Проект вулканы двери внутрь нашей планеты. Творческий ученический проект "вулканы"
Лилия Тимощенко
ПРЕДСТАВЛЕНИЕ
Тема исследования : «Почему извергаются вулканы » .
Секция : естественно - научная.
Работу проводила с ребёнком подготовительной к школе группе.
Цель исследования : узнать, почему извергаются вулканы ?
Задачи исследования :
1. Выяснить что такое вулкан ?
2. Как устроен вулкан ?
3. Какие бывают вулканы ?
4. Создать действующую модель вулкана в домашних условиях .
Гипотеза : вулкан извергается , потому что гора сердится.
Метод исследования :
1. Сбор информации : чтение детской энциклопедии, беседы, рассматривание иллюстрации с различными вулканами ;
2. Просмотр видео роликов про извержение вулканов ;
3. Исследовательская деятельность – эксперимент;
4. Изготовление макета вулкана ;
5. Подведение итогов;
6. Презентация
Основная часть выступления.
1 слайд. Вулкан – это отверстие в земно коре, через которое на поверхность с огромной силой выбрасывается огненная смесь газов, пара, пепла и расплавленная порода (лава) .
2 слайд. Частицы пепла падают на землю, покрывая её толстым слоем. За миллионы лет из слоёв лавы формируются высокие вулканические горы , которые имеют форму конуса с кратером на вершине. На вершине горы имеется отверстие или трещина (кратер) . Внутри вулкана проход канал , по которому расплавленная лава выходит на поверхность.
3 слайд. При очень высокой температуре в земле плавятся горные породы, под воздействием движения, магма поднимается к поверхности. Чем ближе к поверхности, тем газов становится больше, и магма превращается в лаву.
4 слайд. По своей активности вулканы бывают : действующие,спящие, потухшие.
5 слайд. «Начинка» вулкана : сода, вода, уксус, средство для мытья посуды, красная краска.
6 слайд. Вулкан в действии :
Вывод : газ образующийся, при воздействии уксуса на соду, поднимает «лаву» вверх и происходит «извержение » .
В ходе исследования гипотеза подтвердилась только с точки зрения мифологии.
13 SHAPE \* MERGEFORMAT 1415
Муниципальное общеобразовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа №26»
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ
ПОЧЕМУ ИЗВЕРГАЮТСЯ ВУЛКАНЫ
Работу выполнил Палкин Илья,
учащийся 1 – Б класса
Научный руководитель:
Н.В.Чистая
г. Вологда
2016
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение..стр. 3
Общие сведения..стр.4
Строение вулканастр.5
Виды вулканов.стр.6
Причины извержения вулканов.....стр.7
Процесс извержения вулканов..стр.8
Негативные последствия извержений..стр.9
Польза вулканов.стр.10
Практическая часть. Опыт «Извержение вулкана в домашних условиях»..стр.11
Заключение.стр.12
Приложениястр.13
Список литературыстр.16
ВВЕДЕНИЕ
Вулканы, извергающие дым и огонь, раскаленную лаву и горячий пепел, испокон веков привлекают внимание человека, зачаровывают своей мощью и ужасают непредсказуемыми извержениями. Сейчас не менее 500 млн. человек, т.е. около 8% всего населения Земли, живут в зоне досягаемости поражающих факторов вулканической деятельности. Научились люди использовать вулканы и себе во благо. Поэтому наблюдение и изучение вулканических процессов остаются актуальными и в наши дни.
Я часто вижу извержения вулканов в мультфильмах, телепередачах, и мне стало очень интересно узнать, почему извергаются вулканы и как это происходит. Я знаю, что вулкан внутри наполнен горячей магмой. Но что заставляет ее вырваться наружу? Почему вдруг вулкан «оживает» и начинает извергать дым и огонь? Чтобы найти ответ на эти вопросы, я и провел данное исследование.
Объект исследования: вулканы.
Предмет исследования: извержения вулканов.
Гипотеза - вулканы извергаются из-за того, что магмы становится слишком много и она перегревается. Тогда она и выплескивается наружу.
Цель исследования – выяснение причин извержения вулканов.
Задачи:
Узнать, что такое вулкан
Изучить строение вулкана
Изучить виды вулканов
Исследовать с помощью опытов почему и как они извергаются
Узнать какие вред и пользу несут извержения вулкана для человека
Создать действующую модель вулкана в домашних условиях
Для решения данных задач мною использованы такие методы и приёмы исследования:
Изучение литературы и интернет источников;
Просмотр детских познавательных передач;
Экспериментирование.
Человек и природа тесно взаимосвязаны. Поэтому очень важно изучать природные явления и то, что нас окружает. Практическая значимость проекта состоит в том, что в моей работе содержится много информации о вулканах, а без этих знаний невозможно сформировать целостную научную картину мира. С результатами исследования я планирую ознакомить своих одноклассников и друзей.
