Исследование вулканов и вулканизма. Научно-исследовательский проект «Вулканы
Застать известного вулканолога Юрия Демянчука в краевой столице - редкая удача для журналиста. Для меня этот подарок судьбы стал неожиданностью: в канун Дня вулканолога (этот неофициальный праздник отмечают в нашей стране 30 марта) в кабинете ведущего научного сотрудника Института Вулканологии Алексея Озерова (интервью с ним также скоро появится на нашем сайте) оказался и начальник Камчатской вулканостанции поселка Ключи Юрий Демянчук. Как вы понимаете, упускать случай было нельзя.
Юрий Владимирович, вы с детства хотели стать вулканологом?
Нет. Хотя извержение вулкана Безымянный (именно с этого события, которое произошло 30 марта 1956 года, начинается история профессионального праздника вулканологов. – ред.) произошло при моей жизни. Я думаю, вулканологами становятся случайно. Сам я вот даже на Камчатку попал случайно в первый раз. Закончил Казанский государственный университет им. В. И. Ульянова-Ленина по специальности «Астрономия и геодезия». Мало связана эта деятельность с вулканологией, да? (Смеется). Но это на первый взгляд кажется. Связь есть. Астрономия и геодезия занимается высокоточными измерениями и по звездам, и на земле: измерение высокоточных углов, длин линий, высот и т.д. Те же величины используются и для определения деформации на постройке вулкана. А уже потом по этим данным можно делать какой-то прогноз.
ПортретДемянчук Юрий Владимирович родился в 1949 года в с. Кинель-Черкассы Куйбышевской области. Закончил физический факультет Казанского государственного университета им. В. И. Ульянова-Ленина. Преподавал инженерную геодезию в Казанском инженерно-строительном институте. В 1975 году работал в Хабаровском аэрогеодезическом предприятии № 2. С 1987 года работает научным сотрудником ИВ ДВО РАН. С 2004 года и по настоящее время является начальником Камчатской вулканостанции в п. Ключи.
Чем отличается работа вулканолога от работы сейсмолога?
Люди этих профессий занимаются одним и тем же, но разными методами. Сейсмологи изучают события, которые происходят в постройке вулкана или на большой глубине, связанные с подготовкой к извержению и самим извержением. Они устанавливают сейсмические станции, обрабатывают полученную с них информацию, определяют эпицентр землетрясения и т.д.
Раньше профессия сейсмолога была окутана романтикой. На каждой станции круглогодично находился человек, который проявлял сейсмоленты и в определенное время передавал информацию в приемный центр, еще занимался охотой, рыбалкой… Сейчас сейсмостанции - автоматические: информацию передают по радиоканалу в режиме реального времени. А уже в приемном центре за компьютером целый день сидят сгорбившиеся сейсмологи и обрабатывают полученные данные. Работа - монотонная. Иногда в день происходит по две-три сотни землетрясений, и каждое надо обработать, внести в каталог… Только женщины такую работу выдерживают. Сложно заставить мужчин заниматься такой кропотливой работой. И ни тебе охоты, ни рыбалки…
А в работе вулканолога романтика пока есть. Мы почти всегда «в полях». У нас в Ключах нет ни ресторанов, ни театров, ничего… поэтому приходится постоянно работать. (Смеется). А вообще в работе вулканолога есть два периода: кабинетный и полевой. Как раз в кабинете ученый обрабатывает полевую информацию за прошлый сезон, отбирает образцы лавы, планирует работу на полевой сезон следующий. А уже летом выезжает на вулкан, отбирает образцы, проводит измерения, вычисляет объемы пород извергнутых и т.д.
Много ли у нас на станции вулканологов? Говорят, такие специалисты - штучный товар.
На вулканостанции - 7 человек, включая уборщицу и водителя. Кстати, сейсмологов в Ключах тоже семеро. Во время СССР здесь работало около 40 человек, в том числе и штатные конюхи…
Конюхи? Зачем?
Как зачем? За лошадьми ухаживать. Раньше на вулканостанции были кони и собаки, они - намного лучше, чем снегоходы и даже вертолеты. На собачьих упряжках или верхом на лошади можно добраться до самого труднодоступного места практически в любую погоду. А, к примеру, вертолет - очень дорогое удовольствие, да и лётной погода бывает не всегда. К сожалению, со временем должности конюхов и некоторые другие сократили.
В каких вузах можно выучиться на вулканолога?
Конкретно на вулканолога нигде, потому что это такая собирательная профессия. Вулканологией занимаются геологи, геофизики, геохимики… Это симбиоз разных специальностей. Поэтому человек, изучающий, к примеру, геологию, может придти к нам и стать вулканологом.
Большой конкурс на эти специальности?
Если взять МГУ, то там, конечно, конкурс большой, а в наш КамГУ им. Витуса Беринга - небольшой. Кстати, с 1 апреля у нас на вулканостанции будет работать старшим инженером выпускник КамГУ, он закончил вуз в 2005 году.
Какими профессиональными качествами должен обладать вулканолог, чтобы успешно работать?
