Общий (клинический) анализ крови
14.10.2019

Образование и строение вулканов. Вулканы - как образуются, почему извергаются и чем они опасны и полезны

Классификация вулканов и извержений

Слово «вулкан» происходит от названия острова Вулкане (по имени древнеримского бога огня) в Средиземном море, образовавшегося из застывшей магмы. Наука, изучающая вулканы, носит название «вулканология».

Вулканы - это геологические образования над трещинами в земной коре, извергающие на поверхность лаву, вулканические газы, водяные пары, пепел, рыхлые породы, камни (так называемые вулканические бомбы) и пирокластические потоки. Лава составляет сравнительно небольшую часть общих выбросов. Большая часть вулканов представляет собой гору, внутри которой находится разлом поверхности. Как известно, внешнее ядро Земли состоит из жидкой массы чрезвычайно высоких температур - расплавленных базальтов и металлов.

Среди вулканологов существует особая классификация вулканов: по форме, степени активности, местонахождению и т. д. В зависимости от степени вулканической активности вулканы подразделяют на действующие, спящие и потухшие. Действующим принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в эпоху голоцена антропогенового периода кайнозойской эры. Понятие активный достаточно неточное, так как вулканы, имеющие фумаролы (шипящие трещины, извергающие газ), некоторые ученые относят к активным, а некоторые - к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими - на которых они маловероятны.

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. Общее количество действующих на Земле вулканов - 1343, причем многие из них подводные, а их активность приводит к образованию островов из застывшей лавы. Так, в 1963 г. в результате извержения подводного вулкана у юга Исландии возник остров Суртсей. В феврале 1971 г. в Тихом океане около острова Новые Гебриды произошло извержение подводного вулкана Каруа. Во время взрыва облако из дыма и пепла поднималось на высоту 1 км. По нескольку раз в минуту из воды вылетали крупные обломки горных пород. Примерно через сутки после начала извержения над поверхностью океана появился остров из пепла, достигавший высоты 1 м над приливным уровнем, длиной почти 200 м и шириной около 70 м. Поверхность этого вновь образованного острова была усеяна скальными обломками. Подводный вулкан Каруа за последние 150 лет извергался в третий раз и третий раз образовывал остров. Но пепел быстро размывается водой, и поэтому остров существует не более полугода.

Обычное место расположения вулканов - это разлом или соединение литосферных плит, т. к. здесь идет постоянное движение горячих пород, которые периодически выбрасываются на поверхность. Основные районы вулканической активности следующие: Южная и Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские и Курильские острова, Камчатка, Северо-Западная часть США, Аляска, Гавайские и Алеутские острова, Исландия, Атлантический океан. Больше всего действующих вулканов находится в Индонезии, где 77 из 200 огнедышащих гор извергались в исторически обозримые времена. Сам вулкан, а вернее, гора, в виде которой практически все его представляют, образуется из-за наслоений магмы и лавы, которые, охлаждаясь на воздухе, застывают.

Вулканическая активность - это наглядное проявление продолжающихся тектонических изменений нашей планеты. Теория «дрейфа континентов» позволяет предположить, что земная кора состоит из отдельных блоков - литосферных плит, которые медленно движутся в разных направлениях. Между земной корой и мантией находится достаточно тонкая (до 10 км) прослойка, называемая астеносферой. В ней породы находятся в частично расплавленном состоянии, поэтому астеносфера служит «смазкой», по которой движутся литосферные плиты. При движении плит происходит их столкновение (субдукция) и разрастание (спрединг). В результате движения плит в зонах субдукции и спрединга возникают землетрясения и повышается вулканическая активность.

Вулканы образуются над отверстиями и трещинами в земной коре и часто встречаются в местах столкновения двух тектонических плит как на суше, так и в море. Во время извержения магма подталкивается к земной поверхности в результате вдвигания тектонической плиты в так называемую магматическую камеру. Повышение давления выталкивает магму на поверхность.

По происхождению вулканы подразделяются на линейные и центральные. Линейные вулканы, или вулканы трещинного типа, обладают протяженными 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, образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать эксплозивные рвы протяженностью в десятки километров.

Формы вулканов центрального типа зависят от состава и вязкости магмы. Горячие и легкоподвижные базальтовые магмы создают обширные и плоские щитовые вулканы (например, Мауна-Лоа, Гавайские острова). Наиболее известный тип вулканов - конусный. При этом жидкая обжигающая магма вытекает из жерла и, застывая, формирует коническую форму с кратером на вершине. При следующем извержении новый слой пепла и лавы ложится поверх старого, и вулкан растет в высоту, напоминая дымящуюся гору. Если вулкан периодически извергает лаву или пирокластический материал, возникает конусовидная слоистая постройка, или 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 подобными образованиями, либо могут быть смешанными - стратовулканами.