2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Вулкан – это коническая гора с кратером на вершине, через который из недр земли время от времени извергается огонь, лава, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород («Толковый словарь русского языка», Ожегов С.И). Считается, что эти извержения играют роль предохранительных клапанов, высвобождая огромное количество тепла и давление, действующее глубоко в недрах земли. Обычно вулкан представляет собой конусообразную гору (стенки которой состоят из застывшей лавы и пепла) с отверстием в центре, или кратером – через него и происходят извержения.
Вулканом звали римского бога огня и покровителя кузнецов. Древние римляне верили, что в огнедышащей горе находится его кузница. И когда бог Вулкан ковал металл, с горы доносился глухой рокот и лязг, текла раскалённая лава, из вершины вырывался дым и огонь. С тех пор и начали люди называть огнедышащие горы вулканами.
По оценкам различных экспертов, количество вулканов на планете может быть примерно от 800 штук и вплоть до нескольких десятков тысяч.
При этом подавляющее большинство вулканов находится в океанах, и лишь незначительная их часть на суше. Вулканы, расположенные на суше хорошо изучены, для них точно определены даты прошлых извержений, известен характер вылившихся продуктов. Ученые ведут постоянное наблюдение за вулканами и могут предсказать начало их извержений. Однако изучение деятельности подводных вулканов по понятным причинам затруднено, поэтому многие вулканические проявления, происходящие на дне океана, остаются загадкой до сих пор.
3. СТРОЕНИЕ ВУЛКАНА
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. Первичный магматический очаг находится на глубине 60-100 км, а вторичный магматический очаг, который непосредственно питает вулкан, - на глубине 20-30км.
Основные части вулканического аппарата представлены на рисунке (Приложение 1).
Магма – расплавленное вещество мантии;
Очаг магмы- камера под вулканом, заполненная магмой
Кратер – чашевидное отверстие на вершине вулкана;
Жерло – канал, по которому движется магма;
Лава – излившаяся на поверхность магма. Температура 750-1250 гр.
Боковой кратер - трещина, заполненная магматическим расплавом.
4. ВИДЫ ВУЛКАНОВ
Виды вулканов разделяют по самым разным признакам. Самая простая и распространенная классификация основывается на активности вулканов. Таким образом, выделяют:
Действующие – вулканы, извержение которых приходится на память человечества. Таким является, например Этна – самый активный вулкан в Европе.
Потухшие – вулканы, об извержении которых не сохранилось никаких сведений (Например, Эльбрус – самая высокая вершина в России).
Уснувшие - считаются потухшими, но вдруг начинают действовать. Самый известный из таких вулканов – Везувий. После 600 лет сна он внезапно «ожил» и полностью уничтожил несколько городов, в т.ч. знаменитый город Помпею.
По другой классификации вулканы разделяют следующим образом:
Конусовидные – имеют форму конуса; при извержении таких вулканов вытекает лава, взрываются газы и пар в жерле, выбрасываются пепел и глыбы. Таким является, например вулкан Ключевая Сопка. Он расположен в России на Камчатке, это самый активный и высокий вулкан Евразии.
Щитовые - склоны таких вулканов пологие, горячая жидкая лава растекается быстро, на значительные расстояния. Пример такого вулкана – вулкан Мауна-Лоа, один из самых мощных в мире, в переводе означает «длинные горы».
Подводные - эти вулканы расположены на дне океана. Подводные вулканы растут в высоту. По мере извержений они обрастают вулканической массой, которая не разлетается, как на поверхности земли. Со временем вулкан потухает, израсходовав запасы своей магмы. Если во время своей жизни вулкан достигает поверхности воды, то он дает рождение вулканическому острову, а сам со временем исчезает.
5. ПРИЧИНЫ ИЗВЕРЖЕНИЯ ВУЛКАНОВ
Наша Земля не вся твердая насквозь: сверху твердая литосфера, под ней вязкий слой горячей мантии, а в центре твердое ядро (Приложение 2) .
Литосфера вся изрезана разломами и напоминает мозаику. Куски этой литосферы называются литосферными плитами.
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. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в так называемых магматических очагах, которые располагаются чаще всего вдоль линии столкновения плит (Приложение 3).
Чтобы лучше понять, что происходит с магмой при столкновении тектонических плит, я провел следующий опыт. Я погрузил детали от конструктора, которые заменили тектонические плиты, в окрашенное тесто - «магму». При помощи палочек я привел «тектонические плиты» в движение, и они начали сталкиваться друг с другом, некоторые плиты ушли под другие, и в этом месте «магму» вытолкнуло на поверхность «плит» (Приложение 4).
Этот опыт помог мне наглядно увидеть и понять, как под воздействием движения тектонических плит магма перемещается к поверхности земли.
Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы. Чтобы понаблюдать процесс дегазации, я провел свой второй опыт. Я осторожно открыл бутылку с газированным напитком. 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 (Приложение 5).
