U suštini, vulkan je rupa u zemljinoj kori. Kada vulkan eruptira iz dubine Zemlje, vruće stijene izbijaju na površinu kroz ovu rupu. Vulkani koji su često aktivni nazivaju se aktivnim. Vulkani koji bi mogli postati aktivni u budućnosti nazivaju se neaktivni. Ugašeni vulkan je vulkan čija je aktivnost zauvijek prestala.
Gdje su vulkani?
U svijetu postoji oko 840 aktivnih vulkana. Obično ima samo 20-30 erupcija godišnje. Većina vulkana nalazi se blizu rubova džinovskih ploča koje zajedno čine vanjske slojeve Zemlje. Potres se dogodi svakih 30 sekundi u svijetu, a samo nekoliko njih predstavlja stvarnu opasnost.
Struktura vulkana
Za one koji žele saznati od čega je vulkan napravljen, savjetujemo vam da detaljno i pažljivo proučite sljedeće slike:
Koji je najveći vulkan na svijetu?
Najveći vulkan na svijetu je Mauna Loa na Havajima u SAD, čija je kupola duga 120 km i široka 50 km. Vulkan Lo'ihi je aktivni vulkan kod Havajskih ostrva. Pod vodom ide 900 m, a na površinu će izaći u periodu od 10 do 100 hiljada godina. Ovaj vulkan možete vidjeti na fotografiji ispod:
Kako se zovu talasi velike brzine?
Talasi brzine su duboki seizmički talasi koji putuju kroz Zemlju brzinom od hiljada km/h. Mnogo su brži od zvuka.
Koja je najveća lava?
Na Islandu je 1783. godine došlo do veoma jake erupcije pukotine. Istovremeno, usijani se širio na udaljenosti od 65-70 km.Kada su ljudi hodali po moru?
Vulkan Kat Mai na Aljasci u SAD eruptirao je 1912. godine toliko plutajućeg plovućca da su ljudi hodali po moru.
Koliko aktivnih vulkana ima na Zemlji?
Trenutno postoji oko 1.300 aktivnih vulkana na kopnu. Ima ih i pod vodom, ali njihov broj varira, jer jedni prestaju s djelovanjem, a drugi nastaju. Svaki uspavani vulkan može iznenada eksplodirati. Shodno tome, aktivnim se smatraju oni vulkani koji su bili aktivni barem jednom u proteklih 10 hiljada godina.
Šta je vulkanska erupcija? Vulkanske erupcije su niz topovskih eksplozija. Oni se nastavljaju u intervalima od sati i minuta, a nastaju kao rezultat nakupljanja velike količine plina ispod lave. Prilikom takvih erupcija odlijeću dijelovi kratera čija veličina može dostići veličinu autobusa.
Šta je plinijanska erupcija?
Kada je vrući plin zasićen plinom i ispuni vulkan, njegov krater eksplodira, izbacujući ga dvostruko većom brzinom. Erupcija je toliko snažna da se magma raspada na sitne komadiće, a u roku od nekoliko sati tlo može biti prekriveno slojem pepela. Erupcija 79. godine imala je isti karakter. U isto vrijeme, rimski pisac Plinije nije mogao pobjeći, pa je ova vrsta erupcije Plinijanova.Šta je erupcija Stombolija?
Ako je magma dovoljno tečna, može se formirati kora iznad jezera lave u krateru vulkana. U isto vrijeme, veliki mjehurići plina isplivaju i eksplodiraju školjku, prskajući vulkanske bombe sa poda rastopljene lave i krhotina lave. Ova vrsta erupcije je strombolijanska sa italijanskog vulkanskog ostrva Stromboli.Koja je bila najsnažnija vulkanska erupcija?
Najjača vulkanska erupcija dogodila se prije otprilike 20 hiljada godina, kada je vulkan Toba bjesnio na ostrvu Sumatra u Indoneziji. U njegovom središtu nastao je krater od 100 km, a drugi dio ostrva zatrpan je pod slojem vulkanskog kamenja debljine više od 300 m.
Zašto su Pompeji nestali?
Kroz ljudsku istoriju, vulkani su bili opasni za ljude koji žive u njihovoj blizini. Godine 79. nove ere, rimski grad Pompeji je sravnjen sa zemljom erupcijom vulkana Vezuva. I danas najjače erupcije nanose štetu ljudima.
Kada je nastala legenda o Atlantidi?
Oko 1645. pne. e. Eksplodiralo je grčko ostrvo Santorini. Kao rezultat toga, minojska civilizacija je uništena. Ova činjenica je poslužila kao početak legende o nestalom kontinentu Atlantide.
Korisne informacije o vulkanima, gejzirima, fotografije vulkana
Najopasniji i nepredvidivi objekti na površini zemlje su vulkani- geološke formacije koje nastaju iznad pukotina u zemljinoj kori, kroz koje vruća magma izbija u zemlju, sagorevajući sve živo na svom putu, vruće i krhotine stijena.
U ovom slučaju, vulkani se dijele na aktivno zaspao i ugasio se. Eruptirana magma naziva se lava. Ponekad se polako izliva iz pukotina, a ponekad vulkan eruptira u eksploziji pare, pepela, prašine i vulkanskog pepela. Upravo ti procesi dovode do posljedica koje ne idu na korist ljudima. Čovjek danas nema drugog načina da se odupre vulkanskoj erupciji osim bijega.
Šta su piroklastični tokovi? Kada je krater vulkana izložen, on razbija stijene i stvara ogromne količine krhotina, pepela i plovućca - piroklastičnog materijala. Tokom erupcija, oni su prvi koji se dižu u otvor. Nakon što se rupa proširi, magma počinje da se izliva iz nje. U tom slučaju, piroklastični oblak postaje toliko gust da se ne može pomiješati sa zrakom da bi se podigao prema gore. Zbog toga izbija kao vrući piroklastični tokovi koji se kreću ogromnim brzinama koje dostižu 200 km/h. Mogu prekriti teritorij proizvodima erupcije.
Koje vrste vulkana postoje?
Tamo gdje se tektonske ploče pomiču, magma teče kroz praznine, formirajući se pukotine vulkana. Brzo očvrsnuta gusta lava se formira gomila vulkana. Tokom snažnih vulkanskih erupcija nastaje krater kaldere. Voda se često ulijeva u nju i tada se formira jezero. Najspecifičnije su stratovulkani, koji se sastoje naizmjenično od slojeva lave i pepela.
Lava koja izbija iz žarišnih i pukotinskih vulkana je obično tečna. Kako se hladi, stvara bazaltne stijene kao što su bazalt, gabro i dolerit. In situ postaje stijene kao što su andezit, trahit i riolit.
Formacije iz vulkanskih erupcija
Bazaltni stubovi. Gusti tok lave, kada se stvrdne, može se razbiti u heksagonalne bazaltne stupove, koji podsjećaju na one na Velikom nasipu u Sjevernoj Irskoj.
Pahoehoe lava. Ponekad se kamenje na površini brzo stvrdne, stvarajući tanku koru nad još viskoznom i vrućom lavom. Ako je kora debela nekoliko centimetara, onda se ohladi do te mere da možete hodati po njoj. Međutim, ako lava nastavi da teče, kora počinje da se nabora. Havajci su ovoj lavi dali nadimak "pahoehoe", što znači "talasasta".
Lava aa. Ako se lava brzo stvrdne u grubu masu, to se naziva "aa". Tokom podvodnih vulkanskih erupcija, kao što su srednjeokeanski grebeni, voda se trenutno hladi i razbija lavu u male, glatke čestice koje se nazivaju "jastuci".
Fokalni vulkani. Većina vulkana leži duž granica ploča kore, jer se nalaze iznad jedne akumulacije magme koja teče na površinu. Čak i kada se ploča pomjeri, takav izvor nastavlja ostati na mjestu, gori i prožimajući ga na različitim mjestima, formirajući lanac vulkana.
Kakvu lavu mogu imati vulkani?
Vulkani mogu eruptirati lavu dvije vrste: aa-lava I talasasta lava.
Aa-lava je deblja i okamenjuje oštre stijene - vulkansku šljaku.
Valovita lava je lava koja je fluidnija i bogata gasovima. Kada se stvrdne, stvara kamenje sa glatkom površinom, a ponekad teče i formira dugačke stalaktite. Oblaci pepela koji se emituju su prah lave.
Kako se pojavljuju gejziri
Vruće tačke i gejziri nastaju ključanjem magme. Kada procuri, kišnica curi pod zemlju i nailazi na vruću magmu. Zbog pritiska će se njegova temperatura povećati, a zatim će magma ponovo porasti. Ako se pri dizanju topla voda pomiješa sa hladnom, ona teče na površinu u obliku tople vode. Ako na svom putu naiđe na prepreku, ostaje pod pritiskom, a zatim prska u snažnom potoku zvanom gejzir.
Snaga erupcije
vulkani mogu eksplodirati snažnije od atomske bombe. Po pravilu, to se dešava ako se magma zgusne i postane toliko viskozna da začepi usta vulkana. Unutar nje, pritisak se postepeno povećava sve dok magma ne pomakne takav čep. Snaga erupcija mjeri se količinom pepela koji je bačen u zrak. Kako magma teče ispod zemlje, zahvaljujući stijenama poprima različite oblike. Tipično, tekuća magma teče u pukotine unutar stijena, proces koji se naziva konformabilna intruzija. U ovom slučaju nastaju stijene u obliku tanjira, poput lopolita, sočivastih - fakoliti, ili ravnih - pragova. Viskozna magma može gurnuti stijenu dovoljno jako da stvori pukotine, proces koji se naziva intruzija neusklađenosti.
