Индивидуальный проект по теме «Вулканы чудо – природы». 2023 год

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №1 города Охи имени Героя Советского Союза Антона Ефимовича Буюклы

(МБОУ СОШ №1 г.Охи им.А.Е.Буюклы)

Индивидуальный проект

по теме

«Вулканы чудо – природы»

Обучающийся: Морозов Евгений Александрович

Руководитель проекта: Муратова Дарья Сергеевна,

учитель географии

г. Оха 2023 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Извержение вулкана - зрелище, которое знает мало равных по своей величественности. Насколько это зрелище прекрасно, на столько же оно и ужасно по своей разрушительной силе, ведь извержение вулкана — настоящая катастрофа для всего, что оказалось рядом.

На сегодняшний день, всё чаще стали происходить извержения вулканов, что стало настораживать ученых и жителей, проживающих рядом с этим чудом природы. Так почему же происходит извержение вулканов?  Актуальность моего проекта состоит в том, чтобы люди, далекие от геологии, смогли узнать, что такое вулкан.

Объект исследования: Вулканы мира

Предмет исследования – Строение вулкана.

Цель: сформировать представление о вулкане, как о явлении природы

Задачи:

1. Познакомиться с природным явлением – вулкан;
2. Рассмотреть внутреннее строение вулкана;
3. Узнать каковы причины возникновения и извержения вулкана;
4. Рассмотреть пользу и вред вулканов для человека;
5. Узнать, где расположены опасные вулканы мира;
6. Изготовить макет вулкана и провести опыт «Извержение вулкана».
7. Создать упражнение «Строение вулкана»

В ходе исследования были использованы методы: информационно-поисковый, экспериментальный

Данное исследование имеет практическую значимость, потому что материалы и результаты могут быть использованы как учащимися для расширения своих знаний по географии, так и учителями на уроках, а также на внеклассных мероприятиях.

1. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

1.1 Теоретическая часть

1.1.1.Что такое вулкан?

Все мы знаем, что людей с древних времен интересовало величественное по своим масштабам такое природное явление, как – вулканическое извержение. Люди всячески стремились объяснить это грозное явление. Жители Древнего Рима думали, что это трубы кузницы бога огня Вулкана. Они верили, что там создается оружие и доспехи. Для древних греков особое значение представлял вулкан Этна. Согласно древнегреческим мифам в период войны богов олимпийцев с богами – гигантами, богиня Афина в битве с гигантом Энкеладом придавила его горой (Этна). Согласно этим же мифам Энкелад время от времени пытается выбраться на свободу, тогда и происходит извержение вулкана. Для современного человека вулканизм перестал быть загадочным явлением. Ученые-вулканологи, которые занимаются подробными исследованиями в этой области, знают все о вулканах. Они-то и объясняли, что вулкан — это гора, которая расположена над каналом или трещиной в земной коре.

1.1.2 Строение вулканов

Обычно, при слове «Вулкан» мы представляем себе гору, на вершине которого зияет кратер. Это гигантская впадина в форме чаши. Кратер на вершине вулкана называют главным кратером. Его диаметр — от нескольких десятков метров до двух и более километров. Стены кратера крутые, отвесные. На склонах вулкана могут образоваться боковые кратеры. Эти кратеры, оказывают своего рода смягчающее действие, так как основной магматический поток извергается не только из главного кратера, а также из боковых, что позволяет уменьшить разрушающую силу вулкана. Кратер соединяется с магматическим очагом, который находится очень глубоко, в верхней мантии. Из магматического очага по жерлу поднимается к поверхности Земли раскалённая и расплавленная магма. В первую очередь из магмы постепенно вырываются на поверхность содержащиеся в ней газообразные вещества. Затем химический состав магмы меняется, и она превращается в лаву. Лава заполняет кратер. Когда кратер переполняется, лава стекает вниз по склону и образует лавовый поток, который постепенно застывает, придавая вулкану чаще всего конусообразный вид.