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.
Таким образом, постоянно двигаясь, тектонические плиты могут погружаться в мантию и плавиться там, образуя магму. Магма медленно поднимается к поверхности. Газы, входящие в состав магмы, стремятся выйти наружу. Магма в магматическом очаге находится под давлением, прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность. Так и происходит извержение вулкана.
6. ПРОЦЕСС ИЗВЕРЖЕНИЯ ВУЛКАНА
Извержение вулкана сопровождается подземным гулом, иногда землетрясением, грозой, цунами.
Извержение вулкана – процесс выброса вулканом на земную поверхность раскаленных обломков, пепла, магмы. 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. Вулкан живёт и развивается на протяжении нескольких тысяч лет и большую часть времени находится в состоянии покоя. Собственно извержение обычно длится от нескольких дней до нескольких месяцев. Очень редко вулканы извергаются непрерывно на протяжении нескольких десятилетий, как, например, вулкан Килауэа на острове Гавайи.
7. НЕГАТИВНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ИЗВЕРЖЕНИЯ ВУЛКАНОВ
Опасности, которые несут в себе вулканы, очень многообразны. Извержения вулканов разрушают дома, сжигают посевы, уничтожают скот и убивают людей. Наиболее опасными явлениями для человека и окружающей среды при извержении вулканов являются образующиеся при этом продукты извержений вулканов. Вулканы могут извергать:
лавовые потоки;
вулканические «бомбы»;
вулканическую пыль;
грязевые потоки.
Раскаленные лавовые потоки – уничтожают или накрывают все на своем пути - дороги, сооружения, сельскохозяйственные земли, которые на много столетий исключаются из хозяйственного использования.
Вулканические "бомбы", имеющие размеры от небольшой гальки до огромных кусков камня и пластичной раскаленной лавы, могут разлетаться на значительные расстояния.
Но пожалуй, еще более страшным явлением можно назвать выпадение раскаленного вулканического пепла, который не только уничтожает все вокруг, но и может засыпать толстым слоем целые города. При попадании в такой пеплопад спастись практически невозможно.
Вулканический пепел - на самом деле не пепел, а порошкообразный камень, выброшенный из вулкана в облаке пара и газов. Это абразивное, раздражающее и тяжелое вещество - под его весом могут ломаться крыши. Он может задушить урожай, заблокировать дороги и водные пути, а в комбинации с токсичными газами также может вызвать осложнения с легкими у детей, пожилых людей и больными легочными заболеваниями.
Грязевые потоки - слои пепла, смешанные с водой, грязью, камнями. Он может перемещаться со скоростью до 100 км/ч с самым разрушительным эффектом, убежать от них практически невозможно.
7. ПОЛЬЗА ВУЛКАНОВ
Несмотря на свою разрушительную силу, вулканы приносят и пользу людям. 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 обогащает почву, т.к. содержит необходимые для растений питательные вещества, вот почему земли вблизи вулканов очень плодородны. Из пепла также делают различные удобрения, лекарства.
Горные породы, порождаемые извержениями вулканов, уже давно используются человеком для строительства домов и церквей. Например, базальт из-за его прочности всегда использовался для мощения дорог. Шлаки, или мелкие частички лавы, используются для производства бетона и чтобы фильтровать воду на очистных станциях. Пемза, испещренная дырочками, оставленными газами магмы, служит прекрасным звукоизолятором. Обладая очень шероховатой поверхностью, она входит в состав канцелярских резинок, некоторых видов зубной пасты, а также используется для придания джинсам потертого вида. Вулканы извергают большое количество таких металлов, как медь, железо и цинк, столь необходимых для промышленности. Что касается серы, то ее собирают (особенно в Индонезии) для того, чтобы производить спички, красители и удобрения. Также ее добавляют в каучук, чтобы сделать его более износостойким. Также в вулканах находят алмазы, золото и полудрагоценные камни, такие как опал, топаз и аметист.
Приносят пользу вулканы и как источники энергии. Проходя через вулкан, вода сильно нагревается. Иногда она закипает или бьет источником через равные промежутки времени: это явление называется гейзером. Подобными источниками изобилует Исландия, Камчатка и национальный американский парк Йеллоустон. Также вода течет и просто в горячих источниках. Получаемая естественным путем или при помощи бурения, она дает энергию на геотермальных станциях. Есть подобные станции и в России.
Проходя через горную породу, вода вбирает в себя такие химические элементы, как сера, углекислый газ, кремнезем, известные своими лечебными свойствами в борьбе с астмой, болезнями дыхательных путей, кожными заболеваниями и аллергиями. На термальных станциях пациенты пьют целебную воду или купаются в источниках, принимают грязевые ванны и проходят курс массажа. Купальщики тоже пользуются этими прекрасными теплыми бассейнами, подаренными природой.
9. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
ОПЫТ «ИЗВЕРЖЕНИЕ ВУЛКАНА В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ»
Изучив всю информацию о вулканах, я сделал макет вулкана (Приложение 6)
При изучении специальной литературы и интернет ресурсов, я также узнал, что можно сделать опыт «извержение вулкана». Для этого я сделал макет вулкана, затем поместил внутрь стаканчик. В этот стаканчик я налил окрашенную воду, добавил моющее средство, соду, уксус и получил «извержение». Сода вступает в реакцию с уксусом, при этом выделяется углекислый газ. Из-за этого смесь выползает из кратера и стекает по «вулкану» (Приложение 7).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работая над проектом, я узнал много нового и интересного. Я изучил, что такое вулкан, виды вулканов, познакомился с его строением и процессом извержении. Узнал, почему извергаются вулканы, какую пользу и вред они приносят. Также я сделал макет вулкана, провел опыты «Движение тектонических плит», «Процесс дегазации», «Извержение вулкана в домашних условиях».
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.
Приложение 1
Внутреннее строение вулкана
Приложение 2
Строение Земли
[ Cкачайте файл, чтобы посмотреть картинку ]
Приложение 3
Образование вулкана
Приложение 4
Опыт «Движение мантии в недрах земли»
Приложение 5
Опыт «Процесс дегазации»
Приложение 6
Изготовление макета вулкана
Приложение 7
Опыт «Извержение вулкана»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Большая детская энциклопедия/ Пер. с англ. А.И. Кима.-М.: ООО «Издательство «РОСМЭН-ПРЕСС», 2002, - 333 с.
Вулканы/Арналис Каролин, - М.: Атлас, 2007,-214 с.
Современная детская энциклопедия/ Пер. с англ. Е.А. Дорониной, О.Ю. Пановой, - М.:Эксмо,2012,-320 с.
Толковый словарь русского языка: 80 000 слов и фразеологических выражений / Ожегов С. И., Шведова Н. Ю.- Российская академия наук. Институт русского языка им. В.В. Виноградова. 4-е изд., дополненное. М.: Азбуковник, 1999. 944 с.
Извержение вулкана: Причины и последствия [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ][ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Почему извергаются вулканы? [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]
Все о вулканах http://www.vigivanie.com/vigivanie-pri-izvergenii-vulkana/3425-vulkani.html
13PAGE 141515
внутреннее строение вулкана, из чего состоит вулкан, что у него внутри qw Z
Введение
Вашему вниманию я бы хотел представить работу на тему «Вулканы». Я выбрал эту тему потому, что, однажды, прочитал книгу Жюль Верна « Путешествие к центру Земли». Я понял, что это очень интересное и необычное явление природы. И мне захотелось узнать как можно больше о вулканах.
Актуальность исследования определяется необходимостью прогноза и оценки опасности вулканических извержений.
Объект исследования: вулканы
Предмет: модель вулкана
Цель исследования: смоделировать действующую модель вулкана в домашних условиях
Задачи:
-изучить дополнительную литературу и отобрать интересные сведения, о том - что же это такое - вулкан;
- выяснить, как устроен вулкан;
- узнать, какие бывают вулканы;
- создать действующую модель вулкана в домашних условиях;
- провести эксперимент
Гипотеза: возможно ли создать в домашних условиях действующую модель вулкана.
Методы исследования: изучение и анализ научно - популярной литературы
Вулканы
Слово «вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана. Наука изучающая вулканы, - вулканология.
Вулканы - геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма (масса расплавленной каменной породы, находящаяся под землёй на очень большой глубине) выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластический поток (смесь высокотемпературных вулканических газов, пепла и камней). Скорость потока достигает иногда 700км/ч, а температура газа - 100о - 800 о С.
Вулканы бывают действующие и спящие.Действующий вулкан часто извергает лаву, пепел и пыль. Когда вулкан не извергается в течение многих лет, его называют спящим. Однако спящие вулканы могут начать извергаться даже после долгого периода бездействия. Когда извержения окончательно прекращаются, такой вулкан называют потухшим. Некоторые вулканы отличаются яростными и красочными извержениями: высоко в воздух выбрасывается огненная лава и раскаленные облака газов. Из других вулканов лава вытекает медленно и неспешно, словно кипящий сироп и горячая смола.
Строение вулкана.
Кратер - углубление в виде чаши или воронки, образовавшейся на вершине или склоне вулкана в результате его активной деятельности. Диаметр кратера может быть от десятков метров до нескольких километров, глубина - от десятков до нескольких сотен метров.
Жерло - канал по которому движется лава.
Магма - вязкая жидкость, состоящая из смеси различных расплавленных минералов и некоторых минеральных кристаллов, образующаяся в глубинах Земли. Она напоминает тающий снег или замёрзшую слякоть с кристаллами льда. Есть в магме также вода и растворённые газы.
