Чем вулканы полезны людям
Необходимые и полезные свойства вулканов
Дата добавления статьи: 13.12.2014
Несмотря на то, что вулканы приносят невероятные разрушения, из-за них происходят цунами и эвакуируется большое количество людей, у этих огнедышащих гор есть свои преимущества и достоинства, сообщают Gismeteo.Новости.
Вот семь причин необходимости и полезных свойств вулканов:
— вулканический пепел является бесплатным и очень полезным удобрением, который быстро перемешивается с почвой и содержит нужные растениям минералы. Это, наверное, самое важное преимущество вулканов. Даже при постоянной угрозе вулканических извержений в некоторых регионах население отказывается покидать плодородные земли;
— труднодоступность вулканических склонов, где растут редкие растения, и нашли приют редкие животные – значимая причина для экологов;
— вулканические газы ускоряют процессы поступления воды в атмосферу, таким образом ее формируя – это неоспоримое достоинство вулканов. Именно океаны Земли образованы благодаря вулканической деятельности;
— вулканы выполняют функцию «выхлопных труб» – помогают нашей Земле охлаждать ее внутренности;
— вулканические извержения образуют острова, тем самым увеличивая площадь материков;
— отложения вулканических веществ, таких как базальт, афанит, пемза, перлит широко используются в строительстве и различных отраслях промышленности;
— тепло вулканов может быть использовано и используется для получения «зеленой» энергии, мощность которой может полностью обеспечивать теплоэнергией большие города и поселки.
Какую пользу приносят вулканы?
Вулканы обладают разрушительной силой, но в то же время приносят большую пользу, способствуя плодородию почв, появлению полезных ископаемых и балансу температурных режимов.
Обогащение почвы
Во время извержений вулканов из их кратеров выбрасывается огромное количество пепла, который оседает на обширных территориях вокруг вершины. В зависимости от химического состава магмы эта зола содержит в себе различные элементы и минералы – диоксид кремния, углекислый газ, диоксид серы, сероводород, хлористый водород. Вместе с пеплом из жерла вылетают кусочки пироксена и полевого шпата, в которых присутствуют железо, магний и калий.
Почвы на склонах вулканов и в прилегающих долинах отличаются большой плодородностью. В Италии наилучшие урожаи собирают в регионах вокруг Неаполя, где деятельность Везувия создала оптимальные условия для жизни растений. Другой плодородный район планеты – остров Гавайи. В период между XV и XVIII столетиями здесь в большом количестве выращивали сладкий картофель, что способствовало расцвету гавайской культуры и процветанию местных сельскохозяйственных общин.
Поля на потухшем вулкане во Вьетнаме
Создание островов
Эруптивная деятельность вулканов приводит к подъему участков дна в морях и океанах, в результате чего на географической карте планеты появляются новые острова. Вся Гавайская цепь островов была создана постоянными извержениями, происходящими в мантийной горячей точке. Благодаря вулканам появились Микронезия, острова Рюкю (между Тайванем и Японией), Алеутские острова (у берегов Аляски), Марианские острова и архипелаг Бисмарка в Тихом океане.
В Средиземном море эти гиганты построили Ионические острова, Кипр, Крит, а в Карибском море – Антильские острова. Появление на новых участках суши уникальных видов растений и животных способствует созданию сбалансированных экосистем и возникновению новых уровней биоразнообразия.
Одним из последних на земном шаре сформировался пока безымянный вулканический островок недалеко от архипелага Вавау в Королевстве Тонга. Его появление удалось заснять экипажу яхты Maiken, проплывавшей в то время поблизости. Сначала моряки обратили внимание на странный цвет воды, напоминавший песчаный пляж посреди океана.
По мере движения вокруг судна стали появляться плавающие куски пемзы, а затем моряки увидели вдалеке высокий столб дыма.
Вскоре перед экипажем возник извергающийся подводный вулкан, который поднялся над поверхностью океана и образовал остров.
