Вулканы - это геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки.
Слово «вулкан» пришло от древнеримской мифологии и происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.
Наука, изучающая вулканы, - вулканология, геоморфология.
Вулканы классифицируются по форме (щитовидные, стратовулканы, шлаковые конусы, купольные), активности (действующие, спящие, потухшие), местонахождению (наземные, подводные, подледниковые) и др.
Вулканическая активность
Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие, потухшие и дремлющие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в голоцене. Понятие активный достаточно неточное, так как вулкан, имеющий действующие фумаролы, некоторые учёные относят к активным, а некоторые к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а 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 считаются действующими.
Астрофизики, в историческом аспекте, считают, что вулканическая активность, вызванная, в свою очередь, приливным воздействием других небесных тел, может способствовать появлению жизни. В частности, именно вулканы внесли вклад в формирование земной атмосферы и гидросферы, выбросив значительное количество углекислого газа и водяного пара. Учёные также отмечают, что слишком активный вулканизм, как например, на спутнике Юпитера Ио, может сделать поверхность планеты непригодной для жизни. В то же время слабая тектоническая активность ведёт к исчезновению углекислого газа и стерилизации планеты. «Эти два случая представляют собой потенциальные границы обитаемости планет и существуют наряду с традиционными параметрами зон жизни для систем маломассивных звезд главной последовательности», - пишут учёные.
Типы вулканических построек
В общем виде вулканы подразделяются на линейные и центральные, однако это деление условно, так как большинство вулканов приурочены к линейным тектоническим нарушениям (разломам) в земной коре.
Линейные вулканы или вулканы трещинного типа, обладают протяжёнными подводящими каналами, связанными с глубоким расколом коры. Как правило, из таких трещин изливается базальтовая жидкая магма, которая растекаясь в стороны, образует крупные лавовые покровы. Вдоль трещин возникают пологие валы разбрызгивания, широкие плоские конусы, лавовые поля. Если магма имеет более кислый состав (более высокое содержание диоксида кремния в расплаве), образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать эксплозивные рвы протяжённостью в десятки километров.
Формы вулканов центрального типа зависят от состава и вязкости магмы. Горячие и легкоподвижные базальтовые магмы создают обширные и плоские щитовые вулканы (Мауна-Лоа, Гавайские острова). Если вулкан периодически извергает то лаву, то пирокластический материал, возникает конусовидная слоистая постройка, стратовулкан. Склоны такого вулкана обычно покрыты глубокими радиальными оврагами - барранкосами. Вулканы центрального типа могут быть чисто лавовыми, либо образованными только вулканическими продуктами - вулканическими шлаками, туфами и т. п. образованиями, либо быть смешанными - стратовулканами.
Различают моногенные и полигенные вулканы. Первые возникли в результате однократного извержения, вторые - многократных извержений. Вязкая, кислая по составу, низкотемпературная магма, выдавливаясь из жерла, образует экструзивные купола (игла Монтань-Пеле, 1902 г.).
Кроме кальдер существуют и крупные отрицательные формы рельефа, связанные с прогибанием под воздействием веса извергнувшегося вулканического материала и дефицитом давления на глубине, возникшим при разгрузке магматического очага. Такие структуры называются вулканотектоническими впадинами,депрессиями. Вулканотектонические впадины распространены очень широко и часто сопровождают образование мощных толщ игнимбритов - вулканических пород кислого состава, имеющих различный генезис. Они бывают лавовыми или образованными спёкшимися или сваренными туфами. Для них характерны линзовидные обособления вулканического стекла, пемзы, лавы, называемых фьямме и туфовая или тофовидная структура основной массы. Как правило, крупные объёмы игнимбритов связаны с неглубоко залегающими магматическими очагами, сформировавшимися за счёт плавления и замещения вмещающих пород. Отрицательные формы рельефа , связанные с вулканами центрального типа, представлены кальдерами - крупными провалами округлой формы, диаметром в несколько километров.
Классификация вулканов по форме
Форма вулкана зависит от состава извергаемой им лавы; обычно рассматривают пять типов вулканов:
- Щитовидные вулканы, или «щитовые вулканы». Образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она длительное время вытекает как из центрального жерла, так и из боковых кратеров вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры; постепенно из этих наслоений формируется широкий «щит» с пологими краями. Пример - вулкан Мауна-Лоа на Гавайях, где лава стекает прямо в океан ; его высота от подножия на дне океана составляет примерно десять километров (при этом подводное основание вулкана имеет длину 120 км и ширину 50 км).
- Шлаковые конусы. При извержении таких вулканов крупные фрагменты пористых шлаков нагромождаются вокруг кратера слоями в форме конуса, а мелкие фрагменты формируют у подножия покатые склоны; с каждым извержением вулкан становится всё выше. Это - самый распространённый тип вулканов на суше. В высоту они - не больше нескольких сотен метров. Пример - вулкан Плоский Толбачик на Камчатке, который взорвался в декабре 2012 года.
- Стратовулканы, или «слоистые вулканы». Периодически извергают лаву (вязкую и густую, быстро застывающую) и пирокластическое вещество - смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней; в результате отложения на их конусе (остром, с вогнутыми склонами) чередуются. Лава таких вулканов вытекает также из трещин, застывая на склонах в виде ребристых коридоров, которые служат опорой вулкана. Примеры - Этна, Везувий, Фудзияма.