Лава - излившаяся на поверхность магма. Температура 750 - 1250 оС.
Скорость течения 300-500 метров в час.
В зависимости от своего химического состава лава может быть жидкой или густой и вязкой.Когда магма поднимается сквозь земную кору и выходит на поверхность, это называется -Извержением.
Классификация вулканов по форме
Встречаются разные формы вулканов, некоторые из них гораздо опаснее других
Щитовидные вулканы (рис.1) образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она вытекает как из центрального кратера, так и из склонов вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры. Как, например, на вулкане Мауна-Лоа на Гавайских островах, где она стекает прямо в океан.
Шлаковые конусы (рис.2) выбрасывают из своего жерла только такие неплотные вещества, как камни и пепел: самые крупные обломки скапливаются слоями вокруг кратера. Из-за этого вулкан с каждым извержением становится всё выше. Лёгкие частицы отлетают на более дальнее расстояние, что делает склоны пологими.
Стратовулканы,(рис.3) или «слоистые вулканы», периодически извергают лаву и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней. Поэтому отложения на их конусе чередуются. На склонах стратовулканов образуются ребристые коридоры из застывшей лавы, которые служат вулкану опорой.
Купольные (рис.4) вулканы образуются, когда гранитная, вязкая магма вздымается над краями кратера вулкана и лишь небольшое количество просачивается наружу, стекая по склонам. Магма закупоривает жерло вулкана, подобно пробке, которую накопившиеся под куполом газы буквально вышибают из жерла. Вулканы-кальдеры. (рис.5) они взрываются так яростно, что разрушают сами себя. Их извержения сопровождаются очень сильными пирокластическими взрывами. Эти вулканы погубили наибольшее число людей, а последствия их взрывов сделали безлюдными прилегающие к ним районы.
Процесс извержения.
Наша планета Земля напоминает яйцо: сверху тонкая твердая скорлупа - земная кора, под ней находится вязкий слой горячей мантии, а в центре — твердое ядро. Земную кору называют литосферой, что в переводе с греческого означает «каменная оболочка». Толщина литосферы в среднем около 1% радиуса земного шара. На суше она составляет 70-80 километров, а в глубине океанов может быть всего 20 километров. Температура мантии — тысячи градусов. Ближе к ядру температура мантии больше, ближе к коре — меньше. Из-за разницы температур происходит перемешивание вещества мантии: горячие массы поднимаются вверх, а холодные — опускаются (так же, как закипающая вода в кастрюле или чайнике, но только происходит это в тысячи раз медленнее). Мантия, хоть и разогрета до огромных температур, но из-за колоссального давления в центре Земли она не жидкая, а вязкая, как очень густая смола. Литосфера как бы плавает в вязкой мантии, немного погрузившись в нее под тяжестью своего веса.
Достигая подошвы литосферы, остывающая масса мантии какое-то время движется горизонтально вдоль твердой каменной «скорлупы», но затем, остыв, она снова опускается в направлении центра Земли. Пока мантия движется вдоль литосферы, вместе с ней поневоле движутся и куски земной коры (литосферные плиты), при этом отдельные части каменной мозаики сталкиваются и наползают друг на друга.
Часть плиты, которая оказалась снизу (на которую наползла другая плита), постепенно погружается в мантию и начинает плавиться. Так образуется магма — густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в так называемых магматических очагах. Они располагаются чаще всего вдоль линии столкновения плит.
Поведение раскаленной магмы в магматическом очаге и правда напоминает дрожжевое тесто: магма увеличивается в объеме, занимает всё свободное пространство и поднимается из глубин Земли по трещинам, норовя вырваться на волю. Как тесто приподнимает крышку кастрюли и вытекает через край, так и магма прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность. Это и есть извержение вулкана.
Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы, то есть выхода газов из нее. Процесс дегазации известен каждому: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (лимонадом, кока-колой, квасом или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена — это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация).
Продукты извержения вулканов. Извержение вызывает магма, прорывающаяся через земную кору. Большинство извержений случается, когда вулканический канал или кратер вулкана блокированы. Из-за поступающей снизу магмы давление нарастает. Когда блокирующая канал пробка прорывается и давление находит выход, газ в пузырьках магмы вскипает, словно шипучий напиток.
Именно это приводит к взрыву вулкана. При извержении вулкан разбрасывает не только жидкую лаву, но и большие куски застывшей лавы - их называют бомбами,- которые с грохотом обрушиваются на землю на расстоянии до двух миль от кратера. Пепел и вулканические газы образуют столбообразные вулканические облака, поднимающиеся иногда на большую высоту.
Основными продуктами извержения являются лава, пепел, и др. вещества, которые выходят на поверхность земли после деятельности вулкана. Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов. Вулканические газы, выделяемые вулканами, поднимаются в атмосферу, но отчасти они могут возвратиться на поверхность земли в виде кислотных дождиков. Довольно серьезные последствия кислотных дождей для организма и здоровья можно наблюдать при отравлении марганцем, который также может находиться в дождевой воде в громадных количествах..
