U biti, vulkan je rupa u zemljinoj kori. Kada vulkan eruptira iz dubine Zemlje, vruće kamenje izbija na površinu kroz ovu rupu. Vulkani koji su često aktivni nazivaju se aktivnima. Vulkani koji bi u budućnosti mogli postati aktivni nazivaju se neaktivni. Ugasli vulkan je vulkan čija je aktivnost zauvijek prestala.
Gdje su vulkani?
U svijetu postoji oko 840 aktivnih vulkana. Obično ima samo 20-30 erupcija godišnje. Većina vulkana nalazi se blizu rubova divovskih ploča koje zajedno čine vanjske slojeve Zemlje. Svakih 30 sekundi u svijetu dogodi se potres, a samo nekoliko njih predstavlja stvarnu opasnost.
Struktura vulkana
Za one koji žele saznati od čega se sastoji vulkan, savjetujemo vam da detaljno i pažljivo proučite sljedeće slike:
Koji je najveći vulkan na svijetu?
Najveći vulkan na svijetu je Mauna Loa na Havajima u SAD-u, čija je kupola duga 120 km, a široka 50 km. Vulkan Lo'ihi je aktivni vulkan u blizini Havajskog otočja. Ide ispod vode 900 m i izronit će na površinu u razdoblju od 10 tisuća do 100 tisuća godina. Ovaj vulkan možete vidjeti na fotografiji ispod:
Kako se zovu valovi velike brzine?
Speed valovi su duboki seizmički valovi koji putuju zemljom brzinom od tisuća km/h. Puno su brži od zvuka.
Što je najveća lava?
Na Islandu je 1783. došlo do vrlo jake pukotinske erupcije. U isto vrijeme, užareni se proširio na udaljenosti od 65-70 km.Kada su ljudi hodali po moru?
Vulkan Kat Mai na Aljasci, SAD, izbacio je toliko plutajućeg plovućca 1912. da su ljudi hodali po moru.
Koliko ima aktivnih vulkana na zemlji?
Trenutno postoji oko 1300 aktivnih vulkana na kopnu. Mnogo ih je i pod vodom, ali njihov broj varira, jer neki prestaju s radom, a drugi se pojavljuju. Svaki uspavani vulkan može iznenada eksplodirati. Posljedično, oni vulkani koji su bili aktivni barem jednom u posljednjih 10 tisuća godina smatraju se aktivnima.
Što je vulkanska erupcija? Vulkanske erupcije su niz eksplozija nalik topu. Nastavljaju se u intervalima od nekoliko sati i minuta, a javljaju se kao rezultat nakupljanja velike količine plina ispod lave. Tijekom takvih erupcija dijelovi kratera odlijeću, čija veličina može doseći veličinu autobusa.
Što je plinijska erupcija?
Kada se vrući plin zasiti plinom i ispuni vulkan, njegov krater eksplodira, izbacujući ga dvostruko većom brzinom. Erupcija je toliko silovita da se magma raspada u sitne komadiće i unutar nekoliko sati tlo može biti prekriveno slojem pepela. Erupcija 79. godine imala je isti karakter. Istodobno, rimski pisac Plinije nije mogao pobjeći, pa je ova vrsta erupcije plinovska.Što je erupcija Stombolija?
Ako je magma dovoljno tekuća, može se stvoriti kora iznad jezera lave u krateru vulkana. U isto vrijeme, veliki mjehurići plina isplivaju i eksplodiraju školjku, prskajući vulkanske bombe s dna rastaljene lave i krhotina lave. Ova vrsta erupcije je strombolijska s talijanskog vulkanskog otoka Stromboli.Koja je bila najjača vulkanska erupcija?
Najjača vulkanska erupcija dogodila se prije otprilike 20 tisuća godina, kada je vulkan Toba bjesnio na otoku Sumatra u Indoneziji. U njegovom središtu formirao se krater od 100 km, a drugi dio otoka zatrpan je slojem vulkanskih stijena debljim od više od 300 m.
Zašto su Pompeji nestali?
Kroz ljudsku povijest vulkani su bili opasni za ljude koji žive u njihovoj blizini. 79. godine nove ere rimski grad Pompeji sravnjen je sa zemljom erupcijom vulkana Vezuva. I danas najjače erupcije štete ljudima.
Kada je nastala legenda o Atlantidi?
Oko 1645. pr. e. Eksplodirao je grčki otok Santorini. Kao rezultat toga, minojska civilizacija je uništena. Ova činjenica poslužila je kao početak legende o nestalom kontinentu Atlantidi.
Korisne informacije o vulkanima, gejzirima, fotografije vulkana
Najopasniji i najnepredvidljiviji objekti na zemljinoj površini su vulkani- geološke formacije koje nastaju iznad pukotina u zemljinoj kori, kroz koje vruća magma izbija u zemlju spaljujući sve živo na svom putu, vruće i fragmente stijena.
U ovom slučaju vulkani se dijele na aktivan zaspao i ugasio se. Eruptirana magma naziva se lava. Ponekad se polako izlijeva iz pukotina, a ponekad vulkan eruptira u eksploziji pare, pepela, prašine i vulkanskog pepela. Upravo ti procesi dovode do posljedica koje ljudima ne idu u korist. Čovjek danas nema načina da se odupre vulkanskoj erupciji osim da pobjegne.
Što su piroklastična strujanja? Kada se krater vulkana otkrije, on razbija stijene i stvara ogromne količine krhotina, pepela i plovućca - piroklastičnog materijala. Tijekom erupcija, oni su prvi koji se dižu u otvor. Nakon što se rupa proširi, magma počinje izlaziti iz nje. U tom slučaju, piroklastični oblak postaje toliko gust da se ne može pomiješati sa zrakom kako bi se uzdigao prema gore. Zbog toga istječe u obliku vrućih piroklastičnih tokova koji se kreću ogromnim brzinama koje dosežu 200 km/h. Oni mogu pokriti teritorij s proizvodima erupcije.