- Купольные вулканы. Образуются, когда вязкая гранитная магма, поднимаясь из недр вулкана, не может стечь по склонам и застывает вверху, образуя купол. Она закупоривает его жерло, как пробка, которую со временем вышибают накопившиеся под куполом газы. Такой купол формируется сейчас над кратером вулкана Сент-Хеленс на северо-западе США, образовавшегося при извержении 1980 г.
- Сложные (смешанные, составные) вулканы.
Извержение вулкана
Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы извержений:
- Гавайский тип - выбросы жидкой базальтовой лавы, часто образуются лавовые озёра, должны напоминать палящие тучи или раскалённые лавины.
- Гидроэксплозивный тип - извержения, происходящие в мелководных условиях океанов и морей, отличаются образованием большого количества пара, возникающего при контакте раскалённой магмы и морской воды.
Поствулканические явления
После извержений, когда активность вулкана либо прекращается навсегда, либо он «дремлет» в течение тысяч лет, на самом вулкане и его окрестностях сохраняются процессы, связанные с остыванием магматического очага и называемые поствулканическими. К ним относят фумаролы, термы, гейзеры.
Во время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооружения с образованием кальдеры - крупной впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м. При подъеме магмы внешнее давление ослабевает, связанные с ней газы и жидкие продукты вырываются на поверхность, и происходит извержение вулкана. Если на поверхность выносятся древние горные породы, а не магма, и среди газов преобладает водяной пар, образовавшийся при нагревании подземных вод, то такое извержение называют фреатическим.
Поднявшаяся к земной поверхности лава не всегда на эту поверхность выходит. Она лишь поднимает слои осадочных пород и застывает в виде компактного тела (лакколита), образуя своеобразную систему невысоких гор. В Германии к таким системами относятся области Рён и Эйфель. На последней наблюдается и другое поствулканическое явление в виде озёр, заполняющих кратеры бывших вулканов, которым не удалось сформировать характерный вулканический конус (так называемые маары).
Источники тепла
Одной из нерешённых проблем проявления вулканической активности является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии. Такое плавление должно быть узколокализованным, поскольку прохождение сейсмических волн показывает, что кора и верхняя мантия обычно находятся в твёрдом состоянии. Более того, тепловой энергии должно быть достаточно для плавления огромных объёмов твёрдого материала. Например, в США в бассейне реки Колумбия (штаты Вашингтон и Орегон) объём базальтов более 820 тыс. км³; такие же крупные толщи базальтов встречаются в Аргентине (Патагония), Индии (плато Декан) и ЮАР (возвышенность Большое Кару). В настоящее время существуют три гипотезы. Одни геологи считают, что плавление обусловлено локальными высокими концентрациями радиоактивных элементов, но такие концентрации в природе кажутся маловероятными; другие предполагают, что тектонические нарушения в форме сдвигов и разломов сопровождаются выделением тепловой энергии. Существует ещё одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твёрдом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.
Районы вулканической активности
Основные районы вулканической активности - Южная Америка , Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские острова, Курильские острова, Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Гавайские острова, Алеутские острова, Исландия, Атлантический океан .
Грязевые вулканы
Грязевые вулканы - небольшие вулканы, через которые на поверхность выходит не магма, а жидкая грязь и газы из земной коры. Грязевые вулканы намного меньше по размерам, чем обыкновенные. Грязь, как правило, выходит на поверхность холодной, но газы, извергаемые грязевыми вулканами, часто содержат метан и могут загореться во время извержения, создавая картину, похожую на извержение обыкновенного вулкана в миниатюре.
В нашей стране грязевые вулканы более всего распространены на Таманском полуострове, встречаются также в Сибири, около Каспийского моря и на Камчатке. На территории других стран СНГ грязевых вулканов больше всего в Азербайджане, имеются они в Грузии и в Крыму.
Вулканы на других планетах
Вулканы в культуре
- Картина Карла Брюллова «Последний день Помпеи»;
- Кинофильмы «Вулкан», «Пик Данте» и сцена из фильма «2012».
- Вулкан близ ледника Эйяфьядлайёкюдль в Исландии во время своего извержения стал героем огромного числа юмористических программ, сюжетов теленовостей, сводок и народного творчества, обсуждающего события в мире.
(Visited 774 times, 1 visits today)
Николаева Ирина
В докладе даётся характеристика вулканов. Сведения о самых известных вулканах. Описывается использование вулканов человеком и вред, наносимый вулканами.
Скачать:
Предварительный просмотр:
Доклад на тему «Вулканы»
ученицы 6-го класса
ГБОУ СОШ пос. Новый Кутулук
Николаевой Ирины
Вулканы, отдельные возвышенности над каналами и трещинами земной коры, по которым из глубинных магматических очагов выводятся на поверхность продукты извержения - горячая, расплавленная лава, пепел и газы. Вулканы обычно имеют форму конуса с вершинным кратером (глубиной от нескольких до сотен метров и диаметром до 1,5 км). В состоянии покоя вулканический канал закрыт лавовой пробкой. Когда давление в канале превзойдет давление лавовой пробки и сил сцепления ее вещества, пробка разрушается, и начинается извержение лавы
К действующим относятся вулканы, извергавшиеся в историческое время или проявлявшие другие признаки активности (выброс газов и пара и проч.). Некоторые ученые считают действующими те вулканы, о которых достоверно известно, что они извергались в течение последних 10 тыс. лет. Вулканы известны не только на Земле. На снимках, сделанных с космических аппаратов, обнаружены огромные древние кратеры на Марсе и множество действующих вулканов на Ио, спутнике Юпитера.