Различают моногенные и полигенные вулканы. Первые возникли в результате однократного извержения, вторые - после многократных извержений. Вязкая, кислая по составу, низкотемпературная магма, выдавливаясь из жерла, образует экструзивные купола (игла Мон-Пеле, 1902 г.).

Отрицательные формы рельефа, связанные с вулканами центрального типа, представлены кальдерами - крупными провалами округлой формы, диаметром в несколько километров. 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 спекшимися или сваренными туфами. Для них характерны линзовидные обособления вулканического стекла, пемзы, лавы, называемых фьямме, и туфовая или туфовидная структура основной массы. Как правило, крупные объемы игнимбритов связаны с неглубоко залегающими магматическими очагами, сформировавшимися за счет плавления и замещения вмещающих пород.

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Еще совсем недавно «пробуждение огненного дракона» в недрах планеты казалось людям проявлением могущества сверхъестественных сил и гнева богов. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы:

Гавайский тип - выбросы жидкой базальтовой лавы, часто образуются лавовые озера. Лавовые потоки небольшой мощности растекаются на десятки километров;

Стромболианский тип - извержение более вязкой основной лавы, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя сравнительно короткие и более мощные лавовые потоки;

Плинианский тип - мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пемзовые и пепловые потоки. Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий;

Пелейский тип - характеризуется образованием грандиозных раскаленных лавин или палящих туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы;

Газовый (фреатический) тип - выбросы в воздух обломков твердых, древних пород, обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами;

Подледный тип - извержения, происходящие подо льдом или ледником, могут вызвать опасные наводнения, лахары и шаровую лаву;

Гидроэксплозивный тип - извержения, происходящие в мелководных условиях океанов и морей, отличаются образованием большого количества пара, возникающего при контакте раскаленной магмы и морской воды;

Извержения пепловых потоков, широко распространенные в недалеком геологическом прошлом, но не наблюдавшиеся человеком. В какой-то мере данные извержения должны напоминать палящие тучи или раскаленные лавины.

«Гора, извергающая адский пламень, несущая смерть и опустошение. Вулкан-убийца, вулкан-разрушитель…» - именно так принято называть проснувшиеся вулканы. Однако, вулканологи считают, что «огненные драконы» больше создают, нежели разрушают. Вулкан, по крайней мере, в момент своего зарождения, не гора, а, скорее, дыра. Отверстие в земной коре, через которое вырывается раскаленная магма. Застывая, она вместе с другими продуктами извержения - пеплом, обломками горных пород - образует конусообразные горы. Таким образом, вулканы строят сами себя, а также играют роль поставщика материалов, из которых создавалась и продолжает создаваться земная кора. Согласно подсчетам, общее количество действующих вулканов на Земле извергает ежегодно от 3 до 6 млрд, тонн вещества - приблизительно тысячу пирамид Хеопса. Во время извержений происходит обогащение почвы различными химическими элементами: калием, натрием, магнием, железом, алюминием. Она также обогащается и укрепляется упавшими на нее пеплом и песком. Конечно, нужны сотни и тысячи лет, чтобы все эти вещества под действием дождей, ветров, микроорганизмов были усвоены почвой, но результат получается замечательный.

Одной из нерешенных 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 твердом состоянии. Более того, тепловой энергии должно быть достаточно для плавления огромных объемов твердого материала. Например, в США в бассейне реки Колумбия (штаты Вашингтон и Орегон) объем базальтов более 820 тыс. куб. км; 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 еще одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твердом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится, и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.

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 и гейзеры. В фумаролах - местах выхода горячих вулканических газов - вулкана Катиаи на Аляске (США) в 1912 г. была зарегистрирована рекордно высокая температура 6450 °C.

Ученые всего мира пристально следят за вулканами, отмечая даже мельчайшие проявления активности «огненного дракона». Это необходимо для того, чтобы своевременно подготовиться к извержению, исключив всевозможные неожиданности, приводящие к гибели людей или другим чрезвычайным происшествиям. Однако во время периода «спокойствия» вулкана его можно вполне свободно исследовать. Внутрь кратера часто спускаются скалолазы и исследователи, чтобы подробнее изучить это явление.

Наибольшую пользу от активности вулканов, расположенных на территории одной страны, сумели извлечь специалисты Исландии. Тепло огнедышащих гор используется здесь для обогрева оранжерей и даже жилых помещений. Вулканическому пеплу также нашли достойное применение - он является ценным удобрением для повышения урожая овощей и южных плодов.