Где распространены вулканы?
Тихоокеанское побережье Центральной Америки — одно из самых активных мест вулканической деятельности в мире. И на самом деле, в этом месте расположено более двух третей действующих вулканов, а также множество таких, что прекратили свою деятельность сравнительно недавно.
Причина вот в чем: в этих местах земная кора очень слаба, по сравнению с другими районами земного шара. Там, где есть слабый участок земной коры, появляется вулкан.
Основные районы вулканической активности (рис5.)
Моделирование действующей модели вулкана в домашних условиях
Модель вулкана своими руками
Но не терпится все потрогать своими руками и увидеть все наяву - эти брызги огня, сверкающую ползучую лаву, вырывающиеся клубы дыма и брызги фонтана из камней. Это огненное зрелище поможет нам сделать набор «Сделай сам Вулкан». Следуя строго по инструкции, с помощью ножниц, газетной бумаги, клеевой пасты, вооружившись азами геометрии, кропотливо шаг за шагом мастерим макет нашего вулкана. Макет сделан, осталось смоделировать извержение вулкана
Проведение эксперимента. Извержение вулкана.
Прочитав одну из статей в интернете, я узнал, что можно смоделировать извержение вулкана и в домашних условиях.
Мне потребовались следующие материалы для опыта:
- пищевая сода (2 столовые ложки)
- лимонная кислота(70 м.л.)
- стеклянная или железная банка(150 м.л.)
- пластилин разных цветов
- средство для мытья посуды
Ход эксперимента:
1) Берем сделанную модель вулкана
2) Насыпаем в «кратер» 2 ст.л. соды
3) Наливаем 2 ст.л. жидкости для мытья посуды
4) Вливаем 50-70 мл лимонной кислоты
5) Наблюдаю «извержение вулкана»
Поэкспериментируй:
-добавь больше жидкости для мытья посуды;
-добавь больше уксуса;
-добавь мелкие кусочки пенопласта.
Из проведенного эксперимента можно сделать следующий вывод. При соединении соды и лимонной кислоты происходит химическая реакция с выделением углекислого газа, который пузырится, заставляя массу переливаться через края «кратера», а средство для мытья посуды заставляет «лаву» пузыриться сильнее. Данная химическая реакция имеет не только внешний эффект, но и практический: она очень востребована в кулинарии. Хозяйки «гасят» соду уксусом и добавляют в тесто, выделяемый углекислый газ делает тесто пышным, образуя в нем пузырьки и воздушные дорожки.
Вот так, в игровой форме, я показал и объяснил природу возникновения вулканов на Земле.
Заключение
Подробно изучив и проанализировав научно - популярную литературу, узнал много нового и интересного про вулканы. На самом деле вулкан извергается, потому что в вулканической камере скопилась магма и под воздействием газа, входящего в ее состав, она поднимается наверх. В жерле вулкана количество газа становится больше. Магма превращается в лаву, достигает кратера и происходит извержение. Также, что вулканы имеют большое значение в природе. Они несут с собой как разрушительную, так и созидательную силу. Мы можем только наблюдать и объяснять происходящее. Останавливать, изменять, даже предупреждать эти грозные явления природы человек не может.
При помощи химической реакции я показал и объяснил природу возникновения вулканов на Земле. Тем самым удовлетворил свой познавательный интерес, а также заинтересовал своих одноклассников этим экспериментом.
Содержание
1 . Введение.
2. Основная часть.
2.1. Вулкан - что это?
2.3. Строение вулкана.
2.4. Процесс извержения.
2.5. Продукты извержения.
2.8. Интересные факты.
2.9.Заключение.
3.Создание модели вулкана.
4. Список литературы.
1 Введение
В новогоднюю ночь 2014 года я получил очень интересный подарок: небольшая коробочка под названием «Вулкан». Это была модель вулкана, которую я должен был сделать своими руками.
Я заинтересовался этой темой, стал читать статьи про вулканы, расспрашивать маму и папу.
У меня возникли вопросы:
Почему происходит извержение вулкана?
Могут ли появиться вулканы там, где я живу, в средней полосе России?
Цель исследования:
Изучить и обобщить информацию о вулканах.
Провести анкетирование в классе на эту тему.
Выявить условия возможного возникновения вулканов в средней полосе России.
Построить действующую модель вулкана и провести эксперимент по извержению.
Приёмы и методы:
Спроси
Подумай
Прочитай
Наблюдение
Исследование
Анкетирование
Гипотеза
Предположим, что в ближайшее время могут возникнуть вулканы в Средней полосе России.
2 Основная часть:
2.1. Вулкан – что это?
Мне стало интересно, так что же такое вулканы и я начал искать разную информацию.
