Essentiellement, un volcan est un trou dans la croûte terrestre. Lorsqu’un volcan entre en éruption dans les profondeurs de la Terre, des roches chaudes remontent à la surface par ce trou. Les volcans souvent actifs sont dits actifs. Les volcans qui pourraient devenir actifs dans le futur sont appelés dormants. Un volcan éteint est un volcan dont l'activité a cessé pour toujours.
Où sont les volcans ?
Il existe environ 840 volcans actifs dans le monde. Il n’y a généralement que 20 à 30 éruptions par an. La plupart des volcans sont situés près des bords des plaques géantes qui constituent ensemble les couches externes de la Terre. Un tremblement de terre se produit toutes les 30 secondes dans le monde, et seuls quelques-uns d’entre eux présentent un réel danger.
Structure du volcan
Pour ceux qui souhaitent découvrir de quoi est fait le volcan, nous vous conseillons d’étudier en détail et attentivement les images suivantes :
Quel est le plus grand volcan du monde ?
Le plus grand volcan du monde est le Mauna Loa à Hawaï aux USA, dont le dôme mesure 120 km de long et 50 km de large. Le volcan Lo'ihi est un volcan actif au large des îles hawaïennes. Il passe sous l'eau sur 900 m et remontera à la surface entre 10 000 et 100 000 ans. Vous pouvez voir ce volcan sur la photo ci-dessous :
Comment s’appellent les vagues à grande vitesse ?
Les ondes de vitesse sont des ondes sismiques profondes qui traversent la Terre à des vitesses pouvant atteindre des milliers de km/h. Ils sont beaucoup plus rapides que le son.
Quelle est la plus grande lave ?
En Islande, en 1783, il y a eu une très forte éruption de fissure. Dans le même temps, le rouge s'est répandu sur une distance de 65 à 70 km.Quand les gens marchaient-ils sur la mer ?
Le volcan Kat Mai en Alaska, aux États-Unis, a produit en 1912 une telle éruption de pierre ponce flottante que les gens marchaient sur la mer.
Combien y a-t-il de volcans actifs sur terre ?
Il existe actuellement environ 1 300 volcans actifs sur terre. Il y en a aussi beaucoup sous l'eau, mais leur nombre fluctue, certains cessant leur activité, tandis que d'autres surgissent. Tout volcan endormi peut soudainement exploser. Par conséquent, les volcans qui ont été actifs au moins une fois au cours des 10 000 dernières années sont considérés comme actifs.
Qu'est-ce qu'une éruption volcanique ? Les éruptions volcaniques sont une série d'explosions semblables à des canons. Ils se poursuivent à intervalles d'heures et de minutes et résultent de l'accumulation d'un grand volume de gaz sous la lave. Lors de telles éruptions, des parties du cratère s'envolent, dont la taille peut atteindre la taille d'un bus.
Qu'est-ce qu'une éruption plinienne ?
Lorsque le gaz chaud est saturé de gaz et remplit le volcan, son cratère explose, le rejetant à une vitesse deux fois plus rapide. L'éruption est si violente que le magma se brise en petits morceaux et, en quelques heures, le sol peut être recouvert d'une couche de cendres. L'éruption de 79 eut le même caractère. Dans le même temps, l’écrivain romain Pline n’a pas pu s’échapper, ce type d’éruption est donc plinien.Qu'est-ce que l'éruption du Stomboli ?
Si le magma est suffisamment liquide, une croûte peut se former au-dessus du lac de lave dans le cratère du volcan. Dans le même temps, de grosses bulles de gaz flottent et explosent la coque, projetant des bombes volcaniques du sol de lave en fusion et des débris de lave. Ce type d'éruption est strombolienne de l'île volcanique italienne de Stromboli.Quelle a été l’éruption volcanique la plus puissante ?
L'éruption volcanique la plus puissante s'est produite il y a environ 20 000 ans, lorsque le volcan Toba faisait rage sur l'île de Sumatra en Indonésie. Un cratère de 100 km s'est formé en son centre, et l'autre partie de l'île a été ensevelie sous une couche de roche volcanique de plus de 300 m d'épaisseur.
Pourquoi Pompéi a-t-elle péri ?
Tout au long de l’histoire de l’humanité, les volcans ont été dangereux pour les personnes vivant à proximité. En 79 après JC, la ville romaine de Pompéi a été rasée par l'éruption du volcan Vésuve. Aujourd’hui encore, les éruptions les plus fortes causent des dommages aux humains.
Quand est née la légende de l’Atlantide ?
Vers 1645 avant JC. e. L'île grecque de Santorin a explosé. En conséquence, la civilisation minoenne fut détruite. Ce fait a servi de point de départ à la légende du continent disparu de l'Atlantide.
Informations utiles sur les volcans, geysers, photos de volcans
Les objets les plus dangereux et imprévisibles à la surface de la Terre sont volcans- des formations géologiques qui surgissent au-dessus des fissures de la croûte terrestre, à travers lesquelles du magma chaud fait irruption dans la terre, brûlant sur son passage tous les êtres vivants, chauds et fragments de roches.
Dans ce cas, les volcans sont divisés en actif endormi et éteint. Le magma en éruption est appelé lave. Parfois, il sort lentement des fissures, et à d'autres moments, le volcan entre en éruption dans une explosion de vapeur, de cendres, de poussière et de cendres volcaniques. Ce sont ces processus qui entraînent des conséquences qui ne profitent pas aux gens. L’homme d’aujourd’hui n’a d’autre moyen de résister à une éruption volcanique que de s’échapper.
Que sont les coulées pyroclastiques ? Lorsque le cratère d'un volcan est exposé, il brise les roches et crée d'énormes quantités de débris, de cendres et de pierre ponce, des matières pyroclastiques. Lors des éruptions, ils sont les premiers à remonter le conduit. Une fois le trou élargi, le magma commence à en sortir. Dans ce cas, le nuage pyroclastique devient si épais qu’il ne peut pas se mélanger à l’air pour s’élever. De ce fait, il s'écoule sous forme de coulées pyroclastiques chaudes qui se déplacent à des vitesses énormes pouvant atteindre 200 km/h. Ils peuvent couvrir le territoire de produits éruptifs.
Quels types de volcans existe-t-il ?
Là où les plaques tectoniques s'écartent, le magma s'écoule à travers les interstices, formant volcans fissuré. Formes de lave épaisses rapidement solidifiées volcans à monticules. Lors de puissantes éruptions volcaniques, un cratère de caldeira se produit. L'eau y coule souvent, puis un lac se forme. Les plus spécifiques sont stratovolcans, composées alternativement de couches de lave et de cendres.
La lave sortant des volcans focaux et fissurés est généralement fluide. En refroidissant, il crée des roches basaltiques telles que le basalte, le gabbro et la dolérite. In situ, il devient des roches telles que l'andésite, le trachyte et la rhyolite.
Formations issues d'éruptions volcaniques
Colonnes de basalte. Une coulée dense de lave, une fois durcie, peut se briser en colonnes hexagonales de basalte, rappelant celles de la Grande Digue en Irlande du Nord.
Lave Pahoehoe. Parfois, les roches en surface durcissent rapidement, créant une fine croûte sur la lave encore visqueuse et chaude. Si la croûte a plusieurs centimètres d'épaisseur, elle refroidit à tel point que vous pouvez marcher dessus. Cependant, si la lave continue de couler, la croûte commence à se froisser. Les Hawaïens surnommaient cette lave « pahoehoe », ce qui signifie « ondulée ».
Lave aa. Si la lave se solidifie rapidement en une masse rugueuse, elle est appelée « aa ». Lors d’éruptions volcaniques sous-marines, comme sur les dorsales médio-océaniques, l’eau se refroidit instantanément et brise la lave en petites particules lisses appelées « oreillers ».
Volcans focaux. La plupart des volcans se situent le long des limites des plaques crustales, car ils se trouvent au-dessus d’une seule accumulation de magma circulant vers la surface. Même lorsque la plaque bouge, une telle source continue de rester en place, la brûlant et la traversant en différents points, formant une chaîne de volcans.
Quel type de lave les volcans peuvent-ils avoir ?
Les volcans peuvent émettre de la lave de deux types : aa-lavu Et lave ondulée.
L'Aa-lava est plus épaisse et pétrifie les roches pointues - les scories volcaniques.
La lave ondulée est une lave plus fluide et riche en gaz. Une fois durci, il crée des roches à la surface lisse et s'écoule parfois pour former de longues stalactites. Les nuages de cendres émis sont de la poudre de lave.
Comment apparaissent les geysers
Les points chauds et les geysers sont formés par le magma bouillant. Lorsqu’elle fuit, l’eau de pluie s’infiltre sous terre et rencontre du magma chaud. En raison de la pression, sa température va augmenter, puis le magma va remonter. Si, en montant, l'eau chaude se mélange à l'eau froide, elle s'écoule à la surface sous forme d'eau chaude. S'il rencontre un obstacle sur son chemin, il reste sous pression puis éclabousse dans un puissant courant appelé geyser.
Force d'éruption
les volcans peuvent exploser plus puissamment qu’une bombe atomique. En règle générale, cela se produit si le magma s'épaissit et devient si visqueux qu'il bouche l'embouchure du volcan. A l’intérieur, la pression augmente progressivement jusqu’à ce que le magma déloge un tel bouchon. La force des éruptions est mesurée par la quantité de cendres projetées dans l’air. Lorsque le magma s'écoule sous terre, il prend diverses formes grâce aux roches. En règle générale, le magma s'écoule dans les fissures des roches, un processus appelé intrusion conformable. Dans ce cas, des roches en forme de soucoupe se forment, telles que des lopolites, des roches en forme de lentille - des phacolites ou des roches plates - des seuils. Le magma visqueux peut pousser la roche suffisamment fort pour créer des fissures, un processus appelé intrusion de discordance.