Из книги Профессиональная преступность автора Гуров Александр Иванович

Классификация преступников После выхода в свет работ Ч. Ломброзо, явившихся по существу началом изучения личности преступника, в ряде стран стали проводиться исследования психологических свойств правонарушителя, в которых ученые пытались найти стержневую причину

Из книги Идеи на миллион, если повезет - на два автора Бочарский Константин

Классификация грабителей Среди преступников, специализирующихся на открытом похищении имущества (разбой, грабеж), выделились три основные категории: 1) совершающие захват денежных средств на объектах финансовой системы; 2) похищающие имущество граждан в их жилищах; 3)

Из книги Основы метасатанизма. Часть I. Сорок правил метасатаниста автора Морген Фриц Моисеевич

Этап 1. Классификация проблем Задача этапа - понять: а какие вообще бывают проблемы?Во-первых, можно отталкиваться от сложности проблемы. Например, простое решение - натянул веревку на балконе; чуть-чуть сложнее - подключил стиральную машину; сложное - сделал теплый пол на

Из книги Геннадий Шичко и его метод автора Дроздов Иван

Классификация людей: от бомжа до президента (http://fritzmorgen.livejournal.com/29337.html)Вчера я, наконец, собрался с духом и привёл в (не)человеческий вид Метасатанизм.RU. Манипуляции с сайтом заняли у меня меньше времени, чем я ожидал, и у меня остался нерастраченный запас энергии.Эту

Из книги Основы научного антисемитизма автора Баландин Сергей

Из книги Разрушители мозга (О российской лженауке). автора Арин Олег

Классификация гоев Выше мы рассматривали еврейство как народ, как нацию, как религиозную конфессию и т. д., гойство же нельзя рассматривать ни в одной из этих категорий, ибо нет у гоев ни особой «гойской культуры», ни какой бы то ни было общей «гойской религии», а потому,

Из книги Библия медпреда. Управление территорией автора Волченков Александр Евгеньевич

Классификация научных работников в России А теперь взглянем на российскую действительность с точки зрения слов, определяющих «ученых». В немалой степени сказанное ниже относится и к западной науке.Начнем с низшего ранга - кандидат наук. Это первая научная степень,

Из книги НЕ наша Russia [Как вернуть Россию?] автора Мухин Юрий Игнатьевич

Классификация задач медицинского представителя В работе медпреда встречаются самые разные задачи. С одной стороны есть задачи салона, есть задачи компании, есть личные задачи медпреда. Все эти задачи требуют времени и сил на их решение, и порой бывает очень сложно

Из книги 1000 чудес со всего света автора Гурнакова Елена Николаевна

Классификация Ошибка Маркса в классификации требует исправления. Человечество следует прежде всего разделить на три класса: по цели, которую данные индивидуумы преследуют в жизни. А уж потом, если это необходимо, классифицировать по другим признакам, к примеру по

Из книги автора

Факты вулканических извержений Вулканологи считают, что каждые два года Земля рождает в среднем три новых вулкана. Причем каждый третий из них - не на суше, а под водой. Самый высокий вулкан - заснеженный пик спящего вулкана Аконкагуа, расположенного высоко в Андах на

Наиболее типичное представление вулкана это гора в виде конуса с брезжащейся лавой и отравляющими газами, извергающимися из кратера на вершине. Но это только один из множества видов вулкана, и характеристики других вулканов могут быть намного более сложными.

Структура и поведение вулкана зависит от многих факторов. Многие вершины вулканов сформированы лавовыми конусами, а не кратерами. Таким образом, вулканические материалы (лава, или же вырвавшаяся из под глубин магма, и пепел) и газы (в основном пар и газы магмы) могут вырываться в любом месте на поверхности. .

Виды вулканов

1. Жерловая трещина

Это вид вулкана с плоским разломом на вершине в виде линии, через который и извергается лава.

2. Щитовой вулкан

Такой вид вулкана назван из-за его широкого щитообразного профиля, образованного извержением невязкой лавы, которая может растекаться на большие расстояния от трещины, однако в основном это не приводит к катастрофическим последствиям. Невязкая лава не содержит большого количества оксида кремния, поэтому щитовые вулканы распространены в основном в океане, а не на континентах .

3. Криптовулканы

Криптовулканы формируются, когда вязкая лава прокладывает себе путь вверх и становится причиной образования лавового конуса. Извержение вулкана на Святой Елене в 1980 году было примером криптовулкана. Лава была под огромным давлением и сформировала лавовый купол на вершине горы, который был неустойчив и поэтому спустился вниз по северному склону.