Строительные материалы и драгоценные камни
Извержения вулканов дарят людям ценные строительные материалы. Вулканический пепел и пемза используются в качестве легкого заполнителя для изготовления цемента, а перлит благодаря его способности к быстрому расширению нередко добавляют в штукатурку. Дробленый базальт применяется в железнодорожном балласте и при строительстве защитных механизмов вдоль береговой линии. Закаленный вулканический пепел (туф) считается одним из самых крепких и в то же время легких строительных материалов. Древние римляне смешивали его с известью, получая бетон для возведения зданий. Крыша римского Пантеона сделана именно из туфа.
В вулканических породах часто встречаются драгоценные металлы (серебро, золото, медь) и самоцветы (опал, обсидиан, агат). Ученые до сих пор не могут точно определить, как в недрах Земли образуются алмазы, но хорошо известно, что эти драгоценные камни выносятся на поверхность вулканической магмой при образовании кимберлитовых трубок.
Охлаждение планеты
Вулканы играют жизненно важную роль в периодическом охлаждении планеты. Когда пепел и диоксид серы выбрасываются в воздух, они способствуют отражению солнечных лучей обратно в космос и тем самым снижают количество тепловой энергии, поглощаемой атмосферой. Этот процесс, называемый «глобальное затемнение», является предметом научных исследований на протяжении многих десятилетий. Ученые давно обратили внимание, что после особенно крупных извержений температура воздуха на Земле снижается на несколько градусов, в связи с чем предложили использовать диоксид серы для борьбы с глобальным потеплением.
Горячие источники и геотермальная энергия
Еще одно преимущество вулканизма – образование геотермальных полей с относительно высоким тепловым потоком. Поля с низкими температурами (+20…+100 °С) обычно появляются в результате нагрева ниже активных разломов, а поля с высокими температурами (выше +100 °С) связаны с активной вулканической деятельностью.
На этих территориях можно встретить горячие источники, гейзеры, кипящие бассейны грязи, которые часто являются популярными туристическими местами. Но, помимо своей природной красоты, они неоценимы в качестве источника геотермальной энергии. В таких странах, как Кения, Исландия, Новая Зеландия, Филиппины, Коста-Рика и Сальвадор, электроэнергия, добываемая на геотермальных полях, обеспечивает значительную часть энергоснабжения государства – от 14 % в Коста-Рике до 51 % в Кении.
Таким образом, вулканы – не только разрушительная, но еще и созидательная сила. Электроэнергия, оптимальная температура воздуха, богатая почва, обеспечивающая идеальные условия для сельского хозяйства, биологическое разнообразие – всё это дарят нам грозные и могучие гиганты, без которых жизнь на нашей Земле была бы совсем иной.
Чем вулканы полезны людям
Исследовательские работы и проекты
Опасность и польза вулканов
4. Опасность и польза вулканов
Опасность вулканической деятельности
Извержения вулканов угрожают жизни людей и наносят материальный ущерб. Лавовые потоки разрушают здания, перекрывают дороги и сельскохозяйственные земли, которые на много столетий исключаются из хозяйственного использования.
Вследствие вулканических извержений на крышах зданий накапливаются мощные слои пепла, что грозит их обрушением. Попадание в легкие мельчайших частиц пепла приводит к гибели скота.
Взвесь пепла в воздухе представляет опасность для автомобильного и воздушного транспорта.
Польза вулканов
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 обогащает почву. Особенно полезны пеплы Везувия.
Продукты вулканических извержений – пемза, обсидиан, базальт – уже давно используются человеком для строительства домов и церквей.
Серу используют для производства спичек, красителей и удобрений. Так что, вулканы приносят не только разрушения, но и пользу.[6]
Таким образом, вулканы – не только разрушительная, но еще и созидательная сила.
Электроэнергия, оптимальная температура воздуха, богатая почва, обеспечивающая идеальные условия для сельского хозяйства, биологическое разнообразие – всё это дарят нам грозные и могучие гиганты, без которых жизнь на нашей Земле была бы совсем иной.
Зачем Земле вулканы?
Хотя вулканы принято считать причинами разрушений, эвакуаций и даже цунами, огнедышащие горы имеют и ряд полезных свойств. Самое важное преимущество вулканов — производство бесплатного и очень полезного удобрения во время извержений.