1.1.3 Классификация вулканов

Существует несколько критериев по классификации вулканов. Например, по своей активности вулканы делятся на:

• действующие (активные) — извергающиеся или демонстрирующие фумарольную деятельность (выброс горячего гидротермального газа и водяного пара) за последние 3500 лет. Их общее число достигло 947 (по данным за 1980 г.)
• потенциально действующие (спящие) – демонстрирующие активность, по геологическим сведениям, в течение последних 3,5-13,5 тыс. лет (по данным других учённых, к ним относятся только голоценовые вулканы – не древнее 10 тыс. лет). Общее число известных вулканов насчитывается около 1343;
• условно потухшие — вулканы, что не демонстрировали активности в голоцене, но сохранили свои наружные формы (возрастом поменьше 100 тыс. лет);
• потухшие — не проявляющие активности в течение последних 100 тыс. лет, кардинально переделанные эрозией, полуразрушенные. Возможность извержения в будущем близка к нулю.

Так же вулканы различаются по форме горы:

• Щитовые конусы. Образуются в итоге повторяющихся выбросов жидкой лавы. Эта форма свойственна для вулканов, извергающих базальтовую лаву невысокой вязкости: она длительное время выливается как из основного жерла, так и из боковых кратеров вулкана. Лава равномерно растекается на значительные километры; постепенно из этих наслоений создаётся широкий «щит» с пологими краями;
• Шлаковые вулканы. Фрагменты лавы накладываются окрест кратера слоями в форме конуса, а мелкие части создают у подножия покатые склоны; с каждым извержением вулкан делается всё выше. Это самый распространённый тип вулканов на суше. В высоту они не более нескольких сотен метров;
• Стратовулканы, или «слоистые вулканы». Периодически извергают лаву (вязкую и густую, быстро застывающую) и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней; в результате отложения на их конусе (остром, с вогнутыми склонами) чередуются. Лава таких вулканов изливается ещё из трещин, застывая на склонах в виде ребристых коридоров, что служат опорой вулкана;
• Купольные вулканы. Образуются, когда тягучая гранитная магма, поднимаясь из недр вулкана, не может стечь по склонам и застывает вверху, образуя купол. Она закупоривает его жерло, как пробка, которую со временем вышибают накопившиеся под куполом газы.

1.1.4 Как образуются вулканы

Особенное строение верхней части Земли сделало возможным возникновение вулканов. Верхнюю каменную оболочку нашей планеты называют литосферой, ее самая большая ширина восемьдесят километров, а вот на дне океана она может составлять всего двадцать километров. Литосфера не сплошная, в ней есть разломы, которые делают Землю похожей на пазл.

Между верхней оболочкой Земли и твердым ядром, находящимся в центре планеты, расположен вязкий пластичный слой горячей мантии. Ее температура достигает тысячи градусов: чем ближе к ядру, тем она больше, а рядом с литосферой – минимальная. Из – за разницы температур происходит перемешивание вещества мантии: горячий слой поднимается наверх, а холодный, наоборот, опускается (точно так же происходит с закипающей водой в кастрюле). Мантия движется, а вместе с ней движется и литосфера, погруженная в нее. Так как каменная оболочка Земли не цельная, то отдельные ее части, их называют – плиты, периодически сталкиваются и как бы наползают друг на друга – так образуются горы и вулканы.

При столкновении частей литосферы, фрагмент плиты оказывается под другой плитой, что приводит к его погружению в мантию. Часть плиты в мантии начинает плавиться. Таким обозом получается магма – густая масса расплавленной породы, содержащая в себе пары воды и газы. В месте столкновения плит, в магматическом очаге, постепенна накапливается магма, которая поднимается на поверхность, так как она легче, чем все что ее окружает. И пускай снаружи вулкан выглядит как обычная гора, но вот внутри тот постепенно накапливает магму, которая однажды вырвется на поверхность мощным извержением.

1.1.5 Как происходит извержение вулканов

Извержение вулкана связано с магмой. Магматический очаг наполняется горячей магмой, постоянно растущей в объеме и поднимаясь вверх заполняет собой все внутреннее пространство вулкана. Огромное количество магмы прорывается сквозь литосферу и оказывается на поверхности.

Так как магма находится под давлением, то в местах где земная кора «закрыта неплотно», она вырывается наружу. Чем крепче вулкан был закрыт, тем сильнее будет извержение. Пока магма поднимается наверх, газы и водяной пар ее покидают и образуется лава. Вместе с магмой на поверхность вырываются и газы. Газы в составе магмы горючие, они легко воспламеняются и взрываются. Все эти процессы происходят, когда происходит извержение. А бывает так, что магма находит открытые места и тогда лава легко вытекает наружу без «спецэффектов». В случаях, когда магма не может выйти на поверхность и застывает в глубинах образуется гора, а не вулкан.