4. Шлаковый конус

Вулканический или шлаковый конусы образуются в результате извержения маленьких кусочков шлака и пирокластов (оба образования похожи на маленькие цилиндры, которые и дали название вулкану), формирующиеся вокруг гидротермального коридора. Извержение происходит довольно таки непродолжительное время и образует конусообразный холм высотой 30-40 метров. Большинство шлаковых конусов извергается только один раз. Они могут формировать как торцевые гидротермальные коридоры на больших вулканах, или образовываться сами по себе. Парикутин в Мексике и Сансет Кратер в Аризоне примеры шлаковых конусов. В Нью Мехико на вулканическом поле Каха дель Рио было сформировано около 60 шлаковых конусов .

5. Стратовулканы

Стратовулканы или как еще их называют композиционные вулканы, охарактеризованы как высокие конические структуры, состоящие из слоев лавы и других продуктов извержения вулкана, так называемых пластов -- стратов -- что и дало название данному виду вулканов. Стратовулканы сформированы из шлака, пепла и лавы. В результате вулканической деятельности шлак и пепел оседают на вершине горы слоями (пепел над шлаком), а лава стекает по слою пепла, где она остывает и затвердевает, далее процесс повторяется. Типичными примерами стратовулканов являются гора Фиджи в Японии, вулкан Мавон на Филлипинах и горы Везувий и Стромболи в Италии .

6. Лавовый купол

Лавовые купола образуются при извержении невязкой лавы. Иногда они формируются в кратере вулкана, извергшегося некоторое время назад, как на горе Святой Елены, но также они могут быть сформированы независимо от предыдущих извержений, как в случае Лассен Пик. Также как и стратовулканы, они сопровождаются сильными взрывными извержениями, однако их лава в основном не распространяется далеко от гидротермального коридора .

7. Супервулканы

Супервулкан обычно характеризуется кальдерой, распространенной на огромной территории, которая потенциально может представлять огромную опасность иногда даже континентального масштаба. Извержения таких вулканов могут быть причиной сильных глобальных похолоданий, продолжающихся несколько лет подряд, в результате попадания в атмосферу огромных масс серы и пепла. Супервулкан самый опасный тип вулкана. Примеры включают Йеллоустоун Кальдера в Национальном парке Йеллоустоун и Валлес Кальдера в Нью Мехико, озеро Таупо в Новой Зеландии, озеро Тоба на Суматре и Нгоронгоро Кратер в Танзании, Кракатоа вблизи Явы и Суматры. Затруднительной задачей для вулканологов является определение границ огромных кальдер супервулканов, территория которых увеличивалась в течение столетий. Огромные регионы вулканического происхождения также характеризируются как супервулканы, если они покрыты огромными слоями извергшейся базальтовой лавы, но они считаются неспособными к вулканической деятельности .

8. Подводные вулканы

Общеизвестно, что подводные вулканы расположены на океаническом дне. Некоторые из них действующие, на небольших глубинах, могут быть определены визуальным методом по извержению пара и пород выше уровня океана. Однако, многие находятся на больших глубинах, где огромные массы воды не дают пару и газам извергаться на поверхность. Однако возможно определение активности таких вулканов с помощью подводных аппаратов и обесцвечиванию воды на поверхности, которое происходит из-за химических процессов соединения воды с извергающимися газами.

Пемза также может быть продуктом извержения. Однако даже крупное извержение никак не возмущает поверхность океана из-за быстрого процесса охлаждения продуктов извержения в воде, по отношению к газам в атмосфере, вода также снижает скорость распространения вулканических материалов. Подводные вулканы часто образуют колонны над гидротермальным коридором. Такие колонны могут становиться настолько высокими, что могут показываться над поверхностью океанов и образовывать новые острова. Лава под водой формируется в виде шаров, что является типичной характеристикой подводных вулканов. Гидротермальные коридоры часто находятся рядом с такими вулканами и даже поддерживают отдельную экосистему, построенную на стенках расплавленных минералов .

9. 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. Самая большая грязевая вулканическая структура 10 километров в диаметре и около 700 метров высотой .

10. Подледниковые вулканы

Подледниковые вулканы образуются под ледниковыми шапками. Извергаемая лава стекает по большим лавовым валунам и базальтическому туфу, которые были образованы в результате предыдущих вулканических извержений. При таких извержениях тают ледовые шапки и лава, находящаяся на вершине, уходит вниз, выравнивая поверхность и образовывая плоскую вершину. Такой вулкан также называют плосковершинным или туйем. Типичными примерами являются горы Исландии, а также Британской Колумбии. Плоские вершины вулканов были впервые исследованы именно там, в районе реки Туйя и Туйя Рэндж в северной части Британской Колумбии. Туйя Бутте -- естественный ландшафт был первым исследован вулканологами и дал название этой группе вулканов. Также недавно был образован национальный парк Туйя Маунтинз в северном районе озера Туйя и на юге от реки Дженнингз вблизи Территории Юкон, чтобы оберегать малораспространенный ландшафт Площадные вулканы. В настоящее время такие вулканы не встречаются, или можно сказать не существуют.