Во-первых, у него должно быть крепкое здоровье. Если заниматься полевой вулканологией, то ходить нужно много, далеко и высоко: геодезические точки находятся на высоте 1500, 2600, 3150 метров над уровнем моря… Во-вторых, как говориться, голова должна быть на месте. Вулканолог должен обладать умением мыслить, анализировать и систематизировать. Для этого необходимо хорошее образование. Нужно уметь аккуратно работать с данными, понимать профессиональные тонкости, уметь работать с литературой и постоянно учиться. Учиться каждый день. В-третьих, необходимое качество - любовь к природе, желание находиться в интересных местах. Вообще вулканологическая специальность требует большого количества навыков, большой ответственности и огромного количества знаний. Работа должна завораживать! Но, наверно, главное - желание постичь суть вещей, понять механизм вулканического процесса. А еще надо обязательно обладать интуицией.
А противопоказания есть для желающих заниматься этой профессией?
Злоупотреблять алкоголем нельзя. У нас был один хороший вулканолог, который из-за этой вредной привычки погиб. Приходят вулканологи ко мне на работу, пить и курить все бросают. У нас строго на этот счет.
Назовите плюсы и минусы вашей профессии.
Минусы - хандроз и склероз. (Смеется). Если серьезно, то основной плюс моей работы в том, что я не «привязан» ни к чему по времени: то есть, когда есть работа - я её делаю. Во-вторых, я до сих пор романтик. И мне интересна не только работа, но и то, что вокруг. К примеру, на Толбачинское извержение меня никто не посылал (Этот вулкан не входит в сферу моей работы. Мы занимаемся изучением Ключевской сопки, Безымянного и Шивелуча), но на Толбачике я был, наверное, больше всех - около 10 раз за время этого извержения, которое длилось 9 месяцев. Добирался туда на вертолете за свой счет и в составе аэрофотосъёмочной группы. Пять раз был там зимой с ночевкой в палатке. Нет ни печки, ничего. Ветер, мороз, снег… Зато к лавовому потоку подойдешь, погреешься, и радикулит проходит. (Смеется). Еще плюс - возможность фотографировать. Это хобби. Оно мне нужно и для работы и для души.
А вообще, когда дело - любимое, всё нравится. Нравится, что живу на территории вулканостанции. У меня обычный деревянный дом, есть отопление и все удобства. Когда скучно, затапливаешь печку, дрова трещат… Красота. А еще я каждый день зимой бегаю на лыжах. Вам в городе для этого нужно выезжать куда-то, а я выхожу прямо из дома, надеваю лыжи и пошел. Кстати, в марте взял «бронзу» на Всероссийской массовой лыжной гонке «Лыжня России-2014» в Ключах. А до этого пару лет назад занимал второе место. За здоровьем надо следить!
То есть минусов в вашей работе нет?
Вроде бы нет. И зарплата вроде неплохая и платят регулярно. (Смеется). Раньше со связью телефонной было сложно, теперь связь довольно-таки хорошая. И дороги есть, если что, в город всегда можно приехать.
Свою первую зарплату помните?
Да. 105 рублей. Я тогда работал младшим научным сотрудником в Казанском инженерно-строительном институте. По тем временам это были нормальные деньги. Через год работы нам повысили зарплату до 125 рублей. А когда приехал на Камчатку, в Ключи, надбавок у меня еще не было, только северный коэффициент, получал рублей 130.
Сейчас, в среднем, сколько получают вулканологи?
Где-то около 50 тысяч рублей. Но лучше в бухгалтерии спроси, зарплата - дело ответственное. (Смеется).
Может ли вулканолог построить карьеру? И есть ли перспективы у этой профессии?
Конечно! Кто-то делает карьеру, но вот мне это, например, не интересно. Мне интересна работа. Даже и не думаю о карьерном росте.
На камчатке по официальным данным зарегистрировано около 300 вулканов. Сколько из них активны сейчас? На скольких вы побывали лично?
Активны около 30 вулканов. А побывал более чем на 10 вулканах: на Толбачике, Безымянном, Ключевском, Ушковском, Овальной Зимина Шивелуче, Карымском, Горелом, Мутновском, Камбальном, Желтовском, Ильинском, в Долине гейзеров и кальдере Узон.
Сколько извержений вулканов видели? И какое считаете самым красивым?
Самое красивое, конечно, это извержение Толбачика, которое было в 2012-2013 году. Еще было очень интересное пароксизмальное вершинное извержение Ключевского в 1994 году. Мы тогда сами случайно чуть не попали под пирокластический поток. Высадились на вертолете на высоте 3000 метров. Выполнили фото и видеосъёмку, отобрали образцы с лавового потока. Как только мы взлетели, сразу сошел пирокластический поток и накрыл то место, где мы работали. Для Ключевской сопки пирокластический поток - редкое явление, но в тот момент он случился. Подождал, пока мы улетели, и сошел.
Чем еще опасна ваша профессия?
Для меня она не опасная. В моей жизни было четыре случая, когда я должен был погибнуть, но я всегда успевал спастись. Один раз благодаря Алексею Озерову.
Расскажите хотя бы об одном случае.
