- Фреатические зоны
-
Вулканы — геологические образования на поверхности земной коры, извергающие на поверхность лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы), пирокластические потоки.
Слово «Вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.
Наука изучающая вулканы — вулканология, геоморфология.
Вулканы классифицируются по форме (щитовые, стратовулканы), активности (действующие, спящие, потухшие), местонахождению (наземные, подводные, подледниковые) и др.
Содержание
Вулканическая активность
Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие и потухшие. 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.
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 SiO в расплаве), образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать эксплозивные рвы протяжённостью в десятки километров.
Вулканы центрального типа имеют центральный подводящий канал, или жерло, ведущее к поверхности от магматического очага. Жерло оканчивается расширением, кратером, который по мере роста вулканической постройки перемещается вверх. У вулканов центрального типа могут быть побочные, или паразитические, кратеры, которые располагаются на его склонах и приурочены к кольцевым или радиальным трещинам. Нередко в кратерах существуют озёра жидкой лавы. Если магма вязкая, то образуются купола выжимания, которые закупоривают жерло, подобно «пробке», что приводит к сильнейшим взрывным извержениям, когда поток газов буквально вышибает «пробку» из жерла.
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 лавовами, 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 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 спёкщимися или сваренными туфами. Для них характерны линзовидные обособления вулканического стекла, пемзы, лавы, называемых фьямме и туфовая или туфовидная структура основной массы. Как правило, крупные объёмы игнимбритов связаны с неглубоко залегающими магматическими очагами, сформировавшимися за счёт плавления и замещения вмещающих пород.
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:
- Гавайский тип — выбросы жидкой базальтовой лавы, часто образуются лавовые озёра. 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 раскалённых лавин или палящих туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы.
- Газовый (фреатический) тип — выбросы в воздух обломков твёрдых, древних пород, обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами.
- Подлёдный тип — извержения, происходящие подо льдом или ледником, могут вызвать опасные наводнения, лахары и шаровую лаву.
- Извержение пепловых потоков были широко распространены в недалёком геологическом прошлом, но в классическом не наблюдались человеком. В какой-то мере данные извержения 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.
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 объемов твердого 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 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.
Районы вулканической активности
Основные районы вулканической активности — Южная Америка, Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские острова, Курильские острова, Полуостров Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Гавайские острова, Алеутские острова, Исландия, Атлантический океан.
Вулканы на других планетах
Вулканы имеются не только на Земле, но и на других планетах и их спутниках. Самой высокой горой Солнечной системы является Олимп, вулкан на Марсе. В Солнечной системе наибольшей вулканической активностью обладает спутник Юпитера Ио.
Интересные факты
- В 1963 году в результате извержения подводного вулкана у юга Исландии возник остров Суртсей.
- Извержение вулкана Кракатау в Индонезии в 1883 году вызвало самый громкий рокот когда-либо услышанный в истории. Звук был слышен на расстоянии более 4800 км от вулкана. Атмосферные ударные волны обошли Землю семь раз и в течение 5 дней все ещё были заметны. Вулкан унёс жизни более 36000 человек, снёс с лица Земли 165 деревень и нанёс урон ещё 132, в основном в виде цунами, которые последовали за извержением. Извержения вулкана после 1927 года образовали новый вулканический остров под названием Анак Кракатау («Ребенок Кракатау»).
- Вулкан Килауэа, расположенный в Гавайском архипелаге — самый активный вулкан в настоящее время. Вулкан поднимается всего на 1,2 км над уровнем моря, однако его последнее длительное извержение началось в 1983 году и продолжается до сих пор. Потоки лавы уходят в океан на 11-12 км.
