Название «вулкан» восходит к имени древнеримского божества Вулкана, покровителя огня и кузнечного ремесла. По легенде, именно на вулкане Этна, который по сей день действует и периодически извергается, была расположена его мастерская. Еще одна любопытная легенда объясняет пробуждение вулкана гигантом, который пытается выбраться на свободу из заточения под горой, что и приводит к извержению. В реальности все обстоит не так причудливо, но не менее интересно и, пожалуй, так же жутко, как и мысль о том, что под вулканом может обитать воинственный великан.
С уроков географии в школе все помнят, что под твердой земной поверхностью, называемой корой, находится слой расплавленных, невероятно горячих пород – мантия. Когда в земной коре появляются трещины, магматические породы из верхних слоев мантии, которые находились под огромным давлением, подобно мифическому великану, устремляются наружу, прокладывая себе путь сквозь образовавшийся разлом. Уже на поверхности магма разделяется на:
- лаву — температура которой варьируется от 500 до 1200 градусов Цельсия
- вулканические газы
- пепел
Так как основная причина выхода на поверхность магматических пород это образование трещин в верхнем слое литосферы вследствие сдвига тектонических плит, не удивителен тот факт, что большинство активных вулканов находится в так называемой зоне Тихоокеанского огненного кольца, представляющей собой своеобразный «плохо сшитый шов» между континентальными плитами. Остальные действующие вулканы, которых по всему миру на данный момент насчитывается около 500, в подавляющем большинстве случаев приурочены к другим зонам разломов земной коры.
Процесс извержения
Строение вулкана достаточно просто, а его извержение лишено какой-либо мистики, являясь лишь следствием внутренних процессов нашей планеты. Канал, по которому раскаленная магма вырывается из центра земли, называется жерлом вулкана
. Оно соединено с магматическим очагом – подземным резервуаром, который, как следует из названия, заполнен магмой. В процессе извержения вокруг жерла начинает образовываться своеобразное «тело» вулкана, чаще всего имеющее форму конуса. Оно состоит из лавы, пепла и камней. Наверху, там, где магма наконец находит путь наружу, расположен кратер, в большинстве случаев имеющий форму воронки или просто углубления. Иногда на склонах вулканов появляются трещины и боковые кратеры, сквозь которые также может выходить магма.
Извержение вулкана происходит тогда, когда давление в магматическом очаге становится слишком большим, и газы, насыщающие магму, начинают стремительно подниматься наверх, буквально выталкивая ее наружу. Этот процесс чем-то напоминает встряхивание бутылки с газировкой – если пробка в горлышке держится плохо, то газы, находящиеся под большим давлением, выбивают пробку, «вытягивая» за собой воду из бутылки.
Классификация вулканов
Классификация по активности
Сами вулканы классифицируют по нескольким признакам, важнейший из которых это степень их вулканической активности, ведь именно от этого зависит, является ли вулкан потенциально опасным или нет. Итак, по степени активности их делят всего на три вида – действующие, спящие и потухшие.
Действующими считаются те вулканы, извержениям которых есть человеческие свидетельства. Эти извержения могли произойти десять, сто, тысячу или пять тысяч лет назад, но так как период активности вулкана достаточно длителен (в некоторых случаях он может достигать нескольких миллионов лет), их принято относить к действующим.
Спящими называют такие вулканы, которые давно не извергались и возможно уже никогда не извергнутся, но для них всегда остается такой шанс.
Возможность же извержения потухшего вулкана стремится к нулю. Но в то же время известны случаи, когда вулкан, считавшийся до этого потухшим, просыпался и приносил множество бед.
Впрочем, среди ученых нет единого мнения на счет этой классификации, как и нет способа на 100% достоверно определить степень активности вулкана.
Классификация по виду
Следующий способ классификации вулканов разделяет их на два основных вида – линейные и центральные.
Линейные вулканы представляют собой длинные расколы, из которых изливается жидкая базальтовая магма, образующая вокруг вулкана настоящие лавовые поля. Например, рельеф Исландии был сформирован именно таким образом.