Один случай произошел на Шивелуче. Свой снегоход мы с вулканологом Сергеем Хабуная оставили внизу и поднялись к домику Купол, который построили в кратере Шивелуча. Он готовился к обеду, а я начал выполнять стереосъёмку купола, в этот момент началось извержение. Тишина неимоверная. Ветра нет совсем. Оглядываюсь, вижу - идет пирокластический поток, а там до купола всего 2 километра. Очень близко! (Пирокластический поток - дикая энергия. Беззвучная. Скорость в среднем - 30-40 км/ч. Высота потока - около 10 метров, ширина - 600-800 метров, внутри температура до 800 °C!). Подбегаю к Сергею Александровичу, кричу: «Бежим!». Добрались до снегохода, а он не едет: в коробку передач попала вода и замерзла. Мы стоим-думаем, может бросить снегоход и бежать… Хорошо, что не бросили. Растолкали его немного, и он поехал. Опередили пирокластический поток буквально на полчаса. Когда поток накрыл большую площадь снега, тот моментально растаял, и сошел громадный лахар (это грязевой поток, который образуется при резком таянии снега. Несет камни, грязь, деревья, раскаленные камни. Его скорость выше скорости селя). В тот раз, можно сказать, меня спасла интуиция. Если б мы бросили тогда снегоход, мы бы не опередили бы поток, и сейчас я с вами бы не разговаривал.
Обязательно ли вулканологу обладать навыками спасателя и альпиниста?
Обязательно. Потому что если человек попал в беду, надо выручать. За время моей работы на вулканах - с 1975 года - ни одного несчастного случая. Жизнь людей всегда важней работы.
О романтике вашей профессии слагают легенды …
Во времена нашей молодости была романтика… Народ рвался на Дальний Восток. А сейчас… идет извержение на Толбачике, а «вулканолог» сидит у иллюминатора вертолета и спит. Там такой процесс происходит!!! Разве можно его после этого вулканологом называть? Я на Толбачике все пальцы себе отморозил. Мороз –30. Ветер 25 м/с. Но процесс насколько интересный происходил, что не мог оторваться, держал пальцы на кнопках фотоаппарата и видеокамеры. Пальцы стали белые. Этот как раз тот случай, когда работа завораживает так, что забываешь про свое физическое состояние. А ведь многие вообще отказались ехать туда из-за суровых условий зимой.
Часто говорят о пепловых выбросах вулкана. Пепел на самом деле так опасен?
Опасность пепла в том, что он содержит очень много стекла, которое, попадая в турбину самолета, расплавляется и выводит её из строя. Кстати, пепловый шлейф от Ключевской сопки может протягиваться до 3 тысяч километров, что сопоставимо со шлейфом известного вулкана Эйяфьятлайокудль.
Для населения пепел опасен в первый период пеплопада, когда в нём содержится много газа. Из-за чего в желудке может образовываться кислота. В больницу как раз чаще всего и обращаются именно в первые дни, жалуются на расстройства желудка и легких. А на следующий день пепел - уже обычная пыль, правда, довольно абразивная.
Но от пепла есть и польза. Местные жители поселка Ключи считают пеплопад хорошим знаком. Говорят: «Картошка будет крупная, с детскую головку». И, как правило, эта примета подтверждается. Поскольку в пепле много всевозможных микроэлементов.
Есть у вулканологов преемственность поколений? Есть ли у вас достойные ученики?
Семейных династий у нас пока нет. Но вот дочь моя закончила географический факультет, приходила у меня на вулканостанции практику, писала курсовую и дипломную работу. Но когда закончила вуз, вышла замуж и сейчас в отпуске по уходу за ребенком. А ученики требуются. Но вот ставок с каждым годом становится меньше. В целом вулканология сильно изменилась за последние 50 лет. Раньше была более «полевой», сейчас - «кабинетная». Это связано с тем, что появились спутниковые технологии: спутники снимают определенные территории в разных частотных диапазонах, инфракрасном и так далее. Одним словом, технический прогресс крадет романтику из профессии.
Как отдыхают вулканологи?
Раскрою вам небольшую тайну. Самое лучшее место для отдыха - сейсмостанция Апахончич. Оттуда открывается великолепный вид на Ключевскую сопку, Камень, Безымянный, Плоский Толбачик, Острый Толбачик, Овальную Зимина, Горный зуб. Сейсмостанция расположена на восточном склоне Ключевского вулкана на высоте 750 м над уровнем моря. Раньше там жили сейсмологи, обрабатывали ленты, по радиосвязи передавали данные, вели фоторегистрацию. Сейчас этот дом заброшен. Мы его ремонтируем, но люди, которые его посещают, относятся безобразно: ломают, жгут.
Я однажды привез на застывший пирокластический поток вулкана Шивелуч группу немцев. Оттуда открывается потрясающий вид. Они сели там, на краю, и весь день сидели и смотрели. Они даже не могли себе представить, что где-либо может быть так необычно.
Фото Юрия Демянчука
Им. А. А. Трофимука СО РАН исследуют огнедышащие горы Камчатки. Впереди - крупный международный проект с интригующим названием KISS, призванный раскрыть феномен загадочной и не имеющей аналогов в мире Ключевской группы вулканов.
«Исследование процессов внутри вулканов являются своего рода «триллером». Если в других геологических объектах изменения происходят в масштабах времени миллионов или даже миллиардов лет, то здесь всё может меняться чрезвычайно быстро - в течение года, месяца или даже дней. С помощью современных методов геофизики возможно наблюдать за происходящими под вулканом процессами в режиме реального времени, что является чрезвычайно увлекательной задачей, при решении которой скучать не приходится», - рассказывает заведующий лабораторией сейсмической томографии доктор геолого-минералогических наук Иван Юрьевич Кулаков .
