Гейзеры и вулканы. «Вулканы

1. Возникновение вулканов и их строение. Вулкан - гора конической формы, из горловины которой выбрасывается горючий газ, пар, пепел, камни и др. горные породы, а также при этом по поверхности земли растекаются мощные потоки раскаленной лавы (рис. 38). Магма, расположенная глубоко в земной коре, по образовавшимся трещинам устремляется вверх и изливается на поверхность. Изливающуюся магму называют лавой, а горловину (канал), по которой поднимается магма - жерлом вулкана. Жерло на вершине горы заканчивается чашеобразным углублением - кратером (по-гречески кратер - большая чаша).

Рис. 38. Строение вулкана (в разрезе): а - кратер; б - жерло; в - боковой кратер; г - очаг магмы.

Жерло кратера - очаг лавы-магмы. Извержение вулкана сопровождается подземным гулом, а из кратера с грохотом выходят газы и водяной пар. Пар с пеплом, поднявшись на большую высоту в виде столба, наверху образует облака. Пепел в виде мельчайших частиц пыли оседает вокруг вулкана, покрывая огромной толщей окружающую местность. Как правило, над вулканом сгущаются тучи, гремит гром, сверкает молния и идет сильный дождь.
На склонах гор вода, смешанная с пеплом, образует мощные грязевые потоки, которые несутся вниз, разрушая населенные пункты и опустошая все на своем пути. Сразу после этого из кратера вырывается огненно-раскаленная лава и разливается на поверхности земли.
Города Древнего Рима Помпеи и Геркуланум при извержении вулкана Везувий были разрушены и засыпаны пеплом. Только через много лет поверхность уплотненного пепла и застывшей лавы покрыла плодородная почва и густая растительность.

2. Потухшие и действующие вулканы. Как отличить потухший вулкан? Конусообразная форма горы и кратер на вершине свидетельствуют об их активной жизни в прошлом. Вулканы, об извержениях которых в истории человечества не сохранилось никаких сведений, называют потухшими вулканами. Например, к числу потухших вулканов относятся Эльбрус и Казбек на Кавказе.
Иногда и потухшие вулканы начинают извергаться. Например, в 1960 г. в Чили во время землетрясения вулканы, считавшиеся потухшими, начали извергаться. Поэтому их точнее было бы назвать «уснувшими».
Вулканы, из жерла которых постоянно происходят извержения, называют действующими вулканами. Например, Ключевская сопка на Камчатке (рис. 39).

Рис. 39. Вулкан Ключевская сопка.

Распространение вулканов на Земле связано с землетрясениями и горообразованием местности.
Действующие вулканы широко распространены в местах с продолжающимся горообразованием. В таких местах магма быстро находит выход на поверхность земли. Вулканы обычно располагаются цепочкой вдоль трещин в земной коре. Отдельный вулкан встречается редко. Большинство вулканов расположены на побережье

Тихого океана. Это место называют Тихоокеанским вулканическим поясом.
Вулканы извергаются не только на суше, но и на дне океанов и морей. Близ кратера такого вулкана под водой появляется новый ост­ров. Например, Курильские острова в Тихом океане являются потух­шими вулканами.
На этих островах много густонаселенных местностей, городов и промышленных центров.

В 1883 г. на одном из маленьких островов в Индонезии между Азией и Австралией произошло сильное извержение вулкана Кракатау. От мощного взрыва многие участки острова исчезли. Поднявшийся в верхние слои пепел несколько месяцев застилал небо. На море поднялась высокая волна, которая дошла до Индийского и Тихого океанов. Несколько городов и селений соседнего острова смыла гигантская волна и погибли десятки тысяч человек.