Prognoza erupcije. Koliko realno?
Izuzetno je teško predvidjeti vrijeme kada će se vulkan probuditi. Erupcije na Havajima su prilično mirne, česte i relativno predvidljive, ali većinu prirodnih je teško predvidjeti. Tiltmetar se koristi kao jedno od sredstava za određivanje nadolazeće erupcije. To je uređaj za određivanje strmine padina vulkana. Ako se poveća, magma koja se nalazi u središtu vulkana nabuja i može doći do erupcije. Ali treba imati na umu da su takve promjene tek neposredno prije erupcije, što ovu vrstu predviđanja čini opasnom.
6.1.Vrste vulkana
Svaki aktivni vulkan ima svoje individualne karakteristike. Štaviše, ne postoje dva potpuno identična vulkana, kao što među višemilionskom populacijom naše planete ne postoje dva potpuno identična čovjeka. Međutim, vulkani se mogu grupirati u grupe sa sličnim karakteristikama.
Na primjer, postoje tri vrste vulkana:
Područje vulkana. Trenutno se takvi vulkani ne pojavljuju, ili bi se moglo reći da ne postoje. Budući da su ovi vulkani ograničeni na oslobađanje velike količine lave na površinu velikog područja; odnosno odavde vidimo da su postojali u ranim fazama razvoja zemlje, kada je zemljina kora bila dosta tanka i na nekim područjima mogla biti potpuno otopljena.
Vulkani pukotina . Oni se manifestiraju u izlivanju lave na površinu zemlje duž velikih pukotina ili rascjepa. U određenim vremenskim razdobljima, uglavnom u prapovijesnoj fazi, ova vrsta vulkanizma je dostigla prilično široke razmjere, zbog čega je ogromna količina vulkanskog materijala - lave - prenesena na površinu Zemlje. Moćna polja su poznata u Indiji na visoravni Deccan, gde su pokrivala površinu od 5. 10 5 km 2 sa prosječnom debljinom od 1 do 3 km. Također poznat na sjeverozapadu Sjedinjenih Država i Sibiru. U to vrijeme bazaltne stijene iz pukotinskih erupcija bile su osiromašene silicijevim dioksidom (oko 50%) i obogaćene gvožđem (8-12%). Lave su pokretne, tečne, pa se mogu pratiti na desetine kilometara od mesta izlivanja.
Debljina pojedinačnih tokova iznosila je 5-15 m. U SAD, kao iu Indiji, akumulirali su se mnogi kilometri slojeva, što se dešavalo postepeno, sloj po sloj, tokom mnogo godina. Takve ravne formacije lave sa karakterističnim stepenastim oblikom reljefa nazivaju se plato bazalti ili zamke.
Trenutno je pukotinski vulkanizam rasprostranjen na Islandu (vulkan Laki), Kamčatki (vulkan Tolbačinski) i na jednom od ostrva Novog Zelanda. Najveća erupcija lave na otoku Islandu duž džinovske pukotine Laki, dugačke 30 km, dogodila se 1783. godine, kada je lava dva mjeseca stigla do površine. Za to vrijeme izlilo se 12 km 3 bazaltne lave, koja je sa slojem debljine 170 m poplavila gotovo 915 km 2 susjedne nizije. Slična erupcija primijećena je 1886. na jednom od otoka Novog Zelanda. Dva sata je bilo aktivno 12 malih kratera promjera nekoliko stotina metara na udaljenosti od 30 km. Erupciju su pratile eksplozije i ispuštanje pepela, koji je zahvatio površinu od 10 hiljada km 2, u blizini pukotine debljina pokrivača dostigla je 75 m. Eksplozivni efekat je pojačan snažnim ispuštanjem para iz jezera bazeni uz pukotinu. Takve eksplozije uzrokovane prisustvom vode nazivaju se freatic. Nakon erupcije, na mjestu jezera nastala je depresija u obliku grabena dugačka 5 km i široka 1,5-3 km.
Centralni tip. Ovo je najčešći tip vulkanskog magmatizma. Prati ga formiranje konusnih vulkanskih planina; njihova visina je kontrolirana hidrostatičkim silama. Poenta je da visina h , kojoj tečna lava gustine od str l , iz primarne magmatske komore, nastaje zbog pritiska na nju čvrste litosfere debljine H i gustina str s . Ovaj odnos se može izraziti sljedećom jednačinom:
ghp s = gHp l
gdje, g - ubrzanje gravitacije.
( h - H )/ H =( str s - str l )/ str s
Izraz<h - H > i visina je vulkanske planine h ; stav ( str s - str l )/ str s može se izraziti kao određeni koeficijent gustine j , zatim h = jH . Pošto ova jednadžba povezuje visinu vulkana sa debljinom litosfere kroz određeni koeficijent gustine, koji je različit za različite regije, to znači da je visina vulkana različita u različitim dijelovima zemaljske kugle.
Sumirajući podatke o aktivnosti vulkana centralnog tipa, naučnici su predložili klasifikaciju vulkana prema prirodi njihove aktivnosti (slika 1).
Za havajski tip erupcije uključuju Mauna Lou, Kilaueu na Havajskim ostrvima, neke vulkane na Islandu, Nyamlyagiru i Niragongo u Africi. Po mnogo čemu, Plosky Tolbachik na Kamčatki je blizak havajskom tipu. Aktivnost ovih vulkana karakterizira mirno izlijevanje tekuće bazaltne lave bez eksplozije i odsustvo snažnih ispuštanja plinova i pare. Kada se krater prelije, lava se izlije i teče niz padine, formirajući dugačke tokove. Padine ove vrste vulkana su vrlo blage, njihov oblik podsjeća na džinovski štit, zbog čega se nazivaju i štitasti vulkani.
Prema aktivnosti vulkana Stromboli, strombolijanskog tipa erupcije. Bazaltna lava ovih vulkana je nešto viskoznija od havajskih, ali je i dalje prilično pokretna. Vulkanski gasovi se iz njega oslobađaju eksplozijama, formirajući vrtložne vulkanske bombe. Pepela nema ili ima vrlo malo. Konični vulkani sa skraćenim vrhom sastoje se od međuslojnih lava i proizvoda eksplozivne aktivnosti, tj. To su tipični slojeviti vulkani (stratovulkani).
Za Vulkanski tip erupcije, kao što je primjer vulkana Vulcano na Eolskim otocima, karakterizira viskozna andezit-bazaltna lava, koja s poteškoćama ispušta plinove. Često lava začepi ušće vulkana. Gasovi se nakupljaju ispod vulkanskog čepa i izbijaju velikom snagom, izbacujući bombe, lapile i pepeo. Komadići viskozne lave ne mogu se uvijati u vazduhu, ali kada se ohlade pucaju, poprimajući izgled kore hleba. Tokom erupcija, lava se također oslobađa u obliku kratkih tokova. Stvrdnuta lava ima blokovsku površinu.
Vezuvski tip erupcije su bliske vulkanskoj, ali se od nje razlikuju po vrlo jakoj eksplozivnoj aktivnosti. Vulkanske erupcije ovog tipa uzrokovane su lavom koja je nešto kiselija, sa više silicijuma, pa samim tim i viskoznija. Gasovi i pare koji se nakupljaju ispod lave čepa eksplodiraju prema gore, izbacujući velike količine pepela, lapila i bombi. Karakterističan oblik bombi je u obliku ravnih kolača i hljebova s napuknutom površinom (uvijeni oblici se ne formiraju zbog viskoznog stanja lave). Tokovi lave su kratki i obično nepravilnog oblika. Po vrsti strukture vulkani spadaju u stratovulkane. Vezuvski tip uključuje Vezuv i Etnu u Italiji, te mnoge vulkane Kamčatke i Kurilskih ostrva.
Plinijanov tip Erupcija je dalji razvoj vezuvske erupcije. Odlikuje se snažnim eksplozijama gasa koji se uzdiže na visinu od nekoliko kilometara, a zatim formira oblak koji se širi, u obliku krošnje italijanskog bora. Snažne eksplozije dovode do uništenja vulkanskog konusa.
Karakteristike vulkanskih erupcija Pelejski tip(iz naziva vulkana Mont Pele) nastaju zbog vrlo visokog viskoziteta izbačene lave, koja, kada se očvrsne, čvrsto začepljuje krater vulkana. Gasovi na dubini razvijaju ogroman pritisak, a na kraju dolazi do kolosalne eksplozije sa oslobađanjem ogromnih količina pepela, bombi i gasova. Ovaj jako zagrijani oblak plina temperature do 700 0 C, ispunjen kamenim materijalom, brzo se kotrlja niz padinu vulkana, donoseći sa sobom uništenje i smrt. U isto vrijeme, oblak raste prema gore u ogromnu kovrdžavu kolonu. Tako jako zagrijani oblaci pepela i gasa nazivaju se užarenim oblacima. Vulkani pelejanskog tipa, pored Mont Pelea, uključuju Katmai na Aljasci, Bezymianny na Kamčatki i druge.
Konačno, razlikuju se erupcije bandaisan tip(Bandai-san je jedan od velikih japanskih vulkana), koji se odlikuje čisto eksplozivnom aktivnošću, bez lave koja izlazi u obliku tokova ili kupola na površinu. Krater vulkana je zatvoren viskoznom lavom, koja ne dozvoljava da gasovi i pare izađu. Tada, u određenom trenutku, dolazi do snažne eksplozije, uslijed koje se cijeli vulkan urušava i izbacuje se masa smrznute lave. Svježa lava ne izlazi na površinu. To uključuje Krakatou u Indoneziji, kao i neke druge vulkane.