Экспедиционная деятельность стартовала 3 года назад. До этого учёным приходилось работать с данными, предоставленными коллегами из других стран по различным вулканам мира, расположенных в Индонезии, Южной Америке и прочих местах. Первый экспедиционный сезон в 2012 году сибирские исследователи начали с относительно простой задачи - поставили сеть из 11-ти станций (вдобавок к 7-ми местным) на вулканах Авачинской группы, которые жители Петропавловска-Камчатского называют «домашними», поскольку те расположены в непосредственной близости от города.
Здесь геологи столкнулись с серьезной проблемой: вулканы до этого бывшие сейсмически активными, после установки станций вдруг притихли, и нужного объёма информации по землетрясениям набрать не удалось. К тому же из-за сильных морозов батареи стали отключаться, в результате некоторые станции завершили свою работу раньше, чем планировалось. Учёных выручил относительно новый метод шумовой томографии (предложенный нашим соотечественником из Парижа Николаем Шапиро), позволяющий выделять полезные сейсмические волны из анализа непрерывных записей природных шумов. Благодаря ему удалость построить трехмерную сейсмическую модель недр под вулканами Авачинский и Корякский. Так, оказалось, что первый находится на краю крупной низкоскоростной аномалии, которая, по-видимому, является следом кальдеры, образовавшейся в результате огромного взрыва 35-40 тысяч лет назад и в последствие заполненной продуктами извержений Авачинской Сопки. Это важные для геологии сведения, говорящие о серьезном взрывном потенциале вулканов, расположенных в непосредственной близости от Петропавловска-Камчатского.
Сейсмическая станция включает в себя сенсор - чувствительный микрофон, измеряющий происходящие в земле колебания в очень широком диапазоне частот от сотен герц до периодов десятков и даже сотен секунд. С помощью регистратора они преобразуются в цифровую форму и записываются на обычную карту памяти. По этим сейсмограммам геофизики измеряют «пульс земли» и изучают глубинное строение недр. В настоящее время в распоряжении новосибирцев имеется сеть из двадцати станций, которые закапываются на один год; в каждом сезоне - на новом вулкане. В течение этого времени аппаратура работает автономно, данные можно анализировать только после снятия приборов.
Поскольку накопление энергии внутри активного вулкана происходит постепенно, ему даже полезно время от времени делать «разрядку». В этом плане Авачинская сопка, стоящая вблизи от Петропавловска-Камчатского, скорее всего, не представляет особой опасности для города благодаря достаточно регулярным извержениям умеренной мощности. Гораздо большие опасения вызывает соседний вулкан Корякский - он имеет почти идеальную форму, свидетельствующую об отсутствии взрывов в недавнем геологическом прошлом. При этом там периодически случаются выбросы газов и наблюдается сейсмическая активность. «Именно ему камчатские вулканологи сегодня должны уделять наиболее пристальное внимание», - считает Иван Юрьевич.
В 2013 году объектом исследований новосибирских учёных стал вулкан Горелый, расположенный в 70 км от Петропавловска. Он не имеет столь красивого конуса, как многие другие вулканы Камчатки, однако интересен с точки зрения геологии и современной активности. Прежде всего, тем, что находится в центре кальдеры диаметром порядка 20 км, образовавшейся примерно 33.6 тыс. лет назад в результате извержения, при котором было выброшено в воздух около 100 куб. км пород. «Если бы такое случилось сегодня где-нибудь на Земле, то это оказало бы существенное влияние на жизнедеятельность всего человечества, и большинство современных проблем отошло бы на второй план на фоне загрязнения атмосферы и изменения климата, вызванного извержением», - отмечает Иван Кулаков .
В недавней истории человеческой цивилизации есть примеры существенного влияния извержений на жизнь народов по всей планете. Например, в 1815 году взорвался вулкан Тамбора, опустошивший огромные территории в Индонезии. Событие имело страшные последствия: изменение климата по всей планете, результатом которого стали голод, эпидемии и беспорядки. Так, в первый год после извержения в Канаде и северной Европе летом лежал снег. Говорят, что именно Тамборе обязан своим появлением велосипед - большинство лошадей вымерло, и люди озаботились альтернативными способами передвижения. Другая катастрофа произошла в 1600 году, когда в Южной Америке взорвался вулкан Хуайнапути́на. В России из-за загрязнения атмосферы, вызванного этим извержением, в 1601-1603 годах случился неурожай и сильный голод, который, в конце концов, привёл к Смуте. Сегодня место расположения Хуайнапути́ны практически никак не выражается в мирном холмистом ландшафте южного Перу.
Сейчас Горелый представляет собой щитовой вулкан базальтового типа. Он достаточно активный, извержения умеренной интенсивности происходят примерно раз в 20-40 лет. Последнее было в 80-м году, так что в ближайшее время можно ожидать следующее. В кратере горы находится крупная фумарола - отверстие размером несколько метров, из которого под бешеным давлением выходят газы. По оценкам ученых, их масса -примерно 11 тысяч тонн в сутки (большей частью они состоят из воды (93.5%), но также там присутствует CO2 и прочие вещества). Такая «фабрика» оказывает несоизмеримо больший эффект на экосистему, чем любой техногенный объект, созданный человеком.
В результате предварительного анализа сейсмограмм, записанных на Горелом, только за несколько дней было выделено более 200 землетрясений. Эту информацию учёные использовали для построения сейсмической модели недр под вулканом. Однако у них возникли проблемы с заданием исходной модели, которые не сразу удалось преодолеть. Решение было найдено благодаря случайности.