Лава – это магма, изливающаяся на земную поверхность при извержениях, а затем затвердевающая. Излияние лавы может происходить из основного вершинного кратера, бокового кратера на склоне вулкана или из трещин, связанных с вулканическим очагом. Она стекает вниз по склону в виде лавового потока. Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы, то есть выхода газов из нее. Процесс дегазации известен каждому: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (лимонадом, кока-колой, квасом или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена - это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация). Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет.
Специалисты считают, что каждые два года Земля рождает в среднем три новых вулкана. Причем каждый третий из них не на суше, а под водой. Всего же на планете зарегистрировано более 1000 действующих вулканов, из которых почти четверть подводные. Иногда подводные землетрясения, возникающие при вулканических извержениях на дне океана, могут вызвать образование нескольких волн - цунами, следующих с интервалом от нескольких минут до нескольких часов. По-настоящему знаменитых вулканов на свете не так много - Везувий, Фудзияма, Попокатепетль, Кракатау, Мон-Пеле, недавно прославившийся Суфриер, Сент-Хеленс, Галунггунг, Эль-Хихон. И конечно, с незапамятных времен Этна.
Вулкан Везувий давно является символом итальянских земель, а одновременно и символом страдания, разрушения и мощи природных потенциалов. Именно этот вулкан, Везувий погубил Помпеи, полностью завалив их огненными потоками вырвавшейся на поверхность магмы, засыпав пеплом.
Вулкан Фудзияма самая высокая и поэтичная гора Японии.
Этна -гора огня – самый высокий действующий вулкан в Европе. Аристотель и другие известные греки возвеличили Этну в своих творениях.
На территории России наибольшее число действующих вулканов в районе Курильских островов и на Камчатке
Наибольшую пользу от активности вулканов сумели извлечь специалисты Исландии. Тепло огнедышащих гор используется здесь для обогрева оранжерей и даже жилых помещений. Вулканическому пеплу нашли применение, он служит хорошим удобрением для урожая овощей и южных плодов в оранжереях с вулканическим обогревом.
Извержения вулканов угрожают жизни людей и наносят материальный ущерб. Вследствие извержения вулкана Монтань-Пеле в 1902 погибло 30 тыс. человек. В результате схода селей с вулкана Руис в Колумбии в 1985 погибли 20 тыс. человек. Извержение вулкана Кракатау в 1883 привело к образованию цунами, унесшего жизни 36 тыс. человек.
Характер опасности зависит от действия разных факторов. Лавовые потоки разрушают здания, перекрывают дороги и сельскохозяйственные земли, которые на много столетий исключаются из хозяйственного использования, пока в результате процессов выветривания не сформируется новая почва. Темпы выветривания зависят от количества атмосферных осадков, температурного режима, условий стока и характера поверхности. Так, например, на более увлажненных склонах вулкана Этна в Италии земледелие на лавовых потоках возобновилось только через 300 лет после извержения.
Вследствие вулканических извержений на крышах зданий накапливаются мощные слои пепла, что грозит их обрушением. Попадание в легкие мельчайших частиц пепла приводит к падежу скота. Взвесь пепла в воздухе представляет опасность для автомобильного и воздушного транспорта. Часто на время пеплопадов закрывают аэропорты.
Пепловые потоки, представляющие собой раскаленную смесь взвешенного дисперсного материала и вулканических газов, перемещаются с большой скоростью. В результате от ожогов и удушья погибают люди, животные, растения и разрушаются дома. Древнеримские города Помпеи и Геркуланум попали в зону действия таких потоков и были засыпаны пеплом во время извержения вулкана Везувий.
Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей.
Для прогноза извержений составляются карты вулканической опасности с показом характера и ареалов распространения продуктов прошлых извержений и ведется мониторинг предвестников извержений. Ведутся инструментальные наблюдения за самыми незначительными деформациями поверхности. Однако с уверенностью предсказать, когда именно произойдет извержение, очень трудно.
Для предупреждения возможного извержения ведутся систематические инструментальные наблюдения в специальных обсерваториях. Самая старая вулканологическая обсерватория была основана в 1841-1845 на Везувии в Италии, затем с 1912 начала действовать обсерватория на вулкане Килауэа на о. Гавайи и примерно в то же время – несколько обсерваторий в Японии.
Предупреждать о грозящей вулканической опасности и принимать меры по уменьшению последствий должны гражданские власти, которым вулканологи предоставляют необходимую информацию.
Система оповещения населения может быть звуковой (сирены) или световой (например, на шоссе у подножья вулкана Устанавливаются также предупреждающие приборы, которые срабатывают при повышенных концентрациях опасных вулканических газов, например сероводорода. На дорогах в опасных районах, где идет извержение, размещают дорожные заграждения.
Для смягчения вулканической опасности используются как сложные инженерные сооружения, так и совсем простые способы. Например, при извержении вулкана Миякедзима в Японии в 1985 успешно применялось охлаждение фронта лавового потока морской водой. кратерное озеро иногда спускают с помощью тоннеля (вулкан Келуд на о.Ява в Индонезии). В местах выпадения продуктов извержения сооружают разнообразные навесы и безопасные убежища.
Много раз мы видели по телевидению и в кино страшные картины извержения вулканов: небо, закрытое огромными клубами пепла, раскалённые потоки лавы, летящие с неба смертоносные каменные бомбы, вышедшие из берегов реки, камнепады - всё это поражает воображение.
Давайте-ка разберёмся, из-за чего просходит всё это светопреставление.
Что такое вулкан?
«Да и ежу понятно, что это такое», - скажет кто-то. Может быть, какие-нибудь продвинутые в вулканологии ежи и не нуждаются в пояснениях, а мы попробуем разобраться.
