Sopka je v podstatě díra v zemské kůře. Když sopka vybuchne z hlubin Země, vytrysknou touto dírou na povrch žhavé kameny. Sopky, které jsou často aktivní, se nazývají aktivní. Sopky, které se mohou v budoucnu aktivovat, se nazývají spící. Vyhaslá sopka je sopka, jejíž činnost navždy ustala.
Kde jsou sopky?
Na světě je přibližně 840 aktivních sopek. Obvykle dochází pouze k 20-30 erupcím za rok. Většina sopek se nachází poblíž okrajů obřích desek, které dohromady tvoří vnější vrstvy Země. Zemětřesení se na světě vyskytuje každých 30 sekund a jen málo z nich představuje skutečné nebezpečí.
Struktura sopky
Pro ty, kteří chtějí zjistit, z čeho je sopka vyrobena, doporučujeme podrobně a pečlivě prostudovat následující obrázky:
Jaká je největší sopka na světě?
Největší sopkou na světě je Mauna Loa na Havaji v USA, jejíž kupole je 120 km dlouhá a 50 km široká. Volcano Lo'ihi je aktivní sopka u Havajských ostrovů. Pod vodou jde 900 m a na povrch vystoupí v období 10 tisíc až 100 tisíc let. Tuto sopku můžete vidět na fotografii níže:
Jak se nazývají vysokorychlostní vlny?
Rychlostní vlny jsou hluboké seismické vlny, které se pohybují po Zemi rychlostí tisíců km/h. Jsou mnohem rychlejší než zvuk.
Jaká je největší láva?
Na Islandu v roce 1783 došlo k velmi silné puklinové erupci. Ta rozžhavená se přitom rozprostřela na vzdálenost 65-70 km.Kdy lidé chodili po moři?
Sopka Kat Mai na Aljašce v USA vybuchla v roce 1912 tolik plovoucí pemzy, že lidé chodili po moři.
Kolik aktivních sopek je na Zemi?
V současné době je na souši přibližně 1300 aktivních sopek. Pod vodou je jich také mnoho, ale jejich počet kolísá, protože některé přestávají svou činnost, zatímco jiné vznikají. Každá spící sopka může náhle explodovat. V důsledku toho jsou ty sopky, které byly aktivní alespoň jednou za posledních 10 tisíc let, považovány za aktivní.
Co je to sopečná erupce? Sopečné erupce jsou série výbuchů podobných dělům. Pokračují v intervalech hodin a minut a vznikají v důsledku nahromadění velkého objemu plynu pod lávou. Při takových erupcích odlétají části kráteru, jejichž velikost může dosahovat velikosti autobusu.
Co je to Pliniova erupce?
Když je horký plyn nasycen plynem a naplní sopku, její kráter exploduje a vyhodí ji ven dvojnásobnou rychlostí. Erupce je tak prudká, že se magma rozpadne na malé kousky a během několika hodin může být země pokryta vrstvou popela. Erupce v roce 79 měla stejný charakter. Zároveň nemohl uniknout římský spisovatel Plinius, takže tento typ erupce je Plinian.Co je to erupce Stomboli?
Pokud je magma dostatečně tekuté, může se nad lávovým jezerem v kráteru sopky vytvořit kůra. Ve stejnou dobu vyplouvají velké bubliny plynu a explodují skořápku a vystřikují vulkanické bomby ze dna roztavené lávy a lávových trosek. Tento typ erupce je strombolský z italského vulkanického ostrova Stromboli.Jaká byla nejsilnější sopečná erupce?
Nejsilnější sopečná erupce nastala přibližně před 20 tisíci lety, kdy na ostrově Sumatra v Indonésii zuřila sopka Toba. V jeho středu se vytvořil 100 km dlouhý kráter a druhá část ostrova byla pohřbena pod vrstvou sopečné horniny o síle více než 300 m.
Proč Pompeje zahynuly?
V celé historii lidstva byly sopky nebezpečné pro lidi žijící v jejich blízkosti. V roce 79 našeho letopočtu bylo římské město Pompeje srovnáno se zemí výbuchem sopky Vesuv. I dnes ty nejsilnější erupce škodí lidem.
Kdy vznikla legenda o Atlantidě?
Kolem roku 1645 př.n.l. E. Řecký ostrov Santorini explodoval. V důsledku toho byla minojská civilizace zničena. Tato skutečnost sloužila jako počátek legendy o zmizelém kontinentu Atlantis.
Užitečné informace o sopkách, gejzírech, fotografie sopek
Nejnebezpečnější a nepředvídatelné objekty na zemském povrchu jsou sopky- geologické útvary, které vznikají nad trhlinami v zemské kůře, jimiž do země proniká žhavé magma a spaluje vše živé, co mu stojí v cestě, horké a úlomky hornin.
V tomto případě se sopky dělí na aktivní usnul a zhasl. Vybuchlé magma se nazývá láva. Chvílemi se pomalu vylévá z trhlin a jindy sopka vybuchne v explozi páry, popela, prachu a sopečného popela. Právě tyto procesy vedou k důsledkům, které lidem neprospívají. Člověk dnes nemá jiné prostředky, jak odolat sopečné erupci, než útěk.
Co jsou pyroklastické toky? Když je kráter sopky odkryt, rozbíjí horniny a vytváří obrovské množství trosek, popela a pemzy – pyroklastických materiálů. Při erupcích se jako první zvednou nahoru průduchem. Poté, co se otvor roztáhne, začne se z něj vylévat magma. V tomto případě pyroklastický mrak zhoustne tak, že se nemůže smísit se vzduchem a stoupat vzhůru. Kvůli tomu vytéká jako horké pyroklastické proudy, které se pohybují obrovskou rychlostí dosahující 200 km/h. Mohou pokrýt území produkty erupce.
Jaké druhy sopek existují?
Tam, kde se tektonické desky vzdalují, magma protéká mezerami a tvoří se puklinové sopky. Vzniká rychle ztuhlá hustá láva mohylové sopky. Během silných sopečných erupcí vzniká kráter kaldery. Často do ní teče voda a pak vzniká jezero. Nejkonkrétnější jsou stratovulkány, které jsou složeny střídavě z vrstev lávy a popela.
Láva vyvěrající z fokálních a puklinových sopek je obvykle tekutá. Jak se ochlazuje, vytváří čedičové horniny, jako je čedič, gabro a dolerit. In situ se stává horninami jako andezit, trachyt a ryolit.
Formace ze sopečných erupcí
Čedičové sloupy. Hustý proud lávy se po ztuhnutí může rozbít na šestiboké čedičové sloupce, které připomínají ty na Velké hrázi v Severním Irsku.
Pahoehoe láva. Někdy kameny na povrchu rychle ztvrdnou a vytvoří tenkou krustu nad stále viskózní a horkou lávou. Pokud je kůrka silná několik centimetrů, ochladí se natolik, že se po ní dá chodit. Pokud však láva dále proudí, kůra se začne vrásčit. Havajané přezdívali této lávě „pahoehoe“, což znamená „vlnitá“.
Láva aa. Pokud láva rychle tuhne do hrubé hmoty, nazývá se „aa“. Během podvodních sopečných erupcí, jako jsou středooceánské hřebeny, se voda okamžitě ochladí a rozbije lávu na malé hladké částice zvané „polštáře“.
Ohniskové sopky. Většina sopek leží podél hranic zemské kůry, protože sedí nad jedinou akumulací magmatu proudícího na povrch. I když se deska pohybuje, takový zdroj nadále zůstává na místě, hoří a hoří skrz něj na různých místech a tvoří řetězec sopek.
Jakou lávu mohou mít sopky?
Sopky mohou vybuchovat lávu dvou typů: aa-lavu A zvlněná láva.
Aa-lava je hustší a zkameňuje ostré horniny - sopečná struska.
Vlnitá láva je láva, která je tekutější a bohatá na plyny. Po vytvrzení vytváří skály s hladkým povrchem a někdy stéká a vytváří dlouhé stalaktity. Vypouštěné mraky popela jsou lávový prášek.
Jak se objevují gejzíry
Horká místa a gejzíry vznikají varem magmatu. Když prosakuje, dešťová voda prosakuje pod zem a setkává se s horkým magmatem. Vlivem tlaku vzroste jeho teplota a následně magma opět stoupne. Pokud se při stoupání mísí horká voda se studenou, vytéká na povrch ve formě horké vody. Pokud na své cestě narazí na překážku, zůstane pod tlakem a poté vystříkne v silném proudu zvaném gejzír.
Síla erupce
sopky mohou explodovat silněji než atomová bomba. Zpravidla se to stane, pokud magma zhoustne a stane se tak viskózním, že ucpe ústa sopky. Uvnitř se postupně zvyšuje tlak, až magma takovou zátku vytlačí. Síla erupcí se měří množstvím popela, který byl vyvržen do vzduchu. Jak magma proudí pod zemí, nabývá díky horninám nejrůznějších podob. Tekoucí magma obvykle proudí do trhlin v horninách, což je proces nazývaný přizpůsobivá intruze. V tomto případě se tvoří talířovité horniny, jako jsou lopolity, čočkovité - fakolity nebo ploché - prahy. Viskózní magma může tlačit skálu dostatečně silně, aby vytvořilo trhliny, což je proces nazývaný vniknutí do neshody.