Koje vrste vulkana postoje?
Tamo gdje se tektonske ploče odmiču, magma teče kroz praznine, formirajući se pukotinski vulkani. Nastaje brzo skrutnuta gusta lava mound vulkani. Tijekom snažnih vulkanskih erupcija nastaje krater kaldere. Često se u njega slijeva voda, a tada nastaje jezero. Najkonkretniji su stratovulkani, koji se naizmjenično sastoje od slojeva lave i pepela.
Lava koja izbija iz žarišnih i pukotinskih vulkana obično je tekuća. Dok se hladi, stvara bazaltne stijene kao što su bazalt, gabro i dolerit. In situ postaje stijene kao što su andezit, trahit i riolit.
Formacije od vulkanskih erupcija
Bazaltni stupovi. Gusti tok lave, kada se stvrdne, može se razbiti u heksagonalne bazaltne stupove, koji podsjećaju na one u Velikom nasipu u Sjevernoj Irskoj.
Pahoehoe lava. Ponekad se stijene na površini brzo stvrdnu, stvarajući tanku koru preko još uvijek viskozne i vruće lave. Ako je kora debela nekoliko centimetara, onda se ohladi do te mjere da se po njoj može hodati. Međutim, ako lava nastavi teći, kora se počinje naborati. Havajci su ovoj lavi dali nadimak "pahoehoe", što znači "valovita".
Lava aa. Ako se lava brzo skrutne u grubu masu, naziva se "aa". Tijekom podvodnih vulkanskih erupcija, primjerice na srednjooceanskim grebenima, voda se trenutačno hladi i razbija lavu u male, glatke čestice koje se nazivaju "jastuci".
Žarišni vulkani. Većina vulkana leži duž granica ploča kore, budući da se nalaze iznad jedne nakupine magme koja teče na površinu. Čak i kada se ploča pomakne, takav izvor nastavlja ostati na mjestu, gori i gori kroz nju na raznim točkama, tvoreći lanac vulkana.
Kakvu lavu mogu imati vulkani?
Vulkani mogu izbaciti dvije vrste lave: aa-lava I valovita lava.
Aa-lava je deblja i okamenjuje oštre stijene – vulkansku trosku.
Valovita lava je lava koja je fluidnija i bogatija plinovima. Kada se stvrdne, stvara stijene s glatkom površinom, a ponekad teče prema dolje i oblikuje dugačke stalaktite. Oblaci pepela koji se emitiraju su prah lave.
Kako nastaju gejziri
Vruće točke i gejziri nastaju ključanjem magme. Kada iscuri, kišnica curi pod zemlju i nailazi na vruću magmu. Zbog pritiska će mu se povećati temperatura, a potom će se magma ponovno uzdići. Ako se pri dizanju vruća voda pomiješa s hladnom, ona istječe na površinu u obliku vruće vode. Ako na svom putu naiđe na prepreku, ostaje pod pritiskom, a zatim prska u snažnom mlazu koji se naziva gejzir.
Snaga erupcije
vulkani mogu eksplodirati snažnije od atomske bombe. U pravilu se to događa ako se magma zgusne i postane toliko viskozna da začepi usta vulkana. Unutar njega tlak postupno raste sve dok magma ne izbaci takav čep. Snaga erupcija mjeri se količinom pepela koja je izbačena u zrak. Kako magma teče pod zemljom, zahvaljujući stijenama poprima različite oblike. Tipično, tekuća magma teče u pukotine unutar stijena, proces koji se naziva konformabilna intruzija. U tom slučaju nastaju tanjurićaste stijene, kao što su lopoliti, lećaste - fakoliti ili plosnate - pragovi. Viskozna magma može gurnuti stijenu dovoljno snažno da stvori pukotine, proces koji se naziva intruzija nesukladnosti.
Prognoza erupcije. Koliko realno?
Izuzetno je teško predvidjeti vrijeme kada će se vulkan probuditi. Erupcije na Havajima prilično su mirne, česte i relativno predvidljive, no većinu prirodnih teško je predvidjeti. Tiltmetar se koristi kao jedno od sredstava za određivanje nadolazeće erupcije. To je uređaj za određivanje strmine padina vulkana. Ako se poveća, magma koja se nalazi u središtu vulkana nabubri i može doći do erupcije. Ali treba imati na umu da se takve promjene događaju neposredno prije erupcije, što ovu vrstu predviđanja čini opasnom.
6.1.Vrste vulkana
Svaki aktivni vulkan ima svoje individualne karakteristike. Štoviše, ne postoje dva potpuno identična vulkana, kao što među višemilijunskim stanovništvom našeg planeta ne postoje dva potpuno identična čovjeka. Međutim, vulkani se mogu grupirati u skupine sa sličnim značajkama.
Na primjer, postoje tri vrste vulkana:
Područje vulkana. Trenutno se takvi vulkani ne pojavljuju, ili bi se reklo da ne postoje. Budući da su ti vulkani ograničeni na ispuštanje velike količine lave na površinu velikog područja; odnosno, odavde vidimo da su postojali u ranim fazama razvoja zemlje, kada je zemljina kora bila prilično tanka, au nekim područjima mogla biti potpuno rastaljena.
Vulkani s pukotinama . Manifestiraju se u izlijevanju lave na zemljinu površinu duž velikih pukotina ili pukotina. U određenim vremenskim razdobljima, uglavnom u pretpovijesnom stadiju, ova vrsta vulkanizma dosegla je prilično široke razmjere, uslijed čega je ogromna količina vulkanskog materijala - lave - iznesena na površinu Zemlje. Snažna polja poznata su u Indiji na visoravni Deccan, gdje su pokrivala površinu od 5. 10 5 km 2 s prosječnom debljinom od 1 do 3 km. Također poznat u sjeverozapadnim Sjedinjenim Državama i Sibiru. U to vrijeme, bazaltne stijene iz pukotinskih erupcija bile su osiromašene silicijevim dioksidom (oko 50%) i obogaćene dvovalentnim željezom (8-12%). Lave su pokretne, tekuće, pa se mogu pratiti desecima kilometara od mjesta njihovog izlijevanja.
