь на Земле невозможна
Таким образом, вулканы – не только разрушительная, но еще и созидательная сила.
5. Последствия извержения вулканов и влияние на окружающую среду
Извержение вулкана - активная деятельность вулкана, опасная для любых форм жизни, выбрасывание на земную поверхность раскаленных обломков, пепла, излияние лавы. Извержение вулкана может продолжаться от нескольких часов до многих лет. При взрывных извержениях выбрасывается большое количество обломочного материала: вулканических бомб (размером от горошины до 2-3 метров, пепла. В результате, выброс пепла на большую высоту в атмосферу сказывается на погоде Земли в течение долгого времени.
Извержение может повлечь за собой гибель людей и животных, а также нанести и ущерб хозяйству. Раскаленная лава разрушает все, что находится на ее пути, нанося значительный ущерб. Последствия ликвидируются очень долго – например, земля теряет плодородность на несколько столетий, т. к. верхний слой, богатый перегноем и полезными веществами для роста растений, полностью разрушается, и местность становится пустой.
Вулканические газы, выделяемые вулканами, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность Земли в виде кислотных дождей. Иногда рельеф местности способствует тому, что вулканические газы (сернистый газ, хлористый водород или углекислый газ) распространяются близ поверхности земли, уничтожая растительность или загрязняя воздух в концентрациях, превышающих предельные допустимые нормы. Вулканические газы могут наносить и косвенный вред. Так, содержащиеся в них соединения фтора, захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения.
Опасны почти все проявления вулканической деятельности. Само собой понятна опасность кипящей лавы или бомбочек. Но не менее страшен и пепел, который проникает буквально всюду. Пепел приводит к гибели животных, накапливаясь в их дыхательных путях. Представьте себе непрерывный серо-черный снегопад, который заваливает улицы и пруды, двери домов. Крыши, рушащиеся под его тяжестью.
Вулкан опасен не только во время извержения. Кратер ещё долго может таить под внешне крепкой коркой кипящую серу. Опасны и кислотные или щелочные газы, которые напоминают туман. Впрочем, даже обычный углекислый газ убивает все живое.
Современная наука довольно точно предсказывает вулканические извержения. Почти на каждом действующем вулкане находятся станции или приборы, позволяющие следить за жизнью огненной горы.
Достаточно большие территории оказываются погребенными под слоем лавы, а выброшенные в атмосферу пыль и зола затрудняют доступ солнечных лучей к земной поверхности, что сказывается на глобальном климате. Как бы вулканы не притягивали взгляд, необходимо не забывать о непосредственной опасности, исходящей от них.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
6. Опыт №1. Движение магмы из недр земли
Мы решили опытным путём посмотреть, что происходит с магмой при столкновении тектонических плит. Для этого мы провелинаш первый опыт «Движение магмы из недр Земли». Для этого погрузили плитки твердого шоколада, которые заменили тектонические плиты, в йогурт-«магму».
При помощи палочек мы начали двигать наши «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.
7. Опыт №2. Как происходит извержение вулкана
Наш второй опыт помог выяснить, почему магма начинает извергаться из вулкана. Мы сделали из бумаги конус и придали 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».
8. Опыт №3. Свойства камней вулканического происхождения
У нас в детском объединении есть коллекции камней «Минералы».
Мы узнали, 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. Мы решили это проверить опытным путём. Взяли из коллекции камни шкалы твердости: гранит, кальцит, шпат, кварц, топаз, корунд 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.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работая над этим проектом, мы окунулись в мир увлекательных опытов, познакомились со строением вулкана и процессом его извержения, узнали, что вулканы приносят не только вред, но и пользу.
Наша гипотеза о том, что извержение вулкана происходит потому, что магмы становится слишком много, подтвердилась частично. В результате проведенных исследований и опытов мы сделали вывод, что извержение вулкана происходит потому, что магму на поверхность Земли поднимают газы, содержащиеся в ней.
Изучая тему «Извержение вулканов» мы сделали также следующие выводы:
1) вулканы извергаются. Потому что внутри них происходит процесс дегазации магмы;
2) извержение вулканов – это опасное стихийное явление, в результате которого разрушаются города и гибнут люди.
3) Но извержение вулканов приносит не только вред, но и оказывает большое влияние на становление климата Земли, на живые организмы.
4) вулканы являются одним и красивейших мест на Земле. В нашей стране есть действующие и потухшие вулканы на Камчатке.
5)данные знания нам пригодятся на занятиях окружающего мира, химии, физики, географии.
Мы достигли своей цели и решили поставленные нами задачи.
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:
1. Интернет – источники:
https://www.znv.ru/48897
https://anime.wayy.ru/photo/ogon/vulkan_animacija/23-0-291
https://anime.wayy.ru/photo/ogon/izverzhenie_vulkana_animacija/23-0-293
https://umeda.ru/volcanoe
https://www.stranamam.ru/post/5375998/
https://900igr.net/prezentatsii/geografija/Dvizhenie-zemnoj-kory/005-Dvizhenie-zemnoj-kory.html
https://www.vseneprostotak.ru/2013/05/issledovanie-tayn-zemnoy-koryi/
https://ru.calameo.com/read/0012924166eec1b40a451
https://www.kakprosto.ru/kak-898298-chto-takoe-vulkan-i-pochemu-on-izvergaetsya
https://klasnaocinka.com.ua/ru/article/pochemu-izvergaiutsya-vulkani.html
2. «Вулканы» Автор: 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.
Любовь Пурнак | Все публикации