Předpověď erupce. Jak realistické?
Je nesmírně těžké předpovědět čas, kdy se sopka probudí. Havajské erupce jsou celkem klidné, časté a relativně předvídatelné, ale většinu přirozených je těžké předvídat. Náklonoměr se používá jako jeden z prostředků k určení nadcházející erupce. Jde o zařízení pro určování strmosti svahů sopky. Pokud se zvětší, magma umístěné ve středu sopky nabobtná a může dojít k erupci. Je však třeba mít na paměti, že takové změny jsou jen krátce před erupcí, což činí tento typ předpovědí nebezpečným.
6.1.Druhy sopek
Každá aktivní sopka má své vlastní individuální vlastnosti. Navíc neexistují dvě zcela totožné sopky, stejně jako mezi mnohamilionovou populací naší planety neexistují dva zcela identičtí lidé. Sopky však lze seskupit do skupin s podobnými rysy.
Například existují tři typy sopek:
Oblastní sopky. V současnosti se takové sopky nevyskytují, nebo by se dalo říci, že neexistují. Protože tyto sopky jsou omezeny na uvolnění velkého množství lávy na povrch velké oblasti; to znamená, že odtud vidíme, že existovaly v raných fázích vývoje Země, kdy byla zemská kůra docela tenká a v některých oblastech mohla být úplně roztavená.
Puklinové sopky . Projevují se výronem lávy na zemský povrch podél velkých puklin či rozsedlin. V určitých časových obdobích, zejména v pravěku, dosáhl tento typ vulkanismu poměrně širokého rozsahu, v důsledku čehož bylo na povrch Země vyneseno obrovské množství sopečného materiálu - lávy. Výkonná pole jsou známá v Indii na náhorní plošině Deccan, kde pokrývala plochu 5. 10 5 km 2 s průměrnou mocností 1 až 3 km. Známý také na severozápadě Spojených států a na Sibiři. V té době byly čedičové horniny z puklinových erupcí ochuzeny o oxid křemičitý (asi 50 %) a obohaceny o železité železo (8-12 %). Lávy jsou pohyblivé, tekuté, a proto se daly vysledovat desítky kilometrů od místa jejich výlevu.
Mocnost jednotlivých toků byla 5-15 m. V USA, stejně jako v Indii, se nashromáždilo mnohakilometrové vrstvy, to se dělo postupně, vrstvu po vrstvě, v průběhu mnoha let. Takové ploché lávové útvary s charakteristickou stupňovitou formou reliéfu se nazývají náhorní bazalty nebo pasti.
V současné době je puklinový vulkanismus rozšířen na Islandu (sopka Laki), na Kamčatce (sopka Tolbačinskij) a na jednom z ostrovů Nového Zélandu. K největší lávové erupci na ostrově Island podél obří trhliny Laki, dlouhé 30 km, došlo v roce 1783, kdy se láva dostala na povrch na dva měsíce. Za tuto dobu se vylilo 12 km 3 čedičové lávy, která zaplavila téměř 915 km 2 přilehlé nížiny s vrstvou 170 m silnou. Podobná erupce byla pozorována v roce 1886 na jednom z ostrovů Nového Zélandu. Dvě hodiny bylo aktivních 12 malých kráterů o průměru několika set metrů na vzdálenost 30 km. Erupce byla doprovázena výbuchy a uvolňováním popela, který pokrýval plochu 10 tisíc km 2, v blízkosti trhliny tloušťka krytu dosáhla 75 m. Výbušný účinek byl zesílen silným uvolňováním par z jezera pánve sousedící s trhlinou. Takové exploze způsobené přítomností vody se nazývají freatický. Po erupci se na místě jezer vytvořila prohlubeň ve tvaru drapáku o délce 5 km a šířce 1,5-3 km.
Centrální typ. Jedná se o nejběžnější typ vulkanického magmatismu. Je doprovázena tvorbou kuželovitých sopečných hor; jejich výška je řízena hydrostatickými silami. Jde o to, že výška h , ke kterému tekutá láva o hustotě p l , z primární magmatické komory, je důsledkem tlaku na něj pevné litosféry o tl H a hustota p s . Tento vztah lze vyjádřit následující rovnicí:
ghp s = gHp l
Kde, G - gravitační zrychlení.
( h - H )/ H =( p s - p l )/ p s
Výraz<h - H > a je to výška vulkanické hory h ; přístup ( p s - p l )/ p s lze vyjádřit jako určitý koeficient hustoty j , pak h = jH . Protože tato rovnice spojuje výšku sopky s tloušťkou litosféry prostřednictvím určitého koeficientu hustoty, který je pro různé oblasti různý, znamená to, že výška sopky je v různých oblastech zeměkoule různá.
Po shrnutí údajů o činnosti sopek centrálního typu vědci navrhli klasifikovat sopky podle charakteru jejich činnosti (obr. 1).
K havajskému typu erupce zahrnují Mauna Loa, Kilauea na Havajských ostrovech, některé sopky na Islandu, Nyamlyagira a Niragongo v Africe. Ploský Tolbačik na Kamčatce se v mnoha ohledech blíží havajskému typu. Činnost těchto sopek je charakterizována klidným výlevem tekoucí čedičové lávy bez výbuchu a absencí silných výronů plynů a páry. Když se kráter přelije, láva se přelije a stéká po svazích a vytváří dlouhé proudy. Svahy tohoto typu sopek jsou velmi mírné, svým tvarem připomínají obří štít, proto se jim také říká štítové sopky.
Podle aktivity sopky Stromboli, strombolského typu erupce. Čedičová láva těchto sopek je o něco viskóznější než ta havajských, ale stále je docela pohyblivá. Výbuchy se z něj uvolňují sopečné plyny, které tvoří vířivé sopečné bomby. Popel není žádný nebo jen velmi málo. Kuželovité sopky s useknutým vrcholem se skládají z mezivrstevných láv a produktů výbušné činnosti, tzn. Jsou to typické vrstevnaté sopky (stratovulkány).
Pro Vulkánský typ erupce, jejichž příkladem je sopka Vulcano na Liparských ostrovech, se vyznačují viskózní andezitovo-čedičovou lávou, která s obtížemi uvolňuje plyny. Často láva ucpe kráter sopky. Plyny se hromadí pod vulkanickou zátkou a vybuchují s velkou silou, vyhazují bomby, lapilli a popel. Kousky viskózní lávy se na vzduchu nemohou kroutit, ale při ochlazení praskají a získávají vzhled chlebové kůrky. Při erupcích se také láva uvolňuje ve formě krátkých proudů. Ztuhlá láva má kvádrový povrch.
Vesuvský typ erupce jsou blízké té vulkánské, ale liší se od ní velmi silnou výbušnou aktivitou. Sopečné erupce tohoto typu jsou způsobeny lávou, která je poněkud kyselejší, s větším množstvím oxidu křemičitého, a tedy viskóznější. Plyny a páry, které se hromadí pod lávovou zátkou, vyrážejí vzhůru a vymršťují velké množství popela, lapili a bomb. Charakteristický tvar bomb je ve formě plochých koláčů a bochníků s popraskaným povrchem (nevznikají zkroucené tvary kvůli viskóznímu stavu lávy). Lávové proudy jsou krátké a obvykle nepravidelného tvaru. Podle typu struktury patří sopky do stratovulkánů. Vesuvský typ zahrnuje Vesuv a Etnu v Itálii a mnoho sopek Kamčatky a Kurilských ostrovů.
Pliniánský typ Erupce je dalším vývojem erupce Vesuvu. Vyznačuje se silnými explozemi stoupajícího plynu, který stoupá do výšky několika kilometrů a poté vytváří expandující mrak ve tvaru koruny italské borovice. Silné výbuchy vedou ke zničení sopečného kužele.
Vlastnosti sopečných erupcí Peleiánského typu(z názvu sopky Mont Pele) jsou způsobeny velmi vysokou viskozitou vyvržené lávy, která po ztuhnutí pevně ucpe kráter sopky. Plyny v hloubce vyvinou obrovský tlak a na konci je kolosální výbuch s uvolněním obrovského množství popela, bomb a plynů. Tento vysoce zahřátý plynový mrak o teplotě až 700 0 C, naplněný kamenným materiálem, se rychle valí po svahu sopky a přináší s sebou zkázu a smrt. Zároveň mrak roste vzhůru do obrovského kudrnatého sloupu. Takovéto vysoce zahřáté mraky popela a plynu se nazývají spalující mraky. Vulkány Peleianského typu kromě Mont Pele zahrnují Katmai na Aljašce, Bezymianny na Kamčatce a další.