Prévisions d'éruption. Dans quelle mesure est-il réaliste ?
Il est extrêmement difficile de prédire l’heure à laquelle le volcan se réveillera. Les éruptions d'Hawaï sont assez calmes, fréquentes et relativement prévisibles, mais la plupart des éruptions naturelles sont difficiles à prévoir. Un inclinomètre est utilisé comme l’un des moyens de déterminer une éruption à venir. C'est un appareil permettant de déterminer l'inclinaison des pentes d'un volcan. Si celle-ci augmente, le magma situé au centre du volcan gonfle et une éruption peut se produire. Mais il ne faut pas oublier que de tels changements surviennent peu de temps avant l’éruption, ce qui rend ce type de prévision dangereux.
6.1.Types de volcans
Chaque volcan actif a ses propres caractéristiques. De plus, il n’existe pas deux volcans complètement identiques, tout comme parmi la population multimillionnaire de notre planète, il n’y a pas deux personnes complètement identiques. Cependant, les volcans peuvent être regroupés en groupes présentant des caractéristiques similaires.
Par exemple, il existe trois types de volcans :
Volcans de la région. Actuellement, de tels volcans n’existent pas, ou pourrait-on dire, n’existent pas. Puisque ces volcans se limitent à libérer une grande quantité de lave à la surface d’une vaste zone ; c’est-à-dire que nous voyons ici qu’ils existaient dans les premiers stades du développement de la Terre, lorsque la croûte terrestre était assez mince et dans certaines zones, elle pouvait être complètement fondue.
Volcans fissuré . Ils se manifestent par l'effusion de lave sur la surface de la terre le long de grandes fissures ou fissures. À certaines périodes, principalement au stade préhistorique, ce type de volcanisme a atteint une échelle assez large, à la suite de laquelle une énorme quantité de matériau volcanique - la lave - a été transportée à la surface de la Terre. Des champs puissants sont connus en Inde sur le plateau du Deccan, où ils couvraient une superficie de 5. 10 5 km 2 avec une épaisseur moyenne de 1 à 3 km. Également connu dans le nord-ouest des États-Unis et en Sibérie. À cette époque, les roches basaltiques issues des éruptions de fissures étaient appauvries en silice (environ 50 %) et enrichies en fer ferreux (8 à 12 %). Les laves sont mobiles, liquides, et peuvent donc être retracées à des dizaines de kilomètres du lieu de leur effusion.
L'épaisseur des coulées individuelles était de 5 à 15 m. Aux États-Unis ainsi qu'en Inde, plusieurs kilomètres de strates se sont accumulés, cela s'est produit progressivement, couche par couche, sur de nombreuses années. De telles formations de lave plates avec une forme en relief caractéristique en escalier sont appelées basaltes des plateaux ou pièges.
Actuellement, le volcanisme de fissures est répandu en Islande (volcan Laki), au Kamtchatka (volcan Tolbachinsky) et sur l'une des îles de Nouvelle-Zélande. La plus grande éruption de lave sur l'île d'Islande, le long de la fissure géante de Laki, longue de 30 km, s'est produite en 1783, lorsque la lave a atteint la surface pendant deux mois. Pendant ce temps, 12 km 3 de lave basaltique se sont déversés, qui ont inondé près de 915 km 2 de la plaine adjacente avec une couche de 170 m d'épaisseur. Une éruption similaire a été observée en 1886 sur l'une des îles de Nouvelle-Zélande. Pendant deux heures, 12 petits cratères de plusieurs centaines de mètres de diamètre ont été actifs sur une distance de 30 km. L'éruption s'est accompagnée d'explosions et de dégagements de cendres, qui couvraient une superficie de 10 000 km 2, près de la fissure, l'épaisseur de la couverture atteignait 75 M. L'effet explosif a été intensifié par le puissant dégagement de vapeurs du lac bassins adjacents à la fissure. De telles explosions provoquées par la présence d'eau sont appelées phréatique. Après l'éruption, une dépression en forme de graben de 5 km de long et 1,5 à 3 km de large s'est formée à la place des lacs.
Type central. C'est le type de magmatisme volcanique le plus courant. Elle s'accompagne de la formation de montagnes volcaniques en forme de cône ; leur hauteur est contrôlée par des forces hydrostatiques. Le fait est que la hauteur h , à quelle lave liquide d'une densité de p je , provenant de la chambre magmatique primaire, est dû à la pression sur celle-ci de la lithosphère solide d'une épaisseur H et la densité p s . Cette relation peut être exprimée par l'équation suivante :
ghp s = GHP je
Où, g - Accélération de la gravité.
( h - H )/ H =( p s - p je )/ p s
Expression<h - H > et est la hauteur de la montagne volcanique h ; attitude ( p s - p je )/ p s peut être exprimé comme un certain coefficient de densité j , alors h = jH . Étant donné que cette équation relie la hauteur du volcan à l'épaisseur de la lithosphère via un certain coefficient de densité, qui est différent selon les régions, cela signifie que la hauteur du volcan est différente selon les régions du globe.
Résumant les données sur l'activité des volcans de type central, les scientifiques ont proposé de classer les volcans selon la nature de leur activité (Fig. 1).
Au type hawaïen les éruptions comprennent le Mauna Loa, le Kilauea sur les îles hawaïennes, certains volcans en Islande, le Nyamlyagira et le Niragongo en Afrique. À bien des égards, Plosky Tolbachik au Kamtchatka est proche du type hawaïen. L'activité de ces volcans est caractérisée par une effusion calme et sans explosion de lave basaltique coulante et par l'absence de puissants dégagements de gaz et de vapeur. Lorsque le cratère déborde, la lave déborde et dévale les pentes, formant de longs ruisseaux. Les pentes de ce type de volcans sont très douces ; leur forme ressemble à un bouclier géant, c'est pourquoi on les appelle aussi volcans boucliers.
D'après l'activité du volcan Stromboli, type strombolienéruptions. La lave basaltique de ces volcans est un peu plus visqueuse que celle des volcans hawaïens, mais reste assez mobile. Des gaz volcaniques en sont libérés par des explosions, formant des bombes volcaniques tourbillonnantes. Il n'y a pas ou très peu de cendres. Les volcans coniques au sommet tronqué sont constitués de laves intercalaires et de produits d'activité explosive, c'est-à-dire Ce sont des volcans en couches typiques (stratovolcans).
Pour Type vulcain Les éruptions, comme celle du volcan Vulcano sur les îles Éoliennes, sont caractérisées par une lave andésite-basaltique visqueuse, qui libère difficilement des gaz. La lave obstrue souvent le cratère d'un volcan. Les gaz s'accumulent sous le bouchon volcanique et éclatent avec une grande force, projetant des bombes, des lapilli et des cendres. Les morceaux de lave visqueuse ne peuvent pas s'enrouler dans l'air, mais lorsqu'ils sont refroidis, ils se fissurent et prennent l'apparence d'une croûte de pain. Lors des éruptions, la lave est également libérée sous forme de courts ruisseaux. La lave solidifiée a une surface en blocs.
Type vésuvienne les éruptions sont proches de celle de Vulcain, mais s'en distinguent par une très forte activité explosive. Les éruptions volcaniques de ce type sont provoquées par des laves un peu plus acides, avec plus de silice, et donc plus visqueuses. Les gaz et les vapeurs accumulés sous le bouchon de lave ont éclaté vers le haut, projetant de grandes quantités de cendres, de lapilli et de bombes. La forme caractéristique des bombes se présente sous la forme de galettes et de pains avec une surface fissurée (les formes tordues ne se forment pas en raison de l'état visqueux de la lave). Les coulées de lave sont courtes et généralement de forme irrégulière. Par type de structure, les volcans appartiennent aux stratovolcans. Le type vésuvienne comprend le Vésuve et l'Etna en Italie, ainsi que de nombreux volcans du Kamtchatka et des îles Kouriles.
Type plinien L'éruption est un développement ultérieur de celle du Vésuve. Il se caractérise par de fortes explosions de gaz ascendantes, qui s'élèvent à une hauteur de plusieurs kilomètres, puis forment un nuage en expansion, en forme de couronne de pin italien. De fortes explosions entraînent la destruction du cône volcanique.
Caractéristiques des éruptions volcaniques Type péléien(du nom du volcan Mont Pelé) sont dus à la très grande viscosité de la lave éjectée qui, une fois solidifiée, obstrue fermement le cratère du volcan. Les gaz en profondeur développent une pression énorme et, à la fin, une explosion colossale se produit avec la libération d'énormes quantités de cendres, de bombes et de gaz. Ce nuage de gaz très chauffé avec une température allant jusqu'à 700 0 C, rempli de pierre, dévale rapidement la pente du volcan, entraînant avec lui la destruction et la mort. En même temps, le nuage grandit vers le haut pour former une énorme colonne bouclée. De tels nuages de cendres et de gaz très chauffés sont appelés nuages brûlants. Les volcans de type péléien, en plus du mont Pelé, comprennent Katmai en Alaska, Bezymianny au Kamtchatka et d'autres.