Первое, что приходит на ум, что вулкан - это гора. Но не простая гора, а плюющаяся всякими там магмами, лавами, пеплами, шлаками и иже с ними. Сразу же всплывает в памяти, намертво врезавшееся в неё название - Эйяфьядлайёкюдль, носитель которого устроил всему миру «темную» в 2010-м.
Итак, вулкан - это геологическое образование на поверхности Земли (или иной планеты), где магма выходит на поверхность и, превратившись в лаву, творит всяческое безобразие. Этот, страшный и, одновременно, прекрасный в своём титаническом величии процесс, называется извержением.
Почему происходят извержения?
Постараемся доходчиво ответить на этот вопрос. Дело в том, что Земля - планета молодая (что такое, в самом деле, четыре с половиной миллиарда лет - пшик), тинэйджер, можно сказать. А какая главная проблема у тинэйджеров? Правильно - прыщи. Вот вам и ответ на вопрос.
А если говорить серьёзно и с научным выражением на лице, то все извержения происходят по одной причине - магма прорывает пласт земной коры. Это может произойти из-за разлома коры, может быть вызвано приближением к Земле тех или иных , своим притяжением заставляющих магму сильней давить на земную кору. Могут быть и ещё какие-то причины, сокрытые доселе от пытливых умов вулканологов.
Одной из загадок, над которой мужи в белых халатах по сей день ломают головы, является источник тепла, достаточный для плавления огромных масс базальта, из которого состоит кора. Три гипотезы претендуют на рациональное объяснение появления источников тепла подобной силы.
Некоторые из вышеупомянутых мужей считают, что виной всему собравшиеся вкупе радиоактивные элементы. Другие возражают: «Ну, откуда ж им там взяться в таких объёмах?! Нет, виноваты тектонические сдвиги и разломы!». Третьи хитро поглядывают на тех и на других, и, пощипывая кончики жиденьких усов или бород, тихо, но веско возражают: «Э, нет, коллеги. Если бы всё было так просто… У нас есть основания полагать, что виной всему так называемый фазовый переход, который имеет место быть вследствие того, что мантия, обычно пребывающая в твёрдом состоянии в условиях высокого давления, вследствие разлома и закономерно следующего за ним понижения давления переходит в жидкое состояние, выделяя при данном переходе колоссальное количество тепловой энергии. Определённо!»
Чем опасно извержение вулкана?
Вот это уже точно любому ежу понятно, даже не имеющему вулканологического образования. Чтобы этого не понимать, нужно достигнуть степени тупости братьев-опоссумов Крэша и Эдди из «Ледникового периода». В четвёртой части мультфильма они открывают кроту Луису, что секрет их беззаботности в условиях страшнейшего катаклизма заключён именно в этом…
Ну, если кто не понимает, объясним… Нам не трудно…
Когда вулкан извергается, из него течет лава. Она очень красивая, но в руки брать её нельзя - обожжёшься. Лучше вообще к ней не подходить. А ещё из вулкана далеко-далеко летят большие горячие камушки. Очень больно и горячо, если попадут.
Если по голове, то - всё. А ещё вулканы очень сильно дымятся - можно задохнуться. А иногда они дымятся так долго, что можно даже замёрзнуть, потому что дым не даёт солнышку нас греть.
Классификация вулканов
Основных критериев, по которым производится классификация вулканов, три - форма, активность и местонахождение.
По форме вулканы подразделяются на щитовидные, купольные, стратовулканы и шлаковые конусы; по активности - на действующие, спящие и потухшие; по местонахождению - на подземные, подводные и подледниковые.
Мы не будем анализировать особенности каждого из этих видов, так как это выйдет за рамки познавательной статьи и будет тянуть уже на небольшой научный труд.
Что делать при извержении вулкана?
Лава имеет скорость движения около 40 км/ч. Если у вас есть машина и вы уверены, что не попадёте в пробку - жгите резину пока не поздно, взяв с собой что попить и что поесть. Не давайте пеплу попасть под капот - мотор заглохнет.
Если пробка будет, а вы имеете разряд по бегу с рюкзаком - жмите во все лопатки, надев предварительно плотную одежду, и взяв марлевые повязки для защиты от газов. С собой нужно захватить харчей и прочих необходимостей приблизительно на 5 суток.
Не спускайтесь в низины - при извержении возможен паводок. При камнепадах садитесь к ним спиной, закрыв голову руками. Если есть возможность, защитите спину чем-то вроде досок или фанеры. Детей посадите перед собой.
Если разряда по бегу у вас нет, вы дома, а на улицу выходить не хочется, закрываем все окна, двери и вентиляционные отверстия, забираемся на самый верх и ждём, что пронесёт. Ждём, что пронесёт, стоя - у пола газы, которые вас вырубят.
Древние римляне, наблюдая, как из вершины горы в небо вырывается черный дым и огонь, считали, что перед ними вход в ад или во владения Вулкана - бога кузнечного ремесла и огня. В честь него огнедышащие горы и называют до сих пор вулканами.
В этой статье мы разберемся, каково строение вулкана, и заглянем в его кратер.
Действующие и потухшие вулканы
На Земле множество вулканов, как спящих, так и действующих. Извержение каждого из них может длиться дни, месяцы, а то и годы (так, например, находящийся на Гавайском архипелаге вулкан Килауэа проснулся еще в 1983 г. и до сих пор его работа не прекращается). После чего кратеры вулканов способны на несколько десятилетий замереть, чтобы затем снова напомнить о себе новым выбросом.