«В наших расчётах есть важный определяющий параметр, который надо задавать заранее, вручную - отношение скоростей продольных и поперечных волн. Обычно для вулканов его значение находится в пределах 1,7-1,85, но в случае с Горелым цифры в этом диапазоне не приводили к устойчивому результату. Один раз по ошибке вместо 1,75 я использовал абсолютно абсурдное, как мне тогда казалось, значение 1,5 - и вдруг всё встало на свои места. Последующее тестирование показало, что именно оно является наиболее подходящим для данного случая. В ходе литературного обзора мы выяснили, что такие аномально низкие значения Vp/Vs являются достаточно четким индикатором наличия газов в пористой горной породе. Этот эффект, например, активно используется в нефтеразведке для разделения газовых и нефтяных месторождений», - рассказывает Иван Кулаков .
Так сибирскими учеными было установлено, что вулканическая постройка Горелого является огромным паровым котлом, насыщенным газом под давлением, который не может выйти наружу, поскольку всё пространство горы покрыто толстой крышкой изверженных пород - базальтовых потоков. К счастью, наверху есть «предохранительный клапан» - то самое отверстие в кратере величиной всего несколько метров, через него вулкан «выпускает пар». Если в результате какого-либо процесса эта дырочка чем-нибудь закупорится, может произойти взрыв огромной разрушительной силы.
Кстати, знаменитая Мутновская геотермальная электростанция находится на периферии этого парового котла. Газ здесь выходит на поверхность через специально пробуренные скважины, под большим давлением поступает в турбины и преобразуется в электроэнергию.
В прошлом году новосибирские учёные приступили к исследованию Ключевской группы вулканов, расположенной на Камчатке. Уникальность её состоит в том, что на относительно небольшой территории размером всего около 80 км сосредоточены вулканы с принципиально различными составами и режимами извержений, некоторые из которых являются рекордсменами в отдельных категориях. Здесь находится высочайшая огнедышащая гора Евразии - Ключевская Сопка. Вулкан Безымянный в 1956 году пережил один из мощнейших в ХХ-м веке взрывов. Толбачинское извержение 1976 года стало одним из самых продуктивных в мире по объему излившейся базальтовой лавы. «Следует также отметить, что вулканы этой группы имеют тенденцию менять свои составы достаточно быстро - в течение десятилетий. Все это свидетельствует о сложнейшей питающей системе под Ключевской группой, что определяет огромный интерес мирового научного сообщества к изучению глубинной структуры под ней геофизическими методами», - говорит Иван Юрьевич.
Начать исследование учёные решили с вулкана Толбачика, где за год до проведения экспедиции произошло крупное извержение. С ноября 2012-го по август 2013-го из вулкана обильно изливалась лава, формируя огненные реки длиной 20-30 километров, покрывавшие огромные пространства. Такие массивные излияния должны приводить к деформациям в земной коре, которые, как предполагается, могут быть зарегистрированы сейсмографами. Летом прошлого года новосибирские учёные установили на Толбачике 20 сейсмических станций (вдобавок к 10-ти, принадлежащим местной геофизической службы). Также работы включали геологические исследования и отбор образцов для петрологических анализов, которые проводил академик Н.Л. Добрецов .
Эта экспедиция - своего рода репетиция к масштабному исследованию, которое планируется выполнить в наступившем году. «В 2015-м должен состояться беспрецедентный эксперимент со звучным названием KISS (Klyuchevskoy Investigation - Seismic Structure of Extraordinary Volcanic System). Он будет выполнен силами международной команды, куда помимо новосибирцев войдут немецкие, французские учёные, а также специалисты из Камчатского филиала геофизической службы РАН и Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН. По всей Ключевской группе расставят порядка 80-ти станций (60 из них привезут из Германии). Если они будут работать в течение одного года, это даст уникальные данные, которые позволят получить принципиально новые знания о глубинных механизмах питания вулканов. «Ключевская группа является уникальным геологическим объектом, и можно быть уверенным, что результаты, полученные в рамках планируемой экспедиции, привлекут внимание всего мирового научного сообщества», - утверждает Иван Кулаков .
Источники
ВКпресс (vkpress.ru), 20/01/2015
Научная Россия (scientificrussia.ru), 20/01/2015
Готово ли человечество к катастрофическим извержениям вулкана?
В начале января 2019 г. активизировался «проснувшийся» в прошлом году камчатский вулкан Шивелуч. Вулкан продолжает периодически «выстреливать» выбросами пепла и газа – специалисты предупреждают об опасности его выбросов для авиаперелетов, временами поднимая авиационный цветовой код до опасного «красного».
Ученые ИНГГ СО РАН исследуют самые опасные вулканы Камчатки
Сотрудники Института нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН держат под контролем активные вулканы Камчатки. Их извержения могут представлять опасность для тихоокеанских воздушных трасс и Петропавловска-Камчатского.
ИНГГ СО РАН посетила делегация Германской службы академических обменов (DAAD)
Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН посетили руководитель Московского отделения DAAD д-р Андреас Хёшен и руководитель Информационного центра DAAD в НГТУ Анна Хесс. Гости ознакомились с работами Института и оценили перспективы развития международных связей.
В таянии ледяного покрова Гренландии виноват Исландский плюм
Ученые нашли объяснение таянию ледяного панциря Гренландии. Геофизики связали аномальное плавления льда под центральной частью острова с влиянием исландской горячей точки. Результаты исследования опубликованы в престижном журнале Nature Geoscience.