Debljina pojedinačnih tokova bila je 5-15 m. U SAD-u, kao iu Indiji, akumuliralo se više kilometara naslaga, što se događalo postupno, sloj po sloj, tijekom mnogo godina. Takve ravne formacije lave s karakterističnim stepenastim oblikom reljefa nazivaju se plato bazalti ili zamke.
Trenutno je vulkanizam pukotina raširen na Islandu (vulkan Laki), Kamčatki (vulkan Tolbachinsky) i na jednom od otoka Novog Zelanda. Najveća erupcija lave na otoku Islandu duž divovske pukotine Laki, duge 30 km, dogodila se 1783. godine, kada je lava dva mjeseca dolazila na površinu. Za to vrijeme izlilo se 12 km 3 bazaltne lave, koja je poplavila gotovo 915 km 2 susjedne nizine slojem debljine 170 m. Slična erupcija primijećena je 1886. na jednom od otoka Novog Zelanda. Dva sata je bilo aktivno 12 malih kratera promjera nekoliko stotina metara na udaljenosti od 30 km. Erupcija je bila popraćena eksplozijama i oslobađanjem pepela, koji je pokrivao površinu od 10 tisuća km 2, u blizini pukotine debljina pokrivača dosegla je 75 m. Eksplozivni učinak pojačan je snažnim ispuštanjem para iz jezera bazeni uz pukotinu. Takve eksplozije uzrokovane prisutnošću vode nazivaju se freatski. Nakon erupcije na mjestu jezera nastala je udubina u obliku grabena duga 5 km i široka 1,5-3 km.
Centralni tip. Ovo je najčešći tip vulkanskog magmatizma. Prati ga stvaranje stožastih vulkanskih planina; njihovu visinu kontroliraju hidrostatske sile. Poanta je da visina h , kojoj tekuća lava s gustoćom od str l , iz primarne magmatske komore, nastaje zbog pritiska na nju čvrste litosfere debljine H i gustoća str s . Ovaj odnos se može izraziti sljedećom jednadžbom:
ghp s = gHp l
Gdje, g - ubrzanje sile teže.
( h - H )/ H =( str s - str l )/ str s
Izraz<h - H > i visina je vulkanske planine h ; stav ( str s - str l )/ str s može se izraziti kao određeni koeficijent gustoće j , zatim h = jH . Budući da ova jednadžba povezuje visinu vulkana s debljinom litosfere kroz određeni koeficijent gustoće, koji je različit za različite regije, to znači da je visina vulkana različita u različitim regijama zemaljske kugle.
Sažimajući podatke o aktivnosti vulkana središnjeg tipa, znanstvenici su predložili klasifikaciju vulkana prema prirodi njihove aktivnosti (slika 1).
Havajskom tipu erupcije uključuju Mauna Loa, Kilauea na Havajskim otocima, neki vulkani na Islandu, Nyamlyagira i Niragongo u Africi. Na mnogo načina, Plosky Tolbachik na Kamčatki blizak je havajskom tipu. Aktivnost ovih vulkana karakterizira mirno izlijevanje tekuće bazaltne lave bez eksplozija i odsutnost snažnih ispuštanja plinova i pare. Kada se krater prelije, lava se prelijeva i slijeva niz padine, tvoreći dugačke potoke. Padine ove vrste vulkana su vrlo blage, oblikom podsjećaju na golemi štit, zbog čega se nazivaju i štitastim vulkanima.
Prema aktivnosti vulkana Stromboli, strombolijski tip erupcije. Bazaltna lava ovih vulkana nešto je viskoznija od one na Havajima, ali je još uvijek prilično pokretljiva. Iz njega se uz eksplozije oslobađaju vulkanski plinovi, tvoreći uskovitlane vulkanske bombe. Pepela nema ili ga ima vrlo malo. Stožasti vulkani s usječenim vrhom sastoje se od međuslojnih lava i proizvoda eksplozivne aktivnosti, tj. Tipični su slojeviti vulkani (stratovulkani).
Za Vulkanski tip erupcije, kao što je primjer vulkana Vulcano na Eolskim otocima, karakterizirane su viskoznom andezit-bazaltnom lavom, koja s poteškoćama otpušta plinove. Često lava začepi krater vulkana. Plinovi se nakupljaju ispod vulkanskog čepa i izbijaju velikom snagom, izbacujući bombe, lapile i pepeo. Komadići viskozne lave ne mogu se uvijati u zraku, ali kada se ohlade pucaju i poprimaju izgled kore kruha. Tijekom erupcija lava se oslobađa i u obliku kratkih potočića. Stvrdnuta lava ima blokovitu površinu.
Vezuvski tip erupcije su bliske vulkanskoj, ali se od nje razlikuju po vrlo jakoj eksplozivnoj aktivnosti. Vulkanske erupcije ove vrste uzrokuje lava koja je nešto kiselija, s više silicijevog dioksida, a samim time i viskoznija. Plinovi i pare nakupljeni ispod čepa lave eksplodiraju prema gore, izbacujući velike količine pepela, lapilla i bombi. Karakterističan oblik bombi je u obliku pljosnatih pogača i pogača s ispucalom površinom (ne stvaraju se uvrnuti oblici zbog viskoznog stanja lave). Tokovi lave su kratki i obično nepravilnog oblika. Po vrsti strukture vulkani pripadaju stratovulkanima. Vezuvski tip uključuje Vezuv i Etnu u Italiji, te mnoge vulkane Kamčatke i Kurilskih otoka.