Вулканический пепел содержит нужные растениям минералы и за счет своей консистенции быстро перемешивается с почвой. Фермеры в Индонезии, Японии, Италии и на Филиппинах даже при постоянной угрозе внезапных извержений отказываются от переезда из окрестностей вулканов.
Вторым — и самым значимым для экологов — плюсом вулканов является труднодоступность их склонов, на которых находят приют редкие растения и животные.
Еще одно неоспоримое достоинство вулканов — вулканические газы, которые убыстряют процесс поступления воды в атмосферу, тем самым, формируя ее. Земные океаны также обязаны своим существованием вулканической деятельности.
Для планеты вулканы являются своеобразными «выхлопными трубами», помогая охлаждать внутренность Земли.
За счет вулканических извержений образуются острова (как, например, вулканический остров Нисиносима) и увеличивается площадь материков.
Отложения вулканических веществ также используются в качестве строительных материалов. В 1960-х гг. ученый Роберт Бейтс отметил, что базальт и афанит (минералы вулканического происхождения) могут использоваться для производства щебня. Высокоплотные базальт и афанит входят в состав бетонных экранов ядерных реакторов. Пемза, вулканический пепел и перлит также могут использоваться в промышленности и строительстве.
Кроме того, тепло вулканов может использоваться для получения «зеленой» энергии. По расчетам ученых, примерный электрический и тепловой потенциал Корякско-Авачинской группы вулканов — около 6 тыс. Гкал в час. Это полностью покрывает потребность в тепловой энергии Петропавловска-Камчатского и Елизово.
Чем вулканы полезны людям
2.1. Теоретическая часть
2.1.1. Что такое вулкан
2.1.2. Как образуются вулканы
2.1.3. Типы и виды вулканов
2.1.4. Последствия извержения вулканов
2.2. Практическая часть
2.2.1. Анкетирование одноклассников
2.2.3. Извержение вулкана в домашних условиях
4. Список использованной литературы
1. Введение
Мы жители планеты Земля зачастую распоряжаемся природными ресурсами, не замечая, как губительно относимся к природе: вырубаем леса, строим новые заводы, загрязняем окружающую среду и т.д. Всё это способствует экологическому кризису, который существует многие годы. Природа не оставляет без внимания то, как мы внедряемся в её жизнь. Она отвечает нам на данное внедрение природными катастрофами: землетрясениями, наводнениями, извержениями вулканов, ураганами.
Особенно меня заинтересовало извержение вулканов. Во все времена, вулканы не только пугали жителей нашей планеты, но и привлекали внимание своей силой и мощью, люди стали предсказывать извержения, а также использовать продукты извержения.
Гипотеза: Я думаю, не смотря на разрушающую силу вулканов, от них есть польза.
Цель исследования: узнать происхождение вулканов на Земле, какой вред и пользу приносят вулканы.
Для достижения данной цели мною были поставлены следующие задачи:
1. Изучить информацию о вулканах.
2. Сделать модель вулкана и смоделировать процесс извержения.
3. Выявить последствия извержений.
В работе использовались как теоретические исследования, так и практическая работа.
Предмет исследования: моделирование процесса извержения вулкана.
Объект исследования: вулканы.
Методы и приемы исследования:
1.Изучение и анализ научно – популярной литературы, Интернет.
2. Просмотр детских познавательных программ.
4. Наблюдение и сравнение.
4. Анкетирование одноклассников.
Практическая значимость: результаты исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира.
2. Теоретическая часть
2.1.1. Что такое вулкан
2.1.2 Как образуются вулканы
Чтобы разобраться в природе вулканов, нужно знать строение Земли. Земля состоит из нескольких слоев, образованных разными горными породами. Мы живем на наружном, самом тонком слое, который называется земной корой. Кора такая тоненькая, как если бы на мячик (представьте, что это Земной шар) прилепили наклейку, вернее много наклеек рядом друг с другом. Ведь кора состоит примерно из 20 больших и малых плит, которые называются тектоническими. Плиты как бы плавают на поверхности вязкого, пастообразного расплавленного вещества, которое называется магма. Слово магма и переводится с греческого как тесто или паста.