Enfin, on distingue les éruptions type bandaisan(Bandai-san est l'un des grands volcans japonais), qui se caractérise par une activité purement explosive, sans lave sortant sous forme de coulées ou de dômes à la surface. Le cratère du volcan est fermé par de la lave visqueuse, qui ne permet pas aux gaz et aux vapeurs de s'échapper. Puis, à un certain moment, une puissante explosion se produit, à la suite de laquelle tout le volcan s'effondre et une masse de lave gelée est projetée. La lave fraîche ne remonte pas à la surface. Cela inclut le Krakatoa en Indonésie, ainsi que certains autres volcans.
Les types d’activités considérés incluent les volcans de type central, qui règnent en maître dans la période moderne de la vie terrestre. Mais dans les époques géologiques passées, les éruptions de type fissure étaient également très répandues, caractérisées par l'effusion de lave provenant de fissures béantes dans la croûte terrestre. Actuellement, des éruptions de ce type se produisent en Islande, c'est pourquoi les volcans fissurés sont également appelés volcans. Type islandais.
Il ne faut pas penser qu’un seul et même volcan fonctionne selon un seul type. Les volcans passent par un certain chemin de développement au cours de leur vie, de sorte que la nature de leur activité change également. L'action d'un certain type de volcan est essentiellement temporaire, bien qu'elle couvre des périodes de plusieurs dizaines, voire centaines de milliers d'années. Les changements dans le type d'éruption sont causés par des changements dans la composition du magma provenant des profondeurs de la Terre et dans le régime thermique. Ainsi, par exemple, le Vésuve dans les temps historiques est entré en éruption selon le type Stromboli, Vulcano, Plinien et a projeté des nuages brûlants.
6.2.Structure des volcans(Fig.2)
Les racines du volcan, c'est-à-dire sa chambre magmatique primaire est située à une profondeur de 60 à 100 km dans la couche asthénosphérique. Dans la croûte terrestre, à une profondeur de 20 à 30 km, se trouve une chambre magmatique secondaire qui alimente directement le volcan à travers le cratère. Le cône volcanique est composé des produits de son éruption. Au sommet se trouve un cratère - une dépression en forme de bol qui se remplit parfois d'eau. Les diamètres des cratères peuvent être différents, par exemple à Klyuchevskaya Sopka - 675 m et au célèbre volcan Vésuve, qui a détruit Pompéi - 568 m. Après l'éruption, le cratère est détruit et une dépression aux parois verticales se forme - une caldeira. Le diamètre de certaines caldeiras atteint plusieurs kilomètres, par exemple, la caldeira du volcan Aniakchan en Alaska est de 10 km.
6.3.Produits d'éruption
Lorsqu'un volcan entre en éruption, des produits de l'activité volcanique sont libérés, qui peuvent être liquide, gazeux et solide.
Gazeux, ou volatile jouent un rôle important dans l’activité volcanique. Lors de la cristallisation du magma en profondeur, les gaz libérés augmentent la pression jusqu'à des valeurs critiques et provoquent des explosions, projetant des caillots de lave liquide chaude à la surface. De plus, lors des éruptions volcaniques, de puissants jets de gaz sont libérés, créant d'énormes nuages en forme de champignon dans l'atmosphère. Un tel nuage de gaz constitué de gouttelettes de cendres et de gaz en fusion (plus de 700 0 C), formé à partir des fissures du volcan de la Montagne Pelée, a détruit en 1902 la ville de Saint-Pierre et 28 000 de ses habitants.
La composition des gaz et leur concentration au sein d’un même volcan varient considérablement d’un endroit à l’autre et dans le temps. Ils dépendent de la température et, de manière plus générale, du degré de dégazage du manteau et du type de croûte terrestre. Selon des scientifiques japonais, la dépendance de la composition des gaz volcaniques à la température est la suivante :
Température, 0 C Composition des gaz (sans eau)
1 200-800 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
La nature de la libération des gaz dépend de la composition et de la viscosité du magma, et le taux de séparation des gaz de la fonte détermine le type d'éruption.
Liquide- caractérisé par des températures comprises entre 600 et 1200 0 C. Il est représenté par de la lave.
La viscosité de la lave est déterminée par sa composition et dépend principalement de la teneur en silice ou en dioxyde de silicium. Lorsque sa valeur est élevée (supérieure à 65 %), la lave est appelée aigre , ils sont relativement légers, visqueux, inactifs, contiennent une grande quantité de gaz et se refroidissent lentement. Une teneur en silice plus faible (60-52%) est typique pour moyenne lave; Comme les acides, ils sont plus visqueux, mais ils sont généralement chauffés plus fortement (jusqu'à 1 000-1 200 0 C) que les acides (800-900 0 C). Basique les laves contiennent moins de 52 % de silice et sont donc plus liquides, mobiles et coulant librement. Lorsqu'ils durcissent, une croûte se forme à la surface, sous laquelle se produit un mouvement supplémentaire du liquide.
Solide les produits incluent bombes volcaniques, lapilli, sable volcanique et cendres. Au moment de l’éruption, ils s’envolent du cratère à une vitesse de 500 à 600 m/s.
Bombes volcaniques- de gros morceaux de lave durcie dont le diamètre varie de quelques centimètres à 1 m ou plus, et dont la masse atteint plusieurs tonnes (lors de l'éruption du Vésuve en 79, les bombes volcaniques « larmes du Vésuve » atteignirent des dizaines de tonnes). Ils se forment lors d'une éruption explosive, qui se produit lorsque les gaz qu'ils contiennent sont rapidement libérés du magma. Les bombes volcaniques se répartissent en 2 catégories : 1er, issue d'une lave plus visqueuse et moins saturée de gaz ; ils conservent leur forme correcte même lorsqu'ils touchent le sol en raison de la croûte durcissante formée lorsqu'ils refroidissent. 2ème, formés de lave plus liquide, ils acquièrent pendant le vol les formes les plus bizarres, qui deviennent encore plus complexes lors de l'impact. Lapilli(lat. «lapillus» - petite pierre) - fragments de scories relativement petits, de 1,5 à 3 cm, de formes diverses. Sable volcanique- se compose de particules de lave relativement petites ( 0,5 cm). Des fragments encore plus petits, de 1 mm ou moins, se forment cendre volcanique, qui, s'installant sur les pentes d'un volcan ou à quelque distance de celui-ci, forme du tuf volcanique. De puissantes émissions de cendres, réduisant le rayonnement solaire, provoquent une baisse de température. Ainsi, l'éruption du volcan El Chichon au Mexique en 1982 a entraîné une diminution de la température moyenne sur le globe de 2,5 0 C. Un refroidissement s'est également produit après l'éruption du mont Pinatubo en 1991 aux Philippines.
6.4.Les volcans au service des humains(Fig.3)
L'énergie interne de la Terre, à laquelle est associée l'activité des volcans, n'est pas encore soumise au contrôle humain, et nous ne pouvons donc pas encore nous débarrasser de ce formidable phénomène. Mais les gens trouvent différents moyens pour réduire ce danger. De plus, l’homme a appris à tirer profit de son « terrible prochain ».
Tout d’abord, il convient de noter que les forces volcaniques de la Terre contiennent une énergie énorme. La consommation de chaleur associée aux éruptions et aux sources chaudes, selon les scientifiques, est d'environ 8,4 . 10 17 au 31,5 . 10 18 j dans l'année.
L’énergie thermique des volcans est depuis longtemps largement utilisée en Islande, pays de glace éternelle qui ne dispose d’aucune réserve de combustible. C’est aussi l’énergie la moins chère disponible.
L'eau volcanique chaude est largement utilisée au Japon. Il chauffe les maisons, réchauffe le sol des rizières et des potagers et, en raison de sa teneur importante en sels d'ammonium et de phosphore, il est utilisé comme engrais.
L'eau chaude n'est pas seulement une source de chaleur et de divers composés chimiques. Beaucoup d’entre eux contiennent des substances ayant des propriétés médicinales. Par exemple, il a été établi que les eaux chaudes de nombreuses sources du Kamchatka et des îles Kouriles ne sont pas inférieures en termes de propriétés balnéologiques aux eaux minérales de stations balnéaires célèbres. Ainsi, au Kamtchatka, les eaux des sources de Nalachevo, contenant de l'arsenic, ont acquis une grande renommée. Les eaux volcaniques chaudes sont utilisées dans le traitement de nombreuses maladies, notamment les rhumatismes, diverses maladies des articulations, du système nerveux, etc.
L'activité volcanique moderne s'accompagne de la formation d'un certain nombre de gisements minéraux, dont certains apparaissent devant les yeux humains. Par exemple, les jets de gaz libérés des profondeurs sont tellement saturés de dioxyde de soufre et de sulfure d'hydrogène que des monticules de soufre apparaissent à leur sortie vers le surface. Les volcans actifs sont également associés à la formation d'ammoniac, d'acide borique et d'autres composés chimiques.
Dans les volcans anciens, dont les structures volcaniques sont plus ou moins détruites et sous lesquels il n'y a plus de poches de lave en profondeur, on trouve un autre complexe de minéraux. Il s'agit principalement de minerais métalliques, dont le mercure, l'argent, l'antimoine, etc., de gisements de soufre et, bien sûr, de laves elles-mêmes comme matériau de construction. Les éruptions sous-marines produisent des gisements de spath d'Islande (un matériau précieux pour la fabrication d'instruments optiques), et parfois de manganèse et de fer.
La formation du diamant est associée à un type particulier d'activité magmatique à d'énormes profondeurs (par nature explosive, adjacente aux phénomènes volcaniques).