Razmatrane vrste aktivnosti uključuju vulkane centralnog tipa, koji vladaju u modernom periodu života Zemlje. Ali u prošlim geološkim erama bile su rasprostranjene i erupcije tipa pukotina, koje karakterizira izlijevanje lave iz pukotina koje zjape u zemljinoj kori. Trenutno se erupcije ove vrste dešavaju na Islandu, zbog čega se pukotinski vulkani nazivaju i vulkani islandski tip.
Ne treba misliti da jedan te isti vulkan djeluje samo u jednoj vrsti. Vulkani tokom svog života prolaze kroz određeni put razvoja, pa se mijenja i priroda njihovog djelovanja. Djelovanje određenog tipa vulkana je u suštini privremeno, iako pokriva periode od nekoliko desetina, pa čak i stotina hiljada godina. Promjene u vrsti erupcije uzrokovane su promjenama u sastavu magme koja dolazi iz dubina Zemlje i termičkom režimu. Tako je, na primjer, Vezuv u povijesnim vremenima eruptirao po Strombolijevom, Vulcano, Plinijanovom tipu i izbacivao užarene oblake.
6.2. Struktura vulkana(sl. 2)
Korijeni vulkana, tj. njegova primarna magma komora nalazi se na dubini od 60-100 km u sloju astenosfere. U zemljinoj kori na dubini od 20-30 km nalazi se sekundarna magma komora, koja direktno hrani vulkan kroz krater. Vulkanski konus se sastoji od proizvoda njegove erupcije. Na vrhu se nalazi krater - udubljenje u obliku zdjele koje se ponekad puni vodom. Prečnici kratera mogu biti različiti, na primjer, kod Klyuchevskaya Sopka - 675 m, i kod poznatog vulkana Vezuv, koji je uništio Pompeje - 568 m. Nakon erupcije krater se uništava i formira se udubljenje sa okomitim zidovima - kaldera. Promjer nekih kaldera doseže mnogo kilometara, na primjer, kaldera vulkana Aniakchan na Aljasci je 10 km.
6.3.Erupcijski proizvodi
Kada vulkan eruptira, oslobađaju se proizvodi vulkanske aktivnosti, što može biti tečni, gasoviti i čvrsti.
Gasni, ili nestalan igraju važnu ulogu u vulkanskoj aktivnosti. Tokom kristalizacije magme na dubini, oslobođeni gasovi podižu pritisak na kritične vrednosti i izazivaju eksplozije, izbacujući ugruške vruće tečne lave na površinu. Takođe, tokom vulkanskih erupcija oslobađaju se snažni mlazovi gasa, stvarajući ogromne oblake pečuraka u atmosferi. Takav oblak gasa koji se sastoji od kapljica rastopljenog (preko 700 0 C) pepela i gasova, nastao od pukotina vulkana Mont Pelee, 1902. godine uništio je grad Saint-Pierre i 28.000 njegovih stanovnika.
Sastav plinova i njihova koncentracija unutar jednog vulkana uvelike variraju od mjesta do mjesta i tokom vremena. Zavise od temperature, a u najopštijem obliku od stepena otplinjenosti plašta i tipa zemljine kore. Prema japanskim naučnicima, zavisnost sastava vulkanskih gasova od temperature je sledeća:
Temperatura, 0 C Sastav gasova (bez vode)
1200-800 HCl, CO 2, H 2 O, H 2 S, SO
800-100 HCl, SO 2, H 2 S, CO 2, N 2, H 2
100-60 H 2, CO 2, N 2, SO 2, H 2 S
60 CO 2 , N 2 , H 2 S
Priroda oslobađanja plinova ovisi o sastavu i viskoznosti magme, a brzina odvajanja plinova iz taline određuje vrstu erupcije.
Tečnost- karakteriše ga temperatura u rasponu od 600-1200 0 C. Predstavljena je lavom.
Viskoznost lave je određena njenim sastavom i uglavnom zavisi od sadržaja silicijum dioksida ili silicijum dioksida. Kada je njena vrijednost visoka (više od 65%), naziva se lava kiselo , relativno su lagani, viskozni, neaktivni, sadrže veliku količinu gasova i sporo se hlade. Tipičan je manji sadržaj silicijum dioksida (60-52%) prosjek lava; Oni su, kao i kiseli, viskozniji, ali se obično jače zagrijavaju (do 1000-1200 0 C) u odnosu na kisele (800-900 0 C). Basic lave sadrže manje od 52% silicijum dioksida i stoga su tečnije, pokretljivije i slobodno teče. Kada se stvrdnu, na površini se formira kora ispod koje dolazi do daljeg kretanja tečnosti.
Solid proizvodi uključuju vulkanske bombe, lapile, vulkanski pijesak i pepeo. U trenutku erupcije oni izlete iz kratera brzinom od 500-600 m/s.
Vulkanske bombe- veliki komadi stvrdnute lave promjera od nekoliko centimetara do 1 m ili više, a mase do nekoliko tona (tokom erupcije Vezuva 79. godine, vulkanske bombe 'suze Vezuva' dostigle su desetine tona). Nastaju tokom eksplozivne erupcije, koja nastaje kada se gasovi sadržani u njoj brzo oslobađaju iz magme. Vulkanske bombe dolaze u 2 kategorije: 1st, koji je nastao iz lave koja je bila viskoznija i manje zasićena plinovima; zadržavaju ispravan oblik čak i kada udare o tlo zbog otvrdnute kore koja se formira kada se ohlade. 2., formirane od tečnije lave, tokom leta poprimaju najbizarnije oblike, koji nakon udara postaju još složeniji. Lapilli(lat. “lapillus” - mali kamen) - relativno mali fragmenti šljake veličine 1,5-3 cm, različitih oblika. Vulkanski pijesak- sastoji se od relativno malih čestica lave ( 0,5 cm). Nastaju čak i manji fragmenti, veličine 1 mm ili manje vulkanski pepeo, koji, taložeći se na obroncima vulkana ili na nekoj udaljenosti od njega, formira vulkanski tuf. Snažne emisije pepela, smanjujući sunčevo zračenje, uzrokuju pad temperature. Tako je erupcija vulkana El Chichon u Meksiku 1982. godine dovela do smanjenja prosječne temperature na Zemljinoj kugli za 2,5 0 C. Do zahlađenja je došlo i nakon erupcije planine Pinatubo 1991. godine na Filipinima.
6.4.Vulkani u službi ljudi(Sl.3)
Unutrašnja energija Zemlje, s kojom je povezana aktivnost vulkana, još nije podložna ljudskoj kontroli i stoga se još ne možemo riješiti ovog strašnog fenomena. Ali ljudi pronalaze različita sredstva za smanjenje ove opasnosti. Štaviše, čovjek je naučio da izvlači korist od svog „užasnog susjeda“.
Prije svega, treba napomenuti da vulkanske sile Zemlje sadrže ogromnu energiju. Potrošnja toplote povezana sa erupcijama i toplim izvorima, prema naučnicima, iznosi približno 8,4 . 10 17 do 31.5 . 10 18 j u godini.
Toplotna energija vulkana odavno se naširoko koristi na Islandu, zemlji vječnog leda koja nema rezerve goriva. To je ujedno i najjeftinija dostupna energija.
Topla vulkanska voda se široko koristi u Japanu. Greje kuće, zagreva zemljište na pirinčanim poljima i povrtnjacima, a zbog značajnog sadržaja amonijumovih i fosfornih soli koristi se kao đubrivo.
Topla voda nije samo izvor toplote i raznih hemijskih jedinjenja. Mnogi od njih sadrže tvari koje imaju ljekovita svojstva. Na primjer, utvrđeno je da tople vode mnogih izvora na Kamčatki i Kurilskim otocima nisu inferiorne po svojim balneološkim svojstvima od mineralnih voda poznatih ljetovališta. Tako su na Kamčatki vode izvora Nalačevo koje sadrže arsen stekle veliku slavu. Vruće vulkanske vode koriste se u liječenju mnogih bolesti, uključujući reumatizam, razne bolesti zglobova, nervnog sistema itd.
Moderna vulkanska aktivnost je praćena stvaranjem niza mineralnih naslaga, od kojih se neki pojavljuju pred ljudskim očima.Na primjer, mlazovi plina koji se ispuštaju iz dubina su toliko zasićeni sumpor-dioksidom i sumporovodonikom da se na izlasku u more pojavljuju sumporni nasipi. površine. Aktivni vulkani su takođe povezani sa stvaranjem amonijaka, borne kiseline i drugih hemijskih jedinjenja.
U drevnim vulkanima, čije su vulkanske strukture manje-više uništene i ispod kojih više nema džepova lave u dubini, pronađen je još jedan kompleks minerala. To su uglavnom rude metala, uključujući živu, srebro, antimon itd., nalazišta sumpora i, naravno, same lave kao građevinski materijal. Podvodne erupcije stvaraju naslage islandskog šparta (vrijedan materijal za proizvodnju optičkih instrumenata), a ponekad i mangana i željeza.
Formiranje dijamanta povezano je s posebnom vrstom magmatske aktivnosti na ogromnim dubinama (u svojoj eksplozivnoj prirodi, u blizini vulkanskih fenomena).