Plinijanski tip Erupcija je daljnji razvoj Vezuvske erupcije. Karakteriziraju ga snažne eksplozije uzlaznog plina, koji se diže do visine od nekoliko kilometara, a zatim formira oblak koji se širi, u obliku krošnje talijanskog bora. Snažne eksplozije dovode do uništenja vulkanskog stošca.
Značajke vulkanskih erupcija Pelejski tip(od imena vulkana Mont Pele) nastaju zbog vrlo visoke viskoznosti izbačene lave koja, kada se skrutne, čvrsto začepljuje krater vulkana. Plinovi u dubini razvijaju ogroman pritisak, a na kraju dolazi do kolosalne eksplozije uz oslobađanje ogromnih količina pepela, bombi i plinova. Ovaj jako zagrijani plinski oblak temperature do 700 0 C, ispunjen kamenim materijalom, brzo se kotrlja niz padine vulkana, donoseći sa sobom razaranje i smrt. U isto vrijeme, oblak raste prema gore u golemi kovrčavi stup. Takvi jako zagrijani oblaci pepela i plina nazivaju se užarenim oblacima. Vulkani pelejskog tipa, osim Mont Pelea, uključuju Katmai na Aljasci, Bezymianny na Kamčatki i druge.
Na kraju se razlikuju erupcije bandaisan tipa(Bandai-san je jedan od velikih japanskih vulkana), kojeg karakterizira čisto eksplozivna aktivnost, bez izbijanja lave u obliku tokova ili kupola na površinu. Krater vulkana zatvoren je viskoznom lavom koja ne dopušta izlazak plinova i para. Zatim, u određenom trenutku, dolazi do snažne eksplozije, uslijed koje se cijeli vulkan urušava i izbacuje se masa smrznute lave. Svježa lava ne izlazi na površinu. To uključuje Krakatou u Indoneziji, kao i neke druge vulkane.
Vrste aktivnosti koje se razmatraju uključuju vulkane središnjeg tipa, koji vladaju u modernom razdoblju života Zemlje. Ali u prošlim geološkim razdobljima, erupcije pukotinskog tipa također su bile široko rasprostranjene, koje karakterizira izlijevanje lave iz pukotina koje zjape u zemljinoj kori. Trenutačno se erupcije ove vrste događaju na Islandu, zbog čega se raspuklinski vulkani nazivaju i vulkani islandski tip.
Ne treba misliti da jedan te isti vulkan djeluje samo u jednoj vrsti. Vulkani tijekom života prolaze određeni razvojni put pa se mijenja i priroda njihove aktivnosti. Djelovanje određene vrste vulkana je u biti privremeno, iako pokriva razdoblja od mnogo desetaka, pa čak i stotina tisuća godina. Promjene u vrsti erupcije uzrokovane su promjenama u sastavu magme koja dolazi iz dubine Zemlje, te toplinskom režimu. Tako je, primjerice, Vezuv u povijesnim vremenima eruptirao po tipu Stromboli, Vulcano, Plinian i izbacivao užarene oblake.
6.2.Građa vulkana(slika 2)
Korijeni vulkana, t.j. njegova primarna komora magme nalazi se na dubini od 60-100 km u astenosferskom sloju. U zemljinoj kori na dubini od 20-30 km nalazi se sekundarna komora magme, koja izravno hrani vulkan kroz krater. Vulkanski stožac sastoji se od proizvoda njegove erupcije. Na vrhu se nalazi krater - zdjelasto udubljenje koje se ponekad ispuni vodom. Promjeri kratera mogu biti različiti, na primjer, na Klyuchevskaya Sopka - 675 m, i na poznatom vulkanu Vesuvius, koji je uništio Pompeje - 568 m. Nakon erupcije dolazi do razaranja kratera i formiranja udubine s okomitim zidovima – kaldere. Promjer nekih kaldera doseže mnogo kilometara, na primjer, kaldera vulkana Aniakchan na Aljasci je 10 km.
6.3.Produkti erupcije
Prilikom erupcije vulkana oslobađaju se proizvodi vulkanske aktivnosti, što može biti tekuće, plinovito i čvrsto.
plinoviti, ili nepostojan igraju važnu ulogu u vulkanskim aktivnostima. Tijekom kristalizacije magme na dubini, oslobođeni plinovi podižu tlak do kritičnih vrijednosti i uzrokuju eksplozije, izbacujući ugruške vruće tekuće lave na površinu. Također, tijekom vulkanskih erupcija oslobađaju se snažni mlazovi plina koji stvaraju ogromne gljivaste oblake u atmosferi. Takav plinski oblak koji se sastoji od kapljica rastaljenog (preko 700 0 C) pepela i plinova, nastao iz pukotina vulkana Mont Pelee, 1902. godine uništio je grad Saint-Pierre i 28.000 njegovih stanovnika.
Sastav plinova i njihova koncentracija unutar jednog vulkana uvelike se razlikuju od mjesta do mjesta i tijekom vremena. Oni ovise o temperaturi, au najopćenitijem obliku o stupnju rasplinjavanja plašta i vrsti zemljine kore. Prema japanskim znanstvenicima, ovisnost sastava vulkanskih plinova o temperaturi je sljedeća:
Temperatura, 0 C Sastav plinova (bez vode)
1200-800 HCl, CO2, H20, H2S, SO
800-100 HCl, SO 2, H 2 S, CO 2, N 2, H 2
100-60 H2, CO2, N2, SO2, H2S
60 CO2, N2, H2S
Priroda ispuštanja plinova ovisi o sastavu i viskoznosti magme, a brzina odvajanja plinova iz taline određuje vrstu erupcije.
Tekućina- karakterizirana temperaturama u rasponu od 600-1200 0 C. Predstavljena je lavom.