Tout ce que nous avons appris sur les volcans suggère que leur activité peut être utilisée de diverses manières. De plus, dans certains cas, ces opportunités s’avèrent complètement inattendues. Par exemple, des chercheurs du Sahara ont soulevé la question de l'utilisation de volcans éteints pour... augmenter la quantité de précipitations. À première vue, la proposition semble tout simplement étrange. Il existe cependant un lien entre les précipitations et l’activité volcanique au Sahara. Le fait est que dans un passé récent, dans le climat désertique du Sahara, les volcans étaient actifs, puis il y avait de nombreux lacs dans ces régions. Par conséquent, on suppose que la forte diminution de l’humidité actuellement observée est associée à l’arrêt des éruptions volcaniques. D’un autre côté, les données sur l’activité volcanique moderne montrent que les éruptions volcaniques s’accompagnent généralement de fortes précipitations. D’où la conclusion naturelle sur la possibilité d’une humidification du climat en renouvelant artificiellement l’activité de volcans éteints, par exemple à l’aide de l’énergie atomique.
6.5. Activité volcanique sur la Lune
Relativement récemment (avec le début de l'exploration spatiale), on a appris que le volcanisme est un phénomène cosmique, inhérent à toutes les planètes du système solaire. Ce que nous connaissons le mieux, c'est le volcanisme de la Lune. Il y a 517 grands cratères et de nombreux petits cratères connus sur la face visible de la Lune.
Dans la nuit du 3 novembre 1958, les astronomes soviétiques N.A. Kozyrev et V.E. Ezersky ont enregistré l'éruption de gaz volcaniques de l'un des cratères lunaires. Plus tard, ils ont découvert une activité de fumerolles (fumée « fumo ») dans un autre cratère. Cela montre que les volcans sur la Lune continuent de fonctionner aujourd’hui.
7.Méthodes scientifiques et outils de recherche
L'une des méthodes de recherche scientifique est la photogrammétrie. La photogrammétrie est traditionnellement divisée en deux domaines principaux : 1 – la photogrammétrie au sol (phototopographie) ; 2 – photogrammétrie aérienne (phototopographie aérienne, photogéodésie aérienne) et implique l'étude d'objets et de phénomènes à partir de leurs images photographiques obtenues par des appareils photo spécialisés (photothéodolites, caméras aériennes, etc.) depuis des points de la surface terrestre ou à l'aide d'avions.
Au cours des dernières décennies, de nouvelles méthodes de photogrammétrie se sont développées rapidement, basées sur la capacité de visualiser les résultats de la télédétection réalisée en dehors du domaine visible du spectre électromagnétique. Certaines des nouvelles tendances en matière de télédétection seraient extrêmement utiles pour étudier les volcans du Kamtchatka et des îles Kouriles. Par exemple, la photogrammétrie radar - car elle est totalement indépendante des conditions météorologiques qui, comme on le sait, constituent le principal obstacle à l'étude des volcans du Kamtchatka et des îles Kouriles dans le domaine visible. La photogrammétrie des images infrarouges (IR) obtenues à l'aide d'imageurs thermiques et de scanners thermiques IR modernes pourrait fournir des matériaux supplémentaires importants dans l'étude des éruptions volcaniques et de leurs précurseurs. Mais à l'Institut de volcanologie de la branche extrême-orientale de l'Académie des sciences de Russie, ce sont les méthodes de photogrammétrie traditionnelle qui ont reçu le plus grand développement et l'application, et uniquement parce que les outils, instruments et technologies pour la recherche dans cette direction se sont révélés être le plus accessible. Les caractéristiques géométriques précises et les paramètres dynamiques des éruptions volcaniques, déterminés par des méthodes de photogrammétrie, permettent de juger objectivement de la nature et de l'ampleur des événements qui se produisent et contribuent à une bonne compréhension du mécanisme des éruptions.
Et l'ensemble des études volcanologiques utilisées sur le N/R « Vulcanologist » lors de l'étude des volcans sous-marins de l'arc insulaire des Kouriles comprenait comme méthodes obligatoires l'échosondage, le levé hydromagnétique (HMS), l'échantillonnage des sédiments du fond. des croisières, des mesures de flux de chaleur ont été effectuées, un profilage gaz-hydrochimique continu et des études hydrochimiques.
Lors de la réalisation de recherches géophysiques, un service de temps de navire unifié a été utilisé. Il a permis de synchroniser le fonctionnement de divers équipements de mesure et d'amener les résultats de mesure à des coordonnées communes de temps et d'espace.
Il existe de nombreuses autres méthodes pour étudier les volcans, mais nous n'entrerons pas dans les détails, car ce n'est pas le sujet principal du travail.
8. Liens avec d'autres problèmes et tâches
Après l'accumulation de connaissances approfondies et le développement de méthodes spéciales d'étude des volcans, la science indépendante de la volcanologie est née. La volcanologie est étroitement liée à des sciences telles que la géologie, la pétrographie, la minéralogie, la géochimie, l'hydrogéologie, la géophysique, la thermodynamique et en partie l'astronomie.
En volcanologie, des calculs et des expériences précis sont de plus en plus utilisés, ce qui fait qu'elle se transforme sous nos yeux en une science exacte. Et si les premiers recueils d'articles rédigés par des volcanologues étaient dans une certaine mesure, selon les mots d'un non-volcanologue, des « revues illustrées de nuages de fumée », aujourd'hui, un rôle important y est accordé à des recherches précises basées sur des données de physico-chimie, de géophysique. , et calculs mathématiques, modélisation des phénomènes volcaniques, etc.
La volcanologie a développé une nouvelle direction, appelée « physique des volcans » : l'étude quantitative des phénomènes d'éruption, l'étude des parties profondes des appareils volcaniques à l'aide de méthodes géophysiques et l'établissement de liens entre les phénomènes volcaniques externes et les processus à grande profondeur.
Les volcanologues ont adopté les acquis de la technologie moderne. Dans le cratère du volcan Avachinsky, des capteurs automatiques sont installés qui enregistrent la température du volcan. Grâce à eux, les volcanologues du Kamtchatka peuvent, sans monter au cratère, surveiller en permanence la « sensation » du volcan. Les équipements de plongée sont remplacés par des navires sous-marins et des bathyscaphes, qui permettent d'étudier les manifestations du volcanisme sous-marin pendant longtemps et à de grandes profondeurs.
9. La place de ce thème dans les cursus et thématiques du GHF
Ce sujet est un peu étudié en première année du GHF. Ils dispensent également un cours de paléovolcanologie pour les étudiants de premier cycle (Litasov Yu.D., 36 heures). - branche de la géologie qui étudie l’activité volcanique des époques géologiques passées. Le sujet principal de la paléovolcanologie concerne les anciennes structures volcaniques (caldeiras, restes de boucliers volcaniques, etc.) et leurs racines (à travers lesquelles le magma s'est élevé à la surface de la Terre), s'enfonçant profondément dans la Terre et, contrairement aux volcans modernes, accessibles pour une étude directe sur sections d'érosion d'anciennes structures pliées.
10.Conclusion
Aussi invraisemblable que cela puisse paraître, j’ai aimé écrire ce travail de cours.
Je ne sais même pas si j'ai réussi à résumer les connaissances que j'ai reçues et si j'ai « raconté » tout ce qui était prévu sous ce sujet. Je l'espère. Mais j’ai définitivement atteint mon objectif, j’ai appris beaucoup de choses sur les volcans que je ne connaissais même pas. Par exemple, tout le monde sait qu’il y a des cratères sur la Lune, mais je ne savais pas qu’ils entrent aussi en éruption. Cette activité volcanique peut être influencée par des forces cosmiques. Et beaucoup plus.
Les difficultés pour terminer le travail étaient le manque de temps (s'il y avait plus de temps, il serait possible de mieux formuler mes pensées et mes idées) et le fait que dans la bibliothèque de la NSU, les livres sur ce sujet étaient présentés en un ou deux exemplaires et avait déjà été réglé avant moi, donc la plupart des livres ont été emmenés au JIGGM SB RAS.
11.Références
3) Gouchtchenko I.I. Éruptions volcaniques dans le monde. –M. : Nauka, 1979. (302 pages)
4) Lebedinsky V.I. Les volcans sont un phénomène naturel formidable. –M. : Académie des sciences de la RSS d'Ukraine, 1963. (108 p.)
5) Lebedinsky V.I. Les volcans et l'homme. – M. : Nedra, 1967. (204 pages)
(du latin fluidus - fluide) -..1) composants liquides et gazeux, facilement mobiles du magma ou des solutions saturées de gaz circulant dans les profondeurs de la terre. On suppose que la composition du fluide est dominée par la vapeur d'eau surchauffée, le fluor, le chlore, le dioxyde de carbone et de nombreuses autres substances sont présentes... Résumé >> Géographie
Cela dépend de la nature du volcanisme des produits, la forme des bâtiments volcaniques, taper éruptions volcans. Structure Terre. Où... dans le cratère volcan. Croissance des dômes après éruptions est également observé dans certains volcans du Kamtchatka. Taper Volcan. Volcan Volcan, situé...
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Les anciens Romains, regardant la fumée noire et le feu jaillir dans le ciel du haut de la montagne, croyaient que devant eux se trouvait l'entrée de l'enfer ou du domaine de Vulcain, le dieu de la forge et du feu. En son honneur, les montagnes cracheuses de feu sont encore appelées volcans.