Центральные же вулканы это, чаще всего, именно те самые конусообразные возвышения, которые рисует нам наша фантазия при слове «вулкан».
Вне зависимости от того, являются ли вулканы линейными или же центральными, их принято классифицировать по форме, которая в основном зависит от состава извергаемой ими магмы.
- Щитовидные вулканы появляются в результате многократных извержений жидкой базальтовой магмы, которая растекается во все стороны на многие километры, образуя своеобразный щит, что и дало им такое название.
- Стратовулканы состоят из чередующихся наслоений густой, быстрозастывающей лавы и пирокластического вещества (смеси горячего газа, камней и пепла). Это самые высокие вулканы и, пожалуй, самые опасные, так как высокая вязкость магмы обусловливает закупоривание кратера, в результате чего происходят мощные и разрушительные взрывы.
- Шлаковые конусы – это самый распространенный тип вулканов на суше. Образуются они в результате нагромождения пористых шлаковых пород вокруг кратера вулкана. Чаще всего их высота не превышает нескольких сотен метров.
Конечно, бывает, что какой-то вулкан не получается отнести к одному определенному типу. В таком случае, его называют сложным (составным).
Все эти классификации дают возможность понять, что же, собственно, представляет из себя такое явление, как вулканизм, чего люди могут ждать от этих огненных гигантов и как им научиться с ними соседствовать. Из-за чрезвычайной опасности вулканических извержений такая область науки, как вулканология, является очень значимой для безопасности человечества. В то же время, вулканы исследуют не только для того, чтоб предугадать их извержения, но и для того, чтобы больше узнать о нашей планете, ее происхождении, внутренних процессах, загадках появления и развития жизни. Предполагается, что когда-то именно вулканическая активность дала возможность жизни зародиться на Земле. И если это действительно так, то кто знает, какие еще тайны скрывают в себе вулканы.
Происхождение лавы
Лава образуется при извержении вулканом магмы на поверхность Земли. Вследствие остывания и взаимодействия с газами, входящими в состав атмосферы магма меняет свои свойства, образуя лаву. Многие вулканические островные дуги связаны с системой глубинных разломов. Центры землетрясений располагаются примерно на глубине до 700 км от уровня земной поверхности, то есть вулканический материал поступает из верхней мантии. На островных дугах он часто имеет андезитовый состав, а поскольку андезиты по своему составу сходны с континентальной земной корой, многие геологи считают, что континентальная кора в этих районах наращивается за счет поступления мантийного вещества.
Вулканы, действующие вдоль океанических хребтов (например, Гавайского), извергают материал преимущественно базальтового состава, например, Аа-лаву . Эти вулканы, вероятно, сопряжены с мелкофокусными землетрясениями, глубина которых не превышает 70 км. Поскольку базальтовые лавы встречаются как на материках, так и вдоль океанических хребтов, геологи предполагают, что непосредственно под земной корой существует слой, из которого поступают базальтовые лавы.
Однако неясно, почему в одних районах из мантийного вещества образуются и андезиты , и базальты , а в других - только базальты. Если, как теперь полагают, мантия действительно является ультраосновной породой (обогащена железом и магнием), то лавы, произошедшие из мантии, должны иметь базальтовый, а не андезитовый состав, поскольку минералы андезитов отсутствуют в ультраосновных породах. Это противоречие разрешает теория тектоники плит, согласно которой океаническая кора подвигается под островные дуги и на определённой глубине плавится. Эти расплавленные породы и изливаются в виде андезитовых лав.
Разновидности лавы
Лава у разных вулканов различна. Она отличается по составу, цвету, температуре, примесям и т. п.