11. Трещинные вулканы

Они проявляются в излиянии лавы на земную поверхность по крупным трещинам или расколам. В отдельные отрезки времени, в основном на доисторическом этапе, этот тип вулканизма достигал довольно широких масштабов, в результате чего на поверхность Земли выносилось огромное количество вулканического материала - лавы. Мощные поля известны в Индии на плато Декан, где они покрывали площадь в 5.105 км2 при средней мощности от 1 до 3 км. Также известны на северо-западе США, в Сибири. В те времена базальтовые породы трещинных излияний были обеднены кремнеземом (около 50%) и обогащены двухвалентным железом (8-12%). Лавы подвижные, жидкие, и поэтому прослеживались на десятки километров от места своего излияния. Мощность отдельных потоков была 5-15м. В США, также как и в Индии накапливались многокилометровые толщи, это происходило постепенно, пласт за пластом, в течении многих лет. Такие плоские лавовые образования с характерной ступенчатой формой рельефа получили название платобазальтов или траппов. В настоящее время трещинный вулканизм распространен в Исландии (вулкан Лаки), на Камчатке (вулкан Толбачинский), и на одном из островов Новой Зеландии. Наиболее крупное извержение лавы на острове Исландия вдоль гигантской трещины Лаки, длиной 30 км, произошло в 1783 г., когда лава в течении двух месяцев поступала на дневную поверхность .

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 базальтовуюлаву 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 - вулканМауна–ЛоанаГавайях, 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 Толбачикна 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 гранитнаямагма, 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 вулканаСент–Хеленсна северо–западе США, образовавшегося при извержении 1980 г.

    Сложные (смешанные, составные) вулканы.

2 Расположение вулканов по земному шару

В начальной стадии Земли вулканы, по всей вероятности, находились во многих местах ее поверхности, но затем они стали возникать вдоль определенных поясов, огромных разломов Земли и в океанах. Большинство вулканов не сохранилось. Те вулканические горы, которые встречаются сейчас на поверхности планеты, возникли сравнительно недавно.

2.1. Вулканические пояса

Вулканы расположены на Земле не беспорядочно, а подчинены определенным закономерностям.

Современные вулканы сосредоточенны на Земле вдоль определенных зон (поясов), характеризующихся высокой тектонической подвижностью. В этих поясах обычно происходят разрушительные землетрясения; тепловой поток из недр Земли здесь в несколько раз выше, чем в спокойных областях. Выделяются три главные зоны расположения вулканов: районы, где континентальная кора граничит с корой океанической; континентальная группа, главным образом система горных стран Европы и Азии, а так же Африки, преимущество в пределах глубинных разломов; океанические впадины, особенно Тихий океан.

На континентах их тысячи. Сколько всего на Земле действующих вулканов, точно не известно, но цифра 500 отражает наиболее вероятно их число. Наиболее крупным на нашей планете является Тихоокеанское огненное кольцо, где находится 526 вулканов. Из них 328 извергалось в историческое время. На нашей территории в Тихоокеанское огненное кольцо входят вулканы Курильских островов (40) и полуострова Камчатки (28). Наиболее активными по частоте и силе извержения являются вулканы Ключевской, Нарымский, Шивелуч, Безымянный, Ксудач.

Второй крупный вулканический пояс протягивается через Средиземноморье, Иранское плоскогорье к Зондскому архипелагу. В его пределах находятся такие вулканы, как Везувий. (Италия), Этна (полуостров Сицилия), Санторин (Эгейское море). В этот пояс попадают и вулканы Кавказа и Закавказья. На большом Кавказском хребте высятся два вулкана Эльбрус (5642 м) и двухвершинный Казбек (5033 м). В Закавказье, на границе с Турцией, разместился вулкан Арарат с конусом, покрытым снежной шапкой. Немного восточнее в хребте Эльбрус, обрамляющем с юга Каспийское море, расположен красивейший вулкан Демавенд. Много вулканов (63, из них 37 действующих) в Зондском архипелаге (Индонезия).

Третий крупный вулканический пояс протягивается вдоль Атлантического океана. Здесь насчитывается 69 вулканов, из них 39 извергалось в историческое время. Наибольшее число вулканов (40) на острове Исландия, расположенном по оси подводного срединно–океанического хребта, причем 27 из них уже заявляли о своей активности в историческое время. Вулканы Исландии извергаются довольно часто.

Четвертый вулканический пояс относительно не велик по размерам. Он занимает Восточную Африку (40 вулканов, из них 16 действующих). Самый известный вулкан этого пояса Килиманджаро (высота 5895 м).

За пределами этих четырех вулканических поясов вулканы на материках почти не встречаются.