3. Для чего изучают вулканы? Значение деятельности вулканов.
Извержения вулканов дают ученым сведения о составе и свойствах веществ, находящихся в литосфере. Изучение вулканов помогает определить происхождение полезных ископаемых. Благодаря исследованиям можно предсказать начало извержения вулкана и предотвратить бедствия.
Ученые установили, что районы землетрясений и извержений вулканов часто совпадают. Эти явления характерны для районов с не­устойчивой земной корой.
Вам известно о том, что при извержении вулкана выходит водяной пар с газом. Многие ученые в последнее время считают, что наличие вод на земной поверхности и определенного количества кислорода в атмосфере связано именно с вулканическими явлениями.
Таким образом, вулканы выполняют важную роль при образовании литосферы, гидросферы и атмосферы.

4. Горячие источники и гейзеры. В некоторых районах земного шара температура подземных вод высокая и в их составе встречаются в растворенном виде различные соли и газы. Такие подземные воды называют минеральными. Минеральная вода имеет определенный вкус и запах. Появление таких вод связано с нахождением вблизи них еще не остывшего очага магмы. Магма, нагревая воду, растворяет соли.
Одним из явлений вулканического действия являются гейзеры (по-исландски гейза - хлынуть).

Рис. 40. Гейзер.

Время от времени фонтанирующий источник горячей воды с па­ром называют гейзером (рис. 40). Горячая вода с температу­рой выше 100°С, вытекая из недр земли, через трещины поднимает­ся вверх. Из горловины гейзера сначала выходит горячий пар, за­тем за ним вырывается горячая вода на высоту нескольких десятков метров. Все это сопровождается сильным грохотом. Гейзер фонтанирует 1-2 минуты и останавливается до следующего накопления горячей воды и пара. Гейзеры распространены в Тихоокеанском вулканическом поясе - на Камчатке, в Японии, Новой Зеландии, на побережье Северной Америки и на острове Исландия.

1. Как образуется вулкан?

2. Опишите строение вулкана.

3. Для чего необходимо изучать вулканы?

4. Какова роль деятельности вулканов в формировании поверхности Земли?

5. При каких условиях возникают горячие источники и гейзеры?

6. На контурной карте отметьте районы часто повторяющихся землетрясений и распространения вулканов. Сравнивая составленную карту с физической картой, определите зависимость расположения сейсмических и вулканических районов с рельефом Земли.

7*. Допустим, вы попали в местность, где раньше происходила вулканическая деятельность. По каким признакам мож­но доказать, что рядом присутствует потухший вулкан?

Данный видеоурок предназначен для самостоятельного изучения темы «Вулканы. Горячие источники, гейзеры». При помощи него вы сможете получить представление о вулканах, их строении, видах и способах образования. Учитель расскажет о горячих источниках и гейзерах, а также об их особенностях.

Вулканы бывают разные, многие находятся на дне океанов; формируются разные периоды времени. Благодаря подводным вулканам образуются вулканические острова.

В верхней части мантии ее вещество плавится, и образуется очаг магмы - «сердце» вулкана. Именно это вещество изливается из вулкана. Под давлением через трещины в земной коре и более мягкие горные породы магма устремляется наверх. Когда магма вытекает на поверхность, она теряет часть веществ и немного остывает, образуя потоки лавы и пепел.

Рис. 2. Строение вулкана ()

Рис. 3. Извержение вулкана ()

Самый высокий вулкан России - Ключевская Сопка, высотой 4750 метров. Самые высокие вулканы Земли: Охос-дель-Саладо, Килиманджаро. Высота марсианского вулкана Олимп составляет 26 километров! Этот вулкан является самой высокой горой в Солнечной системе.

Рис. 4. Ключевская Сопка ()

Вулканы бывают:

1. Потухшие (не извергались на памяти человека): Эльбрус, Казбек.

2. Уснувшие (вулканы, которые не извергались и вдруг стали извергаться).

3. Действующие (извергались относительно недавно): Ключевская Сопка, Этна, Льяма, Асама.

В древности люди очень боялись вулканов и их извержений. В настоящее время вулканы являются объектами изучения, в том числе такой науки, как вулканология. Больше всего вулканов находится в пределах Тихоокеанского огненного кольца.