Sve što smo naučili o vulkanima sugerira da se njihova aktivnost može koristiti na različite načine. Štaviše, u nekim slučajevima se ove prilike ispostavljaju potpuno neočekivanim. Na primjer, istraživači u Sahari postavili su pitanje korištenja ugaslih vulkana za... povećanje količine padavina. Na prvi pogled, prijedlog izgleda jednostavno čudan. Međutim, postoji veza između padavina i vulkanske aktivnosti u Sahari. Činjenica je da su u nedavnoj prošlosti, u pustinjskoj klimi u Sahari, bili aktivni vulkani, a tada je u ovim krajevima bilo mnogo jezera. Stoga se pretpostavlja da je trenutno uočeno oštro smanjenje vlažnosti povezano sa prestankom vulkanskih erupcija. S druge strane, podaci o modernoj vulkanskoj aktivnosti pokazuju da su vulkanske erupcije obično praćene obilnim padavinama. Otuda prirodan zaključak o mogućnosti ovlaživanja klime umjetnim obnavljanjem aktivnosti ugaslih vulkana, na primjer, uz pomoć atomske energije.
6.5. Vulkanska aktivnost na Mjesecu
Relativno nedavno (sa početkom istraživanja svemira) postalo je poznato da je vulkanizam kosmički fenomen, da je svojstven svim planetama Sunčevog sistema. Ono o čemu najviše znamo je vulkanizam Mjeseca. Na vidljivoj strani Mjeseca poznato je 517 velikih i mnogo manjih kratera.
U noći 3. novembra 1958. sovjetski astronomi N. A. Kozyrev i V. E. Ezersky snimili su erupciju vulkanskih gasova iz jednog od lunarnih kratera. Kasnije su otkrili aktivnost fumarola ("fumo" dim) u drugom krateru. Ovo pokazuje da vulkani na Mjesecu i danas rade.
7.Naučne metode i istraživački alati
Jedna od metoda naučnog istraživanja je fotogrametrija. Fotogrametrija se tradicionalno dijeli na dvije glavne oblasti: 1 – fotogrametrija na tlu (fototopografija); 2 – aerofotogrametrija (aerofototopografija, aerofotogeodezija) i uključuje proučavanje objekata i pojava korištenjem njihovih fotografskih slika dobivenih specijaliziranim kamerama (fototeodoliti, aerokamere, itd.) sa tačaka na površini zemlje ili pomoću zrakoplova.
Posljednjih desetljeća, nove metode fotogrametrije zasnovane na mogućnosti vizualizacije rezultata daljinskog istraživanja koje se provodi izvan vidljivog opsega elektromagnetnog spektra doživjele su brz razvoj. Neki od novih trendova u daljinskom istraživanju bili bi izuzetno korisni za proučavanje vulkana Kamčatke i Kurilskih ostrva. Na primjer, radarska fotogrametrija - jer je potpuno oslobođena vremenskih uvjeta, koji su, kao što je poznato, glavna prepreka proučavanju vulkana Kamčatke i Kurilskih ostrva u vidljivom dometu. Fotogrametrija infracrvenih (IR) slika dobijenih korištenjem modernih termovizira i termalnih IR skenera mogla bi pružiti važne dodatne materijale u proučavanju vulkanskih erupcija i njihovih prethodnika. Ali na Institutu za vulkanologiju, Dalekoistočni ogranak Ruske akademije nauka, metode tradicionalne fotogrametrije dobile su najveći razvoj i primjenu, i to samo zato što se pokazalo da su alati, instrumenti i tehnologije za istraživanje u ovom smjeru bili najpristupačniji. Precizne geometrijske karakteristike i dinamički parametri vulkanskih erupcija, određeni fotogrametrijskim metodama, omogućavaju objektivnu procjenu prirode i razmjera događaja koji se dešavaju i doprinose pravilnom razumijevanju mehanizma erupcija.
A kompleks vulkanoloških studija korišćenih na R/V „Vulkanolog“ prilikom proučavanja podvodnih vulkana Kurilskog ostrvskog luka uključivao je kao obavezne metode ehosondiranje, hidromagnetno istraživanje (HMS), uzorkovanje donjih sedimenata itd. U nizu krstarenja, vršena su mjerenja toplotnih tokova, kontinuirano plinsko-hidrohemijsko profiliranje i hidrohemijske studije.
Prilikom provođenja geofizičkih istraživanja korištena je jedinstvena usluga brodskog vremena. Omogućio je sinhronizaciju rada različite mjerne opreme i dovođenje rezultata mjerenja na zajedničke koordinate vremena i prostora.
Postoji mnogo drugih metoda za proučavanje vulkana, ali nećemo ulaziti u detalje, jer to nije glavna tema rada.
8. Povezivanje sa drugim problemima i zadacima
Nakon akumulacije opsežnog znanja i razvoja posebnih metoda za proučavanje vulkana, nastala je nezavisna nauka vulkanologija. Vulkanologija je usko povezana sa naukama kao što su geologija, petrografija, mineralogija, geohemija, hidrogeologija, geofizika, termodinamika i delimično astronomija.
U vulkanologiji se sve više koriste precizni proračuni i eksperimenti, pa se ona pred našim očima pretvara u egzaktnu nauku. I ako su ranije zbirke članaka vulkanologa u određenoj mjeri, po riječima jednog nevulkanologa, bili "časopisi ilustrirani oblacima dima", sada se u njima velika uloga daje preciznim istraživanjima zasnovanim na podacima iz fizičke kemije, geofizike. , te matematički proračuni, modeliranje vulkanskih pojava itd.
Vulkanologija je razvila novi pravac, nazvan "vulkano-fizika", - kvantitativno proučavanje fenomena erupcije, proučavanje dubokih dijelova vulkanskih aparata pomoću geofizičkih metoda i uspostavljanje veza između vanjskih vulkanskih pojava i procesa na velikim dubinama.
Vulkanolozi su usvojili dostignuća moderne tehnologije. U krateru vulkana Avačinski instalirani su automatski senzori koji bilježe temperaturu vulkana. Zahvaljujući njima, vulkanolozi Kamčatke mogu, bez odlaska u krater, stalno pratiti kako se vulkan "osjeća". Ronilačka oprema se zamjenjuje podvodnim plovilima i batiskafima, koji omogućavaju proučavanje manifestacija podvodnog vulkanizma dugo i na velikim dubinama.
9. Mjesto ove teme u nastavnim planovima i programima i temama GHF-a
Ova tema se malo proučava u prvoj godini GHF-a. Oni takođe predaju predmet paleovulkanologije za studente (Litasov Yu.D., 36 sati). - grana geologije koja proučava vulkansku aktivnost prošlih geoloških era. Glavni predmet paleovulkanologije su drevne vulkanske strukture (kaldere, ostaci vulkanskih štitova, itd.) i njihovi korijeni (kroz koje se magma uzdizala na površinu zemlje), koji idu duboko u Zemlju i, za razliku od modernih vulkana, dostupni za direktno proučavanje na erozivni dijelovi drevnih naboranih struktura.
10. Zaključak
Koliko god nevjerovatno zvučalo, uživao sam u pisanju ovog kursa.
Ne znam ni da li sam uspeo da sumiram stečena saznanja i da li sam „ispričao“ sve što je namenjeno ovom temom. Nadam se. Ali definitivno sam postigao svoj cilj, naučio sam mnogo o vulkanima za koje nisam ni znao. Na primjer, svi znaju da na Mjesecu postoje krateri, ali ja nisam znao da i oni izbijaju. Na tu vulkansku aktivnost mogu uticati kosmičke sile. I mnogo više.
Poteškoće u završetku posla su bile nedostatak vremena (da je bilo više vremena, bilo bi moguće bolje formulirati svoje misli i ideje) i činjenica da su u biblioteci NSU knjige na ovu temu predstavljene u jednom ili dva primjerka i je već bio sređen pre mene, pa je većina knjiga odneta u JIGGM SB RAS.
11. Reference
3) Guščenko I.I. Vulkanske erupcije širom svijeta. –M.: Nauka, 1979. (302 str.)
4) Lebedinski V.I. Vulkani su ogroman prirodni fenomen. –M.: Akademija nauka Ukrajinske SSR, 1963. (108 str.)
5) Lebedinski V.I. Vulkani i čovek. – M.: Nedra, 1967. (204 str.)
(od latinskog fluidus - fluid) -..1) tečne i gasovite, lako pokretne komponente magme ili rastvora zasićenih gasom koji kruže u dubinama zemlje. Pretpostavlja se da u sastavu fluida dominira pregrijana vodena para, prisutni su fluor, hlor, ugljični dioksid i mnoge druge supstance... Sažetak >> Geografija
Zavisi od prirode vulkana proizvodi, oblik vulkanskih zgrada, tip erupcije vulkani. Struktura Zemlja. Gde... u krateru vulkan. Rast kupola nakon erupcije se takođe primećuje u nekim vulkanima Kamčatke. Tip Vulcano. Vulkan Vulcano, nalazi se...
Vulkani i zemljotresi kao endogeni faktori u formiranju kopnenog reljefa
Sažetak >> BiologijaZemljina kora. Linearno vulkani ili vulkani cracked tip, su produženi... i tekući proizvodi izbija na površinu i dešava se erupcija vulkan. Ako je na... -stratigrafskim uslovima. Posebnosti zgrade strukture određuju raznolikost reljefa...