Dans cet article, nous découvrirons quelle est la structure du volcan et examinerons son cratère.
Volcans actifs et éteints
Il existe de nombreux volcans sur Terre, endormis et actifs. L'éruption de chacun d'eux peut durer des jours, des mois, voire des années (par exemple, le volcan Kilauea, situé dans l'archipel hawaïen, s'est réveillé en 1983 et son activité ne s'arrête toujours pas). Après quoi les cratères des volcans peuvent geler pendant plusieurs décennies, pour ensuite se rappeler à nouveau avec une nouvelle éruption.
Bien sûr, il existe également des formations géologiques dont les travaux ont été achevés dans un passé lointain. Beaucoup d’entre eux conservent encore la forme d’un cône, mais il n’existe aucune information sur la manière exacte dont leur éruption s’est produite. Ces volcans sont considérés comme éteints. A titre d'exemple, on peut citer Kazbek, couvert depuis l'Antiquité de glaciers brillants. Et en Crimée et en Transbaïkalie, il existe des volcans fortement érodés et détruits qui ont complètement perdu leur forme d'origine.
Quels types de volcans existe-t-il ?
En fonction de la structure, de l'activité et de l'emplacement, en géomorphologie (la soi-disant science qui étudie les formations géologiques décrites), on distingue différents types de volcans.
En général, ils sont divisés en deux groupes principaux : linéaires et centraux. Bien entendu, cette division est très approximative, puisque la plupart d’entre elles sont classées comme des failles tectoniques linéaires dans la croûte terrestre.
En outre, il existe également des structures de volcans en forme de bouclier et de dôme, ainsi que des cônes de scories et des stratovolcans. Par activité, ils sont définis comme actifs, dormants ou éteints, et par emplacement - comme terrestres, sous-marins et sous-glaciaires.
En quoi les volcans linéaires diffèrent-ils des volcans centraux ?
En règle générale, les volcans linéaires (fissuré) ne s'élèvent pas au-dessus de la surface de la terre - ils ont l'apparence de fissures. La structure des volcans de ce type comprend de longs canaux d'alimentation associés à des fissures profondes dans la croûte terrestre, d'où s'écoule un magma liquide de composition basaltique. Elle se propage dans toutes les directions et, une fois solidifiée, forme des couvertures de lave qui effacent les forêts, remplissent les dépressions et détruisent les rivières et les villages.
De plus, lors de l'explosion d'un volcan linéaire, des fossés explosifs peuvent apparaître à la surface de la Terre, s'étendant sur plusieurs dizaines de kilomètres. De plus, la structure des volcans le long des fissures est décorée de puits doux, de champs de lave, d'éclaboussures et de cônes larges et plats, modifiant radicalement le paysage. À propos, la principale composante du relief islandais est constituée de plateaux de lave, apparus de cette manière.
Si la composition du magma s'avère plus acide (teneur accrue en dioxyde de silicium), alors des puits extrusifs (c'est-à-dire évincés) avec une composition lâche se développent autour de l'embouchure du volcan.
La structure des volcans de type central
Un volcan de type central est une formation géologique en forme de cône, couronnée au sommet par un cratère - une dépression en forme d'entonnoir ou de bol. Soit dit en passant, il se déplace progressivement vers le haut à mesure que la structure volcanique elle-même se développe, et sa taille peut être complètement différente et mesurée en mètres et en kilomètres.
Un évent mène profondément dans le cratère, à travers lequel le magma monte dans le cratère. Le magma est une masse ardente en fusion dont la composition est majoritairement silicatée. Il naît dans la croûte terrestre, là où se trouve son foyer, et étant monté jusqu'au sommet, il se déverse à la surface de la terre sous forme de lave.
Une éruption s'accompagne généralement de la libération de petites projections de magma, qui forment des cendres et des gaz, qui, fait intéressant, sont constitués à 98 % d'eau. Ils sont rejoints par diverses impuretés sous forme de flocons de cendres volcaniques et de poussières.
Qu'est-ce qui détermine la forme des volcans
La forme d'un volcan dépend en grande partie de la composition et de la viscosité du magma. Le magma basaltique facilement mobile forme des volcans boucliers (ou en forme de bouclier). Ils ont tendance à être de forme plate et à avoir une grande circonférence. Un exemple de ces types de volcans est la formation géologique située dans les îles hawaïennes et appelée Mauna Loa.
Les cônes de cendres sont le type de volcan le plus courant. Ils se forment lors de l'éruption de gros fragments de scories poreuses qui, s'entassant, construisent un cône autour du cratère, et leurs petites parties forment des pentes inclinées. Un tel volcan grandit à chaque éruption. Un exemple est le volcan Plosky Tolbachik qui a explosé en décembre 2012 au Kamtchatka.
Caractéristiques structurelles du dôme et des stratovolcans
Et les célèbres Etna, Fuji et Vésuve sont des exemples de stratovolcans. Ils sont également appelés couches, car ils sont formés par des éruptions périodiques de lave (visqueuse et à solidification rapide) et de matière pyroclastique, qui est un mélange de gaz chauds, de pierres chaudes et de cendres.
En raison de ces émissions, ces types de volcans présentent des cônes pointus aux pentes concaves, dans lesquels alternent ces dépôts. Et la lave en coule non seulement à travers le cratère principal, mais aussi à partir de fissures, se solidifiant sur les pentes et formant des couloirs nervurés qui servent de support à cette formation géologique.
Les volcans à dôme se forment à l'aide d'un magma granitique visqueux, qui ne coule pas sur les pentes, mais se solidifie au sommet, formant un dôme qui, comme un bouchon, bouche l'évent et est expulsé par les gaz accumulés en dessous au fil du temps. Un exemple d'un tel phénomène est le dôme qui se forme au-dessus du mont St. Helens, dans le nord-ouest des États-Unis (il s'est formé en 1980).
Qu'est-ce qu'une caldeira
Les volcans centraux décrits ci-dessus sont généralement en forme de cône. Mais parfois, lors d'une éruption, les parois d'une telle structure volcanique s'effondrent et des caldeiras se forment - d'énormes dépressions pouvant atteindre une profondeur de plusieurs milliers de mètres et un diamètre allant jusqu'à 16 km.
D'après ce qui a été dit plus tôt, vous vous souvenez que la structure des volcans comprend un énorme évent à travers lequel s'élève le magma en fusion lors d'une éruption. Lorsque tout le magma est au sommet, un immense vide apparaît à l’intérieur du volcan. C’est précisément là que peuvent tomber le sommet et les parois d’une montagne volcanique, formant à la surface de la Terre de vastes dépressions en forme de chaudron au fond relativement plat, bordées par les restes de l’écrasement.
La plus grande caldeira aujourd'hui est la caldeira de Toba, située en (Indonésie) et entièrement recouverte d'eau. Le lac ainsi formé a des dimensions très impressionnantes : 100/30 km et une profondeur de 500 m.
Que sont les fumerolles ?
Les cratères volcaniques, leurs pentes, leurs contreforts et la croûte de coulées de lave refroidies sont souvent recouverts de fissures ou de trous d'où s'échappent les gaz chauds dissous dans le magma. On les appelle fumerolles.
En règle générale, une épaisse vapeur blanche s'échappe au-dessus des grands trous car le magma, comme déjà mentionné, contient beaucoup d'eau. Mais en plus de cela, les fumerolles servent également de source de libération de dioxyde de carbone, de toutes sortes d'oxydes de soufre, de sulfure d'hydrogène, d'halogénures d'hydrogène et d'autres composés chimiques qui peuvent être très dangereux pour l'homme.
À propos, les volcanologues estiment que les fumerolles incluses dans la structure du volcan le rendent plus sûr, car les gaz trouvent une issue et ne s'accumulent pas dans les profondeurs de la montagne pour former une bulle qui finira par pousser la lave à la surface.
Un tel volcan comprend le célèbre, situé près de Petropavlovsk-Kamchatsky. La fumée qui s'élève au-dessus est visible à des dizaines de kilomètres par temps clair.
Les bombes volcaniques font également partie de la structure des volcans terrestres
Si un volcan endormi depuis longtemps explose, lors de l'éruption, les soi-disant volcans sortent de son cratère. Ils sont constitués de roches fondues ou de fragments de lave gelés dans l'air et peuvent peser plusieurs tonnes. Leur forme dépend de la composition de la lave.
Par exemple, si la lave est liquide et n’a pas le temps de se refroidir suffisamment dans l’air, une bombe volcanique qui tombe au sol se transforme en gâteau. Et les laves basaltiques à faible viscosité tournent dans l'air, prenant ainsi une forme tordue ou devenant comme un fuseau ou une poire. Les morceaux de lave visqueux - andésitiques - après chute, deviennent comme une croûte de pain (ils sont ronds ou multifacettes et recouverts d'un réseau de fissures).
Le diamètre d'une bombe volcanique peut atteindre sept mètres, et ces formations se retrouvent sur les pentes de presque tous les volcans.
Types d'éruptions volcaniques
Comme l'a souligné N.V. Koronovsky dans le livre « Fondements de géologie », qui examine la structure des volcans et les types d'éruptions, tous les types de structures volcaniques se forment à la suite de diverses éruptions. Parmi eux, 6 types se démarquent particulièrement.
Quand ont eu lieu les éruptions volcaniques les plus célèbres ?