В местах, где есть вулканы, температуры подземных вод очень высоки. Эти воды могут постепенно выходить на поверхность. Такие объекты природы называют горячими источниками.

Иногда горячие источники могут фонтанировать под давлением, выбрасывая горячую воду и пар из недр Земли, такие объекты называют гейзеры. Гейзеры используют при обогреве, для получения энергии на ГеоТЭС, для лечения.

Домашнее задание

Параграф 19.

1. Расскажите про строение вулкана.

Список литературы

Основная

1. Начальный курс географии: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений / Т.П. Герасимова, Н.П. Неклюкова. - 10-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, 2010. - 176 с.

2. География. 6 кл.: атлас. - 3-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, ДИК, 2011. - 32 с.

3. География. 6 кл.: атлас. - 4-е изд., стереотип. - М.: Дрофа, ДИК, 2013. - 32 с.

4. География. 6 кл.: конт. карты. - М.: ДИК, Дрофа, 2012. - 16 с.

Энциклопедии, словари, справочники и статистические сборники

1. География. Современная иллюстрированная энциклопедия / А.П. Горкин. - М.: Росмэн-Пресс, 2006. - 624 с.

Литература для подготовки к ГИА и ЕГЭ

1. География: начальный курс. Тесты. Учеб. пособие для учащихся 6 кл. - М.: Гуманит. изд. центр ВЛАДОС, 2011. - 144 с.

2. Тесты. География. 6-10 кл.: Учебно-методическое пособие / А.А. Летягин. - М.: ООО «Агентство «КРПА «Олимп»: «Астрель», «АСТ», 2001. - 284 с.

Материалы в сети Интернет

1. Федеральный институт педагогических измерений ().

2. Русское Географическое Общество ().

Кратер –чашевидное отверстие на вершине вулкана через которое на поверхность земли выходит лава, пепел, пар, вулканические бомбы… Жерло – канал по которому движется лава Очаг магмы –расплавленное вещество мантии возникающее в отдельных очагах на разных глубинах верхней мантии Лава – излившаяся на поверхность магма. Температура 750 – 1250оС. Скорость течения 300 – 500 метров в час.

Вулканы действующие уснувшие потухшие вулканы, которые извергаются в наши дни или на памяти человечества. Их насчитывается 800 (На Камчатке). не извергавшиеся на памяти человечества, но иногда они начинают действовать. бездействуют много тысяч лет. (Крым, Забайкалье).

На главном острове Гавайи находится вулкан Мануа-Лоа Характерная особенность его состоит в том, что базальтовые расплавы здесь изливаются относительно спокойно, без взрывов. Расплав слабо насыщен газами и имеет небольшую вязкость, хотя иногда и возникают необыкновенно эффектные лавовые фонтаны В результате такого извержения вулкан имеет очень пологие склоны, на которых расположено несколько кратеров. Вулкан Килауэа, расположенный в Гавайском архипелаге самый активный вулкан в настоящее время. Вулкан поднимается всего на 1,2 км над уровнем моря, однако его последнее длительное извержение началось в 1983 году и продолжается до сих пор. Потоки лавы уходят в океан на км.

Крупнейшие вулканы планеты (практическая работа с физической и к/к картой) Название вулкана Материк, где находится Абсолютная высота Действующий или потухший координаты Ключевская Сопка Евразия4750действующий68с.ш 160в.д. Везувий?? действующий? Этна?? действующий? Эльбрус?? потухший? Кракатау?? действующий? Фудзияма?? действующий? Гекла?? действующий? Котопахи?? действующий? Орисаба?? действующий?

Государство Исландия располагается на одноименном острове в Атлантическом океане, неподалеку от Скандинавского полуострова. Общая площадь составляет 103 000 км квадратных, протяженность береговой линии - 6 000 км. Северное и восточное побережье страны представлено фьордами и заливами, глубоко врезающимися в высокие берега. С южной и западной стороны преобладают низменности, вплотную к которым подходят лагуны и крупные заливы.