Всё началось с того, что я спросил у мамы и папы и получил такой ответ:
Из большой энциклопедии и компьютера я узнал, что:
Вулкан - это отверстие в земной коре, через которое на поверхность с огромной силой выбрасывается огненная смесь газов, пара, пепла и 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 весьма высоки и имеют форму конуса с кратером на вершине. Многие вулканы находятся на морском дне.
Но я на этом не остановился и решил посмотреть ответ на свой вопрос в толковом словаре русского языка Ефремовой Т.Ф., где я отыскал, что:
Вулкан-
коническая гора с кратером на вершине, через который из недр земли время от
времени извергаются лава, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.
Вывод: Вулкан - это опасное природное явление.
2.2. Знакомство с тем, какие бывают вулканы. Опрос класса.
О том, какие же бывают вулканы я решил спросить своих друзей в классе.
Моя одноклассница Даша Ратина рассказала, что слышала из новостей о проснувшемся вулкане и поэтому она узнала, что вулканы бывают действующие и спящие.
А Кристина Морозова открыла большую энциклопедию и прочитала всему классу, что вулканы разделены на типы. Действующий вулкан часто извергает лаву, пепел и пыль. Когда вулкан не извергается в течение многих лет, его называют спящим. Однако спящие вулканы могут начать извергаться даже после долгого периода бездействия. Когда извержения окончательно прекращаются, такой вулкан называют потухшим. Некоторые вулканы отличаются яростными и красочными извержениями: высоко в воздух выбрасывается огненная лава и раскаленные облака газов. Из других вулканов лава вытекает медленно и неспешно, словно кипящий сироп и горячая смола.
Вывод: вулканы бывают действующие и спящие.
2.3. Строение вулкана.
Кратер – углубление в виде чаши или воронки, образовавшейся на вершине или склоне вулкана в результате его активной деятельности. Диаметр кратера может быть от десятков метров до нескольких километров, глубина – от десятков до нескольких сотен метров.
Жерло – канал по которому движется лава.
Магма – вязкая жидкость, состоящая из смеси различных расплавленных минералов и некоторых минеральных кристаллов, образующаяся в глубинах Земли. Она напоминает тающий снег или замёрзшую слякоть с кристаллами льда. Есть в магме также вода и растворённые газы.
Лава – излившаяся на поверхность магма. Температура 750 – 1250 оС.
Скорость течения 300-500 метров в час.
В зависимости от своего химического состава лава может быть жидкой или густой и вязкой.
Когда магма поднимается сквозь земную кору и выходит на поверхность, это называется -
Извержением.
2.4. Процесс извержения.
Наша планета Земля напоминает яйцо: сверху тонкая твердая скорлупа - земная кора , под ней находится вязкий слой горячей мантии , а в центре - твердое ядро . Земную кору называют литосферой , что в переводе с греческого означает «каменная оболочка». Толщина литосферы в среднем около 1% радиуса земного шара. На суше она составляет 70-80 километров, а в глубине океанов может быть всего 20 километров. Температура мантии - тысячи градусов. Ближе к ядру температура мантии больше, ближе к коре - меньше. Из-за разницы температур происходит перемешивание вещества мантии: горячие массы поднимаются вверх, а холодные - опускаются (так же, как закипающая вода в кастрюле или чайнике, но только происходит это в тысячи раз медленнее). Мантия, хоть и разогрета до огромных температур, но из-за колоссального давления в центре Земли она не жидкая, а вязкая, как очень густая смола. Литосфера как бы плавает в вязкой мантии, немного погрузившись в нее под тяжестью своего веса.
Достигая подошвы литосферы, остывающая масса мантии какое-то время движется горизонтально вдоль твердой каменной «скорлупы», но затем, остыв, она снова опускается в направлении центра Земли. Пока мантия движется вдоль литосферы, вместе с ней поневоле движутся и куски земной коры (литосферные плиты), при этом отдельные части каменной мозаики сталкиваются и наползают друг на друга.
Часть плиты, которая оказалась снизу (на которую наползла другая плита), постепенно погружается в мантию и начинает плавиться. Так образуется магма - густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в так называемых магматических очагах. Они располагаются чаще всего вдоль линии столкновения плит.
Поведение раскаленной магмы в магматическом очаге и правда напоминает дрожжевое тесто: магма увеличивается в объеме, занимает всё свободное пространство и поднимается из глубин Земли по трещинам, норовя вырваться на волю. Как тесто приподнимает крышку кастрюли и вытекает через край, так и магма прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность. Это и есть извержение вулкана.
Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы, то есть выхода газов из нее. Процесс дегазации известен каждому: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (лимонадом, кока-колой, квасом или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена - это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация).
2.5. Продукты извержения вулканов.