Les années d'éruptions volcaniques peuvent peut-être être considérées comme des jalons sérieux dans l'histoire de l'humanité, car à cette époque, le temps a changé, un grand nombre de personnes sont mortes et même des civilisations entières ont été effacées de la Terre (par exemple, à la suite de suite à l'éruption d'un volcan géant, la civilisation minoenne mourut au 15 ou 16 siècle avant JC).
En 79 après JC e. Le Vésuve est entré en éruption près de Naples, ensevelant les villes de Pompéi, Herculanum, Stabia et Oplontium sous une couche de cendres de sept mètres, entraînant la mort de milliers d'habitants.
En 1669, plusieurs éruptions de l'Etna, ainsi qu'en 1766, du volcan Mayon (Philippines) ont entraîné de terribles destructions et la mort de plusieurs milliers de personnes sous des coulées de lave.
En 1783, le volcan Laki a explosé en Islande, provoquant une baisse de température qui a entraîné de mauvaises récoltes et une famine en Europe en 1784.
Et sur l'île de Sumbawa, qui s'est réveillée en 1815, l'année suivante a laissé la Terre entière sans été, abaissant la température mondiale de 2,5 °C.
En 1991, un volcan aux Philippines l'a également temporairement abaissé lors de son explosion, mais de 0,5 °C.
Depuis l’Antiquité, les gens ont vu des nuages noirs, du feu et des pierres enflammées en jaillir parfois.
Les anciens Romains croyaient que cette île était la porte de l’enfer et que Vulcain, le dieu du feu et de la forge, y vivait. Du nom de ce dieu, on commença à les appeler volcans.
Une éruption volcanique peut durer plusieurs jours, voire plusieurs mois. Après une forte éruption, le volcan revient à un état de repos pendant plusieurs années, voire plusieurs décennies. De tels volcans sont appelés valide.
Il y a des volcans qui sont entrés en éruption dans le passé. Certains d'entre eux ont conservé la forme d'un beau cône. Les gens n'ont aucune information sur leurs activités. On les dit éteints, comme par exemple dans le Caucase, à Elbrouz et à Kazbek, dont les sommets sont recouverts d'un blanc étincelant et éblouissant. Dans les zones volcaniques anciennes, on trouve des volcans profondément détruits et érodés. Dans notre pays, ces régions sont la Crimée, la Transbaïkalie et d'autres endroits.
Les volcans ont généralement une forme conique avec des pentes plus douces à leur base et plus raides à leur sommet.
Si vous grimpez au sommet d'un volcan actif pendant son état calme, vous pouvez voir un cratère - une dépression profonde aux parois abruptes, semblable à un bol géant. Le fond du cratère est recouvert de fragments de grosses et petites pierres, et des jets de gaz et de vapeur s'élèvent des fissures du fond et des parois du cratère. Parfois, ils émergent calmement sous les pierres et dans les fissures, parfois ils éclatent violemment, avec des sifflements et des sifflements. Le cratère est rempli d'étouffement ; en s'élevant, ils forment un nuage au sommet du volcan. Le volcan peut fumer tranquillement pendant des mois et des années jusqu'à ce qu'une éruption se produise. Cet événement est souvent précédé de ; Un grondement souterrain se fait entendre, le dégagement de vapeurs et de gaz s'intensifie, les nuages s'épaississent au sommet du volcan.
Puis, sous la pression des gaz s’échappant des entrailles de la terre, le fond du cratère explose. D’épais nuages noirs de gaz et de vapeur d’eau mélangés à des cendres sont projetés sur des milliers de mètres, plongeant les environs dans l’obscurité. Avec une explosion et un rugissement, des morceaux de pierres chauffées au rouge s'envolent du cratère, formant des gerbes géantes d'étincelles. Les cendres tombent des nuages noirs et épais sur le sol, et parfois des pluies torrentielles tombent, formant des ruisseaux de boue qui dévalent les pentes et inondent les environs. L’éclair traverse continuellement l’obscurité. Le volcan gronde et tremble, de la lave liquide ardente en fusion monte par sa bouche. Il bouillonne, déborde par-dessus le bord du cratère et s'engouffre en un torrent de feu le long des pentes du volcan, brûlant et détruisant tout sur son passage.
Lors de certaines éruptions volcaniques, la lave ne coule pas. Des éruptions volcaniques se produisent également au fond des mers et des océans. Les marins l'apprennent lorsqu'ils voient soudainement une colonne de vapeur au-dessus de l'eau ou une « mousse de pierre » flottant à la surface - de la pierre ponce. Parfois, les navires rencontrent de manière inattendue des bancs formés par de nouveaux volcans au fond. Au fil du temps, ces hauts-fonds – masses ignées – sont érodés par les vagues et disparaissent sans laisser de trace.
Certains volcans sous-marins forment des cônes qui dépassent de la surface de l’eau sous forme d’îles.
Pendant très longtemps, les gens n’ont pas pu expliquer les causes des éruptions volcaniques. Ce phénomène naturel a terrifié les gens. Cependant, les anciens Grecs et Romains, et plus tard les Arabes, ont conclu que dans les entrailles de la Terre se trouvait une grande mer de feu souterrain. Les perturbations de cette mer provoquent des éruptions volcaniques à la surface de la Terre.
A la fin du siècle dernier, une science particulière séparée de la géologie - volcanologie. Des stations volcanologiques sont désormais organisées à proximité de certains volcans actifs - observatoire, où les scientifiques effectuent des observations constantes des volcans. Nous avons une telle station volcanologique installée au Kamtchatka, dans le village de Klyuchi. Lorsqu'un des volcans commence à agir, les volcanologues se rendent immédiatement sur le volcan et observent l'éruption.
En étudiant la lave volcanique, vous pouvez comprendre comment la matière en fusion s’est transformée en roche solide.
Les volcanologues étudient également les anciens volcans éteints et détruits. L’accumulation de telles observations et connaissances est très importante pour la géologie.
Les anciens volcans détruits, actifs il y a des dizaines de millions d'années et presque au niveau de la surface de la Terre, aident les scientifiques à comprendre comment les masses en fusion situées dans les entrailles de la Terre pénètrent dans la croûte terrestre solide et ce qui résulte de leur contact avec les roches. Habituellement, aux points de contact, en raison de processus chimiques, des minerais minéraux se forment - des gisements de fer, de zinc et d'autres métaux.
Jets de vapeur dans les cratères des volcans, appelés fumerolles, emportent avec eux certaines substances à l'état dissous. Le soufre, l'ammoniac et l'acide borique, utilisés dans l'industrie, se déposent le long des fissures du cratère et autour de ces fumerolles.
Les cendres volcaniques et la lave contiennent de nombreux composés de l'élément potassium et deviennent des sols très fertiles. Des jardins sont plantés sur de tels sols ou la terre est utilisée pour la culture en plein champ. Par conséquent, même s’il est dangereux de vivre à proximité de volcans, des villages ou des villes y poussent presque toujours.
Pourquoi les éruptions volcaniques se produisent-elles et d’où provient une énergie aussi énorme sur la planète ?
La découverte du phénomène de radioactivité dans certains éléments chimiques, notamment l'uranium et le thorium, suggère que la chaleur s'accumule à l'intérieur de la Terre à cause de la désintégration des éléments radioactifs. L’étude de l’énergie atomique conforte également ce point de vue.
L'accumulation de chaleur dans la Terre à de grandes profondeurs réchauffe la substance. Terre. La température augmente si haut que cette substance devrait fondre, mais sous la pression des couches supérieures de la croûte terrestre, elle est maintenue à l'état solide. Aux endroits où la pression des couches supérieures s'affaiblit en raison du mouvement de la croûte terrestre et des fissures formées, les masses chaudes passent de l'état solide à l'état liquide.
On appelle une masse de roche en fusion, saturée de gaz, formée au plus profond des entrailles de la Terre. Sous la forte pression des gaz libérés, faisant fondre les roches environnantes, il se fraye un chemin et forme un évent, ou canal, du volcan.
Les gaz libérés explosent en ouvrant un chemin le long de l'évent, brisant les roches solides et en projetant des morceaux à de grandes hauteurs. Ce phénomène précède toujours l'effusion de lave et s'accompagne toujours de tremblements de terre à proximité du volcan.
Tout comme quelque chose dissous dans une boisson gazeuse a tendance à sortir lorsque vous débouchez une bouteille, formant de la mousse, de même dans le cratère d'un volcan, le magma moussant est rapidement éjecté par les gaz qui s'en dégagent, pulvérisant et déchirant la masse chauffée au rouge. pièces.
Ayant perdu une quantité importante de gaz, le magma s'échappe du cratère et coule comme de la lave le long des pentes du volcan.
Si le magma de la croûte terrestre ne parvient pas à la surface, il durcit sous forme de veines dans les fissures de la croûte terrestre. Il arrive que le magma en fusion se solidifie sous terre sur une grande surface et forme un immense corps homogène qui s'étend plus profondément. Ses dimensions peuvent atteindre des centaines de kilomètres de diamètre. Ces corps gelés incrustés dans la croûte terrestre sont appelés batholites.
Parfois, le magma pénètre le long d'une fissure, soulève les couches de terre comme un dôme et gèle sous une forme semblable à une miche de pain. Ce type d'éducation s'appelle laccolithe.