Рельеф Исландии

Рельеф Исландии представляет собой плоскогорье с крутыми обрывами. Высота его достигает 400 - 600 м. На исландском плоскогорье располагаются вулканические горы и высокогорные плато. Высота отдельных пиков достигает 2 000 м.

Низменности Исландии занимают южную, западную и юго-западную части острова. В соотношении с плоскогорьем они составляют 7% территории государства. Низменности по большей части заболоченные.

В геологическом плане остров Исландия является молодым образованием. Его рельеф - наглядное свидетельство вулканического происхождения. На территории острова представлены практически все типы вулканов из имеющихся на земном шаре. Часто встречаемыми являются кратеры, возникшие вдоль тектонических разломов и трещин.

Извержения и землетрясения происходят на острове регулярно. Активная вулканическая деятельность Исландии является причиной появления на территории страны множества термальных источников и гейзеров.

Вулканы Исландии

Самый крупный вулкан Исландии. Действующий. Высота его - 2 119 м. Относится к самому крупному леднику страны.

Вершины Эрайвайёкюдля покрыты льдом. Всего в истории острова зафиксировано два его извержения: взрывное с наводнениями, в 1362 году и затяжное, в период с 1727 по 1728 гг.

Вулкан, являющийся символом Исландии. Активный. Извергается регулярно один раз в 50 лет. Высота его составляет 1 491 м. Последнее его извержение произошло в 2000 году.

Это стратовулкан конической формы, вершина которого практически все время скрыта облачной шапкой. Ранее на склонах его гор росли деревья и прочая растительность, сегодня никаких растений не имеется.

Еще один стратовулкан Исландии, высотой 1 516 м. Располагается в центре исландского плато, является действующим. Последнее извержение состоялось в 1961 году.

В кальдере вулкана Аскья имеется два озера, которые образовались в результате извержения 1875 года:

• озеро Эскьватн - самое глубокое озеро страны, глубиной 220 м, на сегодняшний день покрыто льдом;
• озеро Вити - геотермальное с водой молочно-голубого оттенка, издающее запах серы.

Наличие озер сделало вулкан туристической достопримечательностью.

Вулкан щитовидного типа, представленный сотней кратеров. Протяженность его составляет 25 км, самая высокая точка - 818 м.

Вулкан действующий. Одно из его извержений, состоявшееся в 1783- 1784 гг., стало самым разрушительным за последнее тысячелетие. Длина извергаемого лавового потока составила 130 км. Было уничтожено порядка половины всего поголовья страны. Спровоцированное таяние ледников привело к наводнениям, унесшим жизни 20% населения.

Погодные катаклизмы коснулись всего Северного полушария земли. Температура воздуха в течение года понизилась на несколько градусов.

Второй по высоте вулкан Исландии, 2 009 м. Это подледный стратовулкан. Действующий. Крайний период его активности начался в 2007 году, с тех пор интенсивность деятельности стала возрастать. Извержения сопровождаются подземными толчками.

Последнее извержение произошло в августе 2014 года. Магнитуда колебаний достигла 5 баллов, раскаленная лава выходила из разломов на поверхность. Жители окрестностей были эвакуированы.

Гейзеры Исландии

Является главной туристической достопримечательностью. Расположен в долине Хёйкадалюр. В редкие периоды активности выбрасывает на землю столб воды, достигающий высоты 60 м. В период спячки превращается в неглубокое озеро с водой зеленого цвета. Неактивное состояние может наблюдаться в течение нескольких лет.

Зависит активность гейзера от сейсмических процессов и вулканической деятельности. Активное состояние с извержениями до 8 раз в день наблюдалось в 2000 году. В 80-е годы прошлого века активно практиковалось искусственное воздействие на активность гейзера за счет добавления мыла. Ввиду экологических проблем данная практика была упразднена, и подобные меры воздействия теперь применяются исключительно в день независимости страны, 17 июня.