Viskoznost lave određena je njezinim sastavom i ovisi uglavnom o sadržaju silicija ili silicijevog dioksida. Kada je njegova vrijednost visoka (više od 65%), naziva se lava kiselo , relativno su lagani, viskozni, neaktivni, sadrže veliku količinu plinova i sporo se hlade. Niži sadržaj silicija (60-52%) tipičan je za prosjek lava; Oni su, kao i kiseli, viskozniji, ali se obično jače zagrijavaju (do 1000-1200 0 C) u usporedbi s kiselim (800-900 0 C). Osnovni, temeljni lave sadrže manje od 52% silicijevog dioksida i stoga su više tekuće, pokretljivije i slobodno teče. Kada se stvrdnu, na površini se formira kora, ispod koje dolazi do daljnjeg kretanja tekućine.
Čvrsto proizvodi uključuju vulkanske bombe, lapilli, vulkanski pijesak i pepeo. U trenutku erupcije izlijeću iz kratera brzinom od 500-600 m/s.
Vulkanske bombe- veliki komadi stvrdnute lave promjera od nekoliko centimetara do 1 m ili više, a mase do nekoliko tona (tijekom erupcije Vezuva 79. godine, vulkanske bombe 'suze Vezuva' dosezale su desetke tona). Nastaju tijekom eksplozivne erupcije, koja se događa kada se plinovi sadržani u njoj brzo oslobađaju iz magme. Vulkanske bombe se dijele u dvije kategorije: 1, koji je nastao iz lave koja je bila viskoznija i manje zasićena plinovima; zadržavaju pravilan oblik čak i pri udaru o tlo zbog stvrdnute kore koja nastaje kada se ohlade. 2., nastali od tečnije lave, tijekom leta poprimaju najbizarnije oblike, koji pri udaru postaju još složeniji. Lapilli(lat. “lapillus” - mali kamen) - relativno mali fragmenti troske veličine 1,5-3 cm, različitih oblika. Vulkanski pijesak- sastoji se od relativno malih čestica lave ( 0,5 cm). Nastaju čak i manji fragmenti, veličine 1 mm ili manje vulkanski pepeo, koji, taložeći se na padinama vulkana ili na nekoj udaljenosti od njega, tvori vulkanski tuf. Snažne emisije pepela, smanjujući sunčevo zračenje, uzrokuju pad temperature. Tako je erupcija vulkana El Chichon u Meksiku 1982. godine dovela do smanjenja prosječne temperature na kugli zemaljskoj za 2,5 0 C. Do zahlađenja je došlo i nakon erupcije planine Pinatubo 1991. godine na Filipinima.
6.4.Vulkani u službi ljudi(Sl.3)
Unutarnja energija Zemlje, s kojom je povezana aktivnost vulkana, još nije podložna ljudskoj kontroli i stoga se još ne možemo riješiti ove strašne pojave. Ali ljudi pronalaze različite načine da umanje tu opasnost. Štoviše, čovjek je naučio imati koristi od svog “užasnog susjeda”.
Prije svega, treba napomenuti da vulkanske sile Zemlje sadrže ogromnu energiju. Potrošnja topline povezana s erupcijama i toplim izvorima, prema znanstvenicima, iznosi približno 8,4 . 10 17 do 31.5 . 10 18 j u godini.
Toplinska energija vulkana odavno se naveliko koristi na Islandu, zemlji vječnog leda koja nema rezervi goriva. To je ujedno i najjeftinija dostupna energija.
Vruća vulkanska voda naširoko se koristi u Japanu. Grije kuće, zagrijava tlo u rižinim poljima i povrtnjacima, a zbog značajnog sadržaja amonijevih i fosfornih soli koristi se kao gnojivo.
Topla voda nije samo izvor topline i raznih kemijskih spojeva. Mnogi od njih sadrže tvari koje imaju ljekovita svojstva. Na primjer, utvrđeno je da tople vode mnogih izvora na Kamčatki i Kurilskim otocima po svojim balneološkim svojstvima nisu niže od mineralnih voda poznatih odmarališta. Tako su na Kamčatki vode izvora Nalačevo, koje sadrže arsen, stekle veliku slavu. Tople vulkanske vode koriste se u liječenju mnogih bolesti, uključujući reumu, razne bolesti zglobova, živčanog sustava itd.
Suvremenu vulkansku aktivnost prati stvaranje niza mineralnih naslaga, od kojih se neka pojavljuju pred ljudskim očima. Na primjer, mlazevi plina koji se oslobađaju iz dubina toliko su zasićeni sumpornim dioksidom i vodikovim sulfidom da se na njihovom izlazu pojavljuju humci sumpora. površinski. Aktivni vulkani također su povezani s stvaranjem amonijaka, borne kiseline i drugih kemijskih spojeva.
U drevnim vulkanima, čije su vulkanske strukture više ili manje uništene i ispod kojih više nema džepova lave u dubini, nalazi se još jedan kompleks minerala. To su uglavnom rude metala, uključujući živu, srebro, antimon itd., naslage sumpora i, naravno, same lave kao građevinski materijal. Podvodne erupcije stvaraju naslage islandskog špata (vrijedan materijal za proizvodnju optičkih instrumenata), a ponekad i mangana i željeza.
Formiranje dijamanta povezano je s posebnom vrstom magmatske aktivnosti na ogromnim dubinama (po svojoj eksplozivnoj prirodi, u blizini vulkanskih pojava).