«… Жара была невыносимой… Мы шагали по неровной почве; на нее до нас не ступала нога человека; она только зародилась, совсем недавно затвердела, от нее шел жар огневых бездн… Эта твердая порода преобразовывалась в волшебное тесто, из которого состоит Земля…»

Так описал впечатления от посещения кратера вулкана известный бельгийский писатель и ученый Гарун Тазиев. Это репортаж с берега лавового озера, находящегося на дне вулканического кратера.

Вторую свою книгу о вулканах Тазиев назвал «Встречи с дьяволом». В этом названии выражается его отношение к вулканам как к чему-то бесчеловечному в высшей степени и ужасному.

Вулкан – гора в виде конуса с отверстием (кратером) на вершине, откуда извергаются потоки расплавленных пород (магма, или лава, если вулкан действующий), ядовитые газы. Из жерла, которое соединяет поверхность нашей планеты и ее глубокие недра, с огромной скоростью и грохотом вылетают многотонные камни («вулканические бомбы»).

Слово «вулкан» берет свои начала в древнегреческих мифах. Вулкан - имя бога огня и кузнечного дела. В I в. произошло извержение вулкана Везувий, находящегося на берегу Неаполитанского залива в Италии. Это было одно из сильнейших извержений за историю человечества.

Это извержение погубило город Помпеи и еще два города.

Тучи пепла закрыли солнце, потоки грязи, лавы и камней затопили города, воздух был насыщен ядовитыми парами. Люди укрывались в домах и погибали там или от обвалившейся кровли или от удушья.

Много веков спустя археологи откопали города, которые сохранились под вулканическим пеплом. Все виды вулканов , которые извергались в историческое время, являются действующими.

На Земле их насчитывается 600. Вулканы, сохранившие свою форму, но на памяти человечества ни разу не извергались, являются уснувшими видами – они могут ожить. Потухшими считаются только те, у которых размыт и разрушен конус.

В процессе извержения жидкая магма продвигается вверх по каналу – жерлу вулкана. Она может при подъеме застыть на каком-либо участке, образуя «пробки», которые приводят к взрывам, возникновению трещин и побочных каналов извержения.

Вулканы находятся в местах раскола земной коры глубокими трещинами – разломах и там, где рядом с поверхностью залегают очаги расплавленной магмы.

Подниматься вверх ее заставляет высокое давление.

Газы, наполняющие расплав, взрываются и выбрасывают пепел и обломки лавы очень высоко (на много километров).

Когда в 1883 году извергался вулкан Кракатау, то пепел, выброшенный на огромную высоту, почти дважды облетел весь земной шар.

Везде фиксировалось сильное помутнение атмосферы, вечерние и утренние зори отличались яркостью. Так продолжалось целый год.

Со временем, при очередном извержении или сильном взрыве, может разрушиться некоторая часть вершины вулкана, она провалится в магматический очаг.

В этом случае вместо обычного кратера появляется широкий провал, достигающий десятков километров в поперечнике. Такой вид вулканического провала называется кальдера («котел» по-испански).

Чтобы «вырос» конус вулкана, лава должна стекать по склонам горы не очень быстро. Она должна успеть остыть, затвердеть и таким образом задержаться на склоне горы. Жидкая лава быстро сбегает по склону и растекается у подножия вулкана во все стороны.

Лава при этом образует щит, в кальдере которого формируется озеро кипящей лавы.

Есть также подводные виды вулканов. При их извержении на дне океана над ними образуются волны, приходящие к берегу разрушительными цунами.

В истории Земли деятельность вулканов играла большую роль в образовании туфов (спрессованный пепел), базальтов, использующихся в качестве строительных материалов.

На Камчатке, в селе Паужетка, функционирует теплоэлектростанция, работающая на пару, который по скважинам поднимается с больших глубин.

Вулканическая деятельность характерна для каждой планеты Солнечной системы, если планета эволюционирует. Нам лучше всего знакомы вулканы Марса. Там открыт вулкан Олимп, его высота 24 км.

Типы вулканов и лава обладают коренными различиями, позволяющими выделить из них несколько основных типов.

Типы вулканов

  • Гавайский тип вулканов . У этих вулканов не наблюдается значительного выделения паров и га­зов, лава у них жидкая.
  • Стромболийский тип вулканов . У этих вулканов лава тоже жидкая, однако они выделяют много паров и газов, но пепла не выделяют; при остывании лава становится волнистой.
  • Вулканы типа Везувия характеризуются более вязкой лавой, обильно вы­деляются пары, газы, вулканический пепел и другие твердые продукты извержения. При остывании лава становится глы­бистой.
  • Пелейский тип вулканов . Очень вязкая лава обусловливает сильные взрывы с выбросом раскаленных газов, пепла и других продуктов в виде паля­щих туч, все уничтожающих на своем пути, и др.