Гейзер располагается неподалеку от Большого Гейзера. Является активным. Высота столпа воды может достигать 30 м. Периоды между извержениями составляют 5 - 6 минут, нередки случаи, когда гейзер извергается до 3-х раз подряд.

Гейзер окружен мелкими озерами с голубой и прозрачной водой, которые являются вышедшими на поверхность горячими подземными водами. В местности, где расположен гейзер, также стоит запах сероводорода.

Сто лет назад, после ужасающего извержения вулкана Таравера, на одном из островов Новой Зеландии образовался гейзер впечатляющих размеров: столб выбрасываемой воды из недр Земли превышал четыреста метров. Фонтан был чёрного цвета, он то вздымался вверх, то успокаивался дня на два – и снова принимался за работу. Так, продолжалось несколько лет, пока не образовалось огромное кипящее озеро. Тут и возникла взаимосвязь — вулканы и гейзеры.

Естественно, далеко не все гейзеры действуют подобным образом и создают чудеса такого масштаба, но то, что вулканы и гейзеры взаимосвязаны — это факт, поскольку они являются проявлением поздней стадии вулканической активности и увидеть их можно только там, где расположены огнедышащие горы.

Гейзер — это источник, который по мере накопления в нём воды, со взрывом и грохотом выбрасывает над земной поверхностью столб воды, температура которой нередко превышает 100°С (при этом он может быть, как совсем невысоким, так и извергать струю на целых 80 метров вверх). Фонтан этот бьёт некоторое время, затем успокаивается, пар исчезает, и почти ничего не напоминает о былой активности. Большой гейзер действует только в тех местах, где вулканы либо активны до сих пор, либо были такими до недавнего времени.

Своё название — это удивительное явление природы получило в честь одного из самых старых известных людям исландских гейзеров Гейсир (в переводе означает «прорываться») из всемирно знаменитой долины Хёйкадалюр, (Долины гейзеров).

Внешний вид

Гейзер – это далеко не всегда высокий фонтан, иногда струя выплёскивается невысоко или показывается в виде брызг, а некоторые представляют собой обыкновенные лужи с кипящей водой. Окружают их обычно каменистые, часто – разноцветные образования, чем-то напоминающие красивые искусственные решётки. Источник выстраивается кремнезем (гейзерит), который попадает на поверхность земли вместе с горячим бурлящим потоком.

Такие каменистые образования нередко могут занять несколько десятков квадратных метров, или начать расти вверх. Например, вокруг Великана, крупнейшего гейзера Камчатки (фонтан которого составляет несколько десятков метров), размер площадки из гейзерита не менее впечатляющий, как и его название, и занимает около гектара, при этом натёки на ней чрезвычайно сильно напоминают небольшие серо-жёлтые розочки.

Такие каменистые источники способны принимать разную форму:

• Бассейна;
• Кратера;
• Чаши;
• Низкого, очень пологого купола;
• Скалистого образования в виде конусов с усеченными контурами и крутыми склонами;
• В некоторых случаях форма бывает совершенно необыкновенной и причудливой, например, когда минералы образуют цветок или кристаллы.

Перед тем как вода начинает извергаться, она медленно заполняет каменистое образование, бурлит и выплескивается. После того как фонтан успокаивается, бассейн полностью освобождается от воды. Если точно знаешь, что гейзер сейчас не выплеснет наружу новую струю, можно рискнуть и (с разрешения гида) заглянуть внутрь – тогда любопытствующие смогут рассмотреть жерло, далеко уходящее в недра Земли. Эти источники находятся не только на дне, но и на стенках каменистых образований.