Хотя, конечно же, есть и такие геологические образования, работа которых завершилась еще в далеком прошлом. Многие из них при этом до сих пор сохранили форму конуса, но о том, как именно происходило их извержение, нет никаких сведений. Такие вулканы считаются потухшими. Как пример можно привести и Казбек, с давних времен покрытые сияющими ледниками. А в Крыму и Забайкалье находятся сильно размытые и разрушенные вулканы, вовсе потерявшие свою первоначальную форму.
Какие бывают вулканы
В зависимости от строения, активности и месторасположения, в геоморфологии (так называется наука, изучающая описываемые геологические образования) выделяются отдельные типы вулканов.
В общем виде они делятся на две основные группы: линейные и центральные. Хотя, конечно, такое разделение весьма приблизительно, так как большинство из них относят к линейным тектоническим разломам земной коры.
Кроме этого, различают еще щитовидное и купольное строение вулканов, а также так называемые шлаковые конусы и стратовулканы. По активности их определяют как действующие, спящие или потухшие, а по местонахождению - как наземные, подводные и подледниковые.
Чем отличаются линейные вулканы от центральных
Линейные (трещинные) вулканы, как правило, не поднимаются высоко над поверхностью земли - они имеют вид трещин. В строение вулканов этого типа входят длинные подводящие каналы, связанные с глубокими расколами земной коры, из которых изливается жидкая магма, имеющая базальтовый состав. Она растекается во все стороны и, застывая, образует лавовые покровы, стирающие леса, заполняющие впадины, уничтожающие реки и селения.
Кроме того, во время взрыва линейного вулкана на земной поверхности могут возникать эксплозивные рвы, имеющие протяженность в несколько десятков километров. В придачу, строение вулканов вдоль трещин украшают пологие валы, лавовые поля, разбрызгивания и плоские широкие конусы, коренным образом меняющие ландшафт. Кстати, основная составляющая рельефа Исландии - это лавовые плато, возникшие именно таким образом.
Если же у магмы состав оказывается более кислым (повышенное содержание диоксида кремния), то вокруг устья вулкана вырастают экструзивные (т.е. выжатые) валы, имеющие рыхлый состав.
Строение вулканов центрального типа
Вулкан центрального типа - это конусообразное геологическое образование, которое сверху венчает кратер - углубление, имеющее форму воронки или чаши. Оно, между прочим, постепенно перемещается вверх, по мере того как вырастает сама вулканическая постройка, а его размер может быть абсолютно разным и измеряться как в метрах, так и в километрах.
Вглубь ведет жерло, по которому поднимается наверх, в кратер, магма. Магма - это расплавленная огненная масса, имеющая преимущественно силикатный состав. Она рождается в земной коре, где находится ее очаг, а поднявшись наверх, в виде лавы изливается на поверхность земли.
Извержение, как правило, сопровождается выбросом мелких брызг магмы, которые образуют пепел и газы, которые, что интересно, на 98% состоят из воды. К ним присоединяются различные примеси в виде хлопьев вулканического пепла и пыли.
Что определяет форму вулканов
Форма вулкана во многом зависит от состава и вязкости магмы. Легкоподвижная базальтовая магма образует щитовые (или щитовидные) вулканы. Они, как правило, имеют плоскую форму и большую окружность. Примером, представляющим такие типы вулканов, может послужить геологическое образование, находящееся на Гавайских островах и носящее название Мауна-Лоа.
Шлаковые конусы - это самый распространенный тип вулканов. Они образуются при извержении крупных фрагментов пористых шлаков, которые, нагромождаясь, выстраивают вокруг кратера конус, а их мелкие части формируют покатые склоны. Такой вулкан с каждым извержением становится выше. Примером может служить взорвавшийся в декабре 2012 года на Камчатке вулкан Плоский Толбачик.
Особенности строения купольных и стратовулканов
А знаменитая Этна, Фудзияма и Везувий - это пример стратовулканов. Их еще называют слоистыми, так как они образованы периодически извергаемой лавой (вязкой и быстро застывающей) и пирокластическим веществом, представляющим собой смесь из горячего газа, раскаленных камней и пепла.
В результате подобных выбросов эти типы вулканов имеют острые конусы с вогнутыми склонами, в которых и чередуются данные отложения. А лава из них вытекает не только через основной кратер, но и из трещин, застывая при этом на склонах и образуя ребристые коридоры, служащие опорой данному геологическому образованию.
Купольные вулканы образуются при помощи вязкой гранитной магмы, которая не стекает по склонам, а застывает наверху, формируя купол, который, как пробка, закупоривает жерло и вышибается скопившимися под ним со временем газами. Примером подобного явления может служить купол, который формируется над вулканом Сент-Хеленс, что на северо-западе США (он образовался в 1980 г).
Что такое кальдера
Описанные выше центральные вулканы имеют, как правило, форму конуса. Но иногда во время извержения стены такого вулканического сооружения обрушиваются, и при этом образуются кальдеры - огромные впадины, которые могут достигать глубины тысячи метров и диаметра до 16 км.
Из рассказанного ранее вы помните, что в строение вулканов входит огромное жерло, по которому поднимается во время извержения расплавленная магма. Когда вся магма оказывается сверху, внутри вулкана возникает огромная пустота. Вот именно в нее и может провалиться вершина и стены вулканической горы, образуя на земной поверхности окаймленные остатками крушения обширные котлообразные впадины с относительно ровным дном.
Самой крупной на сегодняшней день является кальдера Тоба, расположенная на (Индонезия) и полностью покрытая водой. Образовавшееся таким способом озеро имеет весьма внушительные размеры: 100/30 км и глубину в 500 м.