Гавайский тип вулканов

Вулканы гавайского типа спокойно и обильно изливают во вре­мя извержения одну только жидкую лаву. Таковы вулканы Гавайских островов.

Гавайские вулканы, подножия которых лежат на дне океана, на глубине приблизительно 4600 метров, произошли, несомненно, в результате мощных подводных извержений. О силе этих извер­жений можно судить по тому, что абсолютная высота потухшего вулкана Мауна-Кеа (т. е. «белая гора») достигает со дна океана 8828 метров (относительная высота вулкана 4228 метров).

Наибольшей известностью пользуются - Мауна-Лоа, иначе «высокая гора» (4168 метров), и Килауэа (1231 метр).

У Килауэа огромный кратер -5,6 километра длины и 2 ки­лометра ширины. На дне его, на глубине 300 метров, лежит бур­лящее лавовое озеро. Во время извержений на нем образуются мощные лавовые фонтаны высотой до 280 метров, при попереч­нике приблизительно в 30 метров.

Вулкан Килауэа

Капельки жидкой лавы, вы­брошенные на такую высоту вытягиваются в воздухе в тонкие нити, называемые коренным населением «волосами Пеле» - богини огня древних жителей Гавайских островов. Потоки ла­вы при извержении Килауэа достигали иногда огромной величи­ны-до 60 километров длины, 25 километров ширины и 10 метров мощности.

Стромболийский тип вулканов

Стромболийский тип вулканов выделяющие в основном только газообразные продукты. Например, вулкан Стромболи (900 метров высоты), на одном из Липарских островов (к северу от Мессинского проли­ва, между островом Сицилией и Апеннинским полуостровом).


Вулкан Стромболи на одноименном острове

Ночью отражение его огненного жерла в столбе паров и газов, отлично видимое на расстоянии до 150 километров, служит для моряков естественным маяком.

Широкой известностью среди моряков всего мира пользуется другой естественный маяк, в Центральной Америке у берегов Сальвадора - вулкан Цалко. Аккуратно через каждые 8 минут он выбрасывает столб дыма и пепла, поднимающийся на 300 метров. На темном тропическом небе он эффектно осве­щается багровым отблеском лавы.

Вулканы типа Везувия

Наиболее полную картину извержения дают вулканы типа . Извержению вулкана обычно предшествует сильный подземный гул, сопровождающий удары и толчки землетря­сений.

Из трещин на склонах вулкана начинают выделяться удуш­ливые газы. Выделение газообразных продуктов - паров воды и различных газов (углекислого, сернистого, хлористоводородного, сероводорода и многих других) усиливается. Они выде­ляются не только через кратер, но также из фумарол (фумарола - производное от итальянского слова «фумо» - дым).

Клубы пара вместе с вулканическим пеплом поднимаются на несколько километров в атмосферу. Массы светло-серого или черного вулканического пепла, представляющего мельчайшие кусочки застывшей лавы, разносятся на тысячи километров. Пепел Везувия, например, долетает до Константинополя и Се­верной Америки.

Черные клубы пепла застилают солнце, превращая яркий День в темную ночь. Сильное электрическое напряжение от трения частиц пепла и паров проявляется в электрических раз-Рядах и ударах грома.

Пары, поднятые на значительную высо­ту, сгущаются в тучи, из которых вместо дождя проливаются потоки грязи. Из жерла вулкана выбрасывается вулканический песок, камни различной величины, а также вулканические бом­бы - округленные куски лавы, застывшей в воздухе. Наконец из жерла вулкана появляется лава, которая огненным потоком устремляется по склону горы.

Вулкан этого же ти­па - Ключевская сопка

Вот как передает картину извержения вулкана этого ти­па - Ключевской сопки 6 октября 1737 г., (подробнее: ), первый русский иссле­дователь Камчатки акад. С. П. Крашенинников (1713-1755). В камчатской экспедиции он участвовал еще студентом Россий­ской академии наук в 1737-1741 гг.

Вся гора казалась раскаленным камнем. Пламя, которое внутри ее сквозь расщелины было видимо, устремлялось иногда вниз, как огненные реки, с ужасным шумом. В горе слышен был гром, треск и будто сильными мехами раздувание, от которого все ближние места дрожали.

Незабываемую картину извержения того же вулкана в ночь на новый, 1945 год дает современный наблюдатель:

Острый оранжево-желтый конус пламени, высотой в полто­ра километра, словно вонзился в клубы газов, поднимавшихся огромной массой из кратера вулкана приблизительно на 7000 метров. Из вершины огненного конуса непрерывным потоком па­дали раскаленные вулканические бомбы. Их было так много, что они производили впечатление сказочной огненной пурги.