Nakonec se rozlišují erupce bandaisan typu(Bandai-san je jedna z velkých japonských sopek), která se vyznačuje čistě explozivní činností, aniž by láva vystupovala v podobě proudů nebo dómů na povrch. Kráter sopky je uzavřen viskózní lávou, která neumožňuje únik plynů a par. Pak v určité chvíli dojde k silné explozi, v jejímž důsledku se celá sopka zhroutí a masa zmrzlé lávy je vymrštěna ven. Čerstvá láva se nedostane na povrch. Patří sem Krakatoa v Indonésii, stejně jako některé další sopky.
Uvažované typy aktivity zahrnují sopky centrálního typu, které vládnou modernímu období života na Zemi. Ale v minulých geologických érách byly rozšířeny také erupce typu puklin, které se vyznačují výronem lávy z trhlin zejících v zemské kůře. V současné době k erupcím tohoto druhu dochází na Islandu, a proto se puklinovým sopkám také říká sopky Islandský typ.
Člověk by si neměl myslet, že jedna a ta samá sopka funguje pouze v jednom typu. Sopky procházejí během života určitou cestou vývoje, mění se tedy i charakter jejich činnosti. Působení určitého typu sopky je v podstatě dočasné, i když pokrývá časové úseky mnoha desítek a dokonce stovek tisíc let. Změny typu erupce jsou způsobeny změnami ve složení magmatu přicházejícího z hlubin Země a tepelným režimem. Takže například Vesuv v historických dobách vybuchl podle typu Stromboli, Vulcano, Plinian a vyvrhl spalující mraky.
6.2.Struktura sopek(obr. 2)
Kořeny sopky, tzn. jeho primární magmatická komora se nachází v hloubce 60-100 km v astenosférické vrstvě. V zemské kůře se v hloubce 20-30 km nachází sekundární magmatická komora, která přímo napájí sopku přes kráter. Sopečný kužel je složen z produktů jeho erupce. Nahoře je kráter – miskovitá prohlubeň, která se občas naplní vodou. Průměry kráterů mohou být různé, například u Klyuchevskaya Sopka - 675 m a u slavné sopky Vesuv, která zničila Pompeje - 568 m. Po erupci je kráter zničen a vzniká prohlubeň s kolmými stěnami – kaldera. Průměr některých kalder dosahuje mnoha kilometrů, například kaldera sopky Aniakchan na Aljašce má 10 km.
6.3 Produkty erupce
Při výbuchu sopky se uvolňují produkty sopečné činnosti, což může být kapalné, plynné a pevné.
Plynný, nebo těkavé hrají důležitou roli při vulkanické činnosti. Během krystalizace magmatu v hloubce uvolněné plyny zvyšují tlak na kritické hodnoty a způsobují výbuchy, které vrhají na povrch sraženiny horké tekuté lávy. Během sopečných erupcí se také uvolňují silné proudy plynu, které vytvářejí v atmosféře obrovské houbové mraky. Takový plynový mrak skládající se z kapiček roztaveného (přes 700 0 C) popela a plynů, vzniklých z trhlin vulkánu Mont Pelee, v roce 1902 zničil město Saint-Pierre a 28 000 jeho obyvatel.
Složení plynů a jejich koncentrace v jedné sopce se velmi liší místo od místa a v průběhu času. Závisí na teplotě a v nejobecnější formě na stupni odplynění pláště a typu zemské kůry. Podle japonských vědců je závislost složení sopečných plynů na teplotě následující:
Teplota, 0 C Složení plynů (bez vody)
1200-800 HC1, C02, H20, H2S, 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, H2S
60 CO2, N2, H2S
Povaha uvolňování plynů závisí na složení a viskozitě magmatu a rychlost separace plynů z taveniny určuje typ erupce.
Kapalina- vyznačuje se teplotami v rozmezí 600-1200 0 C. Je zastoupena lávou.
Viskozita lávy je dána jejím složením a závisí především na obsahu oxidu křemičitého nebo oxidu křemičitého. Když je jeho hodnota vysoká (více než 65 %), je volána láva kyselý , jsou relativně lehké, viskózní, neaktivní, obsahují velké množství plynů a pomalu chladnou. Typický je nižší obsah oxidu křemičitého (60-52 %) průměrný láva; Jsou stejně jako kyselé viskóznější, ale obvykle se zahřívají silněji (až 1000-1200 0 C) ve srovnání s kyselými (800-900 0 C). Základní lávy obsahují méně než 52 % oxidu křemičitého a jsou proto tekutější, pohyblivější a volně tekoucí. Když ztvrdnou, vytvoří se na povrchu krusta, pod kterou dochází k dalšímu pohybu kapaliny.
Pevný produkty zahrnují sopečné bomby, lapilli, sopečný písek a popel. V okamžiku erupce vylétají z kráteru rychlostí 500-600 m/s.
Sopečné bomby- velké kusy ztvrdlé lávy o průměru od několika centimetrů do 1 m nebo více a v hmotnosti dosahující několika tun (při erupci Vesuvu v roce 79 dosáhly sopečné bomby „slzy Vesuvu“ desítky tun). Vznikají při explozivní erupci, ke které dochází, když se plyny v ní obsažené rychle uvolňují z magmatu. Sopečné bomby se dodávají ve 2 kategoriích: 1, která vznikla z lávy, která byla viskóznější a méně nasycená plyny; zachovávají si svůj správný tvar i při dopadu na zem díky tvrdnoucí krustě, která se tvoří při chladnutí. 2., vzniklé z tekutější lávy, během letu získávají nejroztodivnější tvary, které se při dopadu stávají ještě složitějšími. Lapilli(lat. „lapillus“ - malý kámen) - relativně malé úlomky strusky o velikosti 1,5-3 cm, různých tvarů. Sopečný písek- skládá se z relativně malých částic lávy ( 0,5 cm). Vytvářejí se ještě menší úlomky o velikosti 1 mm nebo méně sopečný popel, který, usazený na svazích sopky nebo v určité vzdálenosti od ní, tvoří sopečný tuf. Silné emise popela, snižující sluneční záření, způsobují pokles teploty. Erupce sopky El Chichon v Mexiku v roce 1982 tedy vedla ke snížení průměrné teploty na zeměkouli o 2,5 0 C. K ochlazení došlo také po erupci Mount Pinatubo v roce 1991 na Filipínách.
6.4.Vulkány ve službách lidí(obr.3)
Vnitřní energie Země, se kterou je spojena činnost sopek, zatím nepodléhá lidské kontrole, a proto se tohoto hrozivého jevu zatím nemůžeme zbavit. Lidé však nacházejí různé prostředky, jak toto nebezpečí snížit. Navíc se člověk naučil těžit ze svého „strašného souseda“.
Především je třeba poznamenat, že vulkanické síly Země obsahují obrovskou energii. Spotřeba tepla spojená s erupcemi a horkými prameny je podle vědců přibližně 8,4 . 10 17 až 31.5 . 10 18 j v roce.
Tepelná energie vulkánů je na Islandu, zemi věčného ledu, která nemá žádné zásoby paliva, dlouho hojně využívána. Je to také nejlevnější dostupná energie.
Horká sopečná voda je široce používána v Japonsku. Vytápí domy, prohřívá půdu na rýžových polích a zeleninových zahrádkách a pro významný obsah amonných a fosforečných solí se používá jako hnojivo.
Horká voda není jen zdrojem tepla a různých chemických sloučenin. Mnohé z nich obsahují látky, které mají léčivé vlastnosti. Například bylo zjištěno, že horké vody mnoha pramenů na Kamčatce a na Kurilských ostrovech nejsou ve svých balneologických vlastnostech horší než minerální vody známých letovisek. Na Kamčatce tak získaly velkou slávu vody pramenů Nalačevo, obsahující arsen. Horké sopečné vody se používají při léčbě mnoha nemocí, včetně revmatismu, různých onemocnění kloubů, nervového systému atd.
Moderní sopečná činnost je doprovázena tvorbou řady minerálních ložisek, z nichž některá se objevují před lidskýma očima. Například výtrysky plynů uvolňované z hlubin jsou tak nasyceny oxidem siřičitým a sirovodíkem, že se na jejich výstupu do moře objevují sirné kupy. povrch. Aktivní sopky jsou také spojovány s tvorbou amoniaku, kyseliny borité a dalších chemických sloučenin.
Ve starověkých sopkách, jejichž sopečné struktury jsou více či méně zničeny a pod nimiž už v hloubce nejsou žádné lávové kapsy, se nachází další komplex minerálů. Jedná se především o kovové rudy včetně rtuti, stříbra, antimonu atd., ložiska síry a samozřejmě lávy samotné jako stavební materiál. Podvodní erupce produkují usazeniny islandského rákosu (cenný materiál pro výrobu optických přístrojů) a někdy i manganu a železa.
Vznik diamantu je spojen se zvláštním typem magmatické aktivity v obrovských hloubkách (ve své výbušné povaze sousedící s vulkanickými jevy).
