В последние годы на нашей планете участились вулканические извержения. Так, только в конце 2017 начале 2018 года по всей Земле почти одновременно проснулись вулканы, спящие годами и столетиями. (Приложение № 1; 2; 3)
Важность изучения вулканологии обусловлена не только экономической составляющей, так как продукты извержения вулканов активно используются в народном хозяйстве, но и несет в себе цель обезопасить не только жителей вулканических мест проживаний, но и туристов.
К такому выводу я пришел, проанализировав карту расположения вулканов, сопоставив ее с картой популярных направлений туристического отдыха. В связи с развитием туристической деятельности все большую популярность приобретают направления с наиболее высокой вулканической активностью.
Так, например, одно из популярных направлений туристического отдыха с детьми, является остров Бали, омывающий Индийским и Тихим океанами – это зона высокой вулканической активности. (Приложение №4)
27 декабря 2017 года в разгар туристического сезона начал извергаться вулкан Агун на о. Бали.
Также, в 2018 году в январе, проявили активность вулканы на Филиппинских островах и на Камчатке (Приложение №5; 6) .
19 -20 февраля 2018 года в Индонезии на острове Суматра произошло мощное извержение вулкана Синабунг – столб пепла поднялся на высоту пять тысяч километров.
Вулканы – это грозное явление природы, часто приносят огромные бедствия людям и народному хозяйству. Только в ХХ веке на нашей планете от извержения вулканов погибло 80 000 человек.
Вулканологи отслеживают опасные регионы и в случае аномальной активности могут предупредить весь мир. Всем людям необходимо знать, какие страны, материки подвержены вулканической деятельности, и суметь сохранить свою жизнь и здоровье.
Изучая научно-популярную литературу, я сделал для себя открытие, что извержение вулкана не только смертоносно и разрушительно, но и открывает тайны недр Земли.
Поэтому я считаю, что тема моей исследовательской работы актуальна для нашего времени не только для меня, но и для всего мира.
Для своего исследования в области вулканологии я использовал научные работы известных ученых вулканологов: Апродова В.А., Мархинина Е.К., Влодавца В.И., Маракушева А.А., Сывороткина В.Л и других, также информационные ресурсы Интернета и энциклопедий.
Гипотеза
Предположим, что вулкан – не только грозное разрушающее явление природы, но и богатый природно-ресурсный потенциал для народного хозяйства.
Цели исследования
выяснить только ли опасность таит в себе извержение вулкана и есть ли польза от этого явления природы;
привлечь внимание одноклассников и учеников школы к моей научно-исследовательской работе, показать актуальность изучения вулканизма на нашей планете;
показать на опыте извержение вулкана.
Задачи исследования
получить знания о вулканах, строении, классификации и географическом распространении;
изучить научно – популярную и энциклопедическую литературу, интернет ресурсы о вулканах;
сделать анализ деятельности вулканов (вреда и пользы);
показать различие вулканов: на примере двух крупнейших действующих вулканов ЭЙЯФЬЯДЛАЙЕКЮДЛЬ (ИСЛАНДИЯ) и КЛЮЧЕВСКАЯ СОПКА (Россия) по разным признакам (на таблице);
пронаблюдать извержение вулкана на опыте;
провести опрос одноклассников об их познании в вулканологии;
составить таблицу результатов анкетирования школьников;
выступить с сообщением о вулканах и их деятельности;
разработать памятку: «Что делать при извержении вулкана?»;
отметить на географической карте распределение вулканов на Земном шаре;
собрать коллекцию вулканических пород (применение в народном хозяйстве).
Объект исследования
Наука вулканология.
Предмет исследования
Вулканы. Работа с фотоматериалами, научной литературой и интернет – источниками;
а также с продуктами вулканической деятельности.
Методы исследования:
изучение литературы и интернет ресурсов;
изучение физической карты движения литосферных плит, карты вулканов;
проведение опытов, как происходит извержение вулкана;
проведение опроса одноклассников в их познании деятельности вулканов;
сравнение и обобщение информационного материала (в таблицах);
показ слайдов действующих вулканов и их извержений;
составление схем и таблиц;
изучение коллекции вулканических пород, применение их в народном хозяйстве.
Всем известно, что вулканы - это большие горы, извергающие фонтаны огненной магмы из своих вершин. Из научной литературы я узнал, что вулканы – это отверстие или трещина в земной коре, через которую могут выходить магма и горячие газы.
Вулканы – это грозное, неуправляемое природное явление.
Вулканизм – это явление, благодаря которому в течение геологической истории сформировалась внешняя оболочка Земли – кора, гидросфера и атмосфера, то есть среда обитания живых организмов.