Вулканолог — специалист по изучению вулканов, их образования, развития, строения, закономерности извержений.
Заработная плата
20.000–30.000 руб. (yo-o-o.ru)
Место работы
Большинство вулканологов работает на Камчатке, в Институте вулканологии и сейсмологии ДВО РАН.
Обязанности
Задача современного вулканолога — изучение вулканов с целью прогнозирования их извержений. Это необходимо не только для своевременной эвакуации населения, но и для использования в будущем вулканического тепла.
Сейсмические станции ведут круглосуточное наблюдение за вулканами, фиксируя малейшие изменения, как предвестники грядущего извержения. Внимательно изучаются и последствия извержений. Данные могут использоваться при описании формирования планеты в течение миллиардов лет, а следы лавы позволяют разгадать секреты отложений полезных ископаемых.
Непосредственно во время извержения вулкана, вулканологи следят за направлением теплового шлейфа. Полученные данные имеют большое значение для метеостанций и авиакомпаний.
Важные качества
В профессии вулканолога важна физическая выносливость, аналитический ум, логическое мышление, наблюдательность, склонность к естественным наукам, хорошие слух и зрение.
Отзывы о профессии
«В работе вулканолога романтика пока есть. Мы почти всегда «в полях». У нас в Ключах нет ни ресторанов, ни театров, ничего… поэтому приходится постоянно работать. А вообще, в работе вулканолога есть два периода: кабинетный и полевой. Как раз в кабинете ученый обрабатывает полевую информацию за прошлый сезон, отбирает образцы лавы, планирует работу на полевой сезон следующий. А уже летом выезжает на вулкан, отбирает образцы, проводит измерения, вычисляет объемы пород, извергнутых и т.д.»
Юрий Демянчук,
начальник Камчатской вулканостанции.
Стереотипы, юмор
Редкая профессия, но очень востребованная, ведь на планете зарегистрировано более 1000 действующих вулканов. В то же время профессия тесно связана с риском и не подпускает кандидатов, слабых духом.
Обучение
Чтобы стать вулканологом, необходимо получить профильное высшее образование, например, в Санкт-Петербургском ГУ на кафедре «Петрология и вулканология».
В Москве учиться можно в Московском государственном горном университете (МГГУ).
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
лицей №4
Почему извергаются вулканы?
Кривошеев Тимур Владимирович
ученик 3 б класса
Руководитель:
Кривошеева Наталья Евгеньевна
учитель начальных классов
г.Данков
2015 г.
Оглавление
1.Введение………………………………………………………………….……...2
Цели и задачи исследовательской работы…………………………………….…2
2.Основная часть.
2.1 Анкетирование одноклассников ………………………………….….….. 3
2.2 Опыт №1. Движение магмы из недр земли ………………………………5
2.3. Опыт № 2. Как происходит извержение вулкана……………………..…6
2.4 Опыт № 3. Свойства камней вулканического происхождения ………...7
2.5 Последствия, которые несут извержения вулканов…………………….8
3. Выводы………………………………………………………………….…...… 8
4.Заключение……………………………………………………………………...8
5. Библиографический список……………….……………………………...........9
В позапрошлом году в новостях я услышал про извержение вулкана у нас в России. На Камчатке начал извергаться вулкан Ключевская сопка. Меня заинтересовало, как и почему проснулся этот вулкан. Эти вопросы и помогли определиться мне с темой исследовательской работы. Я решил узнать, почему извергаются вулканы.
Цель работы – обобщить и классифицировать информацию о вулканах. Выяснить причины, из – за которых происходит извержение вулканов.
Задачи:
Выяснить что такое вулкан?
Изучить строение вулкана.
Узнать какие бывают вулканы?
Провести опыт и узнать, как и почему происходит извержение вулкана.
Узнать какие последствия несут извержения вулканов.
Создать действующую модель вулкана в домашних условиях.
Узнать опытным путём о свойствах камней вулканического происхождения.
Методы исследования:
Беседы со взрослыми.
Анкетирование одноклассников.
Изучение и анализ различных источников информации.
Проведение опытов, экспериментов.
Наблюдения.
Гипотеза:
вулканы извергаются потому, что жидкой магмы под земной корой становится очень много, и поэтому она выходит наружу.
Анкетирование одноклассников
Поиск причин, объясняющих, почему извергаются вулканы, я начал с проведения анкетирования среди одноклассников.
На вопрос «Почему извергаются вулканы?» больше всего голосов ребята отдали ответу «от землетрясения». Также они считают, что особое влияние на извержение вулканов оказывает солнце и географическое положение.
Что такое вулкан
Из интернета я узнал, что слово «Вулкан» происходит от названия острова Вулкано около берегов Италии, где по легенде находилась одна из кузниц древнеримского бога огня Вулкана (Гефеста).
В энциклопедии я прочитал, что вулкан – это геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются лава, вулканические газы и камни.
Виды вулканов:
Действующие – это вулканы, которые извергаются регулярно.
Потухшие – это вулканы, действие которых прекратилось и они больше не извергаются.
Уснувшие – это вулканы, которые считались потухшими, но вдруг начали действовать.