Vše, co jsme se o sopkách dozvěděli, naznačuje, že jejich činnost lze využít nejrůznějšími způsoby. Navíc se v některých případech tyto příležitosti ukáží jako zcela neočekávané. Saharští vědci například nastolili otázku využití vyhaslých sopek ke...zvýšení množství srážek. Na první pohled vypadá návrh jednoduše podivně. Mezi srážkami a sopečnou činností na Sahaře však existuje souvislost. Faktem je, že v nedávné minulosti v pouštním klimatu na Sahaře byly aktivní sopky a v těchto končinách pak bylo mnoho jezer. Proto se předpokládá, že aktuálně pozorovaný prudký pokles vlhkosti je spojen s ustáváním sopečných erupcí. Na druhou stranu údaje o moderní vulkanické činnosti ukazují, že sopečné erupce jsou obvykle doprovázeny vydatnými srážkami. Odtud plyne přirozený závěr o možnosti zvlhčování klimatu umělým obnovováním činnosti vyhaslých sopek např. pomocí atomové energie.
6.5. Sopečná činnost na Měsíci
Relativně nedávno (s počátkem vesmírného průzkumu) vešlo ve známost, že vulkanismus je kosmický jev, že je vlastní všem planetám sluneční soustavy. To, o čem víme nejvíce, je vulkanismus Měsíce. Na viditelné straně Měsíce je známo 517 velkých a mnoho menších kráterů.
V noci 3. listopadu 1958 sovětští astronomové N. A. Kozyrev a V. E. Ezersky zaznamenali erupci sopečných plynů z jednoho z měsíčních kráterů. Později objevili v dalším kráteru aktivitu fumarolu ("fumo" kouře). To ukazuje, že sopky na Měsíci fungují i dnes.
7.Vědecké metody a výzkumné nástroje
Jednou z metod vědeckého výzkumu je fotogrammetrie. Fotogrammetrie se tradičně dělí na dvě hlavní oblasti: 1 – pozemní fotogrammetrie (fototopografie); 2 – letecká fotogrammetrie (letecká fototopografie, letecká fotogeodézie) a zahrnuje studium objektů a jevů pomocí jejich fotografických snímků získaných specializovanými kamerami (fototeodolity, letecké kamery atd.) z bodů na zemském povrchu nebo pomocí letadel.
V posledních desetiletích se rychle rozvíjely nové metody fotogrammetrie, založené na schopnosti vizualizace výsledků dálkového průzkumu Země mimo viditelný rozsah elektromagnetického spektra. Některé z nových trendů v dálkovém průzkumu Země by byly mimořádně užitečné pro studium sopek Kamčatky a Kurilských ostrovů. Například radarová fotogrammetrie - protože je zcela bez povětrnostních podmínek, které, jak známo, jsou hlavní překážkou pro studium sopek Kamčatky a Kurilských ostrovů ve viditelné oblasti. Fotogrammetrie infračervených (IR) snímků získaných pomocí moderních termokamer a termálních IR skenerů by mohla poskytnout důležité doplňkové materiály při studiu sopečných erupcí a jejich prekurzorů. Ale v Ústavu vulkanologie, pobočka Dálného východu Ruské akademie věd, byly to metody tradiční fotogrammetrie, které dosáhly největšího rozvoje a uplatnění, a to jen proto, že nástroje, přístroje a technologie pro výzkum v tomto směru se ukázaly být nejdostupnější. Přesné geometrické charakteristiky a dynamické parametry sopečných erupcí, stanovené metodami fotogrammetrie, umožňují objektivně posoudit povahu a rozsah probíhajících událostí a přispívají ke správnému pochopení mechanismu erupcí.
A komplex vulkanologických studií využívaných na R/V „Vulkanologovi“ při studiu podvodních sopek kurilského ostrovního oblouku zahrnoval jako povinné metody echoloty, hydromagnetický průzkum (HMS), vzorkování dnových sedimentů atd. V řadě plavby, byla provedena měření tepelných toků, kontinuální plyno-hydrochemické profilování a hydrochemické studie.
Při provádění geofyzikálního výzkumu byla použita jednotná lodní časová služba. Umožnil synchronizovat chod různých měřicích zařízení a přivést výsledky měření do společných souřadnic času a prostoru.
Existuje mnoho dalších metod pro studium vulkánů, ale nebudeme zabíhat do podrobností, protože to není hlavní téma práce.
8. Souvislosti s dalšími problémy a úkoly
Po nahromadění rozsáhlých znalostí a vývoji speciálních metod pro studium sopek vznikla samostatná věda vulkanologie. Vulkanologie úzce souvisí s takovými vědami, jako je geologie, petrografie, mineralogie, geochemie, hydrogeologie, geofyzika, termodynamika a částečně astronomie.
Ve vulkanologii se stále více uplatňují přesné výpočty a experimenty, takže se před našima očima mění v exaktní vědu. A jestliže dřívější sbírky článků vulkanologů byly do jisté míry, slovy jednoho nevulkanologa, „časopisy ilustrované oblaky kouře“, nyní v nich velkou roli hraje precizní výzkum založený na datech z fyzikální chemie, geofyziky. a matematické výpočty, modelování vulkanických jevů atd.
Vulkanologie vyvinula nový směr nazvaný „vulkanofyzika“ – kvantitativní studium erupčních jevů, studium hlubokých částí vulkanických aparátů pomocí geofyzikálních metod a navazování spojení mezi vnějšími sopečnými jevy a procesy ve velkých hloubkách.
Vulkanologové přijali výdobytky moderní technologie. V kráteru sopky Avachinsky jsou instalovány automatické senzory, které zaznamenávají teplotu sopky. Díky nim mohou kamčatští vulkanologové, aniž by šli do kráteru, neustále sledovat, jak se sopka „cítí“. Potápěčskou výstroj nahrazují podvodní plavidla a batyskafy, které umožňují studovat projevy podvodního vulkanismu dlouhodobě a ve velkých hloubkách.
9. Místo tohoto tématu v osnovách a tématech GHF
Toto téma se trochu studuje v prvním ročníku GHF. Vyučují také kurz paleovulkanologie pro vysokoškoláky (Litasov Yu.D., 36 hodin). - obor geologie, který studuje vulkanickou činnost minulých geologických epoch. Hlavním předmětem paleovulkanologie jsou starověké vulkanické struktury (kaldery, pozůstatky sopečných štítů atd.) a jejich kořeny (kterými stoupalo magma na zemský povrch), jdoucí hluboko do Země a na rozdíl od moderních sopek přístupné pro přímé studium na erozní části starověkých skládaných struktur.
10.Závěr
Bez ohledu na to, jak nepravděpodobné to může znít, psaní tohoto kurzu mě bavilo.
Ani nevím, jestli se mi podařilo shrnout poznatky, které jsem získal, a jestli jsem „řekl“ vše, co bylo v rámci tohoto tématu zamýšleno. Doufám. Ale rozhodně jsem dosáhl svého, naučil jsem se hodně o sopkách, o kterých jsem ani nevěděl. Každý například ví, že na Měsíci jsou krátery, ale já jsem nevěděl, že také vybuchují. Ta vulkanická činnost může být ovlivněna kosmickými silami. A mnohem víc.
Obtíží při dokončení práce byl nedostatek času (kdyby bylo více času, bylo by možné lépe formulovat mé myšlenky a nápady) a skutečnost, že v knihovně NSU byly knihy na toto téma prezentovány v jednom nebo dvou exemplářích a už byly vyřešeny přede mnou, takže většina knih byla odvezena do JIGGM SB RAS.
11. Reference
3) Gushchenko I.I. Sopečné erupce po celém světě. –M.: Nauka, 1979. (302 stran)
4) Lebedinský V.I. Sopky jsou impozantní přírodní úkaz. –M.: Akademie věd Ukrajinské SSR, 1963. (108 stran)
5) Lebedinský V.I. Sopky a člověk. – M.: Nedra, 1967. (204 stran)
(z lat. fluidus - tekutina) -..1) kapalné a plynné, snadno pohyblivé složky magmatu nebo plynem nasycených roztoků kolujících v hlubinách země. Předpokládá se, že ve složení kapaliny převažuje přehřátá vodní pára, přítomny jsou fluor, chlor, oxid uhličitý a mnoho dalších látek... Abstrakt >> Zeměpis
Záleží na povaze sopečného původu produkty, tvar sopečných budov, typ erupce sopky. Struktura Země. Kde... v kráteru sopka. Růst kopulí po erupce je také pozorován v některých sopkách Kamčatky. Typ Vulkán. Sopka Vulkán nachází se...
Sopky a zemětřesení jako endogenní faktory při vytváření reliéfu země
Abstrakt >> Biologiezemská kůra. Lineární sopky nebo sopky popraskané typ, mají prodloužený... a tekutý produkty proniknout na povrch a stane se výbuch sopka. Pokud je zapnuto... -stratigrafické podmínky. Zvláštnosti budov struktury určují rozmanitost reliéfu...