Что собой представляют фумаролы
Кратеры вулканов, их склоны, подножье, а также корка остывших лавовых потоков часто покрыты трещинами или отверстиями, из которых наружу вырываются растворенные в магме горячие газы. Их называют фумаролами.
Как правило, над крупными отверстиями клубится густой белый пар, потому что магма, как уже упоминалось, содержит много воды. Но кроме нее фумаролы служат источником выброса и для углекислого газа, всевозможных оксидов серы, сероводорода, галогеноводорода и других химических соединений, которые могут оказаться весьма опасными для человека.
Кстати, вулканологи считают, что входящие в строение вулкана фумаролы делают его более безопасным, так как газы находят выход и не скапливаются в недрах горы, чтобы образовать пузырь, который со временем вытолкнет лаву на поверхность.
К такому вулкану можно отнести знаменитую которая находится недалеко от Петропавловска-Камчатского. Дым, клубящийся над ней, виден в ясную погоду за десятки километров.
Вулканические бомбы тоже входят в строение вулканов Земли
Если взрывается долго спящий вулкан, то при извержении из его жерла вылетают так называемые Они состоят из сплавленных пород или обломков застывшей в воздухе лавы и могут весить несколько тонн. Их форма зависит от того, какой у лавы состав.
Например, если лава жидкая и не успевает в воздухе достаточно остыть - упавшая на землю вулканическая бомба превращается в лепешку. А базальтовые маловязкие лавы вращаются в воздухе, принимая за счет этого витую форму или становясь похожими на веретено или грушу. Вязкие же - андезитовые - куски лавы становятся после падения похожими на хлебную корку (они округлые или многогранные и покрыты при этом сетью трещинок).
Размер поперечника вулканической бомбы может достигать семи метров, и встречаются эти образования на склонах практически всех вулканов.
Типы извержения вулканов
Как указывал в книге «Основы геологии», рассматривающей строение вулканов и типы извержений, Короновский Н.В., все виды вулканических построек образуются в результате различных извержений. Среди них особенно выделяются 6 типов.
Когда происходили самые известные извержения вулканов
Годы извержения вулканов можно, пожалуй, отнести к серьезным вехам в истории человечества, ведь в это время изменялась погода, погибало огромное количество людей, а то и стирались с Земли целые цивилизации (так, в результате извержения гигантского вулкана погибла Минойская цивилизация в 15 или 16 в. до н. э).
В 79 г н. э. недалеко от Неаполя произошло извержение Везувия, похоронившего под семиметровым слоем пепла города Помпеи, Геркуланум, Стабия и Оплонтий, приведя к гибели тысяч жителей.
В 1669 г. несколько извержений вулкана Этна, а также в 1766 г. - вулкана Майон (Филиппины) привели к страшным разрушениям и гибели под потоками лавы многих тысяч людей.
В 1783 г. вулкан Лаки, взорвавшийся в Исландии, вызвал понижение температуры, которое привело в 1784 г. к неурожаю и голоду в Европе.
А на острове Сумбава, проснувшийся в 1815 г. оставил на следующий год всю Землю без лета, понизив температуру в мире на 2,5 °С.
В 1991 г. вулкан с филиппинского своим взрывом также временно понизил ее, правда, уже на 0,5 °С.
24‑25 августа 79 н.э. произошло извержение считавшегося потухшим вулкана Везувия , находящегося на берегу Неаполитанского залива, в 16 километрах к востоку от Неаполя (Италия). Извержение привело к гибели четырех римских городов — Помпеи, Геркуланума, Оплонтия, Стабии - и нескольких небольших селений и вилл. Помпеи, находившиеся в 9,5 километра от кратера Везувия и в 4,5 километра от подошвы вулкана, были засыпаны слоем очень мелких кусков пемзы толщиной около 5‑7 метров и покрыты пластом вулканического пепла.С наступлением ночи со стороны Везувия потекла лава, повсюду начались пожары, от пепла стало трудно дышать. 25 августа вместе с землетрясением началось цунами , море отступило от берегов, а над Помпеями и окрестными городами нависла черная грозовая туча, скрывшая Мизенский мыс и остров Капри. Большая часть населения Помпей смогла спастись, но на улицах и в домах города от ядовитых сернистых газов погибло около двух тысяч человек. В числе жертв был и римский писатель и ученый Плиний Старший. Геркуланум, находившийся в семи километрах от кратера вулкана и примерно в двух километрах от его подошвы, был засыпан слоем вулканического пепла, температура которого была настолько высока, что все деревянные предметы полностью обуглились.Руины Помпей были случайно обнаружены еще в конце XVI века, но систематические раскопки начались только в 1748 году и продолжаются до сих пор, наряду с реконструкцией и реставрацией.
11 марта 1669 года произошло извержение вулкана Этна на Сицилии, которое продолжалось до июля того же года (по другим источникам, до ноября 1669 года). Извержение сопровождалось многочисленными землетрясениями . Лавовые фонтаны вдоль этой трещины постепенно смещались вниз, а самый крупный конус образовался около города Николоси. Этот конус известен под именем Monti Rossi (Красная гора) и хорошо заметен на склоне вулкана до сих пор. Николоси и две близлежащие деревни были разрушены в первый же день извержения. Еще за три дня лава, текущая вниз по склону на юг, разрушила еще четыре деревни. В конце марта были разрушены два более крупных города, а в начале апреля потоки лавы достигли окраин Катании. Лава начала скапливаться под крепостными стенами. Часть ее потекла в гавань и заполнила ее. 30 апреля 1669 года лава перетекла через верхнюю часть крепостных стен. Горожане построили дополнительные стены поперек главных дорог. Это позволило остановить продвижение лавы, но западная часть города была разрушена. Общий объем этого извержения оценивается в 830 миллионов кубических метров. Потоки лавы сожгли 15 деревень и часть города Катании, полностью изменив конфигурацию берега. По одним источникам, 20 тысяч человек, по другим — от 60 до 100 тысяч.