Места, где самые большие плиты соприкасаются друг с другом, называются разломами. Большинство действующих вулканов сосредоточено на границах этих плит. Самая активная зона на Земле называется Огненным кольцом и находится она по краям Тихого океана. В этих местах много гор и островов, которые образовались на месте древних вулканов.( http://children.claw.ru/3_earth_universe/content/006/31.htm Claw.ru: Детская энциклопедия) 2.1.3. Что происходит при извержении
Иногда раскаленная магма просачивается сквозь разломы наружу. Если мощному потоку магмы путь наверх преграждают породы земной коры, давление стремящейся наружу магмы возрастает. Когда оно становится слишком большим, магма прорывается сквозь кору. Тогда происходит вулканическое извержение, сопровождающееся мощным выбросом магмы, пепла, газов и кусков горных пород.
Магма, вырвавшаяся из вулкана, называется лавой. Она вытекает из жерла вулкана в виде горячего потока. Но на воздухе лава остывает и затвердевает, образуя вокруг отверстия в земной коре вулканическую гору. Кусочки застывшей лавы — пемза. Внутри этого камешка пузырьки воздуха. Это потому, что лава кипела и бурлила, а потом так и застыла.
Вулканический пепел похож на обыкновенный, но если посмотреть на него под микроскопом, то станет хорошо видно, что это осколки вулканического стекла. Извержение выбрасывает пепел на очень большую высоту, иногда даже на несколько километров.
Причины извержений вулкана: землетрясение, лавовая пробка, проникновение воды, направление движения плит. 2.1.4 Типы и виды вулканов
Извержения вулканов происходит по-разному. Характер извержения зависит от многих причин — в основном это вязкость магмы и количество вулканических газов.
Самые страшные вулканы Кальдеры — эти вулканы взрываются так сильно, что разрушают сами себя, и на их месте остается лишь большая воронка.
Самый высокий вулкан на Земле Охос-дель-Саладо (6893 м) находится в Южной Америке в горах Андах.
В России больше всего вулканов на Камчатке (более 300). Самый высокий из них – Ключевская сопка высотой 4835 м.
Вулканы имеются не только на Земле, но и на других планетах и их спутниках. Самым высоким вулканом Солнечной системы является марсианский вулкан Олимп, высотой 21 км 200 м. 2.1.5 Последствия извержения вулканов
Какой вред приносят вулканы?
На нашей планете более 1000 вулканов. Большая часть из них потухла, казалось бы навсегда, но они только спят и каждую минуту могут проснуться. Одни вулканы просыпаются очень редко: один раз в 100 или даже в 1000 лет. Есть вулканы, которые и не думают притворяться спящими, они дымят не переставая. Каждые десять минут из них вылетают камни, пепел, пар и вытекает лава. Под пеплом и лавой погибают города, острова и даже страны.
В настоящее время ученым, которые занимаются изучением вулканов, иногда удается предугадать извержение заранее и жители могут покинуть города и спастись. Но вот когда проснулся дремавший на протяжении многих веков вулкан Везувий, сейсмологов еще не было, и беда застала людей врасплох. Жители пытались убежать, но спастись никому не удалось. Когда извержение закончилось, то оказалось, что цветущие города полностью исчезли с лица земли. Прошло почти семнадцать столетий, когда под слоем спрессовавшегося вулканического пепла были случайно обнаружены остатки погибших городов. Начались раскопки. От пепла очистили почти весь город Помпеи. Перед изумленными археологами предстали дома с предметами быта, храмы, памятники. Все осталось так, как было в день, когда проснулся Везувий. (http://children.claw.ru/3_earth_universe/content/006/30.htm Claw.ru: Детская энциклопедия).
Страшная трагедия, случившаяся в далеком прошлом, произвело огромное впечатление на русского художника Карла Брюллова, который изобразил ее на своем полотне Последний день Помпеи.
Вывод:
1. при извержении вулканов погибает много людей;
2. огромные города превращаются в груды пепла;
3. происходит загрязнение питьевой воды, водоемов, рек;
4. из-за загрязнения окружающего воздуха люди начинают болеть;
5. затрудняются авиасообщения между городами, странами;
6. происходит похолодание климата;
7. большинство мощных извержений сопровождается землетрясениями.