На рисунке показаны образцы различных вулканических бомб, - это сгустки лавы, принявшие определенную форму. Округлую или веретенообразную форму они приобретают, вращаясь во время полета.


  1. Вулканическая бомба шарообразной формы - образец с Везувия;
  2. Трасс - пористый трахитовый туф - образец из Эйхеля, Германии;
  3. Вулканическая бомба веретенообразной формы- образец с Везувия;
  4. Лапилли - мелкие вулканические бомбы;
  5. Вулканическая бомба, покрытая коркой - образец из Южной Франции.

Пелейский тип вулканов

Пелейский тип вулканов представляет еще более ужасную картину. В результате страшного взрыва значительная часть конуса вдруг распыляется в воздухе, застилая непроницае­мой мглой солнечный свет. Таким было извержение .

К этому же типу относится и японский вулкан Бандай-Сан. В течение более ты­сячи лет он считался потух­шим, и вдруг неожиданно в 1888 г. взлетает на воздух значительная часть его кону­са высотой в 670 метров.


Пробуждение вулкана от долгого покоя было ужасно:

взрывная волна с корнем вырывала деревья и произвела страшные разрушения. Распыленные породы плотной пеленой держались в атмосфере 8 часов, застилая солнце, и яркий день сменился темной ночью… Выделения жидкой лавы не происходило.

Подобного рода извержения вулканов пелейского типа объясняются присутствием очень вязкой лавы , препятствующей выделению скопившихся под ней паров и газов.

Зачаточные фор­мы вулканов

Встречаются, кроме перчисленных типов, зачаточные фор­мы вулканов , когда извержение ограничивалось прорывом на поверхность земли только паров и газов. Эти зачаточные вулка­ны, получившие название «мааров», встречаются в Западной Гер­мании у г. Эйфеля.

Их кратеры обычно заполнены водой и в этом отношении маары похожи на озера, окруженные невысо­ким валом из обломков пород, выброшенных вулканическим взрывом. Обломки пород заполняют также и дно маара, а глуб­же начинается уже древняя лава.

Богатейшие месторождения алмазов в Южной Африке, рас­положенные в древних вулканических каналах, представляют по своей природе, по-видимому, образования, подобные маарам.

Тип лавы

Кислые лавы отличаются светлой окраской и небольшим удельным весом. Они богаты парами и газами, вязки и малоподвижны. При остывании образуют так называемую глы­бовую лаву.


Основные лавы , наоборот, темной окраски, легко­плавки, бедны газами, обладают большой подвижностью и значительным удельным весом. При остывании называются «вол­нистыми лавами».


Лава вулкана Везувий

По химическому составу лава бывает различна не только у вулканов различного типа, но также у одного и того же вулкана в зависимости от периодов извержений. Так, например, Везувий в современное время изливает легкие (кислые) трахитовые лавы, более же древняя часть вулкана, так называемая Сомма, сло­жена из тяжелых базальтовых лав.

Скорость движеия лавы

Средняя скорость движения лавы - пять километров в час, но в отдельных случаях жидкая лава двигалась со скоростью 30 километров в час.

Вылившаяся лава скоро остывает, на ней образуется плотная шлакообразная корка. Вследствие плохой теплопроводности лавы по ней вполне можно ходить, как по льду замерзшей реки, даже во время движения лавового потока. Однако внутри лава еще долго сохраняет высокую температуру: металлические стержни, опущенные в трещины остывающего потока лавы, быстро оплавляются.

Под наружной коркой долгое время еще продолжается медленное движение лавы - оно отмечалось в потоке 65-летней давности, следы же тепла были установлены в одном случае даже через 87 лет после извержения.

Температура потока лавы

Лава Везувия через семь лет после извержения 1858 г. хранила еще температуру в 72°. Исходная температура лавы определялась для Везувия в 800-1000°, а лава кратера Килауэа (Гавайские острова) - 1200°.

Интересно в связи с этим ознакомиться, как два научных со­трудника Камчатской вулканологической станции измеряли температуру лавового потока.

Для того чтобы произвести необходимые исследования, они с опасностью для жизни вскочили на движущуюся корку лавового потока. На ногах у них были асбестовые сапоги, плохо проводящие тепло. Хотя стоял холодный ноябрь и дул сильный ветер, однако и в асбестовых сапогах ноги все же так нагревались, что приходилось попеременно стоять то на одной, то на другой ноге, чтобы хоть немного остыла подошва. Температура лавовой корки доходила до 300°. Отважные исследователи продолжали работать. Наконец, им удалось пробить корку и измерить температуру лавы: на глубине 40 сантиметров от по­верхности она равнялась 870°.
Случайные статьи

Вверх