Vulkanizmi na Zemlji i njihove geografske posljedice
Sažetak >> GeografijaNa Aljasci iz sedrene lave proizvodi erupcije vulkan Katmai (1912) tokom narednih godina...
Stari Rimljani, posmatrajući crni dim i vatru kako izbijaju u nebo sa vrha planine, verovali su da je pred njima ulaz u pakao ili u domen Vulkana, boga kovača i vatre. U njegovu čast, planine koje dišu vatru još se nazivaju vulkanima.
U ovom članku ćemo otkriti kakva je struktura vulkana i pogledati njegov krater.
Aktivni i ugasli vulkani
Na Zemlji postoji mnogo vulkana, i uspavanih i aktivnih. Erupcija svake od njih može trajati danima, mjesecima, pa čak i godinama (na primjer, vulkan Kilauea, koji se nalazi na havajskom arhipelagu, probudio se još 1983. godine i njegova aktivnost još uvijek ne prestaje). Nakon čega se krateri vulkana mogu smrznuti nekoliko decenija, da bi potom novom erupcijom ponovo podsjetili na sebe.
Iako, naravno, postoje i geološke formacije čiji je posao završen u dalekoj prošlosti. Mnogi od njih i dalje zadržavaju oblik kupa, ali nema podataka o tome kako je tačno došlo do njihove erupcije. Takvi vulkani se smatraju izumrlim. Kao primjer može se navesti Kazbek, od davnina prekriven sjajnim glečerima. A na Krimu i Transbaikaliji postoje jako erodirani i uništeni vulkani koji su potpuno izgubili svoj izvorni oblik.
Koje vrste vulkana postoje?
U zavisnosti od strukture, aktivnosti i lokacije, u geomorfologiji (tzv. nauci koja proučava opisane geološke formacije) razlikuju se odvojene vrste vulkana.
Općenito se dijele u dvije glavne grupe: linearne i centralne. Iako je, naravno, ova podjela vrlo približna, budući da je većina njih klasificirana kao linearni tektonski rasjedi u zemljinoj kori.
Osim toga, tu su i štitaste i kupolaste strukture vulkana, kao i takozvani pepeljni konusi i stratovulkani. Po aktivnosti se definiraju kao aktivni, uspavani ili izumrli, a po lokaciji - kao kopneni, podvodni i subglacijalni.
Po čemu se linearni vulkani razlikuju od centralnih?
Linearni (pukotinasti) vulkani se u pravilu ne uzdižu visoko iznad površine zemlje - imaju izgled pukotina. Struktura vulkana ovog tipa uključuje dugačke kanale za opskrbu povezane s dubokim rascjepima u zemljinoj kori, iz kojih teče tečna magma bazaltnog sastava. Širi se na sve strane i, kada se stvrdne, formira pokrivače lave koji brišu šume, ispunjavaju depresije i uništavaju rijeke i sela.
Osim toga, prilikom eksplozije linearnog vulkana, na površini zemlje mogu se pojaviti eksplozivni rovovi koji se protežu nekoliko desetina kilometara. Osim toga, struktura vulkana duž pukotina ukrašena je blagim oknima, poljima lave, prskanjem i ravnim širokim čunjevima, radikalno mijenjajući krajolik. Inače, glavna komponenta reljefa Islanda su visoravni lave, koji su nastali na ovaj način.
Ako se sastav magme pokaže kiselijim (povećan sadržaj silicijum dioksida), tada oko ušća vulkana rastu ekstruzivna (tj. istisnuta) okna s labavim sastavom.
Struktura vulkana centralnog tipa
Vulkan centralnog tipa je geološka formacija u obliku stošca, koja je na vrhu okrunjena kraterom - udubljenjem u obliku lijevka ili zdjele. Ona se, inače, postepeno pomiče prema gore kako sama vulkanska struktura raste, a njena veličina može biti potpuno različita i mjeriti se i metrima i kilometrima.
Otvor vodi duboko u krater, kroz koji se magma uzdiže u krater. Magma je rastopljena vatrena masa koja ima pretežno silikatni sastav. Rađa se u zemljinoj kori, gdje se nalazi i njegovo ognjište, i izdigavši se na vrh, izlijeva se na površinu zemlje u obliku lave.
Erupciju obično prati oslobađanje malih prskanja magme, koji stvaraju pepeo i gasove, koji su, zanimljivo, 98% vode. Pridružuju im se razne nečistoće u obliku pahuljica vulkanskog pepela i prašine.
Šta određuje oblik vulkana
Oblik vulkana u velikoj mjeri ovisi o sastavu i viskoznosti magme. Lako pokretna bazaltna magma formira štitaste (ili štitaste) vulkane. Obično su ravnog oblika i velikog obima. Primjer ovih vrsta vulkana je geološka formacija smještena na Havajskim otocima i nazvana Mauna Loa.
Pepeljuga češera su najčešći tip vulkana. Nastaju prilikom erupcije velikih fragmenata porozne troske, koji, gomilajući se, grade stožac oko kratera, a njihovi mali dijelovi formiraju nagnute padine. Takav vulkan raste sa svakom erupcijom. Primjer je vulkan Plosky Tolbachik koji je eksplodirao u decembru 2012. godine na Kamčatki.
Strukturne karakteristike kupole i stratovulkana
A čuvena Etna, Fuji i Vezuv su primjeri stratovulkana. Nazivaju se i slojevitim, jer nastaju povremenom erupcijom lave (viskozne i brzo očvršćavajuće) i piroklastične materije, koja je mješavina vrućeg plina, vrućeg kamenja i pepela.
Kao rezultat takvih emisija, ovi tipovi vulkana imaju oštre stošce sa konkavnim padinama, u kojima se ove naslage izmjenjuju. A iz njih lava teče ne samo kroz glavni krater, već i iz pukotina, učvršćujući se na padinama i formirajući rebraste koridore koji služe kao podrška ovoj geološkoj formaciji.
Vulkani kupole nastaju uz pomoć viskozne granitne magme, koja ne teče niz padine, već se učvršćuje na vrhu, formirajući kupolu, koja poput čepa začepljuje otvor i izbacuje se plinovima nakupljenim ispod njega tokom vremena. Primjer takvog fenomena je kupola koja se formira iznad planine St. Helens na sjeverozapadu Sjedinjenih Država (formirana je 1980. godine).
Šta je kaldera
Gore opisani centralni vulkani su obično konusnog oblika. Ali ponekad, tokom erupcije, zidovi takve vulkanske strukture se ruše i formiraju se kaldere - ogromne depresije koje mogu doseći dubinu od hiljada metara i promjer do 16 km.
Iz onoga što je ranije rečeno, sjećate se da struktura vulkana uključuje ogroman otvor kroz koji se rastopljena magma uzdiže tokom erupcije. Kada je sva magma na vrhu, unutar vulkana se pojavljuje ogromna praznina. Upravo u to mogu pasti vrh i zidovi vulkanske planine, formirajući na površini zemlje ogromna udubljenja u obliku kotla s relativno ravnim dnom, oivičena ostacima pada.
Najveća kaldera danas je kaldera Toba, koja se nalazi u (Indoneziji) i potpuno je prekrivena vodom. Ovako formirano jezero ima veoma impresivne dimenzije: 100/30 km i dubinu od 500 m.
Šta su fumarole?
Vulkanski krateri, njihove padine, podnožje i kora ohlađenih tokova lave često su prekriveni pukotinama ili rupama iz kojih izlaze vrući plinovi otopljeni u magmi. Zovu se fumarole.
Po pravilu, gusta bijela para se nadvija nad velikim rupama jer magma, kao što je već spomenuto, sadrži mnogo vode. No, osim toga, fumarole služe i kao izvor oslobađanja ugljičnog dioksida, svih vrsta sumpornih oksida, sumporovodika, halogenovodonika i drugih kemijskih spojeva koji mogu biti vrlo opasni za čovjeka.
Inače, vulkanolozi vjeruju da fumarole uključene u strukturu vulkana čine ga sigurnijim, jer plinovi pronalaze izlaz i ne akumuliraju se u dubinama planine kako bi formirali mjehur koji će na kraju gurnuti lavu na površinu.
Takav vulkan uključuje poznati vulkan koji se nalazi u blizini Petropavlovsk-Kamchatsky. Dim koji se nadvija iznad njega vidi se na desetine kilometara dalje po vedrom vremenu.
Vulkanske bombe su također dio strukture Zemljinih vulkana
Ako vulkan koji dugo miruje eksplodira, tada tokom erupcije iz njegovog kratera izletaju takozvani vulkani, koji se sastoje od spojenih stijena ili fragmenata lave smrznutih u zraku i mogu težiti nekoliko tona. Njihov oblik zavisi od sastava lave.
Na primjer, ako je lava tečna i nema vremena da se dovoljno ohladi u zraku, vulkanska bomba koja padne na tlo pretvara se u kolač. A bazaltne lave niske viskoznosti rotiraju u zraku, te na taj način poprimaju uvrnuti oblik ili postaju poput vretena ili kruške. Viskozni - andezitski - komadi lave nakon pada postaju poput kore kruha (okrugli su ili višestruki i prekriveni mrežom pukotina).
Promjer vulkanske bombe može doseći sedam metara, a ove formacije se nalaze na padinama gotovo svih vulkana.
Vrste vulkanskih erupcija
Kao što je N.V. Koronovsky istakao u knjizi „Osnove geologije“, koja ispituje strukturu vulkana i vrste erupcija, sve vrste vulkanskih struktura nastaju kao rezultat različitih erupcija. Među njima se posebno ističe 6 vrsta.