Карбонатная лава
Наполовину состоит из карбонатов натрия и калия. Это самая холодная и жидкая лава на земле, она течёт по земле словно вода. Температура карбонатной лавы всего 510-600 °C. Цвет горячей лавы - чёрный или тёмно-коричневый, однако по мере остывания становится светлее, а спустя несколько месяцев становится почти белым. Застывшие карбонатные лавы - мягкие и ломкие, легко растворяются в воде. Карбонатная лава течёт только из вулкана Олдоиньо-Ленгаи в Танзании .
Кремниевая лава
Кремниевая лава наиболее характерна для вулканов тихоокеанского огненного кольца, такая лава обычно очень вязкая и иногда застывает в жерле вулкана ещё до окончания извержения, тем самым прекращая его. Закупоренный пробкой вулкан может немного вздуться, а затем извержение возобновляется, как правило сильнейшим взрывом. Лава содержит 53-62 % диоксида кремния. Имеет среднюю скорость потока (несколько метров в день), температуру 800-900 °C. Если содержание кремнезёма достигает 65 %, то лава становится очень вязкой и неповоротливой. Цвет горячей лавы - тёмный или чёрно-красный. Застывшие кремниевые лавы могут образовать вулканическое стекло чёрного цвета. Подобное стекло получается, когда расплав быстро остывает, не успевая кристаллизоваться.
Базальтовая лава
Основной тип лавы извергаемый из мантии, характерен для океанических щитовых вулканов. Наполовину состоит из диоксида кремния (кварца), наполовину - из оксида алюминия, железа, магния и других металлов. Эта лава очень подвижна и способна течь со скоростью 2 м/с (скорость быстро идущего человека). Имеет высокую температуру 1200-1300 °C. Для базальтовых лавовых потоков характерны малая толщина (первые метры) и большая протяжённость (десятки километров). Цвет горячей лавы - жёлтый или жёлто-красный.
Литература
- Натела Ярошенко Огненная молодость вулканов // Энциклопедия чудес природы. - Лондон, Нью-Йорк, Сидней, Москва: Ридерз Дайджест, 2000. - С. 415-417. - 456 с. - ISBN 5-89355-014-5
Примечания
См. также
Ссылки
- Метаморфозы лавы на сайте журнала «Вокруг Света »
Wikimedia Foundation . 2010 .
Синонимы :Смотреть что такое "Лава" в других словарях:
Лаваш, а, ем … Русское словесное ударение
Толковый словарь Даля
Жен. разная смесь расплавленных горнокаменных пород, истекающих из жерла огневых гор; плавун. II. ЛАВА жен. лавка, глухая, неподвижная скамья, доска для сиденья вдоль стены; иногда и скамья, переносная доска на ножках; | южн., новг., яросл.… … Толковый словарь Даля
- (испанск. lava текущий дождевой поток). Расплавленное вещество, извергаемое вулканами. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЛАВА вещество, выбрасываемое из жерла вулканом. Полный словарь иностранных слов … Словарь иностранных слов русского языка
Выработка, масса, забой, охват, строй, атака, магма Словарь русских синонимов. лава сущ., кол во синонимов: 20 аа лава (2) ат … Словарь синонимов
ЛАВА, расплавленная порода, или МАГМА, достигающая поверхности Земли и вытекающая сквозь вулканические отверстия потоками или пластами. Существует три основных типов лавы: пузырчатая, как пемза; стекловидная, как обсидиан; равнозернистая. По… … Научно-технический энциклопедический словарь
1. ЛАВА1, лавы, жен. (итал. lava). 1. Расплавленная огненно жидкая масса, выброшенная вулканом во время извержения. 2. перен. Что нибудь грандиозное, быстрое, неуклонно движущееся, сметающее все по пути. «Мы идем революционной лавой.» Маяковский … Толковый словарь Ушакова
При извержении вулканов изливается раскалённый расплав горных пород – магма. На воздухе давление резко падает, и магма вскипает – её покидают газы.
Расплав начинает охлаждаться. Фактически только этими двумя свойствами – температурой и «газированностью» – лава и отличается от магмы. За год по нашей планете, в основном на дне океанов, разливается 4 км³ лавы. Не так уж много, на суше были регионы, залитые лавовым слоем толщиной 2 км.