23 октября 1766 года на острове Лусон (Филиппины) начал извергаться вулкан Майон . Десятки деревень были сметены, испепелены громадным лавовым потоком (шириной 30 метров), который в течение двух дней спускался по восточным склонам. Вслед за первоначальным взрывом и потоком лавы вулкан Майон продолжал извергаться еще четыре дня, выбрасывая большое количество пара и водянистой грязи. Серовато‑коричневые реки шириной от 25 до 60 метров обрушились вниз по склонам горы в радиусе до 30 километров. Они начисто сметали на своем пути дороги, животных, деревни с людьми (Дарага, Камалиг, Тобако). Более 2000 жителей погибли во время извержения. В основном, их поглотил первый поток лавы или же вторичные грязевые лавины. В течение двух месяцев гора извергала пепел, изливала лаву на окружающую местность.
5‑7 апреля 1815 года произошло извержение вулкана Тамбора на индонезийском острове Сумбава. В воздух на высоту 43 километров были выброшены пепел, песок и вулканическая пыль . Камни до пяти килограммов весом разлетались на расстояние до 40 километров. От извержения Тамборы пострадали острова Сумбава, Ломбок, Бали, Мадура и Ява. Впоследствии под трехметровым слоем пепла ученые нашли следы погибших царств Пекат, Сангар и Тамбора. Одновременно с извержением вулкана образовались огромные цунами 3,5‑9 метров высотой. Отхлынув от острова, вода обрушилась на соседние острова и утопила сотни людей. Непосредственно во время извержения погибли около 10 тысяч человек. Еще не менее 82 тысяч человек умерли от последствий катастрофы — голода или болезней. Пепел, покрывший Сумбаву саваном, уничтожил весь урожай и засыпал оросительную систему; кислотные дожди отравили воду. В течение трех лет после извержения Тамборы весь земной шар обволакивала пелена из частичек пыли и пепла, отражая часть солнечных лучей и охлаждая планету. На следующий, 1816 год европейцы ощутили последствия извержения вулкана. Он вошел в анналы истории, как "год без лета" . Средняя температура в Северном полушарии упала примерно на один градус, а в некоторых областях — даже на 3‑5 градусов. От весенних и летних заморозков на почве пострадали большие площади посевов, и на многих территориях начался голод.
26‑27 августа 1883 года произошло извержение вулкана Кракатау , находящегося в Зондском проливе между Явой и Суматрой. От подземных толчков на близлежащих островах рушились дома. 27 августа около 10 часов утра произошел гигантский взрыв, через час — второй взрыв такой же силы. Более 18 кубических километров обломков пород и пепла взметнулись в атмосферу. Волны цунами, вызванного взрывами, мгновенно поглотили города, селения, леса на побережье Явы и Суматры. Многие острова скрылись под водой вместе с населением. Цунами было настолько мощным, что обошло практически всю планету. Всего на побережьях Явы и Суматры было сметено с лица земли 295 городов и селений, погибли свыше 36 тысяч человек , сотни тысяч остались без жилья. Берега Суматры и Явы изменились до неузнаваемости. На побережье Зондского пролива плодородная почва была смыта вплоть до скального основания. От острова Кракатау уцелела только третья часть. По количеству перемещенной воды и горной породы энергия извержения Кракатау эквивалентна взрыву нескольких водородных бомб. Странное свечение и оптические явления сохранялись в течение нескольких месяцев после извержения. В некоторых местах над Землей солнце казалось синим, а луна — ярко‑зеленой. А движение в атмосфере выброшенных извержением частичек пыли позволило ученым установить наличие "струйного" потока.
8 мая 1902 года вулкан Мон‑Пеле , находящийся на Мартинике, одном из островов Карибского моря, буквально разорвался на части - прозвучали четыре сильных взрыва, похожих на пушечные выстрелы. Они выбросили из главного кратера черную тучу, которую пронизывали вспышки молний. Так как выбросы шли не через вершину вулкана, а через побочные кратеры, то все вулканические извержения подобного типа с тех пор называются "пелейскими" . Перегретый вулканический газ, из‑за своей высокой плотности и большой скорости движения стлавшийся над самой землей, проникал во все щели. Огромная туча накрыла район полного уничтожения. Вторая зона разрушений протянулась еще на 60 квадратных километров. Эта туча, образованная из сверхгорячего пара и газов, отяжеленная миллиардами частиц раскаленного пепла, двигавшаяся со скоростью, достаточной, чтобы нести обломки горных пород и вулканических выбросов, имела температуру 700-980°С и была в состоянии расплавить стекло. Мон‑Пеле извергался еще раз - 20 мая 1902 года - почти с такой же силой, как и 8 мая. Вулкан Мон‑Пеле, разлетевшись на части, уничтожил один из главных портов Мартиники Сент‑Пьер вместе с его населением. Мгновенно погибли 36 тысяч человек , сотни людей погибли от побочных явлений. Двое выживших стали знаменитостями. Сапожнику Леону Комперу Леандру удалось спастись в стенах собственного дома. Он чудом уцелел, хотя и получил сильные ожоги ног. Луис‑Аугусте Кипарис по прозвищу Самсон во время извержения находился в тюремной камере и просидел там четыре дня, несмотря на серьезные ожоги. После спасения он был помилован, вскоре его наняли в цирк и во время представлений показывали как единственного выжившего жителя Сен‑Пьера.