Kada su se dogodile najpoznatije vulkanske erupcije?
Godine vulkanskih erupcija se, možda, mogu smatrati ozbiljnim prekretnicama u istoriji čovječanstva, jer se u to vrijeme promijenilo vrijeme, umro je ogroman broj ljudi, pa su čak i čitave civilizacije izbrisane sa Zemlje (na primjer, kao rezultat od erupcije ogromnog vulkana, minojska civilizacija je umrla u 15 ili 16 veku pre nove ere).
Godine 79. AD e. Vezuv je eruptirao u blizini Napulja, zatrpavši gradove Pompeje, Herkulanum, Stabiju i Oploncijum pod slojem pepela od sedam metara, što je dovelo do smrti hiljada stanovnika.
Godine 1669, nekoliko erupcija planine Etna, kao i 1766, vulkana Mayon (Filipini) dovele su do strašnih razaranja i smrti mnogih hiljada ljudi pod tokovima lave.
Godine 1783., vulkan Laki je eksplodirao na Islandu, uzrokujući pad temperature koji je doveo do propadanja usjeva i gladi u Evropi 1784. godine.
A na ostrvu Sumbawa, koji se probudio 1815. godine, naredne godine je čitava Zemlja ostala bez ljeta, snizivši svjetsku temperaturu za 2,5 °C.
Godine 1991. vulkan na Filipinima ga je također privremeno spustio svojom eksplozijom, doduše za 0,5 °C.
Od davnina ljudi su viđali crne oblake, vatru i vatreno kamenje kako ponekad izbija iz njega.
Stari Rimljani su vjerovali da je ovo ostrvo kapija pakla, te da ovdje živi Vulkan, bog vatre i kovačkog zanata. Po imenu ovog boga, oni su počeli da se nazivaju vulkanima.
Vulkanska erupcija može trajati nekoliko dana ili čak mjeseci. Nakon jake erupcije, vulkan se vraća u stanje mirovanja nekoliko godina, pa čak i decenija. Takvi vulkani se zovu validan.
Postoje vulkani koji su eruptirali u davnim vremenima. Neki od njih su zadržali oblik prekrasnog konusa. Ljudi nemaju informacije o svojim aktivnostima. Nazivaju se izumrli, kao, na primjer, na Kavkazu, Elbrusu i Kazbeku, čiji su vrhovi prekriveni blistavom, blistavom bijelom bojom. U drevnim vulkanskim područjima nalaze se duboko uništeni i erodirani vulkani. U našoj zemlji takve regije su Krim, Transbaikalija i druga mjesta.
Vulkani su obično konusnog oblika sa padinama koje su blaže u podnožju i strmije na vrhovima.
Ako se popnete na vrh aktivnog vulkana tokom njegovog mirnog stanja, možete vidjeti krater - duboku depresiju sa strmim zidovima, nalik na džinovsku zdjelu. Dno kratera prekriveno je krhotinama krupnog i sitnog kamenja, a iz pukotina na dnu i zidovima kratera dižu se mlazovi gasa i pare. Nekad mirno izranjaju ispod kamenja i iz pukotina, nekad silovito izbiju, uz šištanje i zviždanje. Krater je ispunjen gušenjem; dižući se, formiraju oblak na vrhu vulkana. Vulkan može tiho dimiti mjesecima i godinama sve dok ne dođe do erupcije. Ovom događaju često prethodi ; Čuje se podzemna tutnjava, oslobađanje para i gasova se pojačava, oblaci se zgušnjavaju nad vrhom vulkana.
Zatim, pod pritiskom gasova koji izlaze iz utrobe zemlje, dno kratera eksplodira. Gusti crni oblaci gasova i vodene pare pomešani sa pepelom izbacuju se na hiljade metara, uranjajući okolno područje u mrak. Uz eksploziju i urlik, komadi usijanog kamenja lete iz kratera, formirajući džinovske snopove iskri. Pepeo pada iz crnih, debelih oblaka na zemlju, a ponekad padaju i obilne kiše, formirajući tokove blata koji se kotrljaju niz padine i poplavljuju okolinu. Bljesak munje neprekidno seče kroz tamu. Vulkan tutnji i podrhtava, rastopljena vatrena tečna lava se diže kroz njegova usta. Kipi, prelijeva se preko ruba kratera i juri u vatrenom potoku duž obronaka vulkana, paleći i uništavajući sve na svom putu.
Tokom nekih vulkanskih erupcija, lava ne teče. Vulkanske erupcije se takođe javljaju na dnu mora i okeana. Mornari o tome saznaju kada iznenada vide stup pare iznad vode ili "kamenu pjenu" koja pluta na površini - plovućca. Ponekad brodovi naiđu na neočekivano nastale plićake formirane od novih vulkana na dnu. S vremenom, ove plićake - magmatske mase - erodiraju morski valovi i nestaju bez traga.
Neki podvodni vulkani formiraju čunjeve koji strše iznad površine vode u obliku ostrva.
Dugo vremena ljudi nisu mogli objasniti uzroke vulkanskih erupcija. Ovaj prirodni fenomen je užasnuo ljude. Međutim, stari Grci i Rimljani, a kasnije i Arapi, zaključili su da u utrobi Zemlje postoji veliko more podzemne vatre. Poremećaji ovog mora uzrokuju vulkanske erupcije na površini Zemlje.
Krajem prošlog veka posebna nauka se odvojila od geologije - vulkanologija. Sada se organizuju vulkanološke stanice u blizini nekih aktivnih vulkana - opservatorija, gde naučnici vrše stalna posmatranja vulkana. Imamo takvu vulkanološku stanicu postavljenu na Kamčatki u selu Ključi. Kada jedan od vulkana počne djelovati, vulkanolozi odmah odlaze do vulkana i posmatraju erupciju.
Proučavajući vulkansku lavu, možete razumjeti kako se rastopljeni materijal pretvorio u čvrstu stijenu.
Vulkanolozi također proučavaju izumrle i uništene drevne vulkane. Akumulacija ovakvih zapažanja i znanja veoma je važna za geologiju.
Drevni uništeni vulkani, aktivni prije nekoliko desetina miliona godina i gotovo u ravni sa površinom Zemlje, pomažu naučnicima da prepoznaju kako rastopljene mase koje se nalaze u utrobi Zemlje prodiru u čvrstu zemljinu koru i šta je rezultat njihovog kontakta sa stijenama. Obično se na dodirnim tačkama, usled hemijskih procesa, formiraju mineralne rude – nalazišta gvožđa, cinka i drugih metala.
Mlazevi pare u kraterima vulkana, koji se nazivaju fumarole, nose sa sobom neke supstance u otopljenom stanju. Duž pukotina kratera i oko takvih fumarola talože se sumpor, amonijak i borna kiselina, koji se koriste u industriji.
Vulkanski pepeo i lava sadrže mnoga jedinjenja elementa kalijuma i postaju veoma plodna tla. Na takvim zemljištima se sade bašte ili se zemljište koristi za obradu polja. Stoga, iako je nesigurno živjeti u blizini vulkana, tamo gotovo uvijek rastu sela ili gradovi.
Zašto dolazi do vulkanskih erupcija i odakle dolazi tolika ogromna energija unutar globusa?
Otkriće fenomena radioaktivnosti u nekim hemijskim elementima, posebno uranijumu i torijumu, sugeriše da se toplota akumulira unutar Zemlje raspadom radioaktivnih elemenata. Proučavanje atomske energije dalje podržava ovaj stav.
Akumulacija topline u Zemlji na velikim dubinama zagrijava supstancu. Zemlja. Temperatura raste toliko da bi se ova tvar trebala otopiti, ali pod pritiskom gornjih slojeva zemljine kore održava se u čvrstom stanju. Na onim mjestima gdje pritisak gornjih slojeva slabi zbog kretanja zemljine kore i nastalih pukotina, vruće mase prelaze iz čvrstog u tekuće stanje.
Zove se masa rastopljene stijene, zasićene plinovima, nastala duboko u utrobi Zemlje. Pod snažnim pritiskom otpuštenih gasova, topi okolne stene, probija se i formira otvor, ili kanal, vulkana.
Otpušteni plinovi eksplodiraju tako što pročišćavaju put duž otvora, razbijajući čvrste stijene i bacajući njihove dijelove u velike visine. Ova pojava uvijek prethodi izlivanju lave i uvijek je praćena zemljotresima u blizini vulkana.
Baš kao što nešto otopljeno u gaziranom napitku ima tendenciju da izađe kada otčepite bocu, stvarajući pjenu, tako se u krateru vulkana pjenušava magma brzo izbacuje gasovi koji se iz nje oslobađaju, prskajući i kidajući usijanu masu u komada.
Izgubivši značajnu količinu plina, magma se izlijeva iz kratera i teče poput lave duž obronaka vulkana.
Ako magma u zemljinoj kori ne nađe svoj put do površine, onda se stvrdne u obliku vena u pukotinama u zemljinoj kori. Dešava se da se rastopljena magma učvrsti pod zemljom na velikoj površini i formira ogromno homogeno tijelo koje se širi dublje. Njegove dimenzije mogu doseći stotine kilometara u prečniku. Takva smrznuta tijela ugrađena u zemljinu koru nazivaju se batoliti.
Ponekad magma prodire duž pukotine, podiže slojeve zemlje poput kupole i zamrzne se u obliku sličnom hljebu. Ova vrsta obrazovanja se zove laccolith.
