Почему извергаются вулканы?

Муниципальное образовательное учреждение

«Ермаковская средняя общеобразовательная школа №2»

Тема: «Почему извергаются вулканы?»

  Выполнил:

                                                   Сигаев Андрей, ученик 1 «А»  класса            

                       Научный руководитель:

                                                      Клепец Е. А., учитель начальных классов

с. Ермаковское

2018 г

Оглавление

1. Введение

    1.1. Проблема исследования и её актуальность …………………………   3

    1.2. Цель и задачи исследовательской работы…………………………..   3

2. Основная часть исследовательской работы

    2.1. Строение вулкана……………………………..……………………….    4

    2.2.  Виды вулканов………………....................…………………………..   5

    2.3. Почему извергаются вулканы?..........................................................   5

3. Практическая часть………………………………………………………...    7  

4. Опасность и польза вулканов……………………………………………        …     8

5.  Заключение………………………………..………………………………     9

5. Литература……………………………………………………………..….     9

Проблема исследования и её актуальность

Мне очень нравится мультфильм «Ледниковый период». В каждой серии все действия происходят во льдах и снегах. У меня возник вопрос: как долго длился и по какой причине начался этот Ледниковый период.

Этот вопрос я задал маме. Она объяснила, что при извержении вулканов, облака вулканической пыли не дают солнечным лучам нагревать нашу землю. А если извержение вулканов проходит долго и часто, температура на Земле понижается. И длиться это может долго, 100 лет и более. Я знаю, что вулкан внутри наполнен горячей магмой. Но что заставляет ее вырваться наружу? Почему вдруг вулкан «оживает» и начинает извергать дым и огонь? Именно этот вопрос стал темой моего исследования.

Гипотеза: мы предполагаем, что вулканы извергаются потому, что жидкой магмы под земной корой становится очень много, и поэтому она выходит наружу.

Цель исследования:  выяснение причин извержения вулканов.

Задачи исследования:

• Узнать, что такое вулкан.
• Изучить строение вулкана.
• Выяснить, какие виды вулканов существуют.
•  Исследовать с помощью опытов, почему и как извергаются вулканы.
• Узнать какие вред и пользу несут извержения вулкана для человека.
• Создать действующую модель вулкана в домашних условиях

          Объект исследования: причины возникновения вулкана, его извержение.

          Предмет исследования: способ изготовления извергающего вулкана.

Для решения данных задач мною использованы такие методы и приёмы исследования:
-  изучение литературы и интернет источников;
 - просмотр детских познавательных передач;
 - экспериментирование.

Строение вулкана

Свой рассказ я начну с легенды. “Жил на свете бог по имени Вулкан. И нравилось ему кузнечное дело: стоять у наковальни, бить тяжелым молотом по железу, раздувать огонь в горне. Построил он себе кузницу внутри высоченной горы. А гора стояла прямо посреди моря. Когда Вулкан работал молотом, гора дрожала от верхушки до основания, а грохот и гул разносились далеко вокруг. Из отверстия на вершине горы с оглушительным ревом летели раскаленные камни, огонь и пепел.  “Вулкан работает”, – со страхом говорили люди, и уходили жить подальше от этого места. С тех пор, люди, все огнедышащие горы стали называть вулканами.”

Из интернета я узнал, что слово «вулкан» происходит от названия острова Вулкано около берегов Италии, где по легенде находилась одна из кузниц древнеримского бога огня Вулкана (Гефеста).

В энциклопедии я прочитал, что вулкан – это геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются лава, вулканические газы и камни.

Величественный конус на поверхности Земли - лишь верхушка вулкана. Каким бы большим ни казался вулкан, его наземная часть очень мала по сравнению с подземной, откуда поступает магма. Конус вулкана сложен продуктами его извержения. На вершине располагается кратер - чашеобразное углубление, иногда заполненное водой.
Вулкан питается через отверстие, называемое главным каналом, или жерлом. Через жерло выходят газы, а также обломки пород и расплавы, поднявшиеся с глубин, которые постепенно формируют рельеф на поверхности вулкана. С жерлом связана целая система вулканических трещин, боковых каналов и магматических очагов, расположенных от одного до десятков километров от поверхности Земли.

Таким образом, вулкан состоит из: МАГМЫ ИЛИ ЛАВЫ – расплавленных горных пород, насыщенных газами. ЖЕРЛА – канала, по которому магма поднимается к кратеру. КРАТЕРА- углубления в виде чаши на вершине вулкана. Мы зарисовали строение вулкана:

Виды вулканов

Виды вулканов разделяют по самым разным признакам. В зависимости от  активности вулканы делятся на несколько видов.  Есть вулканы, которые извергались очень-очень давно. О них у людей не сохранилось никаких сведений. Такие вулканы называют потухшими (Эльбрус).

Оказывается, существуют и «спящие вулканы» (Везувий). Это вулканы, которые считались потухшими, но вдруг начали действовать.

Вулканы, которые извергаются регулярно, называется действующими (Этна).

По другой классификации: конусовидные (Ключевская сопка), щитовые ( Мауна-Лоа) и подводные.

        Почему извергаются вулканы?

Но почему всё — таки извергаются вулканы? 

