§14. Чому бувають землетруси та відбувається виверження вулканів
Виверження вулкана – це так, неначе сажа горить у комині. Певна річ, на Землі вулкани не прочистиш, для цього ми надто малі. Тим-то виверження й завдають нам стільки прикрощів.
Антуан де Сент-Екзюпері, французький письменник та авіатор
- Як змінюється температура в надрах Землі?
- Що вам відомо про землетруси та вулкани? Чи є ці явища небезпечними? Чому?
Як виникають землетруси.
Літосферні плити не є суцільними брилами каменю. Матеріал, з яких вони складаються, шаруватий, залягає потужними пластами базальту й граніту. Найменш стійкі частини літосферних плит — їхні краї. Коли дві літосферні плити зіштовхуються, виникає величезний тиск. Краї плит не витримують його, руйнуються, створюючи розриви й поштовхи. Хвилі поштовхів поширюються в надрах Землі в усіх напрямках. У місцях, де ці поштовхи досягають поверхні, виникають землетруси.
Землетруси – це підземні поштовхи й коливання земної поверхні, зумовлені раптовими розломами та зміщенням земної кори.
Землетруси руйнують споруди, утворюють тріщини в поверхні, при цьому часто гинуть тисячі людей. Місце на глибині, де відбуваються зміщення й розриви, називають гіпоцентром, або вогнищем землетрусу. Гіпоцентр буває на глибині від 60 до 700 км. Від нього в усі боки через пласти гірських порід розходяться сейсмічні хвилі, які передають руйнівну енергію землетрусу на великі відстані. Місце над гіпоцентром на земній поверхні, де сила землетрусу відчувається найбільше, називають епіцентром землетрусу. З віддаленням від епіцентру енергія сейсмічних хвиль поступово зменшується (мал. 1).
Розгляньте малюнок 1 і зробіть висновок, від чого залежить поширення руйнівної сили землетрусу.
Отже, сила землетрусу, а відповідно й руйнування на земній поверхні, у різних місцях неоднакові.
Як визначають силу землетрусу.
Силу землетрусів визначають за шкалою Ріхтера, яка вказує на кількість енергії, що виникає у вогнищі землетрусу. Для оцінки ступеня впливу сейсмічних хвиль на житлові будинки розроблена міжнародна 12-бальна шкала. Так, землетрус силою 1 бал реєструється тільки приладами, а землетрус силою 12 балів призводить до величезних руйнувань і людських жертв.
Користуючись різними видами інформації, підготуйте повідомлення про наслідки землетрусу, який відбувся на кордоні Туреччини і Сирії в лютому 2023 року.
Нині спостереження за землетрусами здійснюють на сейсмічних станціях автоматично й безперервно. Для реєстрації сейсмічних хвиль використовують сейсмографи, які записують коливання земної кори (мал. 2).
Сейсмографи установлюють на значній глибині, щоб зменшити перешкоди від інших джерел коливань.
Результати сейсмічних спостережень більшості станцій світу узагальнюють у Міжнародному сейсмічному центрі (Велика Британія) і використовують для вивчення не тільки землетрусів, а й внутрішньої будови Землі. Землетруси можуть тривати лише декілька секунд, але за цей час нерідко виникають катастрофічні руйнування. Траплялися випадки, коли землетруси знищували цілі міста.
Розгляньте інформацію в таблиці 1 «Шкала сили землетрусів» та відео «Землетрус». Якої, на вашу думку, сили землетрус у балах показано на відео?
Таблиця 1. ШКАЛА СИЛИ ЗЕМЛЕТРУСІВ
Сила землетрусів у балах |
Характеристика землетрусів |
Зовнішні вияви землетрусів |
1-3 |
Слабкі |
Відчутні окремим тваринам (риби, собаки, коні, ведмеді). Людина їх майже не відчуває. |
4-5 |
Відчутні |
Добре відчутні в приміщеннях. Дзвенить або б’ється посуд, тріскають шибки у вікнах. Надворі майже не відчутні. |
6-7 |
Сильні |
Руйнуються старі будівлі. Зміщуються важкі меблі. Обсипається штукатурка. |
8 |
Руйнівні |
Падають фабричні димарі, частково руйнуються кам’яні будинки. Змінюється рівень води в криницях. |
9 |
Спустошливі |
Руйнується більшість будов. Розриваються підземні трубопроводи, утворюються великі тріщини в земній поверхні. |
10 |
Знищувальні |
Викривляються залізничні рейки, утворюється багато тріщин на поверхні. Водойми затоплюють береги. |
11 |
Катастрофічні |
Руйнуються мости. З’являються тріщини на поверхні. Підземні трубопроводи й усі будинки повністю руйнуються. |
12 |
Дуже катастрофічні |
Предмети піднімаються в повітря. На поверхні Землі утворюються хвилі. Дуже змінюється рельєф місцевості. |
Користуючись тектонічною картою шкільного атласу, з’ясуйте, чи можуть бути землетруси на території України. Відповідь обґрунтуйте.
Як утворюються вулкани.