Начальная температура лавы – 700–1200°С и выше. В ней расплавлены десятки минералов и горных пород. Они включают почти все известные химические элементы, но больше всего кремния, кислорода, магния, железа, алюминия.
В зависимости от температуры и состава лава бывает разного цвета, вязкости и текучести. Горячая, она блестящая ярко-жёлтая и оранжевая; остывая, становится красной, а потом и чёрной. Бывает, над лавовым потоком бегают синие огоньки сгорающей серы. А один из вулканов Танзании извергает чёрную лаву, которая застыв, становится похожей на мел – белёсой, мягкой и ломкой.
Поток вязкой лавы неповоротлив, течёт еле-еле (несколько сантиметров или метров в час). По ходу в нём формируются затвердевающие блоки. Они ещё больше тормозят движение. Застывает такая лава буграми. А вот отсутствие в лаве диоксида кремния (кварца) делает её очень жидкой. Она быстро покрывает обширные поля, образует лавовые озёра, реки с плоской поверхностью и даже «лавопады» на обрывах. Пор в такой лаве немного, поскольку пузырьки газов легко покидают её.
Что происходит при остывании лавы?
Когда лава остывает, расплавленные минералы начинают образовывать кристаллы. В итоге получается масса из спрессованных зерён кварца, слюды и других. Они могут быть крупными (гранит) или мелкими (базальт). Если охлаждение шло очень быстро, получается однородная масса, похожая на чёрное или тёмно-зелёноватое стекло (обсидиан).
Пузырьки газов часто оставляют в вязкой лаве множество мелких полостей; так образуется пемза. Разные слои остывающей лавы стекают со склонов с разной скоростью. Поэтому внутри потока образуются длинные широкие пустоты. Длина таких туннелей достигает иногда 15 км.
Медленно остывающая лава образует на поверхности твёрдую корочку. Та сразу замедляет остывание массы, лежащей ниже, и лава продолжает движение. Вообще, остывание зависит от массивности лавы, начального нагрева и состава. Известны случаи, когда и через несколько лет (!) лава всё ещё продолжала ползти и зажигала воткнутые в неё ветки. Два мощных потока лавы в Исландии оставались тёплыми и через столетия после извержения.
Лава подводных вулканов обычно застывает в виде массивных «подушек». Из-за быстрого охлаждения прочная корка на их поверхности образуется очень быстро, и иногда газы разрывают их изнутри. Осколки разлетаются на расстояние нескольких метров.
Чем опасна лава для людей?
Главная опасность лавы – её высокая температура. Она буквально сжигает на пути живые существа и строения. Живое гибнет, даже не вступая с нею в контакт, от жара, которым она пышет. Правда, высокая вязкость сдерживает скорость потока, позволяя людям спастись, сохранить ценности.
А вот жидкая лава… Она движется быстро и может отрезать пути к спасению. В 1977 году при ночном извержении вулкана Ньирагóнго в Центральной Африке. От взрыва раскололась стенка кратера, и лава хлынула широким потоком. Очень текучая, она неслась со скоростью 17 метров в секунду (!) и уничтожила несколько спящих деревень с сотнями жителей.
Поражающее действие лавы усугубляется тем, что часто она несёт облака выделяющихся из неё ядовитых газов, толстый слой пепла и камни. Именно такой поток погубил древнеримские города Помпеи и Геркуланум. Катастрофой может обернуться встреча раскалённой лавы с водоёмом – мгновенное испарение массы воды вызывает взрыв.
В потоках образуются глубокие трещины и провалы, так что и по холодной лаве ходить надо осторожно. Особенно, если она стекловидна – острые края и обломки больно ранят. Осколки остывающих подводных «подушек», описанные выше, тоже могут травмировать чересчур любопытных дайверов.