Вулкан состоит из: МАГМЫ ИЛИ ЛАВЫ – расплавленных горных пород, насыщенных газами. ЖЕРЛА – канала, по которому магма поднимается к кратеру. КРАТЕРА- углубления в виде чаши на вершине вулкана.
Чтобы узнать, откуда берется магма, сначала я изучил строение нашей планеты. Я узнал, что Земля напоминает яйцо: сверху тонкая твердая скорлупа - земная кора, под ней находится вязкий слой горячей мантии, а в центре - твердое ядро.
Внутри Земли из - за разности температур происходит постоянное движение мантии. Вместе с ней движутся и куски земной коры (тектонические плиты). При столкновении плит одна плита уходит вниз и начинает плавиться – превращается в магму. Магма поднимается к поверхности и накапливается в магматических очагах.
Опыт №1. Движение магмы из недр земли
Я решил опытным путём посмотреть, что происходит с магмой при столкновении тектонических плит. Для этого я провел мой первый опыт «Движение магмы из недр Земли». Для этого погрузил плитки твердого шоколада, которые заменили тектонические плиты, в йогурт-«магму». При помощи палочек я начал двигать мои «тектонические плиты». «Плиты» начали сталкиваться друг с другом, некоторые плиты ушли под другие, и в этом месте «магму» вытолкнуло на поверхность «плит».
Вывод:
Опыт помог понять, как под воздействием движения тектонических плит магма перемещается к поверхности земли.
Магма поднимается к поверхности и накапливается в магматических очагах. Там она находится под давлением, так же как и газированные напитки в закрытой бутылке.
Газы, входящие в состав магмы, стремятся выйти наружу и поднимают магму по жерлу вулкана. Эти газы - горючие, поэтому они воспламеняются и взрываются в жерле вулкана. Через кратер вулкана наружу вырываются газы, пепел, раскаленные камни и магма.
Опыт №2. Как происходит извержение вулкана
Мой второй опыт помог мне выяснить, почему магма начинает извергаться из вулкана. Я сделал из бумаги конус и придал ему окраску вулкана. Внутрь конуса поместил стаканчик. Наполнил стаканчик «лавой» – смесью пищевой соды, жидкого мыла и красной краски. Залил вулкан уксусом и получил извержение.
Вывод:
Газ, образовавшийся при воздействии уксуса на соду, поднимает «лаву» вверх и происходит «извержение».
Опыт №3. Свойства камней вулканического происхождения
Я долгое время был увлечён сбором коллекции камней «Минералы. Сокровища земли». Из неё я узнал, что камни вулканического происхождения сформировались как результат извержения вулканов и остывания вулканической магмы. Они отличаются долговечностью, высокой плотностью и хорошей твёрдостью. Но есть один камень, который образуется, когда из магмы выделяет много газов, она вспенивается и остывает. Это пемза.
Этот камень имеет пористую структуру. Поры заполнены воздухом. Поэтому пемза не тонет. Я решил это проверить опытным путём. Взял из коллекции камни вулканического происхождения: гранит, обсидиан, гнейс, галенит, базальт, андезит и пемзу. Погрузил их в воду. Все камни утонули, а пемза осталась на поверхности воды.
Вывод:
Пемза - горная порода вулканического происхождения не тонет в воде.
Последствия, которые несут извержения вулканов
Извержения вулканов оказывают сильное негативное влияние, приносят колоссальные разрушения и смерть.
Но эти огнедышащие горы также дарят человеку горячую воду, энергию, различные горные породы, металлы и даже драгоценные камни. Вулканический пепел повышает плодородность почв, Так что, вулканы приносят не только разрушения, но и пользу.
Выводы
1.Работая над этим проектом, я окунулся в мир увлекательных опытов, познакомился со строением вулкана и процессом его извержения, узнал, что вулканы приносят не только вред, но и пользу.
2. Моя гипотеза о том, что извержение вулкана происходит потому, что магмы становится слишком много, подтвердилась частично. В результате проведенных исследований и опытов я сделал вывод, что извержение вулкана происходит потому, что магму на поверхность Земли поднимают газы, содержащиеся в ней.
Заключение
Я нашел ответ на свой вопрос «Почему извергаются вулканы». Мне хотелось бы ещё подробней изучить вулканы – гиганты и узнать, возможно ли предсказать и устранить последствия извержений этих гигантов.
Также я хочу представить свою работу одноклассникам и надеюсь заинтересовать их своими исследованиями.
http://www.stranamam.ru/post/5375998/ 2. «Вулканы» Апродов В.А.3.«Вулканы» Кристина Годен, Детская энциклопедия Махаон
4. Энциклопедия. «Минералы. Сокровища земли.»
5. Большая российская энциклопедия / Гл. ред. Ю. С. Осипов. - М. : Науч. изд-во "БРЭ", 2004.
Коноваленко Анжелика, Вейдэ Виктория
Исследовательская работа "Что такое вулканы?" Работа выполнена учащимися второго класса. Ребята с помощью литературы и опыта ответили на вопрос - что такое вулканы
Скачать:
Предварительный просмотр:
Муниципальное образовательное учреждение
«Ермаковская средняя общеобразовательная №1»
Что такое вулканы?
Работу выполняли: Вейдэ Виктория, Коноваленко Ажелика
ученицы 2 класса
Руководитель: Булавская Вера Александровна учитель начальных классов
с. Ермаковское 2009
стр.