Vulkanismy na Zemi a jejich geografické důsledky
Abstrakt >> ZeměpisNa Aljašce z tufové lávy produkty erupce sopka Katmai (1912) v průběhu následujících let...
Staří Římané, kteří sledovali černý kouř a oheň vycházející z vrcholu hory k obloze, věřili, že před nimi je vstup do pekla nebo do panství Vulkána, boha kovářství a ohně. Na jeho počest se ohnivým horám dodnes říká sopky.
V tomto článku zjistíme, jaká je struktura sopky a podíváme se do jejího kráteru.
Aktivní a vyhaslé sopky
Na Zemi je mnoho sopek, spících i aktivních. Erupce každého z nich může trvat dny, měsíce, ale i roky (např. sopka Kilauea ležící na Havajském souostroví se probudila již v roce 1983 a její činnost stále neustává). Poté jsou krátery sopek schopny na několik desetiletí zamrznout, aby se pak znovu připomněly novou erupcí.
I když samozřejmě existují i geologické útvary, jejichž dílo bylo dokončeno v dávné minulosti. Mnoho z nich si stále zachovalo tvar kužele, ale neexistují žádné informace o tom, jak přesně k jejich erupci došlo. Takové sopky jsou považovány za vyhaslé. Jako příklad lze uvést Kazbek, od pradávna pokrytý zářícími ledovci. A na Krymu a Zabajkalsku jsou silně erodované a zničené sopky, které zcela ztratily svůj původní tvar.
Jaké druhy sopek existují?
V závislosti na struktuře, aktivitě a poloze se v geomorfologii (tzv. vědě, která studuje popisované geologické útvary) rozlišují samostatné typy vulkánů.
Obecně se dělí na dvě hlavní skupiny: lineární a centrální. I když je toto rozdělení samozřejmě velmi přibližné, protože většina z nich je klasifikována jako lineární tektonické poruchy v zemské kůře.
Kromě toho existují také štítovité a kupolové struktury sopek, stejně jako takzvané škvárové kužely a stratovulkány. Podle aktivity jsou definovány jako aktivní, spící nebo zaniklé a podle umístění - jako pozemské, podvodní a subglaciální.
Jak se liší lineární sopky od centrálních?
Lineární (puklinové) sopky zpravidla nevystupují vysoko nad povrch Země - mají vzhled trhlin. Struktura sopek tohoto typu zahrnuje dlouhé zásobovací kanály spojené s hlubokými trhlinami v zemské kůře, ze kterých vytéká tekuté magma čedičového složení. Šíří se všemi směry a po ztuhnutí vytváří lávové pokrývky, které vymazávají lesy, vyplňují prohlubně a ničí řeky a vesnice.
Při explozi lineární sopky se navíc mohou na zemském povrchu objevit výbušné příkopy, které se táhnou několik desítek kilometrů. Strukturu sopek podél puklin navíc zdobí jemné šachty, lávová pole, rozstřik a ploché široké kužely, které radikálně mění krajinu. Mimochodem, hlavní složkou islandského reliéfu jsou lávové plošiny, které takto vznikly.
Pokud se složení magmatu ukáže jako kyselejší (zvýšený obsah oxidu křemičitého), pak kolem ústí sopky vyrůstají extruzivní (tj. vytlačené) šachty s sypkým složením.
Struktura vulkánů centrálního typu
Sopka centrálního typu je kuželovitá geologická formace, která je na vrcholu korunována kráterem - prohlubní ve tvaru trychtýře nebo mísy. Ta se mimochodem postupně pohybuje nahoru, jak roste samotná sopečná struktura, a její velikost může být zcela odlišná a měřit ji jak v metrech, tak v kilometrech.
Hluboko do kráteru vede průduch, kterým magma stoupá vzhůru do kráteru. Magma je roztavená ohnivá hmota, která má převážně silikátové složení. Rodí se v zemské kůře, kde se nachází její ohniště, a po vystoupání na vrchol se vylévá na zemský povrch v podobě lávy.
Erupce je obvykle doprovázena uvolněním malých spršek magmatu, které tvoří popel a plyny, které jsou z 98 % tvořeny vodou. K nim se připojují různé nečistoty v podobě vloček sopečného popela a prachu.
Co určuje tvar sopek
Tvar sopky do značné míry závisí na složení a viskozitě magmatu. Snadno pohyblivé čedičové magma tvoří štítové (nebo štítovité) sopky. Bývají plochého tvaru a mají velký obvod. Příkladem těchto typů sopek je geologická formace nacházející se na Havajských ostrovech s názvem Mauna Loa.
Popelkové kužely jsou nejběžnějším typem sopky. Vznikají při erupci velkých úlomků porézní strusky, které se hromadí kolem kráteru a vytvářejí kužel a jejich malé části tvoří šikmé svahy. Taková sopka roste s každou erupcí výš. Příkladem je sopka Plosky Tolbačik, která explodovala v prosinci 2012 na Kamčatce.
Strukturní rysy kopule a stratovulkánů
A slavná Etna, Fudži a Vesuv jsou příklady stratovulkánů. Nazývají se také vrstvené, protože jsou tvořeny periodicky vytékající lávou (viskózní a rychle tuhnoucí) a pyroklastickou hmotou, což je směs horkého plynu, horkých kamenů a popela.
V důsledku takových emisí mají tyto typy sopek ostré kužely s konkávními svahy, ve kterých se tato ložiska střídají. A láva z nich vytéká nejen hlavním kráterem, ale také z puklin, tuhne na svazích a tvoří žebrové chodby, které tomuto geologickému útvaru slouží jako opora.
Kopulovité sopky vznikají pomocí viskózního žulového magmatu, které nestéká po svazích, ale nahoře tuhne a tvoří kopuli, která jako korek ucpává průduch a je vytlačována plyny nahromaděnými pod ním časem. Příkladem takového jevu je kupole, která se tvoří nad Mount St. Helens na severozápadě USA (vznikla v roce 1980).
Co je to kaldera
Centrální sopky popsané výše mají obvykle kuželovitý tvar. Někdy se však během erupce stěny takové sopečné struktury zhroutí a vytvoří se kaldery - obrovské prohlubně, které mohou dosáhnout hloubky tisíců metrů a průměru až 16 km.
Z toho, co bylo řečeno dříve, si pamatujete, že struktura sopek zahrnuje obrovský průduch, kterým roztavené magma stoupá během erupce. Když je všechno magma nahoře, objeví se uvnitř sopky obrovská prázdnota. Právě do toho může spadnout vrchol a stěny vulkanické hory a vytvořit na zemském povrchu rozsáhlé kotlové prohlubně s relativně plochým dnem, ohraničené pozůstatky havárie.
Největší kalderou současnosti je kaldera Toba, která se nachází v (Indonésii) a je zcela pokryta vodou. Takto vytvořené jezero má velmi působivé rozměry: 100/30 km a hloubku 500 m.
Co jsou fumaroly?
Sopečné krátery, jejich svahy, úpatí a kůra vychladlých lávových proudů jsou často pokryty trhlinami nebo otvory, z nichž unikají horké plyny rozpuštěné v magmatu. Říká se jim fumaroly.
Přes velké otvory se zpravidla valí hustá bílá pára, protože magma, jak již bylo zmíněno, obsahuje hodně vody. Ale kromě toho slouží fumaroly také jako zdroj uvolňování oxidu uhličitého, všech druhů oxidů síry, sirovodíku, halogenovodíků a dalších chemických sloučenin, které mohou být pro člověka velmi nebezpečné.
Mimochodem, vulkanologové věří, že fumaroly obsažené ve struktuře sopky ji činí bezpečnější, protože plyny najdou cestu ven a nehromadí se v hlubinách hory, aby vytvořily bublinu, která nakonec vytlačí lávu na povrch.
Mezi takovou sopku patří ta slavná, která se nachází nedaleko Petropavlovska-Kamčatského. Kouř valící se nad ním je za jasného počasí vidět na desítky kilometrů daleko.
Sopečné bomby jsou také součástí struktury zemských sopek
Pokud vybuchne dlouho spící sopka, vyletí při erupci z jejího kráteru tzv. sopky, které se skládají z roztavených hornin nebo úlomků lávy zmrzlé ve vzduchu a mohou vážit několik tun. Jejich tvar závisí na složení lávy.
Pokud je například láva tekutá a nestihne dostatečně vychladnout na vzduchu, vulkanická bomba, která spadne na zem, se promění v koláč. A čedičové lávy s nízkou viskozitou rotují ve vzduchu, čímž získávají zkroucený tvar nebo se stávají jako vřeteno nebo hruška. Viskózní - andezitové - kusy lávy se po pádu stávají jako chlebová kůrka (jsou kulaté nebo mnohostranné a pokryté sítí prasklin).
Průměr sopečné bomby může dosáhnout sedmi metrů a tyto útvary se nacházejí na svazích téměř všech sopek.
Typy sopečných erupcí
Jak poukázal N. V. Koronovsky v knize „Základy geologie“, která zkoumá strukturu sopek a typy erupcí, všechny typy vulkanických struktur se vytvářejí v důsledku různých erupcí. Mezi nimi vyniká zejména 6 typů.