Sve što smo naučili o vulkanima sugerira da se njihova aktivnost može koristiti na razne načine. Štoviše, u nekim slučajevima te se prilike pokažu potpuno neočekivane. Na primjer, istraživači Sahare pokrenuli su pitanje korištenja ugaslih vulkana za... povećanje količine padalina. Na prvi pogled prijedlog se čini jednostavno čudnim. Međutim, postoji veza između padalina i vulkanske aktivnosti u Sahari. Činjenica je da su u nedavnoj prošlosti, u pustinjskoj klimi u Sahari, bili aktivni vulkani, a tada je u ovim krajevima bilo mnogo jezera. Stoga se pretpostavlja da je trenutno opaženo naglo smanjenje vlažnosti povezano s prestankom vulkanskih erupcija. S druge strane, podaci o suvremenoj vulkanskoj aktivnosti pokazuju da vulkanske erupcije obično prate obilne oborine. Otuda prirodan zaključak o mogućnosti ovlaživanja klime umjetnim obnavljanjem aktivnosti ugaslih vulkana, primjerice, uz pomoć atomske energije.
6.5. Vulkanska aktivnost na Mjesecu
Relativno nedavno (s početkom istraživanja svemira) postalo je poznato da je vulkanizam kozmički fenomen, da je svojstven svim planetima Sunčevog sustava. Ono o čemu najviše znamo je vulkanizam Mjeseca. Poznato je 517 velikih i mnogo manjih kratera na vidljivoj strani Mjeseca.
U noći 3. studenog 1958. sovjetski astronomi N.A.Kozyrev i V.E.Ezersky zabilježili su erupciju vulkanskih plinova iz jednog od lunarnih kratera. Kasnije su otkrili aktivnost fumarola ("fumo" dim) u drugom krateru. To pokazuje da vulkani na Mjesecu i danas rade.
7. Znanstvene metode i istraživački alati
Jedna od metoda znanstvenog istraživanja je fotogrametrija. Fotogrametrija se tradicionalno dijeli na dva glavna područja: 1 – zemaljska fotogrametrija (fototopografija); 2 – aerofotogrametrija (aerofototopografija, aerofotogeodezija) i uključuje proučavanje objekata i pojava pomoću njihovih fotografskih slika dobivenih specijaliziranim kamerama (fototeodoliti, aerokamere i dr.) s točaka na zemljinoj površini ili pomoću zrakoplova.
Posljednjih desetljeća brzo su se razvile nove fotogrametrijske metode koje se temelje na mogućnosti vizualizacije rezultata daljinskih istraživanja izvan vidljivog područja elektromagnetskog spektra. Neki od novih trendova u daljinskom očitavanju bili bi iznimno korisni za proučavanje vulkana Kamčatke i Kurilskih otoka. Na primjer, radarska fotogrametrija - jer je potpuno oslobođena vremenskih uvjeta, koji su, kao što je poznato, glavna prepreka proučavanju vulkana Kamčatke i Kurilskih otoka u vidljivom rasponu. Fotogrametrija infracrvenih (IR) slika dobivenih korištenjem modernih termalnih kamera i termalnih IR skenera mogla bi pružiti važne dodatne materijale u proučavanju vulkanskih erupcija i njihovih prekursora. Ali u Institutu za vulkanologiju Dalekoistočnog ogranka Ruske akademije znanosti metode tradicionalne fotogrametrije dobile su najveći razvoj i primjenu, i to samo zato što su se alati, instrumenti i tehnologije za istraživanje u tom smjeru pokazali najpristupačniji. Precizne geometrijske karakteristike i dinamički parametri vulkanskih erupcija, određeni fotogrametrijskim metodama, omogućuju objektivnu prosudbu prirode i razmjera događaja koji se događaju i doprinose ispravnom razumijevanju mehanizma erupcija.
A kompleks vulkanoloških studija korištenih na R/V "Vulcanologist" pri proučavanju podvodnih vulkana luka Kurilskih otoka uključivao je ehosondiranje, hidromagnetsko istraživanje (HMS), uzorkovanje sedimenata s dna itd. kao obvezne metode. U nizu krstarenja, provedena su mjerenja toplinskog toka, kontinuirano plinsko-hidrokemijsko profiliranje i hidrokemijska istraživanja.
Pri provođenju geofizičkih istraživanja korištena je jedinstvena brodska vremenska služba. Omogućio je sinkronizaciju rada različite mjerne opreme i dovođenje rezultata mjerenja u zajedničke koordinate vremena i prostora.
Postoje mnoge druge metode za proučavanje vulkana, ali nećemo ulaziti u detalje, jer to nije glavna tema rada.
8. Veze s drugim problemima i zadacima
Nakon skupljanja opsežnog znanja i razvoja posebnih metoda za proučavanje vulkana, nastala je samostalna znanost vulkanologija. Vulkanologija je usko povezana sa znanostima kao što su geologija, petrografija, mineralogija, geokemija, hidrogeologija, geofizika, termodinamika i dijelom astronomija.
U vulkanologiji se sve više koriste precizni proračuni i eksperimenti, pa se pred našim očima pretvara u egzaktnu znanost. I ako su ranije zbirke članaka vulkanologa donekle bile, prema riječima jednog nevulkanologa, “časopisi ilustrirani oblacima dima”, sada veliku ulogu u njima imaju precizna istraživanja temeljena na podacima iz fizikalne kemije, geofizike. , te matematički proračuni, modeliranje vulkanskih pojava itd.
Vulkanologija je razvila novi smjer, nazvan "vulkanofizika", - kvantitativno proučavanje fenomena erupcije, proučavanje dubokih dijelova vulkanskih aparata pomoću geofizičkih metoda i uspostavljanje veza između vanjskih vulkanskih fenomena i procesa na velikim dubinama.
Vulkanolozi su usvojili dostignuća moderne tehnologije. U krateru vulkana Avachinsky instalirani su automatski senzori koji bilježe temperaturu vulkana. Zahvaljujući njima, kamčatski vulkanolozi mogu, bez odlaska do kratera, stalno pratiti kako se vulkan "osjeća". Oprema za ronjenje zamjenjuje se podvodnim plovilima i batiskafima, koji omogućuju proučavanje manifestacija podvodnog vulkanizma dugo vremena i na velikim dubinama.