6. Продукты вулканических извержений

Продукты вулканических извержений – это то, что поступает на земную поверхность при извержениях вулканов.

Сначала газообразные вещества – водяной пар (95%), углекислый газ и сероводород – поступают на поверхность Земли. Температура этих газов очень высокая – до одной тысячи градусов по Цельсию. Для тех, кто оказался поблизости эти газы не менее опасны, чем лава.

Часто, над вулканом дымно – это мельчайшие частицы горных пород отрываются от лавы под напором газов. Так же при извержении выбрасывается вулканический пепел, который осыпает склоны вулкана и окружающую местность. Более крупные обломки пород разной формы и размером более семи сантиментов называют вулканическими бомбами. Такие «бомбы» вылетают из жерла в расплавленном состоянии, но пролетев несколько метров, остывают и на землю падают уже в твердом состоянии.

Так же продуктом извержения является жидкая лава. Одна тысяча двести пятьдесят градусов – такой может быть температура этого продукта вулканической деятельности. Огненный лавовый поток течёт очень быстро – со скоростью до пяти ста метров в час. Если лава очень жидкая, она перемещается быстрее и её скорость может увеличиться до нескольких километров в час. Лавовая «река» может иметь ширину в десятки метров, толщину до 20 мм и растягиваться в длину на 10–15 км. Излияние лавы — очень опасное явление. Лавовый поток просто сжигает на своём пути всё, что может сгореть или расплавиться от такой высокой температуры.

Постепенно лава остывает и затвердевает. Образуется горная порода — базальт. Склоны вулканов, как правило, покрыты такими потоками застывшей лавы. Местность вблизи вулканов сложена базальтом.

1.1.7 Вред и польза от вулканов  

Извержения вулканов угрожают жизни людей и наносят материальный ущерб. Лава, текущая при извержении, разрушает здания, уничтожает сельскохозяйственные земли, которые еще многие столетия человек не сможет использовать в своей хозяйственной деятельности, а также перекрывает дороги.

Опасность вулканы представляют не только из – за своей разрушительной силы. Вулканический пепел, который выбрасывается при извержениях, отрицательно сказывается на здоровье человека. При вдыхании такого пепла велика вероятность умереть от удушья, он оседает в бронхах человека и взаимодействуя со слизистой, застывает словно камень, что не даёт человеку нормально дышать.

Выброс пепла и извержение, оказывают так же негативные последствия на климат планеты, в следствии чего может резко упасть температура на несколько градусов (в зависимости от силы извержения вулкана).

Часто извержения вулканов сопровождаются землетрясениями, в результате чего происходят и другие опасные природные явления – оползни, обрушения, цунами, которые имеют не меньшую силу разрушений. Поэтому, для безопасности людей, лучше селиться вдали от вулканов.  

Но не всегда вулканы несут угрозу жизни и опустошение. Извержения порождают газы и горные породы, которую человек использует в своей жизни.

Эти огнедышащие горы также дарят человеку горячую воду, энергию, различные металлы и даже драгоценные камни.

Вулканический пепел содержит в себе нужные растениям минералы, а за счет своей консистенции быстро перемешивается с почвой. Благодаря пеплу, земля становится плодороднее, что способствует хорошему урожаю.  

1.1.8 Расположение самых опасных вулканов мира

Самые опасные вулканы расположены в Тихоокеанском огненном кольце. Огненным кольцом называют вулканическую цепь, которая тянется от полуострова Камчатка через Курильские, Японские, Филиппинские острова, мимо островов Новая Гвинея, Соломоновых островов, Новой Зеландии до Антарктиды, то есть проходит на западном побережье Тихого океана, в восточной части огненное кольцо представлено вулканами северо – восточной Антарктиды, островов Огненной Земли, Анд, Кордильер и Алеутских островов.

Здесь, по периметру Тихого океана находится большинство действующих вулканов и происходит множество землетрясений. Всего в этой зоне насчитывается 328 действующих наземных вулканов из 540 известных на Земле.

1. Практическая часть

1.2.1 Извержение вулкана в домашних условиях

Много раз мы видели по телевидению и в кино страшные картины извержения вулканов.