Lava varira u sadržaju i može biti tečna ili gusta. Ako je lava tečna, onda se širi dovoljno brzo, formirajući se na svom putu Lavaiadas. Gasovi koji izlaze iz kratera izbacuju vrele fontane lave, čije se prskanje smrzava u kamene kapi - lava tears. Gusta lava teče prilično sporo, razbija se u blokove koji se gomilaju jedan na drugom. Ako se ugrušci takve lave rotiraju tokom polijetanja, poprimaju oblik vretena ili lopte. Takvi smrznuti komadi lave različitih veličina nazivaju se vulkanske bombe. Ako se lava, prepuna plinova, stvrdne, tada se formira kamena pjena - pumice. Plovac je vrlo lagan i pluta na vodi, a prilikom podvodnih erupcija ispliva na površinu mora. Fragmenti lave veličine graška ili lešnika koji su izbačeni tokom erupcije nazivaju se lapilli. Postoji još finiji magmatski materijal - vulkanski pepeo. Pada na vulkanske padine i putuje na veoma velike udaljenosti, postepeno se pretvarajući u tuff. Tuf je vrlo lagan, porozan materijal, lako se pili. Dolazi u raznim bojama.
Na svijetu je trenutno poznato nekoliko desetina aktivnih vulkana. Većina ih se nalazi uz obale Tihog okeana, uključujući naše vulkane na Kamčatki.
Kada većina ljudi čuje riječ „vulkan“, pomisli na Vezuv, Fudži ili vulkane Kamčatke – elegantne planine u obliku kupa.
U stvari, postoje i druge vrste vulkana koje su potpuno drugačije od onih na koje smo navikli. Već smo razgovarali o tome.
Pogledajmo sada drugu vrstu vulkanizma - pukotinu.
Erupcija vulkana Plosky Tolbachik (fotografija sa your-kamchatka.com)
Uloga vulkana u razvoju života na Zemlji je značajna. Prema nekim hipotezama, prvi živi organizmi nastali su oko podvodnih vulkana; vulkani su uspjeli da istope ledenu Zemlju i izazovu izvor života prije 700 miliona godina; vulkani u Sibiru su "pomogli" da počne era dinosaurusa, a vulkani u Indiji su pomogli da se ona okonča. Vulkan u Indoneziji gotovo je uništio ljudsku rasu, a vulkan u Yellowstoneu je nekoliko puta prekrio pola modernih Sjedinjenih Država pepelom.
1
Kako nastaje tipičan vulkan? Mnogi od njih se nalaze u područjima gdje se tektonske ploče sudaraju. Primjeri su vulkani u „vatrenom prstenu“ oko Tihog okeana: na Kamčatki, u Japanu, Indoneziji, Novom Zelandu i na pacifičkoj obali Sjeverne i Južne Amerike.
Kada se okeanska tektonska ploča sudari sa kontinentalnom pločom, okeanska ploča se pomiče naniže jer je gušća i teža zbog svog hemijskog sastava. U tom slučaju, nečistoće sadržane u okeanskoj ploči (posebno voda) se zagrijavaju i počinju prodirati prema gore kroz plašt ispod kontinentalne ploče. Čudno, ovo uzrokuje da se čvrsta materija u gornjem sloju plašta topi i pretvara u magmu. To se događa iz istog razloga zbog kojeg se snijeg topi kada se po njemu posipa sol: kontaminacija čvrste tvari nečistoćama snižava tačku topljenja. Zbog velike količine gasova rastvorenih u magmi i pod visokim pritiskom, magma se diže i izaziva vulkansku erupciju.
Vulkani se također formiraju tamo gdje se ploče razilaze, na primjer, duž Velike Riftske doline na granici afričke i arapske tektonske ploče.
2
Vulkan Erta Ale u Etiopiji. (fotografija - Mikhail Korostelev)
Kao rezultat ove divergencije, nakon nekoliko miliona godina, moderna teritorija Somalije, Tanzanije i Mozambika u istočnoj Africi će se odvojiti od kontinenta i novi okean će nastati u sredini Afrike.
3
Kilimandžaro je vulkan u sjeveroistočnoj Tanzaniji, najviši vrh Afrike.
Štoviše, većina mjesta na kojima se ploče razilaze nisu na kontinentu, već pod vodom, duž srednjookeanskih grebena. Upravo na tim mjestima došlo je do jednog od glavnih bioloških otkrića dvadesetog stoljeća - ekološki sistem hidrotermalnih otvora.
Devedesetih je njemački naučnik Günter Wachtershauser predložio hipotezu o nastanku života oko hidrotermalnih izvora, koja je nazvana “svijetom željeza i sumpora”. Prema ovoj hipotezi, život na Zemlji nije stvorilo Sunce, već energija vulkana, a u početnoj fazi, čak i prije pojave proteina i DNK, koristila je sumporovodik, cijanovodik, željezo, nikl i ugljik. monoksid.
4
Podvodna erupcija vulkana
Nekoliko milijardi godina kasnije, vulkani su ponovo pomogli životu na Zemlji. Tokom 1950-ih i 1960-ih, geolozi Sir Douglas Mawson i Brian Harland pronašli su fosilne dokaze o glečeru koji je pokrivao tropske geografske širine prije između 850 i 630 miliona godina. Istraživači su sugerirali da je Zemlja prošla kroz period kada je bila potpuno prekrivena ledom. Ova hipoteza se zove Snowball Earth. Mawsonu i Harlandu prigovorio je ruski klimatolog Mihail Budyko, koji je napravio proračune i pokazao da smrznutu Zemlju neće imati ko da odmrzne, jer će led odbijati sunčeve zrake u svemir, a Zemlja bi ostala "snježna gruda". zauvijek. Tek 1992. godine Amerikanac Joseph Lynn Kirschvink potkrijepio je pretpostavku da je Zemlja odmrznuta efektom staklene bašte iz plinova koje su vulkani ispustili u atmosferu. Nakon toga, na Zemlji je došlo pravo proljeće: pojavile su se velike višećelijske životinje ediakarskog i kambrijskog perioda.
Magmatizam(Magmatizam) - geološki procesi povezani sa formiranjem magme, njenim kretanjem u zemljinoj kori i njenim izlivanjem na površinu, uključujući aktivnost vulkana (vulkanizam).
Vulkanizam(Vulkanizam; Vulkanizam; Vulkaničnost) - skup procesa i pojava uzrokovanih kretanjem magme u gornjem plaštu, zemljinoj kori i njenim prodorom iz dubina Zemlje na površinu zemlje. Tipična manifestacija vulkanizma je formiranje magmatskih geoloških tijela prilikom unošenja magme i njeno skrućivanje u sedimentnim stijenama, kao i izlivanje magme (lave) na površinu uz formiranje specifičnih oblika reljefa (vulkana).
5
Vulkan Karimski je jedan od najaktivnijih vulkana na Kamčatki
„Vulkanizam je pojava zbog koje su se tokom geološke istorije formirale spoljašnje ljuske Zemlje – kora, hidrosfera i atmosfera, odnosno stanište živih organizama – biosfera“ – ovo mišljenje izražava većina vulkanologa. , međutim, ovo je daleko od jedina ideja o razvoju geografskih školjki.
Prema modernim konceptima, vulkanizam je vanjski, takozvani efuzivni oblik magmatizma - proces povezan s kretanjem magme iz unutrašnjosti Zemlje na njenu površinu. Na dubini od 50 do 350 km, u debljini naše planete formiraju se džepovi rastopljene materije - magme. Duž područja drobljenja i loma zemljine kore, magma se diže i izliva na površinu u obliku lave (od magme se razlikuje po tome što gotovo da ne sadrži isparljive komponente, koje se, kada padne pritisak, odvajaju od magme i odlaze Sa ovim izlivanjem magme na površinu, vulkani.
6
Fuji je najviši planinski vrh (3776 m) u Japanu. To je vulkan sa kraterom prečnika oko 500 metara i dubinom do 200 metara. Najrazornije erupcije dogodile su se 800., 864. i 1707. godine.
Trenutno je identifikovano preko 4 hiljade širom sveta. vulkani.
7
Odavde
TO struja uključuju vulkane koji su eruptirali i pokazali solfatarnu aktivnost (oslobađanje vrućih plinova i vode) u posljednjih 3500 godina istorijskog perioda. 1980. godine bilo ih je 947.
TO potencijalno aktivan To uključuje holocenske vulkane koji su eruptirali prije 3500-13500 godina. Ima ih oko 1343.
8
Planina Ararat je vulkan koji se smatra ugaslim. Zapravo, on je, kao i drugi vulkani Kavkaza koji su pokazivali vulkansku aktivnost u kasnom kvartaru: Ararat, Aragats, Kazbek, Kabardžin, Elbrus, itd., potencijalno aktivan. U centralnom sektoru Sjevernog Kavkaza, erupcije vulkana Elbrus su više puta uočene u kasnom pleistocenu i holocenu.
TO uslovno izumrla vulkani se smatraju neaktivnim u holocenu, ali su zadržali svoje vanjske oblike (mlađi od 100 hiljada godina).
9
Shasta je ugašeni vulkan u južnim Kaskadnim planinama u Sjedinjenim Državama.
Ugasli vulkani značajno prerađen erozijom, dotrajao, ne pokazuje nikakvu aktivnost tokom zadnjih 100 hiljada. godine.