Оказывается, наша Земля не вся твердая насквозь: сверху твердая литосфера, под ней вязкий слой горячей мантии, а в центре твердое ядро.  Мантия находится в постоянном движении и вместе с ней движутся и литосферные плиты, при этом они могут сталкиваться и наползать друг на друга.
        Часть плиты, которая оказалась снизу, постепенно погружается в мантию и начинает плавиться. Так образуется магма - густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Когда земля движется, магма поднимается к поверхности земли и скапливается в вулканической камере под вулканом. Газы, входящие в состав магмы стремятся к выходу — к кратеру и поднимают за собой магму. Чем ближе к кратеру, тем больше газов, магма превращается в лаву. Извержение начинается с выброса газов и вулканического пепла. 

Опыт №1. Движение магмы из недр земли

Я решил опытным путём посмотреть, что происходит с магмой при столкновении тектонических плит. Для этого я провел мой первый опыт «Движение магмы из недр Земли». Для этого погрузил плитки твердого шоколада, которые заменили тектонические плиты, в йогурт - «магму». При помощи палочек я начал двигать мои «тектонические плиты». «Плиты» начали сталкиваться друг с другом, некоторые плиты ушли под другие, и в этом месте «магму» вытолкнуло на поверхность «плит».

Фото 1        фото 2        фото 3

Вывод: под воздействием движения тектонических плит магма перемещается к поверхности земли.

Опыт №2. Как происходит извержение вулкана?

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.

Мой второй опыт помог мне выяснить, почему магма начинает извергаться из вулкана. Для этого я взял бутылку с газировкой и осторожно ее открыл. Раздался хлопок, и из бутылки появился дымок. Это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация). Затем я бутылку с газированной водой взболтал и нагрел (увеличив тем самым давление), и из нее вырвалась мощная струя, и удержать этот процесс было невозможно.

Фото 4

                 Фото 5        фото 6

 Вывод: магма в магматическом очаге находится под давлением, так же как и газированные напитки в закрытой бутылке. В том месте, где земная кора оказалась «неплотно закрыта», магма может вырваться из недр Земли, вышибив «пробку» вулкана, и чем прочнее была «пробка», тем сильнее будет извержение вулкана. 

          Извержение вулкана сопровождается подземным гулом, иногда землетрясением, грозой, цунами. Газы, которые входят в состав магмы горючие, поэтому они часто воспламеняются и взрываются в жерле вулкана. Сила взрыва при извержении бывает настолько мощной, что на месте горы после извержения остается огромная «воронка» (кальдера), и если извержение продолжается, то прямо в этой впадине начинает расти новый вулкан. 
       Однако бывает, что магме удается найти легкий выход на поверхность Земли, тогда лава вытекает из вулканов вообще без взрывов. 
У магмы не всегда хватает сил выйти на поверхность, и тогда она медленно застывает на глубине. В этом случае вулкан вообще не образуется.
Жизнь вулкана подчиняется своим законам, которые учёным ещё только предстоит полностью познать.

Практическая часть

Я решил провести эксперимент: «Создать модель действующего вулкана в домашних условиях».

Я сделал из бумаги конус и придал ему окраску вулкана. Внутрь конуса поместил стаканчик. Наполнил стаканчик «лавой» – смесью пищевой соды, жидкого мыла и красной краски. Залил вулкан уксусом и получил извержение.

Фото 7        фото 8        фото 9

Фото 10        фото 11        фото 12

Вывод: газ, образовавшийся при воздействии уксуса на соду, поднимает «лаву» вверх и происходит «извержение».

Проведя данный опыт, мы увидели, как извергается вулкан. Это значит, что мы смогли самостоятельно создать природное явление - извержение вулкана.

Опасность и польза вулканов

В древности люди не умели объяснить причины извержения вулканов, поэтому это грозное явление природы повергало человека в ужас.

Действующие вулканы представляют собой грозную опасность для населения, которое живет рядом. В момент извержения могут пострадать не только постройки, но и погибнуть люди.

Однако у вулканов есть и достоинство. Нагретые вулканами подземные воды помогают получать электроэнергию. В лечебных целях вулканы использовали с древности, а горячие целебные ванны остаются популярными до сих пор. Вулканический пепел повышает плодородность почв, Так что, вулканы приносят не только разрушения, но и пользу.

Опыт №3. Свойства камней вулканического происхождения

        Из интернета я узнал, 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. Я решил это проверить опытным путём. Взял из коллекции камни вулканического происхождения: гранит, базальт и пемзу. Погрузил их в воду. Все камни утонули, а пемза осталась на поверхности воды.

Фото 13        фото 14        фото 15

Вывод: пемза - горная порода вулканического происхождения не тонет в воде.

Заключение

Работая над проектом, я узнал много нового и интересного. Я изучил, что такое вулкан, виды вулканов, познакомился с его строением и процессом извержения.

Узнал, почему извергаются вулканы, какую пользу и вред они приносят. Также я сделал модель вулкана, провел опыты.
          Моя гипотеза о том, почему извергаются вулканы, подтвердилась лишь частично. В результате проведенных опытов и изучения специальной литературы, я узнал, что это гораздо более сложный процесс. 
На самом деле вулкан извергается, потому что в вулканической камере скопилась магма и под воздействием газа, входящего в её состав она поднимается вверх. Магма прорывает земную кору в самых слабых местах и выходит на поверхность. Это и есть извержение вулкана. 

Я нашел ответ на свой вопрос «Почему извергаются вулканы». Мне хотелось бы ещё подробней изучить вулканы – гиганты и узнать, возможно, ли предсказать и устранить последствия извержений этих гигантов.

Библиографический список

1. Интернет – источники:

http://umeda.ru/volcanoe

http://www.stranamam.ru/post/5375998/

http://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.