Смотря познавательные ролики в сети интернет, я узнал, что в домашних условиях можно смоделировать извержение вулкана. Для эксперимента мною были использованы следующие материалы: вода (пятьдесят миллилитров), пищевая сода (четыре столовые ложки); уксус (сто миллиметров); стакан (двести миллилитров), соленое тесто с добавлением клея пва; краска коричневого цвета (для окрашивания вулкана из теста), средство для мытья посуды (три столовые ложки); красная гуашь, картон, посуда с бортами.

Алгоритм действий:

1. Из слоеного теста лепим вулкан, внутри вулкана устанавливаем стакан;
2. После того, как вулкан высох, красим его в коричневый цвет и снова сушим;

2) В стакане разводим воду с красной гуашью;

3) В воду добавляем соду, моющее средство;

4) В получившуюся смесь вливаем уксус и наблюдаем «извержение вулкана».

Эксперимент доказывает, что при соединении уксуса и соды происходит химическая реакция с выделением углекислого газа. Углекислый газ пузырится, заставляя массу переливаться через края «кратера», а средство для мытья посуды усиливает этот эффект.

Данная химическая реакция имеет не только внешний эффект, но и практический – именно так в кулинарии «гасят» соду уксусом и добавляют в тесто, выделяемый углекислый газ делает тесто пышным, образуя в нем пузырьки и воздушные дорожки.

1.2.2 Создание упражнений с использованием сети интернет

Для того чтобы привлечь внимание к данной работе, были созданы упражнения на сайте https://learningapps.org. Эти упражнения можно будет использования на уроках географии или на внеклассных мероприятиях. Первое упражнение называется «Части вулкана». Это упражнение позволит узнать больше о строении вулкана. Выполняя его ребята запомнят названия частей вулкана, так же и продуктов извержения вулкана. Ссылка на упражнение https://learningapps.org/watch?v=p7op8kcq523 (Приложение1). Второе упражнение называется «Вред и польза вулканов», которое наглядно покажет, последствия извержений вулканов. https://learningapps.org/watch?v=p85g1idq523 (Приложение 2).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Существует много чудес на свете. И одно из них – это вулканы. Моя исследовательская работа доказывает, что вулканы – это не просто загадка природы, а уже изученное природное явление. 

Задавшись целью узнать, как можно больше о вулканах, я открыл для себя удивительное явление природы. Вулкан представляет собой гору с очень глубоким отверстием на её вершине – кратером. Через отверстие на поверхность изливается расплавленная магма, которая образует лаву, вулканические газы, камни. Извержение же вулканов происходит из – за смещения тектонических плит.

Данная работа подтверждает так же, что вулканы имеют большое значение в природе. Они несут в себе как разрушительную, так и созидательную силу.  И пускай мы не можем предотвратить извержение вулканов, но благодаря тому, что человечество уже так многое о них знает, а ученные постоянно следят за активностью вулканов, мир может подготовиться к извержению, исключив все возможные неожиданности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ И ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1. Вулканы. Детская Энциклопедия «Махаон». К. Годен, М.: Махаон, 2016.
2. Вулканы. Ужасные и манящие. Р. Алдонина, О. Сазонова. М.: «Настя и Н кита», 2019.
3. Планета земля. Серия «Миллион открытий». И.В. Травина. М.: Росмен, 2013.
4. Общая геология: учебное пособие, электронное издание сетевого распространения / Н. В. Короновский. М.: «КДУ», «Добросвет» , 2018.
5. https://ru.wikipedia.org/wiki/Вулкан
6. http://vulkania.ru/o-vulkanah/kakuyu-polzu-prinosyat-vulkanyi.html.
7. http://universetoday-rus.com/blog/2016-03-19-1719
8. https://elementy.ru/email/2130490/Pochemu_izvergaetsya_vulkan 
9. https://school-science.ru/6/2/37575 
10. 10.https://chem21.info/info/1692797/ 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Упражнение «Части вулкана».

Необходимо соотнести части вулкана с изображением на картинке.

https://learningapps.org/watch?v=p7op8kcq523

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Упражнение «Вред и польза вулканов»

Необходимо распределить последствия извержений вулканов – где вред, а где польза.

https://learningapps.org/watch?v=p85g1idq523