Kdy došlo k nejznámějším sopečným erupcím?
Roky sopečných erupcí lze snad považovat za vážné milníky v historii lidstva, protože v této době se změnilo počasí, zemřelo obrovské množství lidí a dokonce byly ze Země vymazány celé civilizace (např. na erupci obří sopky, minojská civilizace zemřela v 15 nebo 16 století před naším letopočtem).
V roce 79 n.l E. U Neapole vybuchl Vesuv, který pohřbil města Pompeje, Herculaneum, Stabia a Oplontium pod sedmimetrovou vrstvou popela, což vedlo ke smrti tisíců obyvatel.
V roce 1669 několik erupcí Etny, stejně jako v roce 1766, sopky Mayon (Filipíny) vedlo k hroznému zničení a smrti mnoha tisíc lidí pod proudy lávy.
V roce 1783 vybuchla na Islandu sopka Laki, což způsobilo pokles teploty, který vedl v roce 1784 k neúrodě a hladomoru v Evropě.
A na ostrově Sumbawa, který se probudil v roce 1815, nechal další rok celou Zemi bez léta a světovou teplotu snížil o 2,5 °C.
V roce 1991 jej dočasně snížila svým výbuchem i sopka na Filipínách, byť o 0,5 °C.
Od pradávna lidé vídali černé mraky, oheň a ohnivé kameny, které z ní občas praskaly.
Staří Římané věřili, že tento ostrov je branou do pekla a že zde žije Vulcan, bůh ohně a kovářství. Podle jména tohoto boha se těmto začalo říkat sopky.
Sopečná erupce může trvat několik dní nebo dokonce měsíců. Po silné erupci se sopka na několik let a dokonce desetiletí vrátí do klidového stavu. Takovým sopkám se říká platný.
Existují sopky, které vybuchly v dobách dávno minulých. Některé z nich si zachovaly tvar krásného kužele. Lidé nemají žádné informace o jejich aktivitách. Říká se jim vyhynulé, jako například na Kavkaze, Elbrusu a Kazbeku, jejichž vrcholy jsou pokryty jiskřivou, oslnivou bílou. Ve starověkých vulkanických oblastech se nacházejí hluboce zničené a erodované sopky. V naší zemi jsou takovými regiony Krym, Transbaikalia a další místa.
Sopky mají obvykle kuželovitý tvar se svahy, které jsou mírnější na jejich základnách a strmější na jejich vrcholech.
Pokud vyšplháte na vrchol aktivní sopky v jejím klidném stavu, můžete vidět kráter – hlubokou prohlubeň se strmými stěnami, podobnou obří míse. Dno kráteru je pokryto úlomky velkých i malých kamenů a z trhlin na dně a stěnách kráteru stoupají proudy plynu a páry. Někdy se klidně vynoří zpod kamenů a ze spár, někdy prudce vybuchnou, se syčením a pískáním. Kráter je naplněn dusivým; stoupající vzhůru tvoří mrak na vrcholu sopky. Sopka může klidně kouřit měsíce a roky, dokud nedojde k erupci. Této události často předchází ; Je slyšet podzemní dunění, uvolňování par a plynů zesiluje, nad vrcholem sopky houstnou mraky.
Poté pod tlakem plynů unikajících z útrob země dno kráteru exploduje. Hustá černá mračna plynů a vodní páry smíchané s popelem jsou vymrštěna do vzdálenosti tisíců metrů a ponoří okolí do tmy. S výbuchem a řevem odlétají z kráteru kusy rozžhavených kamenů a vytvářejí obří svazky jisker. Popel padá z černých hustých mraků na zem a občas padají přívalové deště, které tvoří proudy bahna, které se valí ze svahů a zaplavují okolí. Tmu neustále protínají blesky. Sopka duní a chvěje se, jejími ústy stoupá roztavená ohnivá tekutá láva. Vře, přetéká přes okraj kráteru a řítí se v ohnivém proudu po svazích sopky, spaluje a ničí vše, co mu stojí v cestě.
Při některých sopečných erupcích láva neteče. Sopečné erupce se vyskytují i na dně moří a oceánů. Námořníci se o tom dozvědí, když náhle uvidí sloupec páry nad vodou nebo „kamennou pěnu“ plovoucí na hladině - pemzu. Někdy lodě narazí na nečekaně se objevily mělčiny tvořené novými sopkami na dně. Postupem času jsou tyto mělčiny - magmatické hmoty - erodovány mořskými vlnami a mizí beze stopy.
Některé podvodní sopky tvoří kužely, které vyčnívají nad hladinu vody v podobě ostrůvků.
Lidé si velmi dlouho nedokázali vysvětlit příčiny sopečných erupcí. Tento přírodní jev lidi děsil. Staří Řekové a Římané a později Arabové však dospěli k závěru, že v útrobách Země je velké moře podzemního ohně. Poruchy tohoto moře způsobují sopečné erupce na povrchu Země.
Na konci minulého století se od geologie oddělila speciální věda - vulkanologie. Nyní se v blízkosti některých aktivních sopek organizují vulkanologické stanice - observatoř, kde vědci provádějí neustálá pozorování sopek. Takovou vulkanologickou stanici máme zřízenou na Kamčatce ve vesnici Klyuchi. Když jedna ze sopek začne působit, vulkanologové se okamžitě vydají k sopce a pozorují erupci.
Studiem sopečné lávy můžete pochopit, jak se roztavený materiál změnil na pevnou skálu.
Vulkanologové také studují vyhaslé a zničené starověké sopky. Hromadění takových pozorování a znalostí je pro geologii velmi důležité.
Starověké zničené sopky, aktivní před desítkami milionů let a téměř v rovině s povrchem Země, pomáhají vědcům rozpoznat, jak roztavené hmoty umístěné v útrobách Země pronikají do pevné zemské kůry a co je výsledkem jejich kontaktu s horninami. Obvykle se v místech kontaktu v důsledku chemických procesů tvoří minerální rudy - ložiska železa, zinku a dalších kovů.
Výtrysky páry v kráterech sopek, které jsou tzv fumaroly, nést s sebou některé látky v rozpuštěném stavu. Síra, čpavek a kyselina boritá, které se používají v průmyslu, se ukládají podél trhlin v kráteru a kolem takových fumarolů.
Sopečný popel a láva obsahují mnoho sloučenin prvku draslíku a stávají se velmi úrodnými půdami. Na takových půdách se vysazují zahrady nebo se půda využívá k polnímu obdělávání. Přestože je život v blízkosti sopek nebezpečný, téměř vždy tam rostou vesnice nebo města.
Proč dochází k sopečným erupcím a odkud se v nitru zeměkoule bere tak obrovská energie?
Objev jevu radioaktivity u některých chemických prvků, zejména uranu a thoria, naznačuje, že se uvnitř Země hromadí teplo z rozpadu radioaktivních prvků. Studium atomové energie tento názor dále podporuje.
Hromaděním tepla v Zemi ve velkých hloubkách se látka zahřívá. Země. Teplota stoupne tak vysoko, že by se tato látka měla roztavit, ale pod tlakem horních vrstev zemské kůry se udržuje v pevném stavu. V těch místech, kde vlivem pohybu zemské kůry a vzniklých trhlin tlak svrchních vrstev slábne, přecházejí horké hmoty z pevného skupenství do kapalného.
Masa roztavené horniny, nasycená plyny, vytvořená hluboko v útrobách Země se nazývá. Pod silným tlakem uvolněných plynů, které taví okolní horniny, si razí cestu a tvoří průduch, neboli kanál, vulkánu.
Uvolněné plyny explodují tak, že si uvolní cestu podél průduchu, rozbijí pevné kameny a vymrští jejich kusy do velkých výšek. Tento jev vždy předchází výronu lávy a je vždy doprovázen zemětřeseními v okolí sopky.
Stejně jako něco rozpuštěného v perlivém nápoji má tendenci vytékat, když odvíčkujete láhev a tvoří pěnu, tak v kráteru sopky je zpěněné magma rychle vyvrženo plyny, které se z něj uvolňují, rozstřikuje a roztrhává rozžhavenou hmotu do kousky.
Po ztrátě značného množství plynu se magma vylévá z kráteru a proudí jako láva po svazích sopky.
Pokud si magma v zemské kůře nenajde cestu na povrch, pak tvrdne v podobě žilek v puklinách zemské kůry. Stává se, že roztavené magma ztuhne pod zemí na velké ploše a vytvoří obrovské homogenní těleso, které expanduje hlouběji. Jeho rozměry mohou dosahovat v průměru stovek kilometrů. Taková zmrzlá tělesa zasazená v zemské kůře se nazývají batolity.
Někdy magma pronikne trhlinou, nadzvedne vrstvy země jako kupole a zamrzne ve tvaru podobném bochníku chleba. Tomuto druhu výchovy se říká lakolit.