1 июня 1912 года началось извержение вулкана Катмай на Аляске, долгое время находившегося в состоянии покоя. 4 июня был выброшен пепловый материал, который, смешавшись с водой, образовал грязевые потоки, 6 июня произошел взрыв колоссальной силы, звук которого был слышен в Джуно за 1200 километров и в Даусоне за 1040 километров от вулкана. Через два часа произошел второй взрыв огромной силы и вечером — третий. Затем в течение нескольких дней почти непрерывно шло извержение колоссального количества газов и твердых продуктов . За время извержения из жерла вулкана вырвалось около 20 кубических километров пепла и обломков. Отложение этого материала образовало слой пепла толщиной от 25 сантиметров до 3 метров, а вблизи вулкана и значительно больше. Количество пепла было настолько велико, что в течение 60 часов вокруг вулкана на расстоянии 160 километров стоял сплошной мрак. 11 июня вулканическая пыль выпала в Ванкувере и Виктории на расстоянии 2200 км от вулкана. В верхних слоях атмосферы она разносилась по территории всей Северной Америки и выпала в большом количестве в Тихом океане. Целый год мелкие частицы пепла перемещались в атмосфере. Лето на всей планете выдалось значительно более холодным , чем обычно, поскольку в пепельной завесе задерживалось свыше четверти падавших на планету солнечных лучей. Кроме того, в 1912 году повсюду отмечались удивительно красивые алые зори. На месте кратера образовалось озеро с диаметром 1,5 километра - главная достопримечательность образованного в 1980 году Национального парка и заповедника Катмай.
13‑28 декабря 1931 года произошло извержение вулкана Мерапи на острове Ява в Индонезии. За две недели, с 13 по 28 декабря, вулкан изверг поток лавы длиной около семи километров, шириной до 180 метров и глубиной до 30 метров. Раскаленный добела поток выжег землю, сжег деревья и уничтожил на своем пути все деревни. Вдобавок взорвались оба склона вулкана, и извергнутый вулканический пепел засыпал пол‑острова с одноименным названием. Во время этого извержения погибли 1300 человек .Извержение вулкана Мерапи в 1931 годах было самым губительным, но далеко не последним.
В 1976 году извержение вулкана унесло жизни 28 человек и разрушило 300 домов. Происходившие в вулкане существенные морфологические изменения вызвали еще одно бедствие. В 1994 году обрушился сформировавшийся в предыдущие годы купол, и произошедший массовый выброс пирокластического материала вынудил местное население покинуть свои деревни. Погибли 43 человека.
В 2010 году число жертв от в центральной части индонезийского острова Ява составило 304 человека. В список погибших были включены умершие от вызванных выбросами пепла обострений болезней легких и сердца и других хронических заболеваний, а также скончавшиеся от травм.
12 ноября 1985 года началось извержение вулкана Руис в Колумбии, считавшегося потухшим. 13 ноября один за другим раздалось несколько взрывов. Мощность самого сильного взрыва, по оценкам специалистов, составила около 10 мегатонн . В небо на высоту восьми километров поднялся столб пепла и обломков горной породы. Начавшееся извержение вызвало мгновенное таяние обширных ледников и вечных снегов, лежащих на вершине вулкана. Главный удар пришелся по расположенному в 50 километрах от горы городу Армеро, который был уничтожен за 10 минут. Из 28,7 тысячи жителей города погибла 21 тысяча. Был разрушен не только Армеро, но и целый ряд деревень. Сильно пострадали от извержения такие населенные пункты, как Чинчино, Либано, Мурильо, Касабьянка и другие. Селевые потоки повредили нефтепроводы, прекратилась подача топлива в южные и западные части страны. В результате резкого таяния лежавшего в горах Невадо‑Руис снега вышли из берегов близлежащие реки. Мощные потоки воды размыли автомобильные дороги, снесли опоры линии электропередачи и телефонной связи, разрушили мосты.По официальному сообщению колумбийского правительства, в результате извержения вулкана Руис погибли и пропали без вести 23 тысячи человек , около пяти тысяч получили серьезные ранения и увечья. Было полностью разрушено около 4500 жилых домов и административных зданий. Десятки тысяч людей остались без крыши над головой и без всяких средств к существованию. Экономика Колумбии понесла значительный ущерб.
10-15 июня 1991 года произошло извержение вулкана Пинатубо на острове Лусон на Филиппинах. Извержение началось достаточно стремительно и было неожиданным, так как вулкан пришел в состояние активности после более чем шестивековой спячки . 12 июня вулкан взорвался, выбросив в небо грибовидную тучу. Потоки газа, пепла и расплавленных до температуры 980°С горных пород хлынули по склонам со скоростью до 100 километров в час. На много километров вокруг, до самой Манилы, день превратился в ночь. А туча и выпадающий из нее пепел достигли Сингапура, который удален от вулкана на 2,4 тысячи километров. Ночью 12 июня и утром 13 июня вулкан вновь извергался, выбросив пепел и пламя в воздух на 24 километра. Вулкан продолжал извергаться 15 и 16 июня. Грязевые потоки и вода смывали дома. В результате многочисленных извержений примерно 200 человек погибли и 100 тысяч остались без крова
Материал подготовлен на основе информации открытых источников