9. Mjesto ove teme u nastavnim programima i temama GHF
Ova se tema malo proučava na prvoj godini GHF-a. Oni također predaju kolegij paleovulkanologije za dodiplomce (Litasov Yu.D., 36 sati). - grana geologije koja proučava vulkansku aktivnost prošlih geoloških era. Glavni predmet paleovulkanologije su drevne vulkanske strukture (kaldere, ostaci vulkanskih štitova itd.) i njihovi korijeni (kroz koje se magma uzdigla na površinu zemlje), zadirući duboko u Zemlju i, za razliku od modernih vulkana, dostupni za izravno proučavanje na erozijski dijelovi drevnih naboranih struktura.
10. Zaključak
Koliko god nevjerojatno zvučalo, uživao sam u pisanju ovog kolegija.
Ne znam ni da li sam uspio sažeti saznanja koja sam dobio i jesam li “ispričao” sve što je bilo zamišljeno pod ovom temom. Nadam se. Ali definitivno sam postigao svoj cilj, naučio sam puno o vulkanima za koje nisam ni znao. Na primjer, svi znaju da na Mjesecu postoje krateri, ali nisam znao da i oni eruptiraju. Ta vulkanska aktivnost može biti pod utjecajem kozmičkih sila. I mnogo više.
Poteškoće u dovršetku rada bile su nedostatak vremena (da je bilo više vremena, bilo bi moguće bolje formulirati svoje misli i ideje) i činjenica da su u knjižnici NSU-a knjige na ovu temu bile predstavljene u jednom ili dva primjerka i već prije mene bila sređena, pa je većina knjiga odnesena u JIGGM SB RAN.
11. Reference
3) Guščenko I.I. Vulkanske erupcije diljem svijeta. –M.: Nauka, 1979. (302 str.)
4) Lebedinski V.I. Vulkani su zastrašujući prirodni fenomen. – M.: Akademija nauka Ukrajinske SSR, 1963. (108 str.)
5) Lebedinski V.I. Vulkani i čovjek. – M.: Nedra, 1967. (204 str.)
(od lat. fluidus - tekućina) -..1) tekuće i plinovite, lako pokretne komponente magme ili plinom zasićene otopine koje kruže u dubini zemlje. Pretpostavlja se da u sastavu fluida dominira pregrijana vodena para, prisutni su fluor, klor, ugljikov dioksid i mnoge druge tvari... Sažetak >> Geografija
Ovisi o prirodi vulkana proizvoda, oblik vulkanskih zgrada, tip erupcije vulkani. Struktura Zemlja. Gdje... u krateru vulkan. Rast kupola po erupcije također se opaža u nekim vulkanima Kamčatke. Tip Vulcano. Vulkan Vulcano, nalazi se...
Vulkani te potresi kao endogeni čimbenici u oblikovanju reljefa kopna
Sažetak >> BiologijaZemljina kora. Linearno vulkani ili vulkani napuknut tip, imaju produžene... i tekućine proizvoda izbiti na površinu i dogoditi se erupcija vulkan. Ako na... -stratigrafskim uvjetima. Osobitosti građevine strukture određuju raznolikost reljefa...
Vulkanizmi na zemlji i njihove geografske posljedice
Sažetak >> GeografijaNa Aljasci iz sedrene lave proizvoda erupcije vulkan Katmai (1912) tijekom sljedećih godina...
Stari Rimljani, gledajući s vrha planine crni dim i vatru kako izbijaju nebom, vjerovali su da je pred njima ulaz u pakao ili u vlast Vulkana, boga kovačkog zanata i vatre. U njegovu čast, planine koje bljuju vatru još se nazivaju vulkanima.
U ovom ćemo članku otkriti kakva je struktura vulkana i pogledati njegov krater.
Aktivni i ugašeni vulkani
Na Zemlji postoji mnogo vulkana, uspavanih i aktivnih. Erupcija svakog od njih može trajati danima, mjesecima, pa čak i godinama (na primjer, vulkan Kilauea, koji se nalazi u havajskom arhipelagu, probudio se davne 1983. godine i njegova aktivnost još uvijek ne prestaje). Nakon čega se krateri vulkana znaju zalediti nekoliko desetljeća, da bi potom ponovno podsjetili na sebe novom erupcijom.
Iako, naravno, postoje i geološke formacije čiji je rad završen u dalekoj prošlosti. Mnogi od njih još uvijek zadržavaju oblik stošca, ali nema podataka o tome kako je točno došlo do njihove erupcije. Takvi se vulkani smatraju izumrlim. Kao primjer može se navesti Kazbek, od davnina prekriven sjajnim ledenjacima. A na Krimu i Transbaikaliji postoje jako erodirani i uništeni vulkani koji su potpuno izgubili svoj izvorni oblik.
Koje vrste vulkana postoje?
Ovisno o strukturi, aktivnosti i položaju, u geomorfologiji (tzv. znanosti koja proučava opisane geološke formacije) razlikuju se zasebni tipovi vulkana.
Općenito, podijeljeni su u dvije glavne skupine: linearne i središnje. Iako je, naravno, ova podjela vrlo približna, jer je većina njih klasificirana kao linearni tektonski rasjedi u zemljinoj kori.
Osim toga, tu su i štitaste i kupolaste strukture vulkana, kao i takozvani pepelni stošci i stratovulkani. Prema aktivnosti definirani su kao aktivni, uspavani ili izumrli, a prema položaju - kao kopneni, podvodni i subglacijalni.
Po čemu se linearni vulkani razlikuju od centralnih?
Linearni (pukotinski) vulkani se u pravilu ne uzdižu visoko iznad površine zemlje - imaju izgled pukotina. Struktura vulkana ovog tipa uključuje duge opskrbne kanale povezane s dubokim pukotinama u zemljinoj kori, iz kojih teče tekuća magma bazaltnog sastava. Širi se u svim smjerovima i, kada se skrutne, stvara pokrivače od lave koji brišu šume, ispunjavaju depresije i uništavaju rijeke i sela.