Vulkani pukotina manifestiraju se izlivanjem lave na površinu zemlje duž velikih pukotina ili rascjepa. U određenim vremenskim razdobljima, uglavnom u prapovijesnoj fazi, ova vrsta vulkanizma je dostigla prilično široke razmjere, zbog čega je ogromna količina vulkanskog materijala - lave - prenesena na površinu Zemlje. U Indiji su poznata moćna polja na visoravni Deccan, gde su pokrivala površinu od 5.105 km2 sa prosečnom debljinom od 1 do 3 km. Također poznat na sjeverozapadu Sjedinjenih Država i Sibiru. U to vrijeme bazaltne stijene iz pukotinskih erupcija bile su osiromašene silicijevim dioksidom (oko 50%) i obogaćene gvožđem (8-12%). Lave su pokretne, tečne, pa se mogu pratiti na desetine kilometara od mesta izlivanja. Debljina pojedinih potoka iznosila je 5-15m. U SAD-u, kao iu Indiji, nakupilo se mnogo kilometara slojeva, to se dešavalo postepeno, sloj po sloj, tokom mnogo godina. Takve ravne formacije lave s karakterističnim stepenastim oblikom reljefa nazivaju se bazalti ili zamke platoa.
12
Zarobite bazalte u gornjem toku rijeke Kolorado.
Sibirske zamke - jedna od najvećih trap provincija nalazi se na istočnosibirskoj platformi. Sibirske zamke su se izlile na granici paleozoika i mezozoika, perma i trijasa. Istovremeno se dogodilo najveće (permsko-trijasko) izumiranje vrsta u istoriji Zemlje. Razvijene su na površini od oko 4 miliona km², zapremina eruptiranih talina iznosila je oko 2 miliona km³ efuzivnih i intruzivnih stijena.
13
Visoravan Putorana je sastavljena od trap bazalta. Vodopad na visoravni Putorana. (Autor - Sergej Gorškov)
Prije 250 miliona godina, na granici paleozojske i mezozojske ere, dogodile su se ogromne erupcije lave na teritoriji vulkanske provincije zvane Sibirske zamke, sa središtem na području modernog Norilska. Tokom nekoliko stotina hiljada godina, 2 miliona kubnih kilometara lave prostiralo se na površini od oko 4 miliona kvadratnih kilometara. Istovremeno se dogodio najveći događaj izumiranja u istoriji Zemlje, koji je uništio 96% morskih i oko 70% kopnenih životinjskih vrsta. Jedna teorija je da je masovno izumiranje izazvala "vulkanska zima". Prvo, vulkanska prašina zagadila je atmosferu, uzrokujući globalno hlađenje i nedostatak svjetlosti za biljke. U isto vrijeme, sumporni vulkanski plinovi uzrokovali su kisele kiše iz sumporne kiseline, koje su uništile biljke na kopnu i školjke u moru. Zatim je došlo do globalnog zagrijavanja zbog emitiranog ugljičnog dioksida i efekta staklene bašte.
Nakon svakog većeg izumiranja, nove vrste cvjetaju. Nakon izumiranja paleozojskih vrsta, dinosaurusi su postali favoriti. Zauzvrat, dinosaurusi su izumrli prije 65 miliona godina. Dugo vremena se izumiranje dinosaurusa objašnjavalo sudarom Zemlje sa asteroidom koji je pao na poluostrvo Jukatan u južnom Meksiku. No, prema novom istraživanju Gerte Keller s Princetona i Thierryja Adattea iz Švicarske, glavni uzrok smrti dinosaurusa bile su Dekanske zamke - vulkani koji su preplavili pola teritorije moderne Indije lavom više od 30 hiljada godina, a također su izazvali “ vulkanska zima”.
14
Visoravan Deccan (Decanska visoravan ili Južna visoravan), koja pokriva teritoriju gotovo cijele Južne Indije
Visoravan Dekan je velika provincija zamka koja se nalazi u Hindustanu i čini visoravan Dekan. Ukupna debljina bazalta u centru pokrajine iznosi više od 2.000 metara, a razvijeni su na površini od 1,5 miliona km². Zapremina bazalta se procjenjuje na 512.000 km3. Dekanske zamke počele su teći na granici krede i paleogena, a povezane su i s izumiranjem krede i paleogena, koje je uništilo dinosaure i mnoge druge vrste.
Naučnici su znali da se serija erupcija koja je stvorila provinciju Dekan Trap dogodila blizu granice krede i paleogena, kada je došlo do masovnog izumiranja. Sada, nakon proučavanja stijena u Indiji i morskih sedimenata iz tog doba, oni tvrde da su po prvi put uspjeli jasno povezati vulkanizam na visoravni Deccan i smrt dinosaurusa.
Najmoćnija faza perioda vulkanizma u Dekanu završila je kada je već počelo masovno izumiranje. U isto vrijeme, ugljični dioksid i sumpor dioksid koji mijenjaju klimu ispušteni su iz ovih vulkana (lava iz koje se širila na stotine kilometara, formirajući slojeve bazalta debljine dva kilometra) emitovala se 10 puta više nego kada je asteroid udario u Jukatan.
Naučnici su također uspjeli da objasne kašnjenje u naglom porastu razvoja morskih stvorenja (što je jasno vidljivo u morskim fosilima nakon granice krede i paleogena). Činjenica je da se posljednji talas vulkanizma u Dekanu dogodio 280 hiljada godina nakon izumiranja. To je odgodilo obnavljanje broja mikroorganizama u morima.
Trenutno je pukotinski vulkanizam rasprostranjen na Islandu (vulkan Laki), Kamčatki (vulkan Tolbačinski) i na jednom od ostrva Novog Zelanda. Najveća erupcija lave na otoku Islandu duž džinovske pukotine Laki, dugačke 30 km, dogodila se 1783. godine, kada je lava dva mjeseca stigla do površine. Za to vrijeme izlilo se 12 km 3 bazaltne lave, koja je sa slojem debljine 170 m poplavila gotovo 915 km 2 susjedne nizije. Slična erupcija uočena je 1886. na jednom od ostrva Novog Zelanda. Dva sata je bilo aktivno 12 malih kratera prečnika nekoliko stotina metara na segmentu od 30 km. Erupciju su pratile eksplozije i ispuštanje pepela, koji je zahvatio površinu od 10 hiljada km2, u blizini pukotine debljina pokrivača dostigla je 75 m. Eksplozivni efekat je pojačan snažnim oslobađanjem para iz jezerskih bazena koji se nalaze u blizini pukotine. Takve eksplozije, uzrokovane prisustvom vode, nazivaju se freatičnim. Nakon erupcije, na mjestu jezera nastala je depresija u obliku grabena dugačka 5 km i široka 1,5-3 km.
15
Ukupna zapremina eruptiranih piroklastika iznosila je 1 km3, lave - 1,2 km3, ukupno - 2,2 km3. Bila je to najveća bazaltna erupcija u Kurilsko-Kamčatskom vulkanskom pojasu u istorijskim vremenima, jedna od petnaest erupcija 20. veka, čija je zapremina proizvoda premašila milion kubnih metara. km., jedna od šest velikih erupcija pukotina uočenih u svijetu u historijskim vremenima. Zahvaljujući intenziviranom sistematskom istraživanju, Velika pukotina Tolbačik erupcija je trenutno jedna od tri najproučavanije velike vulkanske erupcije.
Lave koje su uzrokovale takve velike događaje u prošlosti predstavljaju najčešća vrsta na Zemlji - bazalt. Njihovo ime ukazuje da su se kasnije pretvorili u crnu i tešku stijenu - bazalt.
Ogromna bazaltna polja (zamke) stara stotinama miliona godina kriju još uvijek vrlo neobične oblike. Tamo gdje drevne zamke izlaze na površinu, kao, na primjer, u liticama sibirskih rijeka, možete pronaći nizove vertikalnih 5- i 6-stranih prizmi. Ovo je stubna separacija koja nastaje tokom sporog hlađenja velike mase homogene taline. Bazalt se postupno smanjuje u volumenu i puca duž strogo određenih ravnina. Zvuči poznato, zar ne?
18
Izrael. Zawitan River. Prism pools. (a ovo je već moje)
Golanska visoravan (Ramat HaGolan) dio je bazaltne visoravni vulkanskog porijekla, ukupne površine 35.000 kvadratnih kilometara. Geolozi vjeruju da je starost Golana oko milion i po godina.
Graniči se sa Jordanskim basenom na zapadu, visoravan Golan na istoku doseže kanjon Nahal Rakkad (pritoka rijeke Yarmouk) i lanac visokih brda (Hermon spurs), koji se spuštaju od sjevera prema jugu od 1000 m do 350 m iznad nivo mora. Nekoliko desetina ugaslih vulkana (uključujući Avital, Varda i Hermonit, preko 1200 m nadmorske visine), neki sa netaknutim i deformisanim kraterima, prekrili su visoravan i susjedna područja lavom u novije geološko doba, stvarajući karakterističan pejzaž crnih bazaltnih stijena i smeđi tuf (vulkanske emisije) koji leži na sedimentnoj kredi i krečnjačkim stijenama. Tekući uglavnom prema zapadu i gusto prekriveni žbunjem duž obala, potoci su ispirali duboke klisure u tlo, često sa vodopadima na ivicama.
A bazaltni plato se prelio preko drugih stijena, ivica i vodopada. i prizme u rijekama - pa, vrlo su pogodne za pukotinski vulkanizam. P.S. Sve fotografije koje ilustruju tekst pronađene su na internetu. Tamo gde je znala, navela je tačno autorstvo.