Есть ли польза от вулканов? Извержение вулкана — это катастрофа для людей. Однако польза от вулканов для людей тоже есть. Благодаря им образуются горные породы, из которых состоит земная кора. В вулканических породах есть элементы ценные для человека: сера, медь, олово, золото, серебро. Многие крестьяне селятся на вулканах, потому что почва очень плодородна. Продукты извержений: пемза, обсидиан, базальт – используются в строительстве. Из затвердевшей лавы строят дома. Из вулканической пыли делают лекарства, удобрения, очистители для воды. Внутреннее тепло Земли используют для выработки электроэнергии. Термальные источники и грязи богаты минеральными веществами. Они используются для лечения людей. А еще вулканы доставляют нам из земных недр углерод, азот и другие газы, без которых жизнь на Земле невозможна. Вывод: польза от вулканов для людей тоже есть. Практическая часть Опыт№ 1
Движение тектонических плит
Я погрузила плитки шоколада, которые заменили тектонические плиты в окрашенное тесто «магму». При помощи палочек создала движение и увидела, что магма просачивается в трещины.
Вывод: под воздействием движения тектонических плит, магма может подниматься к поверхности земли.
Опыт № 2
Я надула и слегка сжала в кулаке шарик, но продолжала надувать. Шарик раздулся между пальцев.
Опыт № 3
Взрыв
Такой же эффект происходит, если открыть газированный теплый напиток (лимонад, квас). Раздается хлопок, из бутылки вырывается мощная струя напитка. А если бутылка неплотно закрыта, то эта струя может сама вышибить пробку из бутылки. Вот вам и домашний вулкан!
Опыт № 4
Извержение вулкана в домашних условиях
Прочитав одну из статей в интернете, я узнала, что можно смоделировать извержение вулкана и в домашних условиях. Мне потребовались следующие материалы для опыта: пищевая сода (2 столовые ложки); уксус (70 мл);стеклянная (150 мл);пластилин разных цветов; средство для мытья посуды; гуашь красного цвета.
Алгоритм действий:
1) Облепляем банку пластилином, используя разные цвета
2) Разводим гуашь красного цвета в воде
3) Насыпаем в «кратер» 2 ст. л. соды
4) Наливаем 2 ст. л. жидкости для мытья посуды
5) Вливаем 50-70 мл уксуса
6) Наблюдаю «извержение вулкана»
Из проведенного эксперимента можно сделать следующий вывод: при соединении соды и уксуса 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 показала и объяснила ребятам природу возникновения вулканов на Земле.
Опыт № 4
Исследование камней вулканического происхождения.Материал: миска с водой, камни и кусочек пемзы.Рассмотрела внимательно камни и пемзу и сравнила их друг с другом: в пемзе очень много дырочек. Опустила камни и кусочек пемзы в миску с водой. Есть ли пузырьки? Плавает или тонет пемза?
Заключение
Моя гипотеза подтвердилась. Я выяснила, что наряду с опасностью извержений вулканов есть и польза: термальные источники, грязевые вулканы, залежи полезных ископаемых, драгоценных минералов, область рядом с вулканами заселена довольно давно и густо, и склоны вулкана сплошь заняты мелкими поселениями из-за плодородной вулканической почвы. Вулканы внушали людям благоговение и ужас. Кое-где этим горам поклоняются и сегодня. Одно остается неизменным: мы не можем влиять на вулканы. Извержение – это всегда признак неуправляемой природы. Моя гипотеза подтвердилась. Действительно кроме ужаса, который приносят извержения вулканов, есть и польза. Конечным результатом моей работы стали проделанные на уроке опыты, которые вызвали у одноклассников огромный интерес. В дальнейшем я хочу изучить действующие вулканы России на Дальнем Востоке.
Приложение
Список литературы
4. Википедия Журнал «ГЕО» № 86, май 2005 г.
5. Большая энциклопедия знаний, изд-во «Эксмо», 2010г., 343 стр.5.
6. Полная энциклопедия: Земля, изд-во «Эксмо», 2010г., 255 стр
Интернет – ресурсы: