Экология
Вулканы на нашей планете представляют собой геологические образования на земной коре.
Отсюда на поверхность земли выходит магма , которая образует лаву, а также вулканические газы, камни и смеси газа, вулканического пепла и камней. Такие смеси называют пирокластическими потоками.
Стоит отметить, что само слово "вулкан" пришло к нам из Древнего Рима, где Вулканом звали бога огня.
О вулканах известно много интересного, и ниже вы сможете найти несколько фактов о них.
25. Сильнейшее извержение вулкана (Индонезия)
Из всех документированных извержений вулканов, самое большое было зарегистрировано у стратовулкана Тамбора на острове Сумбава, Индонезия, в 1815 году.
По показателю вулканической эксплозивности, сила извержения достигла 7 баллов (из 8-ми).
Это извержение понизило среднюю температуру на Земле на 2,5 °C в течение следующего года, который назвали "годом без лета".
Стоит отметить, что объем выбросов в атмосферу составил примерно 150-180 куб. км.
24. Продолжительные эффекты извержения вулкана
Газ и другие частицы, выброшенные в атмосферу во время извержения вулкана Пинатубо на острове Лусон, Филиппины, в 1991 году, снизили мировую температуру примерно на 0,5 градусов по Цельсию в течение следующего года.
23. Много вулканического пепла
Во время извержения 1991 года вулкана Пинатубо было выброшено в воздух 5 кубических километров вулканического материала, что создало столб пепла высотой в 35 км.
22. Большой взрыв вулкана
Самый большой взрыв 20-го столетия произошел в 1912 году во время извержения Новарупта, одного из цепи вулканов Аляски - части Тихоокеанского вулканического огненного кольца. Сила извержение достигла 6-ти баллов.
21. Продолжительное извержение Килауэа
Один из самых активных вулканов на Земле, гавайский Килауэа, беспрерывно извергается с января 1983 года.
20. Смертельное извержение вулкана
Колоссальная магматическая камера, которая находилась внутри вулкана Таупо, продолжала наполняться очень долгое время, и, наконец, вулкан взорвался.
После извержения в апреле 1815 года, сила которого достигла 7 баллов, в воздух было выброшено от 150 до 180 куб. км вулканического материала.
Вулканический пепел заполонил и удаленные острова, что привело к огромному количеству погибших. Их число составило примерно 71 000. Около 12 000 людей погибли непосредственно от извержения, остальные же умерли в результате голода и болезней, которые стали результатом эруптивных выпадений.
19. Большие горы
18. Действующие вулканы сегодня
Гавайский вулкан Мауна-Лоа является самым большим активным вулканом в мире, возвышаясь на 4 1769 метров над уровнем моря. Его относительная высота (с океанского дна ) - 10 168 метров. Его объем - около 75 000 кубических километров.
17. Поверхность земли, покрытая вулканами
Более 80 процентов поверхности Земли над уровнем моря и под ним, вулканического происхождения.
16. Пепел повсюду (вулкан Сент-Хеленс)
Во время извержения стратовулкана Сент-Хеленс в 1980 году, около 540 миллионов тон пепла покрыло территорию, превышающую 57 000 кв. км.
15. Катастрофа от вулкана - оползни
Извержения Сент-Хеленс привели к самым крупным оползням на Земле. В результате этого извержения высота вулкана сократилась на 400 метров.
14. Извержения подводного вулкана
Самое глубокое зарегистрированное извержение вулкана произошло в 2008 году на глубине 1 200 метров.
Причиной стал вулкан Западная Мата (West Mata), находящийся в бассейне Лау (Lau Basin) около островов Фиджи.
13. Озера лавы вулкана в Антарктиде
Самый южный активный вулкан - это Эребус, находящийся в Антарктике. Стоит отметить, что лавовое озеро этого вулкана является самым редким явлением на нашей планете.
Лишь 3 вулкана на Земле могут похвастаться "незаживающими" лавовыми озерами - Эребус, Килауэа на Гавайских островах и Ньирагонго в Африке. И все же, огненное озеро посреди вечных снегов является воистину впечатляющим явлением.
12. Высокая температура (что выходит при извержении вулкана)
Температура внутри пирокластического потока - смесь, состоящая из высокотемпературных вулканических газов, пепла и камней, которая образуется во время извержении вулкана - может превышать 500 градусов по Цельсию. Этого достаточно для того, чтобы сжечь и карбонизировать древесину.
11. Первый в истории (вулкан Набро)
12 июня 2011 года активный вулкан Набро, который находится в южной части Красного моря, рядом с границами Эритреи и Эфиопии, проснулся в первый раз. Согласно НАСА это было его первое зарегистрированное извержение.
10. Вулканы Земли
На Земле существуют около 1 500 вулканов, не считая продолжительный вулканический пояс на океанском дне.
9. Слезы и волосы Пеле (части вулкана)
Килауэа - это место, где, согласно мифам, обитает Пеле - гавайская богиня вулканов.
Слезы Пеле
Ее именем назвали несколько лавовых образований, включая "слезы Пеле" (небольшие капли лавы, охлажденные на воздухе) и "волосы Пеле" (брызги лавы, охлажденные ветром).
Волосы Пеле
8. Супервулкан
Современный человек не мог быть свидетелем извержения супервулкана (8 баллов), которое способно изменить климат на Земле.
Последнее извержение произошло примерно 74 000 лет назад в Индонезии. Всего на нашей планете существует примерно 20 супервулканов, известных ученым. Стоит отметить, что в среднем извержения такого вулкана происходит 1 раз в 100 000 лет.
Cтраница 1
Застывшая лава разбивается на отдельности. Когда эффузивная порода заполняет трещины (жилы), столбы ориентированы перпендикулярно кровле и подошве жил, в покровах и потоках - перпендикулярно постели покрова или потока. Отдельности шаровидной формы часто образуются при подводных извержениях базальтовой и андезитовой лавы, а также-среди диабазов и порфиритов.
Базальты представляют собой черную плотную застывшую лаву, находящуюся в скрытокристаллическом или аморфном состоянии с зернистым строением и стекловатой массой. Она заполняет промежутки между зернами различных размеров. Наблюдаются также порфировые разновидности этих пород. В базальтах часто встречаются различные включения (ксенолиты), снижающие их качество как строительных материалов. Наиболее ценными считаются свежие мелкозернистые базальты, не содержащие стекла и оливина. Базальты являются хорошими кислотоупорными и электроизоляционными материалами и высоко ценятся как сырье для каменного литья. Литой камень базальтин используют для получения отделочных изделий, труб, химической аппаратуры, отличающихся кислотоупорностью, высокой прочностью (до 800 МПа) и долговечностью.
Расчеты времен остывания застывших лав указывают на такую же продолжительность времени. Число меньших кратеров в морях согласуется с их числом, определяемым эмпирическими формулами, но большие кратеры оказываются существенно многочисленнее. Шумейкер и Хартман объясняют это тем, что частота падения больших тел 4 66 млрд. лет назад, возможно, была больше и что возраст морей действительно столь велик. Не исключено, что отсутствие больших кратеров в круглых морях объясняется тем, что эти моря были еще жидкими, когда интенсивная бомбардировка прекратилась в результате захвата Луной и Землей спутников Земли.
Гидравлическая добавка вулканического происхождения - сильно пористая застывшая лава.
Андезит - горная порода вулканического происхождения, представляющая собой застывшую лаву.
Андезит - гарная порода вулканического происхождения, представляющая собой застывшую лаву.
К гидравлическим добавкам вулканического происхождения относится также пемза. Она является в одних случаях рыхлым продуктом извержения вулканов, в других - разновидностью застывшей лавы, сильно вспенившейся из-за бурного выделения газов в процессе ее охлаждения.
Все эти явления наблюдаются и в настоящее время при извержении вулканов. Рыхлые продукты извержения, накопляясь на склонах вулканов или оседая в водоемах, образуют слои в у л-канических туфов, обычно чередующиеся с потоками застывшей лавы.
Газы верхней мантии вместе с расплавленной магмой поступают в вулканические зоны и выделяются как при извержениях, так и при спокойной вулканической деятельности через мелкие побочные кратеры, трещины и расселины застывшей лавы. На пути своей миграции газы верхней мантии несколько изменяются в связи с уменьшением температуры и давления. Тем не менее состав вулканических газов, особенно выделяющихся в кратерах из жидкой лавы, характеризует с некоторым приближением и состав поступающих из верхней мантии газов.
Часто утверждают, что современная математика отличается от классической усилением роли понятий за счет алгоритмического. Пожалуй, верно, что самое поразительное новшество, с которого начинается современная математика, - теория множеств, абстрактные алгебра и анализ, топология - прямо-таки извержения понятий, прорвавшие застывшую лаву алгоритмического; это я уже неоднократно подчеркивал ранее.
Поверхность потоков кислых лав обычно гладкая, глянцеватая. Она часто бывает покрыта волнообразными и канатоподобными утолщениями. При обычном выделении газов и паров воды корка на лаве разрывается и взламывается. Образуются обломки застывшей лавы, которые в дальнейшем связываются новыми порциями свежей лавы. Так возникает обломочная магматическая порода с лавовым цементом - вулканическая брекчия.
Условия для роста алмазов могут сохранять-ся длительное время до тех пор, пока нарастающее давление газообразной двуокиси углерода не выбрасывает алмазы на более высокие уровни. В большинстве случаев алмазы не сразу достигают поверхности, а остаются в области высоких температур, где имеет место их частичное растворение. Алмазы, которые обнаружены не в аллю-иии, встречаются в трубках, сложенных голубоватой породой, называемой кимберлитом. Ясно, что кимберлит не застывшая лава, так как при температуре лавы в отсутствие высоких давлений алмаз должен сгореть. Кимберлитовые трубки, известные главным образом в Южной Африке, не столь уж редки, и высокая цена на алмаз до недавнего времени поддерживалась только тщательным контролем над добычей и торговлей.
Страницы: 1
Известно, что лавы и рыхлые выбросы при вулканических извержениях имеют температуру около 500-700° С, но нередко при вулканических извержениях наблюдаются и высокие температуры, превосходящие 1000° С. Часто над извергающимися вулканами видно пламя. Такие температуры и пламенное горение извергающихся газов возможны при наличии высокотемпературных источников, однако перегретый и надкритический пар в дренажной оболочке, как правило, не должен иметь температуры выше 450, максимум 500° С.
Наличие среди газообразных продуктов извержения вулканов таких веществ, как СО2, SO2, H2S, CH4, H2, С12 и др., дает основание считать, что в процессах извержения вулканов могут иметь место экзотермические процессы, которые, выделяя тепло, производят дополнительный нагрев лавы и других продуктов извержения. К таким процессам могут быть отнесены процессы взаимодействия кислородсодержащих соединений с водородом и метаном. При этом, например, трехвалентное железо перейдет в двухвалентное по уравнениям:
О том, что такие реакции приводят к восстановлению железа, свидетельствует и то, что свежевыпавшие стеклянные пеплы имеют белый цвет, но вскоре обычно темнеют и становятся коричневыми вследствие окисления двухвалентного железа кислородом воздуха в трехвалентное.
Об интенсивных процессах горения газообразных продуктов вулканических выбросов свидетельствует явно наблюдаемое их медленное нагревание до светлого каления уже после выхода из кратера, как это видно на киносъемках, сделанных Г. Тазиевым.
Предыдущая глава::: К содержанию::: Следующая глава
В недрах планеты Земля постоянно идут процессы вулканизма (вулканической деятельности), основанной на движении магмы к поверхности по разломам тектонически подвижных плит земной коры. Грозная неуправляемая стихия вулканов создает колоссальную угрозу живому на земле, но протягивает красотой, масштабностью внешнего проявления.
Фото 2 — Тихоокеанское огненное кольцо на карте
Наибольшая концентрация действующих вулканов прослеживается на островах и берегах Тихого и Атлантического океанов, образуя Тихоокеанское огненное кольцо.
Зонами разрыва кольца вулканизма являются Новая Зеландия, побережье Антарктиды, свыше 200 километров вдоль полуострова Калифорния, около 1500 километров севернее острова Ванкувер.
Всего в мире насчитывается 540 вулканов. В регионе Тихоокеанского огненного кольца с населением около 500 миллионов человек находятся 526 вулканов.
Первая классификация типов извержений была предложена в 1907 г.
итальянским ученым Дж. Меркалли. Позднее, в 1914 году, была дополнена А.
Лакруа и Г. Вольфом. В основу положено названия первых вулканов с характерными свойствами извержения.
Фото 3 – вулкан Мауна — Лоа
Гавайский тип составлен по признакам извержения вулкана Мауна-Лоа Гавайского архипелага.
Лава изливается из центрального жерла и боковых кратеров. Нет резких выбросов и взрывов породы. Огненный поток растекается на большие расстояния, застывает, образует по периметру плоский «щит». Размеры «щита» вулкана Мауна-Лоа уже составляет 120 км в длину и 50 км в ширину.
Фото 4 — вулкан Стромболи на Липарских островах (Италия)
Стромболианский тип классифицирован на основе наблюдений за вулканом Стромболи на Липарских островах.
Излияния сильных потоков более вязкой лавы сопровождаются взрывами с выбрасыванием из недр вулкана больших твердых кусков породы, базальтового шлака.
Фото 5 – вулкан Вулкано назван по имени древнеримского бога огня Вулкана
Тип Вулкано. Находящийся на Липарских островах вулкан, назван по имени древнеримского бога огня Вулкана.
Для него характерно извержение лавы с большой вязкостью расплава. Периодически происходит закупоривание жерла вулкана продуктами магмы. Под колоссальным давлением происходит взрыв с выбросом лавы, пепла, осколков породы, на большую высоту.
Фото 6 – извержение вулкана Везувий
Фото 7 – вулкан Везувий в настоящем времени
Этно-Везувианский (плинианский) тип соответствует характеристикам извержения вулкана Везувий близи Неаполя.
Четко выражены периодические закупорки жерла вулкана, мощные взрывы, выбросы на большие расстояния вулканических бомб от нескольких сантиметров до одного метра, грязевые потоки, колоссальные выхлопы пепла и лавы. Температура лавовых потоков от 8000 °С до 10000 °С.
Фото 8 – вулкан Этна
Примером является вулкан Этна.
Фото 9 – извержение вулкана Мон-Пеле в 1902 году
Пелейский тип базируется на особенностях природы вулкана Мон-Пеле острова Мартиника группы Малых Антильских островов в Атлантическом океане.
Извержение сопровождается мощными струями газов, создающих в атмосфере огромное грибовидное облако.
Фото 10 — пример пирокластических потоков (смеси камней, пепла и газов) при извержении вулкана
Температура внутри тучи расплавленного пепла может превышать7000°С.
Вязкая лава в основной массе скапливается вокруг кратера, образуя вулканический купол.
Фото 11, 12 — пример газового типа извержения вулкана
Газовый или фреатический тип извержений, при котором лавы не наблюдается.
Под давлением магматических газов в воздух вылетают обломки твёрдых древних пород. Фреатический тип вулканов связан с выбросом под давлением перегретых грунтовых вод.
Фото 13 – исландский подледный вулкан Гримсвотн
Подлёдный тип извержений относится к вулканам, расположенным под ледниками.
Такие извержения образуют шаровую лаву, лахары (смесь раскаленных продуктов магмы с холодными водами).
Существует угроза опасных наводнений, волн цунами. До настоящего времени наблюдалось всего пять извержений такого типа.
Клубы пара, пепла и дыма достигали высоты 100 метров.
Ученые установили, что в толщах океанических вод находится гораздо больше вулканов (около 32 тысячи), чем на суше (порядка 1,5 тысячи).
Практически все возвышенности рельефа океанов – активные или уже потухшие вулканы. Лидерство принадлежит Тихому океану.
Другие статьи про вулканы:
Твердые обломки обычно бывают сильно раздроблены, перетерты и представлены пеплом. Извержения связаны чаще всего с магмой кислого или среднего состава. Магматические очаги, питающие эти вулканы, располагаются на большой глубине, и магма из них не всегда достигает поверхности Земли. В этой категории вулканов выделяется несколько типов:
— пелейский,
— кракатауский,
— маарский,
— бандайсанский.
П е л е й с к и й т и п
Получил название от вулкана Мон-Пеле на о.
Мартиника в Малой Антильской островной дуге. Классическим стало извержение 23 апреля 1902 г. Частые землетрясения и выбросы пепла, паров воды и ядовитых газов продолжались две недели. Все это время гора была окружена белым облаком пара, и 8 мая произошел взрыв, сопровождающийся страшным грохотом, вершина горы была разнесена на куски, а затем плотная огненная туча газа и распыленной лавы двинулась вниз по склону со скоростью 180 км/час.
В этой огненной туче температура достигала 450-6000. Она разрушила г. Сен-Пьер, и 30 тыс. его жителей погибли. Через несколько недель после выброса газов на дне кратера появился лавовый купол с крутыми склонами.
Он состоял из раскаленной густой лавы кислого состава. В середине октября 1902 г. на восточной стороне купола начал подниматься огромный лавовый обелиск, напоминающий по форме гигантский палец, Высота его увеличивалась ежедневно на 10 м, наконец он достиг высоты 900 м над уровнем кратера и стал разрушаться.
Через год, в августе 1903 г., обелиск распался.
Извержения пелейского типа с выдавливанием вязкой лавы называют экструзивными . Подобные извержения имели место на Камчатке, на Аляске и др.
К р а к а т а у с к и й т и п
Характеризуется необычайно сильными взрывами с выбросами огромного количества газов и пепла. Лава на поверхности почти не появляется.
Название типа дано по вулкану Кракатау, слагающему остров в Зондском проливе между островами Суматра и Ява.
Извержения вулканов этого типа связываются с кислой вязкой магмой, судя по пемзе и пеплу дацитового состава (65 % кремнезема).
М а а р с к и й т и п
К нему относятся вулканы одноактного извержения, ныне потухшие. При этом возникают плоские блюдцеобразные кратерные впадины, по краям которой формируются невысокие валы, сложенные шлаком и обломками горных пород, выброшенных из кратера.
Ко дну кратера подходит вулканический канал, или трубка взрыва, именуемая у древних вулканов диатремой. На гл. 400-500 м трубки взрыва бывают заполнены базальтовой лавой или производными ультраосновной магмы. Выше в них располагаются перетертая синяя глина и перемятые обломки вулканических пород (кимберлит).
В кимберлитах встречаются алмазы, пиропы и др. Характер породы свидетельствует об очень больших давлениях и температурах во время взрыва и о подъеме магмы с больших глубин, из мантии. Трубки взрыва имеют диаметр от нескольких метров до нескольких км.
Б а н д а й с а н с к и й т и п
По характеру извержений напоминает предыдущий тип данной категории, но взрывы в этом случае связаны не с магматическими газами, а с парами воды, которая, проникая на большие глубины, превращается в пар и дает взрыв.
В отличие от настоящих газово-взрывных извержений у вулканов бандайсанского типа отсутствуют свежие вулканические продукты извержений.
Вулканы этого типа известны в Индонезии, Японии и др.
Определение и характеристика вулкана, лава, магма, палящая туча.
Вулканы — отдельные возвышенности над каналами и трещинами земной коры, по которым из глубинных магматических очагов выводятся на поверхность продукты извержения.
Вулканы обычно имеют форму конуса с вершинным кратером (глубиной от нескольких до сотен метров и диаметром до 1,5 км). 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.
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.
Например, к действующим следовало относить вулкан Ареналь в Коста-Рике, поскольку при археологических раскопках стоянки первобытного человека в этом районе был обнаружен вулканический пепел, хотя впервые на памяти людей его извержение произошло в 1968 г. а до этого никаких признаков активности не проявлялось. 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. В некоторых случаях происходит излияние лавы в рифтовых зонах огромной протяженности. Например, в Исландии в 1783 г. в пределах цепи кратеров Лаки, вытянувшейся вдоль тектонического разлома на расстояние около 20 км, произошло излияние -12,5 км3 лавы, распределившейся на площади -570 км2.Состав лавы: твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержат в основном диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду.
Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.
Существует множество типов вулканических пород, различающихся по химическому составу.
Чаще всего встречаются четыре типа, принадлежность к которым устанавливается по содержанию в породе диоксида кремния: базальт — 48— 53%, андезит — 54—62%, дацит — 63—70%, риолит — 70— 76%. Породы, в которых количество диоксида кремния меньше, в большом количестве содержат магний и железо.
При остывании лавы значительная часть расплава образует вулканическое стекло, в массе которого встречаются отдельные микроскопические кристаллы. Исключение составляют т. н.
фенокристаллы — крупные кристаллы, образовавшиеся в магме еще в недрах Земли и вынесенные на поверхность потоком жидкой лавы. Чаще всего фенокристаллы представлены полевыми шпатами, оливином, пироксеном и кварцем. Породы, содержащие фенокристаллы, обычно называют порфиритами. Цвет вулканического стекла зависит от количества присутствующего в нем железа: чем больше железа, тем оно темнее.
Таким образом, даже без химических анализов можно догадаться, что светлоокрашенная порода — это риолит или дацит, темноокрашенная — базальт, серого цвета — андезит. По различимым в породе минералам определяют ее тип. Так, например, оливин — минерал, содержащий железо и магний, характерен для базальтов, кварц — для риолитов.
По мере поднятия магмы к поверхности выделяющиеся газы образуют крошечные пузырьки диаметром чаще до 1,5 мм, реже до 2,5 см. Они сохраняются в застывшей породе.
Так образуются пузырчатые лавы. В зависимости от химического состава лавы различаются по вязкости, или текучести. При высоком содержании диоксида кремния (кремнезема) лава характеризуется высокой вязкостью.
Вязкость магмы и лавы в большой степени определяет характер извержения и тип вулканических продуктов. Жидкие базальтовые лавы с низким содержанием кремнезема образуют протяженные лавовые потоки длиной более 100 км (например, известно, что один из лавовых потоков в Исландии протянулся на 145 км). Мощность лавовых потоков обычно составляет от 3 до 15 м.