Введение…………………………………………………………………3
1.1.Обоснование темы
1.2. Цель работы
1.3. Задачи работы
1.4. Методика работы
II. Основная часть……………………………………………………….4
2.1. Что такое вулканы.
2.2. Где расположены вулканы.
2.3. Схема извергающегося вулкана.
2.4. Формы вулканов.
2.5. Классификация вулканов по их активности.
III. Методика выполнения работы……………………………………7
3.1. Модель вулкана (эксперимент).
Заключение…………………………………………………………….9
Список литературы……………………………………………………10
ВВЕДЕНИЕ
На кружке «Здоровье» мы разговаривали на тему «Природные опасности». Ребята перечисляли различные опасности и в том числе назвали – вулканы. Нам стало интересно узнать более подробно, что они из себя представляют.
Цель исследования: выяснить происхождение слова вулкан и строение вулкана.
Задачи исследования:
Пронаблюдать извержение вулкана на модели;
Сделать выводы.
Методы исследования:
Анализ литературы; изучение различных источников; работа с фотоматериалами и документами; подбор текстов; работа в сети Интернет.
Наблюдение и сравнение;
Консультация с руководителем.
Основная часть
2.1. Что такое вулканы
Познакомившись с материалами энциклопедий «Планета Земля», «Большая книга для любознательных», «География» мы выяснили для себя много нового и интересного о вулканах.
ВУЛКАН (в греческой мифологии ГЕФЕСТ) бог огня и кузнечного дела, покровитель металлургии. Почитался как бог подземного огня.
Слово «Вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.
Наука, изучающая вулканы - вулканология.
ВУЛКАН – геологическое образование, возникшее над каналом или трещиной в земной коре, по которым извергается на земную поверхность огненно-жидкая масса – лава, а так же газы, водяные пары, обломки горных пород. Их температура может быть от 50 до 1000 С.
2.2.Где расположены вулканы
В мире насчитывается около одной тысяч трехсот действующих вулканов, хотя в течение года, как правило, происходит лишь 20 – 30 извержений. Большинство вулканов распложено неподалёку от краёв гигантских плит, составляющих в своей совокупности внешние слои Земли.
Фото 1
2.3. Схема извергающегося вулкана
Схема
Строение извергающегося вулкана
ОЧАГ МАГМЫ – расплавленная огненно – жидкая масса преимущественно силикатного сплава – возникает в земной коре или верхней мантии.
ЖЕРЛО ВУЛКАНА - канал, по которому магма поднимается к кратеру.
КРАТЕР- углубление в виде чаши или воронки, образовавшееся 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.
ЛАВА - раскалённая, огненно-жидкая или очень вязкая силикатная масса, изливающаяся на земную поверхность при извержении вулканов.
Фото 2
ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ГАЗЫ И ПЕПЕЛ, мелкие брызги магмы, с силой выбрасываемые из жерла вулкана застывая, образуют, пепел, газы на 95-98% состоят из воды, а так же из различных примесей, пыли, хлопьев вулканического пепла.
Фото 3
2.5. Формы вулканов
Форма вулкана зависит от типа лавы, от того, как далеко она растекается, а также от силы взрыва. Вязкая лава – очень густая; она быстро застывает вокруг жерла, образуя крутой конус. Так возникают конические вулканы.
Фото 4
Жидкая лава течёт очень быстро и может растекаться на несколько километров от кратера, прежде чем начнёт остывать. Так образуются щитовидные вулканы. Они бывают невысокими и плоскими.
Фото 5
2.6. Классификация вулканов по их активности
Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие и потухшие.
Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения.
Потухшими - на которых они маловероятны.
Вместе с тем, среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считается действующими.
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Мы сами попробовали сделать модель вулкана. Для этого нам потребовалось сода, вода, лимонная кислота, красная краска, стеклянная пробирка, вата, песок.
- Мы насыпали чайную ложку соды в пробирку. Налили в нее воды одну третью часть. Хорошо встряхнули, чтобы перемешать воду с содой. [ 3 ]
Фото 7
3. Из песка сделали «вулкан» вокруг пробирки, так, чтобы он доходил до её горлышка.
Фото 8
Фото 9
Таким образом, в результате проделанного опыта, мы увидели пена начала пениться и извергаться, словно лава из вулкана.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, познакомившись с материалами о вулканах, мы узнали много интересного. Мы знаем, что предсказать извержение вулкана очень трудно, так как всякий раз это происходит по-разному.
В старину, например, определяли это по различным признакам, таким, как появление новых выпуклостей на склонах вулкана. В наши дни разработаны более точные методы прогнозирования. Ученые могут теперь с помощью спутников определять местоположение «горячих точек» глубоко в недрах Земли.
Мы узнали, что вулканы приносят не только разрушения, но и пользу. В породах, которые образуются при извержении вулкана, содержатся руды ценных металлов, золото и медь, минералы, например алмазы.
Несмотря на постоянную угрозу новых извержений, люди ближайших селений трудятся на полях, используя плодородный вулканический пепел в качестве удобрения.
Мы сделали для себя вывод, что вулканы – это чудо природы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Джон Купер. Большая книга для любознательных.- Москва «РОСМЭН», 2001
2.Страун Рейд, Фелиса Эверетт. География. Энциклопедия. – Москва «РОСМЭН», 1998
3.Фиона Уотт. Планета Земля. Энциклопедия окружающего мира. – Москва «РОСМЭН», 1998