Láva se liší obsahem a může být tekutá nebo hustá. Pokud je láva tekutá, pak se šíří dostatečně rychle a tvoří se na své cestě Lavaiady. Plyny, které uniknou z kráteru, vyvrhnou horké fontány lávy, jejíž šplouchnutí zmrzne na kamenné kapky - lávové slzy. Hustá láva teče docela pomalu, láme se na bloky, které se vrší na sebe. Pokud se sraženiny takové lávy během vzletu otáčejí, mají podobu vřetena nebo koule. Takové zmrzlé kusy lávy různých velikostí se nazývají vulkanické bomby. Pokud láva přetékající plyny ztvrdne, vytvoří se kamenná pěna - pemza. Pemza je velmi lehká a plave na vodě a při podvodních erupcích vyplave na hladinu moře. Úlomky lávy o velikosti hrášku nebo lískového oříšku vyvržené během erupce se nazývají lapilli. Existuje ještě jemnější magmatický materiál - sopečný popel. Padá na sopečné svahy a cestuje na velmi dlouhé vzdálenosti a postupně se mění v tuf. Tuf je velmi lehký, porézní materiál, snadno se piluje. Dodává se v různých barvách.
V současné době je na světě známo několik desítek aktivních sopek. Většina z nich se nachází podél břehů Tichého oceánu, včetně našich sopek na Kamčatce.
Když většina lidí slyší slovo „sopka“, vybaví se jim Vesuv, Fudži nebo sopky Kamčatky – elegantní hory ve tvaru kužele.
Ve skutečnosti existují i jiné typy sopek, které jsou zcela odlišné od těch, na které jsme zvyklí. Už jsme o tom mluvili.
Nyní se podíváme na další typ vulkanismu – puklinu.
Erupce sopky Plosky Tolbačik (foto z your-kamchatka.com)
Úloha sopek ve vývoji života na Zemi je významná. Podle některých hypotéz vznikaly první živé organismy kolem podvodních sopek; sopky dokázaly před 700 miliony let roztavit ledovou Zemi a způsobit jaro života; sopky na Sibiři „pomohly“ zahájit éru dinosaurů a sopky v Indii ji pomohly ukončit. Sopka v Indonésii téměř zničila lidskou rasu a sopka v Yellowstone několikrát pokryla polovinu moderních Spojených států popelem.
1
Jak vzniká typická sopka? Mnoho z nich se nachází v oblastech, kde se střetávají tektonické desky. Příkladem jsou sopky v „ohnivém kruhu“ kolem Tichého oceánu: na Kamčatce v Japonsku, Indonésii, na Novém Zélandu a na tichomořském pobřeží Severní a Jižní Ameriky.
Když se oceánská tektonická deska srazí s kontinentální deskou, oceánská deska se pohybuje dolů, protože je hustší a těžší kvůli svému chemickému složení. V tomto případě se nečistoty obsažené v oceánské desce (zejména voda) zahřejí a začnou prosakovat nahoru přes plášť pod kontinentální deskou. Kupodivu to způsobuje, že pevná hmota v horní vrstvě pláště taje a mění se v magma. K tomu dochází ze stejného důvodu jako sníh taje, když se na něj posype sůl: kontaminace pevné látky nečistotami snižuje bod tání. Díky velkému množství plynů rozpuštěných v magmatu a pod vysokým tlakem magma stoupá a způsobuje sopečnou erupci.
Sopky vznikají také tam, kde se desky rozcházejí, například podél Velké příkopové propadliny na rozhraní africké a arabské tektonické desky.
2
Sopka Erta Ale v Etiopii. (foto - Michail Korostelev)
V důsledku této divergence se po několika milionech let oddělí od kontinentu moderní území Somálska, Tanzanie a Mosambiku ve východní Africe a uprostřed Afriky vznikne nový oceán.
3
Kilimandžáro je sopka v severovýchodní Tanzanii, nejvyšší vrchol Afriky.
Navíc většina míst, kde se desky rozcházejí, není na kontinentu, ale pod vodou podél středooceánských hřbetů. Právě v těchto místech byl učiněn jeden z hlavních biologických objevů dvacátého století – ekologické systémy hydrotermálních průduchů.
V 90. letech navrhl německý vědec Günter Wachtershauser hypotézu o původu života v okolí hydrotermálních průduchů, které se říkalo „svět železa a síry“. Podle této hypotézy nevznikal život na Zemi Sluncem, ale energií sopek a v počáteční fázi, ještě před objevením se proteinů a DNA, využíval sirovodík, kyanovodík, železo, nikl a uhlík. oxid monoxidu.
4
Podvodní erupce sopky
O několik miliard let později sopky znovu pomohly životu na Zemi. V 50. a 60. letech 20. století našli geologové Sir Douglas Mawson a Brian Harland fosilní důkazy o ledovci, který pokrýval tropické zeměpisné šířky před 850 až 630 miliony let. Vědci navrhli, že Země prošla obdobím, kdy byla zcela pokryta ledem. Tato hypotéza se nazývá Země sněhové koule. Proti Mawsonovi a Harlandovi protestoval ruský klimatolog Michail Budyko, který provedl výpočty a ukázal, že zmrzlou Zemi nebude nikdo rozmrazovat, protože led by odrážel sluneční paprsky do vesmíru a Země by zůstala „sněhovou koulí“. navždy. Teprve v roce 1992 Američan Joseph Lynn Kirschvink doložil domněnku, že Země rozmrzla skleníkovým efektem plynů, které do atmosféry uvolňují sopky. Poté na Zemi přišlo skutečné jaro: vznikla velká mnohobuněčná zvířata ediakarského a kambrického období.
Magmatismus(Magmatismus) - geologické procesy spojené se vznikem magmatu, jeho pohybem v zemské kůře a jeho výlevem na povrch, včetně činnosti sopek (vulkanismus).
Vulkanismus(Vulkanismus; Vulkanismus; Vulkanicita) - soubor procesů a jevů způsobených pohybem magmatu ve svrchním plášti, zemské kůře a jeho pronikáním z hlubin Země na zemský povrch. Typickým projevem vulkanismu je vznik vyvřelinových geologických těles při zanášení magmatu a jeho tuhnutí v sedimentárních horninách a také výlev magmatu (lávy) na povrch se vznikem specifických tvarů terénu (vulkánů).
5
Sopka Karymsky je jednou z nejaktivnějších sopek na Kamčatce
„Vulkanismus je fenomén, díky kterému se během geologické historie vytvořily vnější obaly Země – kůra, hydrosféra a atmosféra, tedy stanoviště živých organismů – biosféra“ – tento názor vyjadřuje většina vulkanologů , to však není zdaleka jediná představa o vývoji geografických schránek.
Vulkanismus je podle moderních pojetí vnější, tzv. výlevná forma magmatismu – proces spojený s pohybem magmatu z nitra Země na její povrch. V hloubce 50 až 350 km se v tloušťce naší planety tvoří kapsy roztavené hmoty – magmatu. Podél oblastí drcení a zlomů zemské kůry magma stoupá a vylévá se na povrch v podobě lávy (od magmatu se liší tím, že neobsahuje téměř žádné těkavé složky, které se při poklesu tlaku od magmatu oddělují a odcházejí do atmosféry.S těmito výlevy magmatu na povrch, sopky.
6
Fudži je nejvyšší hora (3776 m) v Japonsku. Je to sopka s kráterem o průměru asi 500 metrů a hloubce až 200 metrů. K nejničivějším erupcím došlo v letech 800, 864 a 1707.
V současnosti jich bylo po celém světě identifikováno přes 4 tisíce. sopky.
7
Odtud
NA aktuální zahrnují sopky, které vybuchly a projevily solfatarickou aktivitu (uvolnění horkých plynů a vody) za posledních 3500 let historického období. V roce 1980 jich bylo 947.
NA potenciálně aktivní Patří mezi ně holocénní sopky, které vybuchly před 3500-13500 lety. Je jich přibližně 1343.
8
Mount Ararat je sopka, která je považována za vyhaslou. Ve skutečnosti je stejně jako ostatní kavkazské sopky, které vykazovaly sopečnou aktivitu v pozdních čtvrtohorách: Ararat, Aragats, Kazbek, Kabardzhin, Elbrus atd., potenciálně aktivní. V centrálním sektoru severního Kavkazu byly v pozdním pleistocénu a holocénu opakovaně pozorovány erupce sopky Elbrus.
NA podmíněně zaniklý sopky jsou v holocénu považovány za neaktivní, ale zachovaly si své vnější formy (mladší než 100 tisíc let).
9
Shasta je vyhaslá sopka v jižních Kaskádových horách ve Spojených státech amerických.
Vyhaslé sopky erozí výrazně přepracovaná, zchátralá, nevykazující za posledních 100 tis. let.