В настоящее время на Земле насчитывается несколько тысяч потухших и действующих вулканов.
По данным В.И. Влодавца, общее количество действующих вулканов (с 1500 г. до н.э.) составляет 811, в число которых входят вулканы сольфатарной стадии.[6]
В географическом распределении вулканов есть определенная закономерность, связанная с развитием земной коры. А чтобы понять вулканы, нам нужно понять состав Земли и тектонику плит.
Изучая глубже эту науку, я понял, что тектоника плит объясняет возникновение землетрясений, вулканов и горообразование. Тектонические плиты движутся в стороны, расходятся и сходятся, сталкиваясь, образуют горы и вулканы. Когда давление магмы под вулканом возрастает, вулкан начинает извергаться: происходят взрывы, выбросы газов и горячих потоков лавы. (Приложение № 7)
Рассматривая физическую карту движения литосферных плит, мы обнаруживаем вулканы, по которым определяем их границы.
Также существуют определенные места, которые не являются тектоническими границами. Это регионы, в которых находятся горячие точки Земли. В них поднимающаяся магма оказывается концентрированной и плавит кору Земли. На дне океана вырастает вулканическая гора. Со временем вулкан растет. Если плита проходит над горячей точкой, она может образовывать цепочку островов вроде Гавайев.
1.2 География распространения вулканов
Вулканы расположены на Земле поясами. Эти закономерности расположения вулканов связаны со строением литосферы.[2]
На материках вулканы располагаются, главным образом, в их краевых частях, на побережьях океанов и морей в пределах тектонически - подвижных горных сооружений. (Приложение №8)
В океанах вулканы приурочены к срединно-океаническим подводным хребтам. Расположение вулканов в этих зонах, связано с глубокими разломами земной коры.
За последние годы на дне Тихого океана обнаружены подводные хребты и большое число глубоких разломов, с которыми связаны многочисленные вулканы, то выступающие в виде островов, то находящиеся ниже уровня океана.
Преобладающая часть островов Тихого океана обязана своим возникновением вулканам. Среди них наиболее изучены вулканы Гавайских островов. [14]
На карте я отметил местонахождение вулканов. (Приложение № 8) Вулканы находятся не только на Земле, но и на других планетах.
Самой большой горой Солнечной системы, является – Марсианский вулкан, под названием – Гора Олимп (высота 26 км).
Вулкан – наиболее удаленная точка от центра Земли.
Для путешественников на карте я отметил зоны риска: Камчатка, Курильские острова (Россия), Аляска, Япония, Индонезия, Филиппины и Италия.
1.3 Факторы, влияющие на извержение
Изучая глубже процессы образования извержения вулкана в горячей точке, я узнал из научной работы Сывороткина В.Л., доктора минералогических наук, почетного научного сотрудника кафедры петрологии МГУ им. М. В. Ломоносова, что порождает этот процесс—выделение из внешнего жидкого ядра Земли газов, главным образом водорода.[16]
Выделяясь на глубине 3 000 км, этот газ проходит сквозь толщу твердой каменной оболочки планеты – мантии.
В верхних слоях мантии водород взаимодействует с кислородом, входящий в состав мантийных минералов и окисляется с выделением большого количества тепловой энергии и образованием воды. Так в верхней мантии появляются магматические очаги, из которых по выводящим каналам магма поднимается вверх и извергается на поверхность земли (или на дно океана).
1.4 Методы прогноза извержений
К признакам предстоящего извержения вулкана принято относить:
усиление сейсмической активности (от дрожания почвы до землетрясения);
«Ворчание», доносящееся из-под земли;
запах серы, исходящий из рек и ручьев, протекающих рядом с вулканом;
выпадение кислотных дождей;
пемзовая пыль в воздухе;
вырывающиеся время от времени из кратера газы и пепел.
Сейсмические наблюдения. Специальные чувствительные приборы – сейсмографы, фиксируют дрожание почвы, которое вызвано продвижением магмы в недрах земли.
Геохимическое исследование изучает состав вулканических газов и вод. Об усилении вулканической активности показывает запах серы и хлора в воздухе и в воде.
Космические методы прогноза. На исследовательские спутники Земли поступают данные со всех датчиков, установленных на опасных вулканах. Астрономические методы прогноза. На периодичность извержения вулкана влияет изменения в системе ЗЕМЛЯ – ЛУНА – СОЛНЦЕ.
Геологические исследования. Для этого крайне важно изучение вулканической постройки и ее истории. Стратиграфия вулкана.
Петрологические методы исследования. На основе тщательных геологических исследований делается вывод о стадии развития вулкана и близости наступления опасных фаз.