La lave varie en contenu et peut être liquide ou épaisse. Si la lave est liquide, elle se propage assez rapidement et se forme sur son passage. Lavaïades. Les gaz qui s'échappent du cratère projettent des fontaines de lave brûlantes dont les éclaboussures se figent en gouttes de pierre - larmes de lave. La lave épaisse coule assez lentement, se brise en blocs qui s'empilent les uns sur les autres. Si des caillots de lave tournent pendant le décollage, ils prennent la forme d’un fuseau ou d’une boule. De tels morceaux de lave gelés de différentes tailles sont appelés bombes volcaniques. Si la lave, débordant de gaz, durcit, alors de la mousse de pierre se forme - pierre ponce. La pierre ponce est très légère et flotte sur l'eau, et lors des éruptions sous-marines, elle flotte jusqu'à la surface de la mer. Les fragments de lave de la taille d'un pois ou d'une noisette éjectés lors d'une éruption sont appelés lapilli. Il existe une matière ignée encore plus fine - cendre volcanique. Il tombe sur les pentes volcaniques et parcourt de très longues distances, se transformant progressivement en tuf. Le tuf est un matériau très léger et poreux, il se scie facilement. Il existe en différentes couleurs.
Plusieurs dizaines de volcans actifs sont actuellement connus sur le globe. La plupart d'entre eux sont situés le long des rives de l'océan Pacifique, y compris nos volcans du Kamtchatka.
Lorsque la plupart des gens entendent le mot « volcan », ils pensent au Vésuve, au Fuji ou aux volcans du Kamchatka, d’élégantes montagnes en forme de cône.
En fait, il existe d’autres types de volcans complètement différents de ceux auxquels nous sommes habitués. Nous en avons déjà parlé.
Examinons maintenant un autre type de volcanisme : la fissure.
Éruption du volcan Plosky Tolbachik (photo de your-kamchatka.com)
Le rôle des volcans dans le développement de la vie sur Terre est important. Selon certaines hypothèses, les premiers organismes vivants seraient apparus autour des volcans sous-marins ; les volcans ont pu faire fondre la Terre glacée et provoquer le printemps de la vie il y a 700 millions d'années ; les volcans de Sibérie ont « contribué » au début de l’ère des dinosaures, et les volcans d’Inde ont contribué à y mettre fin. Un volcan en Indonésie a presque détruit la race humaine et un volcan à Yellowstone a recouvert de cendres à plusieurs reprises la moitié des États-Unis modernes.
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Comment se forme un volcan typique ? Beaucoup d’entre eux sont situés dans des zones de collision de plaques tectoniques. Les exemples sont les volcans situés dans la « ceinture de feu » autour de l’océan Pacifique : au Kamtchatka, au Japon, en Indonésie, en Nouvelle-Zélande et sur la côte Pacifique de l’Amérique du Nord et du Sud.
Lorsqu’une plaque tectonique océanique entre en collision avec une plaque continentale, la plaque océanique se déplace vers le bas car elle est plus dense et plus lourde en raison de sa composition chimique. Dans ce cas, les impuretés contenues dans la plaque océanique (en particulier l'eau) sont chauffées et commencent à s'infiltrer vers le haut à travers le manteau sous la plaque continentale. Curieusement, cela fait fondre la matière solide de la couche supérieure du manteau et la transforme en magma. Cela se produit pour la même raison que la neige fond lorsqu'on la saupoudre de sel : la contamination du solide par des impuretés abaisse le point de fusion. En raison de la grande quantité de gaz dissous dans le magma et sous haute pression, le magma monte et provoque une éruption volcanique.
Les volcans se forment également là où les plaques divergent, par exemple le long de la vallée du Grand Rift, à la frontière des plaques tectoniques africaine et arabe.
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Volcan Erta Ale en Ethiopie. (photo - Mikhaïl Korostelev)
En raison de cette divergence, après quelques millions d’années, les territoires modernes de la Somalie, de la Tanzanie et du Mozambique en Afrique de l’Est se sépareront du continent et un nouvel océan naîtra au milieu de l’Afrique.
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Le Kilimandjaro est un volcan du nord-est de la Tanzanie, le plus haut sommet d'Afrique.
De plus, la plupart des endroits où les plaques divergent ne se trouvent pas sur le continent, mais sous l'eau, le long des dorsales médio-océaniques. C'est dans ces lieux qu'a été réalisée l'une des principales découvertes biologiques du XXe siècle : les systèmes écologiques des sources hydrothermales.
Dans les années 1990, le scientifique allemand Günter Wachtershauser a proposé une hypothèse sur l’origine de la vie autour des sources hydrothermales, appelée « le monde du fer et du soufre ». Selon cette hypothèse, la vie sur Terre n'était pas générée par le Soleil, mais par l'énergie des volcans, et au stade initial, avant même l'apparition des protéines et de l'ADN, elle utilisait du sulfure d'hydrogène, du cyanure d'hydrogène, du fer, du nickel et du carbone. monoxyde.
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Éruption d'un volcan sous-marin
Quelques milliards d’années plus tard, les volcans ont à nouveau aidé la vie sur Terre. Dans les années 1950 et 1960, les géologues Sir Douglas Mawson et Brian Harland ont découvert des traces fossiles d'un glacier qui couvrait les latitudes tropicales il y a entre 850 et 630 millions d'années. Les chercheurs ont suggéré que la Terre avait traversé une période où elle était complètement recouverte de glace. Cette hypothèse s’appelle Snowball Earth. Mawson et Harland ont été critiqués par le climatologue russe Mikhaïl Budyko, qui a fait des calculs et a montré qu'il n'y aurait personne pour dégivrer la Terre gelée, car la glace refléterait les rayons du soleil dans l'espace et la Terre resterait une « boule de neige ». pour toujours. Ce n'est qu'en 1992 que l'Américain Joseph Lynn Kirschvink a confirmé l'hypothèse selon laquelle la Terre avait dégelé à cause de l'effet de serre dû aux gaz rejetés dans l'atmosphère par les volcans. Après cela, le véritable printemps est arrivé sur Terre : de grands animaux multicellulaires des périodes Édiacarienne et Cambrienne sont apparus.
Magmatisme(Magmatisme) - processus géologiques associés à la formation du magma, à son mouvement dans la croûte terrestre et à son effusion à la surface, y compris l'activité des volcans (volcanisme).
Volcanisme(Volcanisme; Vulcanisme; Vulcanicité) - un ensemble de processus et de phénomènes provoqués par le mouvement du magma dans le manteau supérieur, la croûte terrestre et sa pénétration des profondeurs de la Terre jusqu'à la surface de la Terre. Une manifestation typique du volcanisme est la formation de corps géologiques ignés lors de l'introduction du magma et sa solidification dans les roches sédimentaires, ainsi que l'effusion de magma (lave) à la surface avec formation de reliefs spécifiques (volcans).
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Le volcan Karymsky est l'un des volcans les plus actifs du Kamtchatka.
"Le volcanisme est un phénomène grâce auquel, au cours de l'histoire géologique, les enveloppes extérieures de la Terre se sont formées - la croûte, l'hydrosphère et l'atmosphère, c'est-à-dire l'habitat des organismes vivants - la biosphère" - cette opinion est exprimée par la majorité des volcanologues. , cependant, c'est loin d'être la seule idée sur le développement des coquilles géographiques.
Selon les concepts modernes, le volcanisme est une forme externe, dite effusive, de magmatisme - un processus associé au mouvement du magma de l'intérieur de la Terre vers sa surface. À une profondeur de 50 à 350 km, des poches de matière en fusion – le magma – se forment dans l’épaisseur de notre planète. Le long des zones d'écrasement et de fractures de la croûte terrestre, le magma monte et se déverse à la surface sous forme de lave (il diffère du magma en ce qu'il ne contient presque pas de composants volatils qui, lorsque la pression chute, se séparent du magma et s'en vont dans l'atmosphère. Avec ces effusions de magma à la surface, les volcans.
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Fuji est le plus haut sommet (3776 m) du Japon. C'est un volcan avec un cratère d'un diamètre d'environ 500 mètres et d'une profondeur allant jusqu'à 200 mètres. Les éruptions les plus destructrices ont eu lieu en 800, 864 et 1707.
Actuellement, plus de 4 000 ont été identifiés dans le monde. volcans.
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D'ici
À actuel comprennent les volcans qui sont entrés en éruption et ont présenté une activité solfatarique (libération de gaz chauds et d'eau) au cours des 3 500 dernières années de la période historique. En 1980, ils étaient 947.
À potentiellement actif Il s’agit notamment des volcans de l’Holocène qui sont entrés en éruption il y a 3 500 à 13 500 ans. Il y en a environ 1343.
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Le mont Ararat est un volcan considéré comme éteint. En fait, comme d'autres volcans du Caucase qui ont présenté une activité volcanique à la fin du Quaternaire : Ararat, Aragats, Kazbek, Kabardjine, Elbrouz, etc., il est potentiellement actif. Dans le secteur central du Caucase du Nord, des éruptions du volcan Elbrouz ont été observées à plusieurs reprises à la fin du Pléistocène et à l'Holocène.
À extinction conditionnelle les volcans sont considérés comme inactifs à l'Holocène, mais ont conservé leurs formes externes (âgées de moins de 100 000 ans).
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Shasta est un volcan éteint situé dans le sud des montagnes Cascade, aux États-Unis.
Volcans éteints considérablement remanié par l'érosion, délabré, ne montrant aucune activité au cours des 100 000 dernières années. années.