Более жидкие лавы образуют более тонкие потоки. На Гавайях обычны потоки толщиной 3—5 м. Когда на поверхности базальтового потока начинается затвердевание, его внутренняя часть может оставаться в жидком состоянии, продолжая течь и оставляя за собой вытянутую полость, или лавовый тоннель. Например, на о. Лансарот (Канарские острова) крупный лавовый тоннель прослеживается на протяжении 5 км.
Поверхность лавового потока бывает ровной и волнистой (на Гавайях такая лава называется пахоэхоэ) или неровной (аалава).
Горячая лава, обладающая высокой текучестью, может продвигаться со скоростью более 35 км/ч, однако чаще ее скорость не превышает нескольких метров в час. В медленно движущемся потоке куски застывшей верхней корки могут отваливаться и перекрываться лавой, «в результате в придонной части формируется зона, обогащенная обломками.
При застывании лавы иногда образуются столбчатые отдельности (многогранные вертикальные колонны диаметром от нескольких сантиметров до 3 м) или трещиноватость, перпендикулярная охлаждающейся поверхности. При излиянии лавы в кратер или кальдеру формируется лавовое озеро, которое со временем охлаждается. Например, такое озеро образовалось в одном из кратеров вулкана Килауэа на о. Гавайи во время извержений 1967—1968 гг.
когда лава поступала в этот кратер со скоростью 1,1 х 106 м3/ч (частично лава впоследствии возвратилась в жерло вулкана). В соседних кратерах за 6 месяцев толщина корки застывшей лавы на лавовых озерах достигла 6,4 м.
Купола, маары и туфовые кольца. Очень вязкая лава (чаще всего дацитового состава) при извержениях через основной кратер или боковые трещины образует не потоки, а купол диаметром до 1,5 км и высотой до 600 м. Например, такой купол сформировался в кратере вулкана Сент-Хеленс (США) после исключительно сильного извержения в мае 1980 г.
Давление под куполом может возрастать, а спустя несколько недель, месяцев или лет он может быть уничтожен при следующем извержении.
В отдельных частях купола магма поднимается выше, чем в других, и в результате над его поверхностью выступают вулканические обелиски — глыбы или шпили застывшей лавы, часто высотой в десятки и сотни метров.
После катастрофического извержения в 1902 г. вулкана Монтань-Пеле на о. Мартиника в кратере образовался лавовый шпиль, который за сутки вырастал на 9 м и в результате достиг высоты 250 м, а спустя год обрушился. На вулкане Усу на о. Хоккайдо (Япония) в 1942 г. в течение первых трех месяцев после извержения лавовый купол Сева-Синдзан вырос на 200 м. Слагавшая его вязкая лава пробилась сквозь толщу образовавшихся ранее осадков. Маар — вулканический кратер, образующийся при взрывном извержении (чаще всего при повышенной влажности пород) без излияния лавы.
Кольцевой вал из обломочных пород, выброшенных взрывом, при этом не формируется, в отличие от туфовых колец — также кратеров взрывов, которые обычно окружены кольцами обломочных продуктов.
Разновидности вулканов и их строение
Все вулканы по форме жерла и морфологии постройки подразделяются на вулканы центрального и линейного типа (рис. 5.5), которые, в свою очередь, по сложности строения разделяются на моногенные и полигенные .
Моногенные постройки центрального типа в большинстве своём связаны с полигенными вулканами и представляют собой вулканы второго порядка.
Представлены они шлаковыми конусами или экструзивными куполами и сложены они, как правило, породами близкого состава.
Полигенные вулканы центрального типа по геологическому строению и форме подразделяются на стратовулканы, щитовые , куполовидные и комбинированные , представляющие комбинацию перечисленных вулканических построек.
В свою очередь эти постройки могут быть осложнены вершинной или периферической, по отношению к вулкану, кальдерой.
Стратовулканы – это когда в полигенных вулканах центрального типа, вокруг жерла развивается чётко выраженный, пологий (либо крутой) слоистый конус крутизной склона 20-30º, сложенный переслаивающимися лавами, туфами, лавовыми брекчиями, шлаками, шлаколавами, а также осадочными породами морского или континентального происхождения (рис.
Основные лавы менее вязкие по сравнению с кислыми лавами, и, растекаясь на более значительные расстояния, образуют менее крутые постройки (не круче 10º).
Щитовые вулканы представляют собой относительно простые невысокие вулканические постройки (рис.
5.1а), сложенные главным образом базальтами с поперечными размерами до нескольких десятков км и склонами не круче 3-5º (например, вулканы Цхун в Армении, Узон на Камчатке и т.д.).
Куполовидные вулканы или вулканические купола и строению весьма разнообразны по форме (от слабо заметных выпуклых структур до пиков в сотни метров высотой) и по строению (по рисунку флюидальности) – от правильных форм луковичного, веерообразного, воронкообразного строения до сложных завихрений (рис.
5.6). Купола могут неоднократно прорываться последующими порциями лавы или в процессе неравномерного выжимания заключать зоны брекчирования, а также обладать сложными комбинациями этих неоднородностей. Экструзивные и протрузивные купола, прорывая вулканогенные толщи, захватывают монолиты этих пород, частично оплавляют их, усложняя тем самым своё строение.
Геологическая позиция куполов обусловлена характером вулканизма, типом магматических очагов, приуроченностью к различным типам вулканических построек и отношением к магматическим очагам.
Базальтовый вулканизм способствует на щитовых вулканах формированию бескорневых куполов, а на стратовулканах – одиночных и групповых куполов, расположенных как в центральной части вулкана, так и по периферии.
При извержении дифференцированных (контрастных) вулканитов возникают купола весьма разнообразного строения, формы и генезиса. Кислый и средний вулканизм способствует появлению экструзивных и протрузивных куполов.
При образовании крупных кальдер и кольцевых вулканно-тектонических структур купола очень часто располагаются вдоль кольцевых разломов и оконтуривая близповерхностные магматические очаги.
Иногда экструзии располагаются в пределах всего поля близповерхностной интрузии.
Вулканические купола можно разделить на три группы: 1 — купола без видимой связи с интрузией; 2 — сформированные над интрузией; 3 — бескорневые вулканические купола.
● Вулканические купола без видимой связи с интрузией – эффузивные (периклинальные и луковичные симметричного или асимметричного строения), экструзивные (грибообразные и веерообразные или воронкообразные) и протрузивные (пикообразные и метлообразные) (рис.
5.6). В качестве примера пикообразного купола можно привести «Иглу» пироксеновых андезитов вулкана Мон-Пеле на о. Мартиника. После катастрофического извержения 8 мая 1902 г. игла, появившаяся в октябре 1902 г, достигла к маю 1903 г.
высоты около 345 м. Её диаметр в основании составлял около135 м. Она могла бы иметь высоту около 850 м, если бы не была разрушена в период извержения в 1905 г. Метлообразный купол Сеулич на Камчатке за три года (1946-1948 г.г.) вырос на 600 м над кратером при поперечнике внизу около 1 км, а вверху около 0.5 км.
Скорость роста блоков варьировала от 1 до 15 м в сутки.
● Вулканические купола , сформированные над интрузией, э то – положительные структуры, в которых наблюдается вниз по разрезу переход от эффузивов к интрузивным породам.
Высота приподнятых структур может достигать 800 м. Они широко развиты в вулканических поясах Камчатки, Урала, Кавказа, Средней Азии и т.д.
● Бескорневые вулканические купола могут быть двух типов: 1 – выжатые порции лавы на лавовых потоках; 2 – деформированные (изогнутые) лавовые потоки, образующие полусферы, и возникшие при излиянии перед преградой как куполовидные нагромождения лав или как вытекшие из средней части потока остатки лавы, иногда принимающие субвертикальное положение.
Купола первого типа небольшие – до 50-70 м, а второго еще меньше – до 10 м. И те и другие встречаются на Камчатке.
Моногенные вулканы линейного типа представлены трещинными выжимками – одноактными трещинными вулканами кислого или среднего состава. К полигенным вулканам линейного типа относятся трещинные вулканы, образующие лавовые хребты и лавовые плато, и которые могут быть осложнены вершинными, внешними грабенами или комбинацией грабенов.
Современные излияния трещинного типа, например в Исландии, связаны с линейными аппаратами, имеющими 3-4 км в длину при ширине до нескольких сотен метров. В Армении известно вулканогенное плато, образовавшееся в плиоцен-четвертичное время за счет излияний лав из >10 вулканов, расположенных вдоль двух разломов.
Например, вулкан Этна окружен 200 боковыми кратерами.
Продолжительность вулканической деятельности может быть различной и прерывистой. Например, вулкан Эльбрус является активным на протяжении 3 млн. лет.
Предыдущая35363738394041424344454647484950Следующая
ПОСМОТРЕТЬ ЕЩЕ:
Классификация и типы вулканических извержений
Извержения вулканов отличаются большим разнообразием, но существуют три основные характеристики, по которым их можно классифицировать: 1) масштаб (объем извергаемых пород); 2) состав извергаемого материала; 3) динамика извержения.
По масштабу все вулканические извержения подразделяются на пять классов (км3):
I класс - объем извергаемого материала более 100;
II класс - от 10 до 100;
III класс - от 1 до 10;
IV класс - от 0,1 до 1;
V класс - менее 0,1.
Состав извергаемого материала, на котором подробно остановимся ниже, особенно газовая составляющая, определяют динамику извержения.
Процесс дегазации мантии - одна из важных причин ее извержения, зависит от количества газов, их состава и температуры. По способу и скорости отделения летучих выделяют три главные формы извержения: эффузивное - со спокойным выделением газа и излиянием лавы; эксплозивное - с бурным выделением газов, вызывающих вскипание магмы и мощные взрывные извержения; экструзивное - вязкая магма невысокой температуры выжимается из кратера.
Есть еще и смешанные типы - эффузивно-эксплозивные; экструзивно-эксплозивные и др. При смешанных извержениях важной характеристикой, по Е.К. Мархинину, является коэффициент эксплозивности - содержание в процентах количества пирокластического материала от общей массы продуктов извержения.
Поэтому суть каждого извержения можно выразить формулой. Например, 4Б эксп. 100, что означает: извержение IV класса, базальтовое, эксплозивное, коэффициент эксплозивности 100. Каждой форме извержения присущ один или несколько вулканов, наиболее ярко выражающих ее особенности.
Эффузивные извержения распространены чрезвычайно широко и связаны с излиянием магмы в основном базальтового состава. Характерные извержения такой динамики приурочены к зонам спрединга срединно-океанических хребтов и зонам субдукции активных континентальных окраин.
В срединно-океанических хребтах в условиях растяжения земной коры наибольший размах приобретает трещинный вулканизм. К этому типу относятся вулканы Исландии - Лаки, Эльдгья, расположенные в осевой части Срединно-Атлантического хребта.
При извержении в 1783 г. из трещины Лаки, длина которой достигала 32 км, после сильного взрыва с выбросом шлака и пепла, стала изливаться лава, потоки которой полностью заполнили ущелье глубиной 180 м и покрыли территорию общей площадью 565 км2. Средняя мощность лавового покрова превышала 30 м, а объем лавы составил 12 км3.
