Факультативный курс для учащихся старших классов общеобразовательной школы (стр. 1 )

ФАКУЛЬТАТИВНЫЙ КУРС ДЛЯ УЧАЩИХСЯ СТАРШИХ КЛАССОВ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ

Проблема изучения таких физических процессов, как сейсмичность и вулканизм, всегда была актуальной. Это обусловлено ростом человеческих жертв и материального ущерба от землетрясений и извержений вулканов.

Особенно важна и актуальна настоящая проблема для людей, проживающих в регионах, наиболее подверженных землетрясениям и извержениям вулканов. К таким регионам в нашей стране относится Сахалинская область, где изучение процессов в литосфере жизненно необходимо. Сахалинская область – единственная в России, расположенная на островах, в зоне проявления активного вулканизма и чрезвычайно высокой сейсмичности. Это связано с тем, что Сахалин и Курильские острова находятся на границе самых гигантских морфоструктур Земли – Евразиатского континента и Тихого океана, в зоне сочленения которых происходят активные современные тектономагматические процессы. Динамика недр проявляется здесь, прежде всего в извержениях действующих вулканов, а также в высокой сейсмичности, выражающейся в частых и нередко мощных землетрясениях.

Для того чтобы быть способным защититься от какого-либо явления, необходимо знать, что это за явление, причины его, особенности. И чем глубже будут эти знания и доступнее для большинства людей, тем меньше будет жертв и эффективнее принимаемые меры.

Тематический план факультативных занятий для учащихся старших классов общеобразовательных школ

№ п/п	Темы занятий	Количество часов
1	Введение. Общие описания очага землетрясения. Причины землетрясений	1
2	Модели сейсмического очага	1
3	Параметры сейсмического очага	1
4	Прогноз и предвестники землетрясений	2
5	Меры защиты при землетрясениях. Шкалы сейсмической интенсивности	1
6	Экскурсия на сейсмостанцию	1
7	Строение вулканов. Классификация вулканических извержений. Связь вулканизма с тектоникой. Интенсивность, энергия и магнитуда извержений	1
8	Движущая сила извержения. Динамика лавового потока. Пепловые потоки	1
9	Выпадение пепла. Образование кальдеры. Вулканические бомбы	1
10	Меры активной защиты от вулканических извержений	2
11	Защита рефератов	2
12	Встреча с ученым	1

Всего: 15 занятий

Основные требования к знаниям и умениям учащихся

По теме «Введение. Общие описания очага землетрясения. Причины землетрясений»

иметь общее представление о данном факультативном курсе, его целях и задачах; знать и понимать такие термины, как сейсмичность, землетрясение, эпицентр, эпицентральная зона, сейсмограф, время в очаге, гипоцентр. При изучении темы у учащихся должны сформироваться первоначальные знания об очаге землетрясения; знать причины землетрясений (тектоническая активность, вулканические извержения, обрушение полостей).

По теме «Модели сейсмического очага»

иметь представления о моделях сейсмического очага; знать для чего создают модели сейсмического очага.

По теме «Параметры сейсмического очага»

знать такие параметрами сейсмического очага, как магнитуда, энергия, деформация, объем, напряжение и длина, ширина разлома; -уметь характеризовать эти параметры.

По теме «Прогноз и предвестники землетрясений»

изучить предвестники землетрясения; уметь кратко охарактеризовать их.

По теме «Меры защиты при землетрясениях. Шкалы сейсмической интенсивности»

знать мерами защиты при землетрясениях; знать шкалы сейсмической интенсивности.

По теме «Экскурсия на сейсмостанцию»

иметь общее понятие о работе сейсмостанции; уметь писать отчет по заданной форме.

По теме «Строение вулканов. Классификация вулканических извержений. Связь вулканизма с тектоникой. Интенсивность, энергия и магнитуда извержений»

знать строение вулканов; знать классификацию вулканических извержений; усвоить какая существует связь вулканизма с тектоникой; изучить интенсивность, энергию и магнитуда извержений.

По теме «Движущая сила извержения. Динамика лавового потока. Пепловые потоки»

иметь общее представление о движущей силе извержения; знать динамику лавового потока; иметь общее пр едставление о пепловых потоках.

По теме «Выпадение пепла. Образование кальдеры. Вулканические бомбы»

изучить процесс извержения, т. е. знать такие процессы, как выпадение пепла, образование кальдеры и вулканические бомбы.

По теме «Меры активной защиты от вулканических извержений»

знать правила поведения при извержениях вулканов.