Извержения
XIX век
XX век
- 1902 г., 8 мая - остров Мартиника, вулкан Мон-Пеле [1]
- 1902 г., 24 октября - Гватемала, вулкан Санта-Мария [1]
- 1911 г. 30 января - Филиппины, вулкан Тааль [1]
- 1931 г. 13–28 декабря, Индонезия, о. Ява, вулкан Мерапи [1]
- 1944 г. март, Италия, вулкан Везувий [1]
- 1944 г. июнь, Мексика, вулкан Парикутин [1]
- 1951 г. 21 января, Новая Гвинея, вулкан Ламингтон [1]
- 1956 г. 30 марта, СССР, Полуостров Камчатка, вулкан Безымянный [1]
- 1980 г. 18 мая, США, штат Вашингтон, вулкан Сент-Хеленс [1]
- 1982 г. 29 марта, Мексика, вулкан Эль-Чичон [1]
- 1985 г. 14–16 ноября, Колумбия, вулкан Невадо-дель-Руис [1]
- 1991 г. 10–15 июня, Филиппины, остров Лусон, вулкан Пинатубо [2]
- 1997 г. 30 июня, Мексика, вулкан Попокатепетль [2]
- 2000 г. 14 марта, Россия, Камчатка, вулкан Безымянный [2]
- 2000 г. декабрь, Мексика, вулкан Попокатепетль [2]
Крупнейшие вулканы
Название вулкана Местоположение Высота, м Регион Льюльяйльяко Чилийские Анды 6723 Южная Америка Сан-Педро Центральные Анды 6159 Южная Америка Котопахи Экваториальные Анды 5897 Южная Америка Мисти Центральные Анды 5821 Южная Америка Орисаба Мексиканское нагорье 5700 Северная и Центральная Америка Попокатепетль Мексиканское нагорье 5455 Северная и Центральная Америка Сангай Экваториальные Анды 5230 Южная Америка Толима Северо-Западные Анды 5215 Южная Америка Ключевская сопка п-ов Камчатка 4750 Азия Рейнир Кордильеры 4392 Северная и Центральная Америка Тахумулько Центральная Америка 4217 Северная и Центральная Америка Мануа-Лоа Гавайские о-ва 4170 Австралия и Океания Камерун массив Камерун 4070 Африка Эрджинс Анатолийское плоскогорье о. Суматра 3916 Азия Тейде Канарские о-ва 3818 Африка Керинчи о. Хонсю 3805 Азия Эребус о. Росса 3794 Антарктида Фудзи о. Хонсю 3776 Азия Семеру о. Минданао 3676 Азия Ичинская сопка п-ов Камчатка 3621 Азия Кроноцкая сопка п-ов Камчатка 3528 Азия Корякская сопка п-ов Камчатка 3456 Азия Этна о. Сицилия 3340 Европа Шивелуч п-ов Камчатка 3283 Азия Лассен-Пик Кордильеры 3187 Северная и Центральная Америка Льяйма Южные Анды 3060 Южная Америка Апо Маньчжуро-Корейские горы 2954 Азия Руапеху Новая Зеландия 2796 Австралия и Океания Пэктусан Корейский полуостров 2750 Азия Авачинская сопка п-ов Камчатка 2741 Азия Алаид Курильские о-ва 2339 Азия Катмай п-ов Аляска 2047 Северная и Центральная Америка Тятя Курильские о-ва 1819 Азия Гекла о. Исландия 1491 Европа Монтань-Пеле о. Мартиника 1397 Северная и Центральная Америка Везувий Апенинский п-ов 1277 Европа Стромболи Липарские острова 926 Европа Кракатау Зондский пролив 813 Азия Примечания
Ссылки
Активные вулканы Google Maps KMZ (файл меток KMZ для Google Earth)
- Современные извержения вулканов, мониторинг событий, книги и статьи по вулканологии
- Веб-камеры вулканов. Geocam.ru. — Список веб-камер, по которым можно наблюдать за вулканами в режиме реального времени. Проверено 25 мая 2009.
- Новый подход к определению понятия «действующий вулкан» И. В. Мелекесцев, О. А. Брайцева, В. В. Пономарева
- Фотографии вулканов на сайте вулканологической обсерватории на Аляске(англ.)
- Интересные факты о вулканах
- Названы самые красивые вулканы мира
- «Извержения миров» — популярная статья о вулканизме планет
- Всё, что Вы хотели знать о вулканах.
Литература
- М. Ямпольский. Вулкан в европейской культуре XVIII—XIX вв. // Ямпольский М. Наблюдатель. М., 2000, с. 95-110
- Основы геологии, Н.В.Короновский, А.Ф.Якушева. — М.: Высшая школа, 1991. — С. 225-232.
См. также
Wikimedia Foundation. 2010.