Такие же трещинные излияния характерны для Гавайских островов - гавайский тип, где извержения происходят с выбросами очень жидкой высокоподвижной базальтовой лавы.
По мере увеличения мощности лавовых потоков в результате многократных извержений формируются грандиозные щитовые вулканы, самым крупным из которых является упомянутый выше Мауна-Лоа.
В зонах субдукции активной континентальной тихоокеанской окраины мощные трещинные извержения вулкана Плоский Толбачик наблюдались на Камчатке в 1975-1976 гг. Извержение началось с образования трещины длиной 250-300 м и выбросом огромного количества пепла, шлаков и бомб. Раскаленная пирокластика образовала огненную «свечу» высотой до 2,5 км, а газовопепловая колонна достигла высоты 5-6 км.
Затем извержение продолжалось через систему вновь открывающихся трещин с образованием новых шлаковых конусов, высота которых достигла 108, 278 и 299 м (рис.
11.5). Общая площадь распространения лавового поля на одном из прорывов со шлаково-глыбовой поверхностью, со средней мощностью 28 м составила 35,9 км2 (рис. 11.6). Продукты извержения представлены базальтами. По высокой текучести и характерной морфологии потоков лава близка к извержениям гавайского типа. Общее количество выделившихся газов (главным образом H2O) - 180 млн т, что сопоставимо со средним ежегодным поступлением в атмосферу при извержениях всех наземных вулканов мира.
Трещинные излияния Плоского Толбачика - единственное крупное историческое извержение подобного рода на территории России.
Эксплозивные извержения.
Вулканы с газово-взрывной динамикой извержения имеют широкое распространение в зонах субдукции - погружения литосферных плит.
Извержения, сопровождающиеся мощными взрывами, в определенной степени зависят от состава вязкой малоподвижной кислой магмы, содержащей большое количество газов. Типичным примером такого извержения является кракатауский тип. Вулкан Кракатау находится в Зондском проливе между о-ми Ява и Суматра и его извержение связано с глубинным разломом Евроазиатской плиты, возникшим в результате давления снизу Индо-Австралийской плиты (рис.
11.7).
Академик Н. Шило так описывает механизм извержения Кракатау: в процессе подъема по глубинному разлому из магматической камеры мантийного вещества, насыщенного газами, происходит его ликвация - расслоение на два несмешивающихся расплава.
Более легкая гранитоидная магма, насыщенная летучими газами, поднимается вверх и наступает такой момент, когда по мере повышения давления покрышка камеры не выдерживает скопления магмы и происходит мощный взрыв с выбросом кислых продуктов, насыщенных газами.
Так и произошло при грандиозном извержении Кракатау в 1883 г., которое началось с выброса пепла, пемзы, вулканических бомб, за чем последовал колоссальный взрыв, уничтоживший одноименный остров. Звук взрыва распространился на расстояние до 5000 км, а вулканический пепел, поднявшись на стокилометровую высоту, разнесся на десятки тысяч километров.
В апреле 1982 г.
произошло самое мощное извержение вулкана Галунггунг за последние 25 лет, в результате которого было стерто с лица земли 40 деревень. Вулканический пепел покрыл площадь в 180 000 гектаров.
Галунггунг - один из активнейших индонезийских вулканов, высота которого достигает 2168 м.
Сюда же относится бандайсанский тип, названный по вулкану Бандайсан, расположенному на о. Хонсю, извержения которого отличаются колоссальными взрывами. К взрывным извержениям относятся и вулканы - однодневки - маары и диатремы.
Образование мааров в результате одноактных взрывов типично для вулкана Тятя на Курилах. При извержении летом 1973 г. с образованием мааров были взорваны старые лавовые потоки, слагающие склоны вулкана, а у кромки мааров сформировались отложения мощностью 20-30 м.
Общий объем силикатных продуктов, выброшенных из мааров, в два раза превысил объем самих мааров.
Экструзивные извержения . Характерным примером этого извержения является вулкан Мон-Пеле, по которому назван пелейский тип.
Вулкан Мон-Пеле расположен на о. Мартиника в архипелаге Малых Антильских островов. Мощные взрывные извержения этого вулкана связаны с чрезвычайно вязкой кислой магмой.
Гигантским взрывом 28 апреля 1902 г. была уничтожена вершина до сих пор дремавшего вулкана, а вырвавшееся из жерла раскаленное облако («палящая туча») за несколько секунд уничтожила г. Сен-Пьер с 40 000 жителей. После извержения из жерла начала выдавливаться масса вязкой лавы высотой около 500 м - «Игла Пеле».
на Камчатке. Вначале произошел мощный взрыв, уничтоживший вершину вулкана и его восточный склон. Пепловая туча поднялась на высоту 40 км, а по склонам вулкана сошли раскаленные лавины, которые, растопив снег, образовали мощные грязевые потоки. На месте вершины образовался кратер глубиной 700 м и площадью около 4 км2.
Затем началось извержение пирокластических потоков, заполнивших долины рек у подножия вулкана, после чего стала формироваться внутрикратерная экструзия высотой 320 м с диаметром в основании - 600-650 м. Продукты извержения представлены андезитами и андезито-базальтами. Такие экструзивные купола характерны для вулканических извержений Камчатки (рис.
11.8).
Извержения смешанные.
К этой категории принадлежат вулканы, характеризующиеся выбросами газообразных, жидких и твердых продуктов.
Такой характер извержения присущ вулканам Стромболи, Везувию, Этне.
Стромболианский тип - вулкан Стромболи на Липарских островах характеризуется извержениями основной лавы, чередующимися с выбросами вулканических бомб и раскаленных шлаков.