Образование

Гейзер образуется только там, где неостывшая после извержения магма расположилась максимально близко к поверхности Земли. Горячая магма постоянно выделяет огромное количество газов и пар, которые поднимаются наверх по всем доступным им трещинам, попадая, таким образом, в пещеры, созданные, когда извергался вулкан. Эти пещеры представляют собой целый лабиринт, гроты которого, заполненные подземными водами, соединяются туннелями или трещинами.

Магматические газы и пары, смешиваясь с глубинными водами, подогревают их и при этом не только сами становятся частью кипящей воды, но и растворяют в ней минералы и другие вещества.

После этого вода своё движение не останавливает, поскольку горячий нижний слой становится менее плотный – и устремляется наверх (в это же время более прохладная вода опускается вниз, где также нагревается). Есть два варианта выбрасывания кипящей воды, поскольку то, как именно будет извергаться гейзер, во многом зависит от размера пещер, от формы и местонахождения трещин/каналов, а также от того, насколько быстро движутся по ним подземные воды и, конечно же, от их количества: через широкий канал правильной формы струя кипящей воды с легкостью выводится наружу и если источник узкий, извилистый, то:

• Вода обогревается неравномерно, из-за чего внизу она становится слишком горячей, но в пар из-за давления сверху превратиться не способна, наверх уйти тоже не в состоянии.
• Такая ситуация долго продолжаться не может, поэтому водяной пар приобретает форму пузырей.
• Пузыри, зажатые со всех сторон, пытаются увеличиться, и начинают снизу выдавливать верхний слой воды буквально выталкивая его на поверхность, таким образом, получается серия из небольших фонтанов, символизирующая о приближении более крупного извержения.
• Когда вода выплёскивается, верхний слой воды на нижний давит уже не так сильно, как прежде – и даёт возможность излишне горячей воде преобразоваться в пар. Поэтому уже через какое-то время над землёй взлетают огромные струи горячей воды в окружении клубов пара.

Гейзер перестаёт извергать воду только тогда, когда подземные пещеры, полностью покидает вода. Следующее извержение произойдёт не раньше, чем грунтовые воды снова заполнят подземные лабиринты и не нагреются там до нужной температуры. При этом стоит заметить, что гейзер бывает регулярным – продолжительность извержения как в целом, так и на его отдельных стадиях каждый раз постоянно и его вполне можно предугадать и нерегулярным – период между выбросами одного и того же гейзера может длиться от пары минут до нескольких дней, при этом продолжительность отдельно взятых стадий, как, впрочем, и размер фонтана, каждый раз будет иной.

Возможные опасности

Несмотря на то, что это явление издалека представляет собой чрезвычайно красивое зрелище, наблюдать за ним желательно на расстоянии и не приближаться, если нет на то соответствующих указаний экскурсовода.

Земля вокруг них настолько горяча, что, вступив в неположенном месте, казалось бы, на зелёную траву, вполне можно оказаться посреди обжигающей жижи – и нога, не встретив, опоры, запросто уйдёт вниз (и не всякие сапоги смогут уберечь от ожога).

Опасно близко подходить к гейзеру, наполненному кипящей водой, поскольку при любом неосторожном движении в него можно упасть и заживо свариться, как нередко бывает с неосторожными животными. Или же может постигнуть другая неприятность, когда человек будет заглядывать в источник, а оттуда внезапно выплеснется вода.

Теория о том, что всё, что создала природа, полезно для человека, в данном случае себя абсолютно не оправдывает – вода в гейзерах не только не несёт человеческому организму никакой пользы, но и опасна для него, поскольку содержит в себе различные токсичные элементы, такие как ртуть, мышьяк, сурьма.

Чем полезен этот феномен

Многие страны научились использовать гейзер во благо. Например, в Исландии с его помощью не только получают электроэнергию, обогревают дома, но и обустраивают теплицы, в которых выращивают цветы, тропические фрукты и овощи, а некоторые оранжереи на радость жителям превратили в парки (в этой стране деревьев чрезвычайно мало, а зелень на улице не характерна даже в летнее время).