Помните картину Карла Брюллова «Последний день Помпеи»? Гигантское облако, состоящее из вулканической пыли и пепла, накрывает город. Лава стремительно наползает, поглощая дом за домом. Люди в панике пытаются покинуть гибнущий город. Они взывают о помощи, но боги не слышат их. Гнев Всевышнего пал на грешников, и Помпеи, процветающий, богатый город, исчезли с лица Земли.
Проснулся вулкан внезапно, до этого он был абсолютно спокоен. Его склоны давно поросли густыми лесами. Людям, и животным отлично жилось возле этого гиганта. О гневе вулкана предупреждали легенды. Но кто же верит мифам? Не стали исключением и те первые люди, которые построили город у подножия Везувия.
Вулкан предупреждал их о грозящей катастрофе, время от времени сотрясая стены их жилищ. Но люди беспечны и всегда на что-то надеются. После небольшого землетрясения, толчки которого продолжались неделю, раздался мощный взрыв. Началось извержение, кипящая магма вырвалась наружу. Сначала город засыпало толстым слоем пепла, а потом по его улицам потекла лава.
Что такое лава? Это магма, из которой во время извержения улетучились газы. То есть лава – это магма, поменявшая свои свойства. Слово это по латыни обозначает обвал или падение. Да, собственно, лава – это и есть падение содержимого вулкана с высоты. Ученые-вулканологи по химическому составу определяют три типа лавы.
Наиболее распространенный тип – это базальтовая лава. Океанические щитовые вулканы извергают из мантии «адскую смесь», состав которой наполовину состоит из диоксида кремния. А вторая половина – это оксид алюминия, железа, магния и других металлов. Настоящая химическая лаборатория, скрытая в мантии, готовит эту смесь, чтобы выплеснуть ее на поверхность земли. Базальтовая лава всегда светлого цвета. Иногда желтая, иногда желто-красная. Она жидкая, поэтому течет всегда быстро. Средняя скорость передвижения – 2 метра в секунду. К тому же температура высочайшая – не менее 1200 градусов. От такой не убежишь и не спасешься!
Кремниевая лава в основном встречается в Тихоокеанском огненном кольце. Она такая густая и вязкая, что иногда при извержении закупоривает жерло вулкана и не изливается наружу. Справедливости ради стоит сказать, что иногда ее скапливается так много, что вулкан, вздохнув полной грудью, выбрасывает ее из себя. Обычно происходит мощный взрыв, и лава, медленно и нехотя, сползает со склона вулкана. Скорость смехотворная – от 2 до 5 метров в день.
Этот тип лавы называют кремниевой потому, что обычно она в своем составе имеет диоксид кремния или кремнезем. Да еще и в таком немыслимом количестве – от 55 до 65 %. Именно этот тип образует при застывании вулканическое стекло черного цвета. Да и сама лава обычно черно-красного цвета. Издали она очень красива, а вблизи, конечно, опасна. Почему? Специалисты шутят, когда говорят о том, что этот тип лавы «холодный». Эта почти «ледышка» разогревается всего до 500 (!) градусов.
И еще один тип ученые относят к холодным. Это карбонатная лава, которая тоже имеет температуру 500 – 600 градусов. В ее составе поровну карбонатов натрия и калия. Она очень жидкая, поэтому тоже мчится по склонам с огромной скоростью. Кстати, угрожает она только одному месту на Земле, потому что изливается из вулкана Олдоиньо – Ленгаи в Танзании.
Текущая по склонам карбонатная лава имеет темный цвет, а вот когда застывает, светлеет, становится мягкой и даже ломкой. Она легко растворяется в воде. Местные лекари готовят на ее основе разные снадобья. И говорят, что довольно успешно излечивают ими страждущих.
После извержения все типы лавы коренным образом изменяют облик вулкана и его окрестностей. Появляются огромные горные плато. Иногда лава застывает, образуя причудливый, почти космический пейзаж. Вся растительность сгорает. Но очень скоро жизнь снова возвращается на пепелище. Сначала ветер приносит семена растений. И через год начинают пробиваться первые зеленые ростки.