Мне было интересно всё, что связано с извержением вулканов. Интересовался всем, что попадётся мне на глаза и вязано с вулканами. И вот однажды я увидел пемзу, которая хранилась у моей бабушки и которую она использовала в гигиенических целях. Бабушка рассказала мне, что пемза является продуктом извержения вулканов. Из интернета я узнал, что:
основными продуктами извержения являются лава, пепел, и др. вещества, которые выходят на поверхность земли после деятельности вулкана. Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов. Вулканические газы, выделяемые вулканами, поднимаются в атмосферу, но отчасти они могут возвратиться на поверхность земли в виде кислотных дождиков. Довольно серьезные последствия кислотных дождей для организма и здоровья можно наблюдать при отравлении марганцем, который также может находиться в дождевой воде в громадных количествах.
Вывод: Основными продуктами извержения являются лава, пепел, и др. вещества, которые выходят на поверхность земли после деятельности вулкана.
2.6. Где распространены вулканы?
Тихоокеанское побережье Центральной Америки - одно из самых активных мест вулканической деятельности в мире. И на самом деле, в этом месте расположено более двух третей действующих вулканов, а также множество таких, что прекратили свою деятельность сравнительно недавно.
Причина вот в чем: в этих местах земная кора очень слаба, по сравнению с другими районами земного шара. Там, где есть слабый участок земной коры, появляется вулкан.
Основные районы вулканической активности - , , , , , , , северо-западная часть , , , , , .
2.7. Вулканы тоже могут быть полезными. Анкетирование.
Могут ли вулканы быть полезными? За ответом на этот вопрос я снова решил обратиться к своим одноклассникам. С моей учительницей Еленой Владимировной мы подготовили анкеты для всех учеников нашего класса, и провели анкетирование.
Анкета для моих одноклассников:
Знаете ли Вы что такое извержение вулкана?
Да (12 чел.) ; Нет (0 чел.); Затрудняюсь ответить(0 чел.)
Является ли пепел продуктом извержения вулкана?
Да(10 чел); Нет (2 чел.)
Пепел является удобрением для почвы?
Да (10 чел); Нет (2 чел.); Затрудняюсь ответить(0 чел.)
Образуются ли на месте извержения вулкана полезные ископаемые?
Да (7 чел.) Нет (1 чел.) Затрудняюсь ответить(4 чел.)
Вывод: Все ребята нашего класса знают, что такое извержение вулкана, также практически все знают, что пепел является продуктом извержения вулкана и прекрасным удобрением для почвы. Поэтому, несмотря на опасности, люди всегда селились у подножия вулкана, чтобы использовать плодородную почву.
2.8. Интересные факты.
В погоне за ответами на свои вопросы, я наткнулся на множество интересных фактов, связанных с вулканами и их извержением.
Глубоко в земле, при температуре достигающей более 1000 градусов по Цельсию, горная порода плавиться, формируя магму. Она поднимается к поверхности Земли и извергает потоки лавы, которые формируют вулканы.
В
улкан Мауна - Лоа на о. Гавайи считается самым большим вулканом на земле. Его высота достигает около 10 километров над поверхностью моря, а объём - около 80000 кубических километров.
Самый большой вулкан Солнечной системы – Олимп на Марсе. Он достигает около 27 километров в высоту и около 520 километров в ширину.
Наряду с разрушениями вулканические извержения обогащают землю, поставляя в почву минералы и питательные элементы. При затвердевании, потоки лавы создают и формируют ландшафт.
Вулканы окрашивают закаты в фиолетовый и розовый цвета и это удивительно красиво.
3
.Создание модели вулкана. Демонстрация извержения бурлящей и кипящей лавы.
После того как я узнал столько всего нового о вулканах и их извержениях, я приступил к самому интересному, созданию модели вулкана. С помощью специальной формы и гипса я создал модель вулкана. Но было бы не так красиво, если бы я не раскрасил свой вулкан. Теперь всё готово к нашему опыту, для которого нам понадобиться пищевая сода, уксус, жидкость для мытья посуды и красная краска.
2
.9. Заключение.
Вулканы – очень опасное природное явление. Мне бы не хотелось, чтобы они возникли там, где я живу, в Нижегородской области. Как я выяснил в своей работе, вулканы происходят на границах плит, в местах их стыках. Обширное пространство России принадлежит к малоподвижным участкам земной коры. А наша Нижегородская область и вовсе находится на платформе, далеко от разрывов и границ плит. Следовательно, моя гипотеза, выдвинутая в начале работы, не подтвердилась. В ближайшее время вулканы в Средней полосе России возникнуть не могут. На территории России вулканы расположены на полуострове Камчатка. Наиболее известны следующие вулканы в России: Шишель, Шивелуч, Толбачик, Кроноцкая сопка, Корякская сопка, Ключевская сопка, Авачинская сопка, Карымская сопка и Ичинская сопка. http://www.geoglobus.ru/earth/geo3/earth17.php
5.