Речовина астеносфери перебуває в пластичному стані через великий тиск верхніх шарів земної кори. Коли в земній корі виникають тріщини, тиск знижується, речовина астеносфери розріджується й починає підніматися на поверхню. Цю розплавлену гарячу масу гірських порід і мінералів, насичену газами, називають магмою. Процес утворення магми та переміщення її в земній корі називають магматизмом. Магма, яка потрапляє не земну поверхню, називається лавою.
Вулкан – це місце виходу магми на земну поверхню.
Вулкани зазвичай мають конусоподібну форму з кратером – лійкоподібним заглибленням на вершині.
Розгляньте малюнок-схему розрізу вулкана (мал. 3). Чому на вашу думку, цей вулкан має форму конусоподібної гори?
Поясніть, за якими ознаками ви можете зробити висновок, що ви бачите не звичайну гору, а вулкан.
Які бувають вулкани.
Вулкан, про виверження якого збереглись історичні відомості, називають діючим, а той, що не проявляв активності за пам’яті людства, – згаслим. До діючих вулканів в Європі належать Везувій, Етна, в Азії – Фудзіяма, Кракатау. В Україні діючих вулканів немає. У Кримських горах відомий згаслий вулкан Карадаг. Ланцюг згаслих вулканів утворює Вулканічний хребет в Українських Карпатах. Діючі вулкани здебільшого поширені в межах сейсмічних поясів.
Створіть у групі модель вулкана. Підпишіть його будову.
Вам знадобляться:
- глибока таця;
- пластикова пляшка ємністю 500 мл, лійка;
- борошно (2 склянки), сіль (1 склянка), вода (1 склянка), олія (1 столова ложка) – для солоного тіста;
- коричнева фарба, пензлик;
- харчовий барвник, вода, сода, столовий оцет (6 % ), засіб для миття посуду – для імітації лави.
Це цікаво. У світі існує 840 діючих вулканів. Щорічно відбувається виверження 20-30 вулканів.
Знайдіть приклади населених пунктів, розташованих недалеко від вулканів.
Сусідство з вулканами не тільки не лякає, а певною мірою приваблює населення. На їхніх схилах вирощують різні овочі та фрукти, будують житло (мал. 4).
Поміркуйте та запропонуйте свою думку, чому люди живуть на схилах вулканів попри небезпеку їх виверження.
Прокоментуйте вислів: «Вулкан Етна (острів Сицилія в Середземному морі) “підріс” майже на один метр». Чи може таке бути?
Складіть пам’ятку «Як діяти під час землетрусу» з правилами поведінки людей.
Чим гейзер відрізняється від вулкана.
Гейзер – це фонтануючий викид води, розігрітої вулканічними газами або магмою, з-під земної поверхні.
У підземних порожнинах вода нагрівається до 100 °С і закипає. Під тиском пари вона із силою виривається вгору. Струмінь гейзера може сягати декількох десятків метрів (мал. 5).
Гейзери діють з періодичністю від декількох хвилин до декількох діб. Це залежить від глибини залягання магми, розмірів тріщини, температури газів. За частотою викидів деяких гейзерів можна навіть звіряти годинники.
Багато гейзерів є на острові Ісландія в Європі, на острові Нова Зеландія, на заході Північної Америки – у Єллоустонському національному парку.
Чи є гейзери у вашій місцевості? Чому? Як люди їх використовують?
Розгляньте картосхему (мал. 6). Чому зони землетрусів на планеті збігаються із зонами вулканізму?
Під час виверження вулканів відбувається забруднення атмосферного повітря різними газами, дрібними часточками і рідкими речовинами, які негативно впливають на живі організми, погіршуючи або знищуючи умови їх існування.
Покажіть на карті зони з забрудненим від вулканів повітрям.
Коротко про головне
- Землетрус – це підземний поштовх і коливання земної поверхні, що зумовлені раптовими розломами та зміщеннями земної кори.
- Вулкан – це місце виходу магми на земну поверхню. Вулкани зазвичай мають конусоподібну форму з кратером – лійкоподібним заглибленням на вершині.
Перевіряємо себе
- Які вулкани називаються діючими, а які – згаслими? Наведіть приклади.
- Підберіть приклади великих землетрусів і вивержень вулканів, що відбулися протягом останніх років. Де їх спостерігалося найбільше?
- З’ясуйте, чи існує зв’язок між термінами: мантія, магма, лава. Відповідь поясніть.
- Створіть буклет з інформацією про один з активно діючих вулканів світу.
- Що вам найкраще вдалося на уроці, а з чим виникли труднощі?
- Як отримані знання знадобляться вам в житті?
19 вересня 1985 року в Мексиці (Північна Америка) стався руйнівний землетрус. Ця подія завдала серйозних руйнувань столиці країни – місту Мехіко, і загинуло щонайменше 5000 людей. Епіцентр цього землетрусу був далеко від узбережжя в Тихому океані.
Поясніть, чому найбільше від цього явища постраждала столиця країни, досить віддалена від епіцентру, а не міста на узбережжі Тихого океану.