Лавы подвижные, горячие, температура их достигает 1100-1200°C. Общая высота вулканического конуса с подводной частью - 3500 м (высота над уровнем моря - 1000). Вулкан характеризуется регулярными извержениями.
Везувианский (плинианский) тип назван по имени римского ученого Плиния-старшего, погибшего при извержении вулкана Везувий в 79 г.
н. э. Везувий расположен на берегу Неаполитанского залива, близ г. Неаполя. Катастрофическое извержение Везувия, в результате которого под слоем вулканического пепла и лавы погибло четыре города, описано Плинием Младшим и запечатлено на картине К. Брюллова «Последний день Помпеи». Характерной особенностью извержений этого типа являются мощные внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества газов, пепла, пемзы.
В конце извержения хлынул дождь и образовавшиеся грязекаменные потоки завершили погребение городов. В результате взрыва вершина вулкана обрушилась, и на месте ее образовалась глубокая кальдера, в которой через 100 лет вырос новый вулканический конус.
Такая вулканическая постройка называется сомма, примером ее может служить вулкан Тятя (рис. 11.9).
Очень сильное извержение Везувия произошло в 1631 г., в результате которого раскаленный поток лавы почти полностью уничтожил г. Торре-дель-Греко. Извергался Везувий и в последние годы, угрожая жителям Неаполя.
Смешанным эксплозивно-эффузивным характером извержения отличается крупнейший вулкан Камчатки - Ключевской (рис.
11.10). Это типичный стратовулкан с конусом правильной формы, высотой 4750 м - самый высокий из действующих вулканов Европы и Азии. Вулкан молодой, его возраст - 7000 лет, отличается большой активностью. В период с 1932 по 1987 г.
вулкан извергался 21 раз, причем иногда продолжительность извержения составляет 18 мес. У вулкана отмечаются как вершинные, так и побочные извержения. Особенностью вершинных извержений 1978-1980, 1984-1987 гг. было излияние лавовых потоков на склоны вулкана, которые сопровождались непрерывными лавинами раскаленных обломков, выбрасыванием пепла и бомб.
В результате контакта лавы и льда образовались мощные грязевые потоки и лахары (грязекаменные потоки), которые, пропиливая глубокие каньоны в ледниках, растекались более чем на 30 км от подножия вулкана.
Продукты извержения представлены пеплом, вулканическими бомбами и лавами базальтового состава. Длина лавовых потоков достигала 12 км, а мощность доходила до 30 м.
Извержения вулкана продолжаются и в настоящее время.
Этнинский тип
назван по имени вулкана Этна, конус которого поднимается над уровнем моря более чем на 3000 м. По характеру извержения этот тип близок к везувианскому и часто их объединяют вместе.
Вулканы этого типа распространены на Курилах, Камчатке, в Южной Америке, Японии и Средиземноморье.
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.
Вулканическую лаву называют кровью Земли. Она является неотъемлемым спутником извержений и в каждом вулкане имеет свой состав, цвет и температуру.
1. Лава представляет собой магму, которая во время извержения изливается из вулканического жерла. В отличие от магмы, она не содержит газов, так как они улетучиваются при взрывах.
2. Лаву стали называть «лавой» только после извержения Везувия в 1737 году. Геолог Франческо Серао, занимавшийся в те годы исследованием вулкана, первоначально называл ее «лабес», что в переводе с латыни означает «обвал», а позже слово приобрело свое современное звучание.
3. У разных вулканов лава имеет различный состав. Чаще всего она слагается из базальтов и отличается медленным течением, подобно жидкому тесту.
Базальтовая лава на вулкане Килауэа
4. Самая жидкая лава, напоминающая воду, содержит в своем составе карбонаты калия и встречается только на .
5. В недрах супервулкана Йеллоустоун находится риолитовая магма, имеющая взрывной характер.
6. Самая опасная лава – кориум, или лавообразное топливо, содержащееся в ядерных реакторах. Она представляет собой сплав содержимого реактора с бетоном, металлическими частями и другим мусором, который образуется в результате ядерного кризиса.
7. Несмотря на то что кориум имеет техническое происхождение, его потоки под Чернобыльской АЭС внешне напоминают охлажденные базальтовые потоки.
8. Самая необычная в мире – так называемая «голубая лава» на вулкане Иджен в Индонезии. На самом деле ярко светящиеся потоки представляют собой не лаву, а сернистый газ, который при выходе из вентиляционных отверстий переходит в жидкое состояние и сияет голубым светом.
9. По цвету лавы можно определить ее температуру. Желтая и ярко-оранжевая считается самой горячей и имеет температуру 1000 °С и выше. Темно-красная сравнительно прохладная, температурой от 650 до 800 °С.
10. Единственная лава черного цвета находится в танзанийском вулкане Ол-Доиньо-Ленгаи. Как говорилось выше, она состоит из карбонатов, придающих ей темный оттенок. Лавовые потоки вершины довольно прохладные – температурой не более 540 °С. При остывании они становятся серебристого цвета, создавая вокруг вулкана причудливые пейзажи.
11. На Тихоокеанском огненном кольце вулканы извергают, в основном, кремниевую лаву, которая имеет вязкую консистенцию и застывает в жерле горы, прекращая ее извержение. Впоследствии под давлением застывшую пробку вышибает из жерла, в результате чего происходит мощный взрыв.
12. Согласно исследованиям, в первые дни своего существования наша планета была покрыта лавовыми океанами, слоистыми по структуре.
13. Когда лава стекает со склонов, она остывает неравномерно, поэтому иногда внутри потоков образуются лавовые трубки. Длина этих трубок может достигать нескольких километров, а ширина внутри – 14–15 метров.
Внутри лавовой трубки на Гавайях
Загрузка...