По теме «Встреча с ученым»

иметь общее представление о землетрясениях Сахалинской области; знать их причины и последствия.

По окончанию факультативного курса учащиеся должны написать и защитить реферат на тему связанную с сейсмичностью и вулканизмом.

Содержание и методика проведения занятий

Занятие 1 . Введение. Общие описания очага землетрясения. Причины землетрясений

Цель: ознакомить учащихся с факультативным курсом. Дать общие описания очага землетрясения. Познакомить учащихся с причинами землетрясений.

Методические рекомендации по проведению:

Вводная лекция учителя о содержании курса. Знакомство с некоторыми основными понятиями.

Примечание: по окончанию вводной части учащиеся должны ответить на вопросы следующей анкеты.

Анкета:

1.Что вы знаете о сейсмичности?

2.Что вы знаете о вулканизме?

3.Что хотели бы узнать о сейсмичности и вулканизме?

Общие описания очага землетрясения

Сейсмичность – распределение землетрясений во времени и в пространстве.

Землетрясениями были названы наиболее разрушительные из известных человечеству катастроф, которые обусловлены приходом на поверхность Земли упругих колебаний. В физическом отношении землетрясения представляют собой толчки на (или вблизи) поверхности Земли (до глубины около 600 км), которые могут быть настолько сильными, что приводят к разрушению зданий, а в море вызывают образование гигантских «приливных» волн (цунами). Участок наибольшего воздействия землетрясения называют  эпицентральной зоной. Влияние любого крупного землетрясения можно почувствовать или, по крайней мере, зафиксировать по всему земному шару.

Для регистрации землетрясения используют сейсмографы – инструменты, сконструированные таким образом, чтобы записывать колебания своих оснований. На сейсмографе записывается сейсмограмма, т. е. линия, повторяющая колебания земной поверхности в любом выбранном направлении. Всякое изменение частоты колебания на сейсмограмме называется фазой. Главные фазы называют Р, S и L фазами; было установлено, что они фиксируют воздействие, соответственно, продольных, поперечных и поверхностных волн. Сейсмографы могут быть построены лишь таким образом, чтобы регистрировать достаточно ограниченные диапазоны частот или только интенсивные колебания. Различие амплитуд сильного землетрясения в эпицентре и где–нибудь на половине пути сейсмических волн вокруг Земли фактически настолько велико, что нет ни одного инструмента, способного работать во всех этих диапазонах.

Землетрясения обычно проявляются в виде толчков. Такое представление предполагает, что это явление характеризуется определенным моментом времени, в котором оно произошло. В действительности такая трактовка является упрощением.

Это представление существенно упрощенно, так как трудно представить себе толчок, который бы завершился в бесконечно малый промежуток времени. В действительности движение требует времени и может быть относительно медленным. Однако подобного рода явления представляют собой исключения, более обычны такие землетрясения, которые можно описывать как толчок, имеющий по меньшей мере четкое начало, которым является время возникновения землетрясения в очаге (по Гринвичу). Это время называется время в очаге.

Аналогично допускают, что очаг землетрясения, т. е. гипоцентр, имеет ограниченные размеры и его положение может быть определено с помощью географических координат («эпицентр») и его глубины (в км) от земной поверхности. Однако и здесь можно сделать допущение, заключающееся в том, что нас интересует положение точки («фокус»), откуда началось движение.

В соответствии с этим при обычном подходе к описанию землетрясений предполагают, что сейсмический толчок имеет четко выраженное начало и определенное пространственное положение. Известно, что действие землетрясения на грунт длится промежуток времени.

Определения глубины очагов землетрясений показывают, что 80% всех землетрясений возникает в коре, причём большинство на глубине 8 – 10 км.

По глубине землетрясения принято разделять на неглубокие (мелкофокусные) с глубиной очага менее 60 км, промежуточные – от 60 до 150км и глубокофокусные – более 150 км. Максимально известная глубина очагов составляет, по некоторым оценкам, 720 км и более (по другим данным – 620 км), т. е. близ границ верхней и нижней мантии. Приведённое деление условно и не вполне согласуется с положением очагов в коре, надастеносферной и подастеносферной частях мантии [Злобин,2000].

Причины землетрясений

По механизму образования землетрясения подразделяются на несколько классов, связанные: а) с тектоническими процессами, б) с вулканическими толчками, в) с обрушением полостей и аналогичными явлениями.

Обрушение полостей некогда считали основной причиной землетрясений. Однако теперь стало ясно, что этот факт может вызвать только слабые сотрясения.