Les volcans fissuré se manifestent par l'effusion de lave sur la surface de la terre le long de grandes fissures ou fissures. À certaines périodes, principalement au stade préhistorique, ce type de volcanisme a atteint une échelle assez large, à la suite de laquelle une énorme quantité de matériau volcanique - la lave - a été transportée à la surface de la Terre. Des gisements puissants sont connus en Inde sur le plateau du Deccan, où ils couvraient une superficie de 5 105 km2 avec une épaisseur moyenne de 1 à 3 km. Également connu dans le nord-ouest des États-Unis et en Sibérie. À cette époque, les roches basaltiques issues des éruptions de fissures étaient appauvries en silice (environ 50 %) et enrichies en fer ferreux (8 à 12 %). Les laves sont mobiles, liquides, et peuvent donc être retracées à des dizaines de kilomètres du lieu de leur effusion. L'épaisseur des ruisseaux individuels était de 5 à 15 m. Aux États-Unis, ainsi qu'en Inde, plusieurs kilomètres de strates se sont accumulés, cela s'est produit progressivement, couche par couche, sur de nombreuses années. De telles formations de lave plates avec une forme de relief caractéristique en escalier sont appelées basaltes ou pièges de plateau.
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Piège les basaltes dans le cours supérieur du fleuve Colorado.
Pièges sibériens - l'une des plus grandes provinces de pièges est située sur la plate-forme de Sibérie orientale. Les pièges sibériens se sont déversés à la limite des périodes Paléozoïque et Mésozoïque, Permien et Trias. Au même moment, la plus grande extinction d’espèces (Permien-Trias) de l’histoire de la Terre s’est produite. Ils se sont développés sur une superficie d'environ 4 millions de km², le volume des fontes en éruption s'élevait à environ 2 millions de km³ de roches effusives et intrusives.
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Le plateau de Putorana est composé de basaltes pièges. Cascade sur le plateau de Putorana. (Auteur - Sergueï Gorchkov)
Il y a 250 millions d'années, à la frontière des époques Paléozoïque et Mésozoïque, des éruptions massives de lave se sont produites sur le territoire d'une province volcanique appelée les Pièges sibériens, centrée dans la région de Norilsk moderne. Au cours de plusieurs centaines de milliers d'années, 2 millions de kilomètres cubes de lave se sont répandus sur une superficie d'environ 4 millions de kilomètres carrés. Au même moment, le plus grand événement d'extinction de l'histoire de la Terre s'est produit, détruisant 96 % des espèces animales marines et environ 70 % des espèces animales terrestres. Une théorie est que l’extinction massive aurait été provoquée par un « hiver volcanique ». Premièrement, la poussière volcanique a pollué l’atmosphère, provoquant un refroidissement global et un manque de lumière pour les plantes. Dans le même temps, les gaz volcaniques sulfureux ont provoqué des pluies acides provenant de l’acide sulfurique, qui ont détruit les plantes terrestres et les coquillages marins. Ensuite, le réchauffement climatique s'est produit en raison du dioxyde de carbone émis et de l'effet de serre.
Après chaque extinction majeure, de nouvelles espèces fleurissent. Après l’extinction des espèces paléozoïques, les dinosaures sont devenus les favoris. À leur tour, les dinosaures ont disparu il y a 65 millions d’années. Pendant longtemps, l’extinction des dinosaures s’est expliquée par la collision de la Terre avec un astéroïde tombé dans la péninsule du Yucatan, au sud du Mexique. Mais selon de nouvelles recherches menées par Gerta Keller de Princeton et Thierry Adatte de Suisse, la principale cause de la mort des dinosaures était les pièges du Deccan - des volcans qui ont inondé la moitié du territoire de l'Inde moderne avec de la lave pendant 30 000 ans et ont également provoqué un " hiver volcanique ».
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Plateau du Deccan (Plateau du Deccan ou Plateau Sud), qui couvre le territoire de la quasi-totalité de l'Inde du Sud
Le plateau du Deccan est une grande province piège située dans l'Hindoustan et constitue le plateau du Deccan. L'épaisseur totale des basaltes au centre de la province est supérieure à 2 000 mètres ; ils se développent sur une superficie de 1,5 million de km². Le volume des basaltes est estimé à 512 000 km3. Les pièges du Deccan ont commencé à couler à la limite Crétacé-Paléogène et sont également associés à l'événement d'extinction Crétacé-Paléogène, qui a anéanti les dinosaures et de nombreuses autres espèces.
Les scientifiques savaient que la série d’éruptions qui ont créé la province du piège du Deccan s’est produite près de la frontière Crétacé-Paléogène, date à laquelle l’extinction massive s’est produite. Aujourd'hui, après avoir étudié les roches indiennes et les sédiments marins de cette époque, ils affirment avoir pour la première fois pu établir un lien clair entre le volcanisme du plateau du Deccan et la mort des dinosaures.
La phase la plus puissante de la période volcanique du Deccan s'est terminée alors que l'extinction massive avait déjà commencé. Dans le même temps, ces volcans ont libéré du dioxyde de carbone et du dioxyde de soufre (dont la lave s'est répandue sur plusieurs centaines de kilomètres, formant des couches de basalte de deux kilomètres d'épaisseur), 10 fois plus que lorsque l'astéroïde a frappé le Yucatan.
Les scientifiques ont également réussi à expliquer le retard dans la forte augmentation du développement des créatures marines (qui est clairement visible dans les fossiles marins après la limite Crétacé-Paléogène). Le fait est que la dernière poussée de volcanisme dans le Deccan s'est produite 280 mille ans après l'extinction. Cela a retardé la restauration du nombre de micro-organismes dans les mers.
Actuellement, le volcanisme de fissures est répandu en Islande (volcan Laki), au Kamtchatka (volcan Tolbachinsky) et sur l'une des îles de Nouvelle-Zélande. La plus grande éruption de lave sur l'île d'Islande, le long de la fissure géante de Laki, longue de 30 km, s'est produite en 1783, lorsque la lave a atteint la surface pendant deux mois. Pendant ce temps, 12 km 3 de lave basaltique se sont déversés, qui ont inondé près de 915 km 2 de la plaine adjacente avec une couche de 170 m d'épaisseur. Une éruption similaire a été observée en 1886. sur l'une des îles de la Nouvelle-Zélande. Pendant deux heures, 12 petits cratères de plusieurs centaines de mètres de diamètre ont été actifs sur un segment de 30 km. L'éruption s'est accompagnée d'explosions et de dégagements de cendres, qui ont couvert une superficie de 10 000 km2, près de la fissure, l'épaisseur de la couverture a atteint 75 m. L'effet explosif a été renforcé par le puissant dégagement de vapeurs provenant des bassins lacustres adjacents à la fissure. De telles explosions, provoquées par la présence d’eau, sont dites phréatiques. Après l'éruption, une dépression en forme de graben de 5 km de long et 1,5 à 3 km de large s'est formée à la place des lacs.
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Le volume total de matières pyroclastiques en éruption était de 1 km3, de lave - 1,2 km3, total - 2,2 km3. Il s'agissait de la plus grande éruption basaltique de l'histoire de la ceinture volcanique Kourile-Kamtchatka, l'une des quinze éruptions du XXe siècle, dont le volume de produits dépassait 1 million de mètres cubes. km., l'une des six grandes éruptions de fissures observées dans le monde à l'époque historique. Grâce à des recherches systématiques intensifiées, l'éruption de la Grande Fissure Tolbachik est actuellement l'une des trois grandes éruptions volcaniques les plus étudiées.
Les laves qui ont provoqué des événements à si grande échelle dans le passé sont représentées par le type le plus courant sur Terre : le basalte. Leur nom indique qu'ils se sont ensuite transformés en une roche noire et lourde : le basalte.
De vastes champs de basalte (pièges) vieux de plusieurs centaines de millions d'années cachent des formes encore très inhabituelles. Là où d'anciens pièges remontent à la surface, comme par exemple dans les falaises des rivières sibériennes, on peut trouver des rangées de prismes verticaux à 5 et 6 côtés. Il s'agit d'une séparation en colonnes qui se forme lors du refroidissement lent d'une grande masse de matière fondue homogène. Le basalte diminue progressivement de volume et se fissure selon des plans strictement définis. Cela vous semble familier, n'est-ce pas ?
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Israël. Rivière Zawitan. Piscines à prismes. (et c'est déjà le mien)
Les hauteurs du Golan (Ramat HaGolan) font partie d'un plateau basaltique d'origine volcanique dont la superficie totale est de 35 000 km². Les géologues estiment que l'âge du Golan est d'environ un million et demi d'années.
Bordant le bassin du Jourdain à l'ouest, le plateau du Golan à l'est atteint le canyon Nahal Rakkad (un affluent de la rivière Yarmouk) et une chaîne de hautes collines (éperons Hermon), descendant du nord au sud de 1000 m à 350 m d'altitude. niveau de la mer. Plusieurs dizaines de volcans éteints (dont Avital, Varda et Hermonit, à plus de 1 200 m d'altitude), certains avec des cratères intacts et déformés, ont recouvert de lave le plateau et les zones adjacentes au cours des temps géologiques récents, donnant naissance à un paysage caractéristique de roches basaltiques noires. et du tuf brun (émissions volcaniques) reposant sur des roches sédimentaires de craie et de calcaire. Courant principalement vers l'ouest et densément couverts de buissons le long des berges, les ruisseaux laissaient de profondes gorges dans le sol, souvent avec des cascades sur les corniches.
Et le plateau basaltique débordait sur d’autres rochers, corniches et cascades. et les prismes dans les rivières - eh bien, ils conviennent très bien au volcanisme de fissures. P.S. Toutes les photographies illustrant le texte ont été trouvées sur Internet. Là où elle le savait, elle en indiquait la paternité exacte.