Puklinové sopky se projevují výronem lávy na zemský povrch podél velkých puklin či rozsedlin. V určitých časových obdobích, zejména v pravěku, dosáhl tento typ vulkanismu poměrně širokého rozsahu, v důsledku čehož bylo na povrch Země vyneseno obrovské množství sopečného materiálu - lávy. Mohutná pole jsou známá v Indii na náhorní plošině Deccan, kde pokrývala plochu 5 105 km2 s průměrnou mocností 1 až 3 km. Známý také na severozápadě Spojených států a na Sibiři. V té době byly čedičové horniny z puklinových erupcí ochuzeny o oxid křemičitý (asi 50 %) a obohaceny o železité železo (8-12 %). Lávy jsou pohyblivé, tekuté, a proto se daly vysledovat desítky kilometrů od místa jejich výlevu. Mocnost jednotlivých toků byla 5-15m. V USA, stejně jako v Indii, se nahromadilo mnoho kilometrů vrstev, to se dělo postupně, vrstvu po vrstvě, po mnoho let. Takové ploché lávové útvary s charakteristickou stupňovitou formou reliéfu se nazývají náhorní bazalty nebo pasti.
12
Zachyťte čediče v horní části řeky Colorado.
Sibiřské pasti – jedna z největších pastí provincií se nachází na Východosibiřské platformě. Sibiřské pasti se vysypaly na rozhraní paleozoika a druhohor, permu a triasu. Ve stejné době došlo k největšímu (permsko-triasovému) vymírání druhů v historii Země. Jsou vyvinuty na ploše asi 4 miliony km², objem vyvřelých tavenin činil asi 2 miliony km³ výlevných a intruzivních hornin.
13
Náhorní plošina Putorana se skládá z pastových čedidel. Vodopád na náhorní plošině Putorana. (Autor - Sergey Gorshkov)
Před 250 miliony let, na hranici paleozoika a druhohor, došlo na území vulkanické provincie zvané Sibiřské pasti, soustředěné v oblasti moderního Norilsku, k masivním erupcím lávy. Během několika set tisíc let se na ploše asi 4 milionů kilometrů čtverečních rozprostřely 2 miliony kubických kilometrů lávy. Ve stejné době došlo k největšímu vymírání v historii Země, při kterém bylo zničeno 96 % mořských a asi 70 % suchozemských živočišných druhů. Jedna z teorií říká, že masové vymírání způsobila „sopečná zima“. Za prvé, sopečný prach znečistil atmosféru, způsobil globální ochlazení a nedostatek světla pro rostliny. Sirnaté sopečné plyny zároveň způsobily kyselé deště z kyseliny sírové, které ničily rostliny na souši a měkkýše v moři. Poté došlo ke globálnímu oteplování v důsledku emitovaného oxidu uhličitého a skleníkového efektu.
Po každém velkém vyhynutí vzkvétají nové druhy. Po vyhynutí paleozoických druhů se oblíbenci stali dinosauři. Dinosauři zase vyhynuli před 65 miliony let. Vymírání dinosaurů se dlouhou dobu vysvětlovalo srážkou Země s asteroidem, který spadl na poloostrově Yucatán v jižním Mexiku. Ale podle nového výzkumu Gerty Keller z Princetonu a Thierryho Adatteho ze Švýcarska byly hlavní příčinou smrti dinosaurů dekánské pasti - sopky, které zaplavily polovinu území moderní Indie lávou během 30 tisíc let a způsobily také „ sopečná zima“.
14
Deccan Plateau (Deccan Plateau nebo Southern Plateau), která pokrývá území téměř celé jižní Indie
Deccan Plateau je velká provincie past nacházející se v Hindustanu a tvoří Deccan Plateau. Celková tloušťka čedičů v centru provincie je více než 2 000 metrů; jsou vyvinuty na ploše 1,5 milionu km². Objem bazaltů se odhaduje na 512 000 km3. Dekanské pasti začaly proudit na hranici mezi křídou a paleogénem a jsou také spojeny s událostí vymírání křídy a paleogénu, která vyhladila dinosaury a mnoho dalších druhů.
Vědci věděli, že k sérii erupcí, které vytvořily provincii Deccan Trap, došlo poblíž hranice mezi křídou a paleogénem, kdy došlo k hromadnému vymírání. Nyní, po studiu hornin v Indii a mořských sedimentů z této éry, tvrdí, že se jim poprvé podařilo jasně propojit vulkanismus na Dekanské plošině a smrt dinosaurů.
Nejsilnější fáze období vulkanismu v Deccanu skončila, když už začalo masové vymírání. Zároveň se z těchto vulkánů uvolnil oxid uhličitý a siřičitý, který mění podnebí (láva, ze které se šířila mnoho stovek kilometrů a vytvořila vrstvy čediče silné dva kilometry), bylo emitováno 10krát více, než když asteroid zasáhl Yucatan.
Vědcům se také podařilo vysvětlit zpoždění prudkého vzestupu vývoje mořských tvorů (který je jasně patrný na mořských fosiliích po hranici mezi křídou a paleogénem). Faktem je, že k poslednímu nárůstu vulkanismu v Deccanu došlo 280 tisíc let po vyhynutí. To zpozdilo obnovu počtu mikroorganismů v mořích.
V současné době je puklinový vulkanismus rozšířen na Islandu (sopka Laki), na Kamčatce (sopka Tolbačinskij) a na jednom z ostrovů Nového Zélandu. K největší lávové erupci na ostrově Island podél obří trhliny Laki, dlouhé 30 km, došlo v roce 1783, kdy se láva dostala na povrch na dva měsíce. Za tuto dobu se vylilo 12 km 3 čedičové lávy, která zaplavila téměř 915 km 2 přilehlé nížiny s vrstvou 170 m silnou. Podobná erupce byla pozorována v roce 1886. na jednom z ostrovů Nového Zélandu. Po dobu dvou hodin bylo na 30 km úseku aktivních 12 malých kráterů o průměru několika set metrů. Erupce byla doprovázena výbuchy a uvolňováním popela, který pokrýval plochu 10 tisíc km2, v blízkosti pukliny dosáhla tloušťka krytu 75 m. Výbušný účinek byl zesílen silným uvolňováním par z jezerních pánví přiléhajících k trhlině. Takové výbuchy, způsobené přítomností vody, se nazývají freatické. Po erupci se na místě jezer vytvořila prohlubeň ve tvaru drapáku o délce 5 km a šířce 1,5-3 km.
15
Celkový objem vyvržených pyroklastik byl 1 km3, láva - 1,2 km3, celkový - 2,2 km3. Jednalo se o největší čedičovou erupci v kurilsko-kamčatském sopečném pásu v historických dobách, jednu z patnácti erupcí 20. století, jejíž objem produktů přesáhl 1 milion metrů krychlových. km., jedna ze šesti velkých puklinových erupcí pozorovaných na světě v historických dobách. Díky intenzivnějšímu systematickému výzkumu je erupce Great Fissure Tolbachik v současnosti jednou ze tří nejstudovanějších velkých sopečných erupcí.
Lávy, které v minulosti způsobily tak rozsáhlé události, jsou zastoupeny nejběžnějším typem na Zemi – čedičem. Jejich název naznačuje, že se následně proměnily v černou a těžkou skálu - čedič.
Rozsáhlá čedičová pole (lapače) stará stovky milionů let skrývají stále velmi neobvyklé formy. Tam, kde vycházejí na povrch prastaré pasti, jako například na útesech sibiřských řek, najdete řady vertikálních 5- a 6-bokých hranolů. Jedná se o sloupcovou separaci, která vzniká při pomalém ochlazování velké hmoty homogenní taveniny. Čedič postupně ubývá na objemu a praská v přesně definovaných rovinách. Zní to povědomě, že?
18
Izrael. Řeka Zawitan. Hranolové bazény. (a tohle už je moje)
Golanské výšiny (Ramat HaGolan) jsou součástí čedičové plošiny vulkanického původu, jejíž celková plocha je 35 000 km2. Geologové se domnívají, že stáří Golan je asi jeden a půl milionu let.
Golanská plošina na západě hraničí s pánví Jordánu a na východě dosahuje kaňonu Nahal Rakkad (přítok řeky Jarmúk) a řetězu vysokých kopců (Hermonské výběžky), sestupujících ze severu na jih od 1000 m do 350 m nad mořem. hladina moře. Několik desítek vyhaslých sopek (včetně Avital, Varda a Hermonit, nad 1200 m nad mořem), některé s nedotčenými a zdeformovanými krátery, pokrylo plošinu a přilehlé oblasti v nedávné geologické době lávou, čímž vznikla charakteristická krajina černých čedičových hornin a hnědý tuf (vulkanické emise) ležící na vrcholu sedimentárních křídových a vápencových hornin. Potoky, tekoucí převážně na západ a hustě pokryté křovím podél břehů, zaplavovaly do půdy hluboké soutěsky, často s vodopády na římsách.
A čedičová plošina se rozlévala přes další skály, římsy a vodopády. a hranoly v řekách - no, ty jsou velmi vhodné pro puklinový vulkanismus. P.S. Všechny fotografie ilustrující text byly nalezeny na internetu. Kde věděla, uvedla přesné autorství.