Через 5 – 10 лет ничто не напоминает об извержении, наоборот, склоны превращаются в райский уголок. Здесь пышная зелень деревьев, много дичи и есть вода. Люди, обманутые тихо спящим вулканом, строят жилища, растят детей. И эта мирная картина радует сердце. Но однажды все повторится, и очередные Помпеи падут жертвой лавы.
Вопрос о том, что такое лава, интересует многих учёных уже на протяжении долгого времени. Состав этого вещества, а также его форма, скорость передвижения, температура и другие аспекты стали предметом целого ряда исследований и научных работ. Объяснить это можно тем, что именно её застывшие потоки представляют собой чуть ли не единственный источник информации относительно состояния недр Земли.
Общее понятие
Для начала следует разобраться, что такое лава в современном понимании? Учёные называют ею материал в расплавленном состоянии, находящийся в верхней части мантии. Во время нахождения в земных недрах состав вещества является однородным, но как только оно приближается к поверхности, начинается процесс закипания с выделением газовых пузырьков. Именно они двигают раскалённый материал по направлению к трещинам в коре. При этом далеко не вся жидкость извергается на поверхность. Говоря о том, каково значение слова «лава», следует отметить, что это понятие распространяется только на вылившуюся часть материи.
Базальтовая лава
Наиболее распространённым видом на нашей планете является базальтовая лава. Большинство из всех геологических процессов, которые происходили на Земле много тысяч лет назад, сопровождались многочисленными извержениями именно этого типа раскалённого вещества. После его застывания образовывалась одноименная горная порода чёрного цвета. Половина состава базальтовых лав представляет собой магния, железа и некоторых других металлов. За счёт них температура расплава достигает отметки около 1200 градусов. При этом лавовый поток движется со скоростью около 2 метров в секунду, что сопоставимо с бегущим человеком. Как показывают исследования, в дальнейшем по так называемым «горячим следам» они движутся гораздо быстрее. Базальтовая лава из вулкана отличается небольшой толщиной. Течёт она довольно далеко (до нескольких десятков километров от кратера). Следует отметить, что данная разновидность характерна как для суши, так и для океана.
Кислая лава
В том случае, когда в составе вещества имеется 63% и более кремнезёма, оно называется кислой лавой. Раскалённый материал является очень вязким и практически неспособен течь. Скорость движения потока зачастую не достигает даже отметки в несколько метров за день. Температура вещества при этом находится в диапазоне от 800 до 900 градусов. С расплавами такого рода связано образование необычных горных пород (игнимбритов, к примеру). Если кислая лава сильно насыщается газом, она вскипает и становится подвижной. После выброса из кратера она быстро стекает обратно в получившуюся впадину (кальдеру). Следствием этого становится появление пемзы - сверхлёгкого материала, плотность которого меньше, чем у воды.
Карбонатная лава
Говоря о том, что такое лава, многие учёные до сих пор не могут определить принцип образования её карбонатной разновидности. В состав данного вещества входят и натрия. Оно извергается только одним вулканом на планете - Олдоиньо-Ленгаи, что находится на территории Северной Танзании. Карбонатная лава является самой жидкой и холодной из всех существующих видов. Её температура равняется примерно 510 градусам, а движется она по склонам с такой же скоростью, как и вода. Изначально вещество имеет тёмно-коричневый либо чёрный окрас, однако уже через несколько часов пребывания снаружи становится светлее, а еще через несколько месяцев вовсе белеет.
Выводы
Подводя итог, следует сакцентировать внимание на том, что с лавой связана одна из самых острых геологических проблем. Она заключается в том, что это вещество разогревает земные недра. Очаги горячего материала поднимаются к земной поверхности, после чего проплавляют её и образуют вулканы. Однозначного ответа на вопрос о том, что такое лава, не могут дать даже ведущие мировые учёные. Вместе с этим можно утверждать наверняка, что она является лишь мизерной частью глобального процесса, движущая сила которого спрятана очень глубоко под землей.
Загрузка...