Osim toga, tijekom eksplozije linearnog vulkana mogu se pojaviti eksplozivni jarci na zemljinoj površini, koji se protežu nekoliko desetaka kilometara. Osim toga, struktura vulkana duž pukotina ukrašena je blagim oknima, poljima lave, prskanjem i ravnim širokim stošcima, radikalno mijenjajući krajolik. Inače, glavna komponenta islandskog reljefa su platoi lave, koji su nastali na ovaj način.
Ako se sastav magme pokaže kiselijim (povećan sadržaj silicijevog dioksida), tada oko ušća vulkana rastu ekstruzivna (tj. istisnuta) okna s labavim sastavom.
Struktura vulkana centralnog tipa
Vulkan središnjeg tipa je geološka formacija u obliku stošca, koja je na vrhu okrunjena kraterom - udubljenjem u obliku lijevka ili zdjele. On se, inače, postupno pomiče prema gore kako sama vulkanska struktura raste, a njegova veličina može biti potpuno različita i mjeriti se i metrima i kilometrima.
Otvor vodi duboko u krater, kroz koji se magma uzdiže u krater. Magma je rastaljena vatrena masa koja ima pretežno silikatni sastav. Rađa se u zemljinoj kori, gdje se nalazi njegovo žarište, a kad se popne do vrha, izlijeva se na površinu zemlje u obliku lave.
Erupcija je obično popraćena ispuštanjem malih prskalica magme, koje tvore pepeo i plinove, koji su, zanimljivo, 98% vode. Njima se pridružuju razne nečistoće u obliku pahuljica vulkanskog pepela i prašine.
Što određuje oblik vulkana
Oblik vulkana uvelike ovisi o sastavu i viskoznosti magme. Lako pokretna bazaltna magma tvori štitaste (ili štitaste) vulkane. Imaju tendenciju da budu ravnog oblika i imaju veliki opseg. Primjer ovih vrsta vulkana je geološka formacija koja se nalazi na Havajskim otocima i zove se Mauna Loa.
Pepeljevi stošci najčešći su tip vulkana. Nastaju tijekom erupcije velikih fragmenata porozne troske, koji, gomilajući se, grade stožac oko kratera, a njihovi mali dijelovi tvore kose padine. Takav vulkan raste sa svakom erupcijom. Primjer je vulkan Plosky Tolbachik koji je eksplodirao u prosincu 2012. na Kamčatki.
Strukturne značajke kupolastih i stratovulkana
A poznati Etna, Fuji i Vezuv primjeri su stratovulkana. Nazivaju se i slojevitim, budući da nastaju povremenom erupcijom lave (viskozne i brzo skrućujuće) i piroklastične tvari, koja je mješavina vrućeg plina, vrućeg kamenja i pepela.
Kao rezultat takvih emisija, ove vrste vulkana imaju oštre stošce s konkavnim padinama, u kojima se te naslage izmjenjuju. A lava teče iz njih ne samo kroz glavni krater, već i iz pukotina, skrućujući se na padinama i tvoreći rebraste hodnike koji služe kao podrška ovoj geološkoj formaciji.
Kupolasti vulkani nastaju uz pomoć viskozne granitne magme, koja ne teče niz padine, već se skrutne na vrhu, tvoreći kupolu, koja poput čepa začepi otvor i izbacuje ga plinovi nakupljeni ispod njega tijekom vremena. Primjer takvog fenomena je kupola koja se formira nad Mount St. Helens na sjeverozapadu Sjedinjenih Država (nastala je 1980.).
Što je kaldera
Gore opisani središnji vulkani obično su stožastog oblika. No, ponekad se tijekom erupcije zidovi takve vulkanske strukture uruše, pa nastaju kaldere - ogromne depresije koje mogu doseći dubinu od tisuća metara i promjer do 16 km.
Iz onoga što je ranije rečeno, sjećate se da struktura vulkana uključuje ogroman otvor kroz koji se rastaljena magma diže tijekom erupcije. Kada je sva magma na vrhu, unutar vulkana se pojavljuje ogromna praznina. Upravo u to se mogu srušiti vrh i zidovi vulkanske planine, tvoreći na zemljinoj površini golema udubljenja u obliku kotla s relativno ravnim dnom, omeđena ostacima rušenja.
Najveća današnja kaldera je kaldera Toba, koja se nalazi u (Indoneziji) i potpuno je prekrivena vodom. Ovako nastalo jezero ima vrlo impresivne dimenzije: 100/30 km i dubinu od 500 m.
Što su fumarole?
Vulkanski krateri, njihove padine, podnožja i kora ohlađenih tokova lave često su prekriveni pukotinama ili rupama iz kojih izlaze vrući plinovi otopljeni u magmi. Zovu se fumarole.
Nad velikim rupama u pravilu suklja gusta bijela para jer magma, kao što je već spomenuto, sadrži puno vode. Ali osim toga, fumarole služe i kao izvor ispuštanja ugljičnog dioksida, svih vrsta sumpornih oksida, sumporovodika, halogenovodika i drugih kemijskih spojeva koji mogu biti vrlo opasni za ljude.
Inače, vulkanolozi vjeruju da fumarole uključene u strukturu vulkana čine sigurnijim, budući da plinovi pronalaze izlaz i ne nakupljaju se u dubinama planine i formiraju mjehur koji će na kraju gurnuti lavu na površinu.
Takav vulkan uključuje poznati, koji se nalazi u blizini Petropavlovsk-Kamchatskog. Dim koji suklja iznad njega vidi se i desetke kilometara daleko za vedrog vremena.
Vulkanske bombe također su dio strukture Zemljinih vulkana
Ako dugo uspavani vulkan eksplodira, tada tijekom erupcije iz njegovog kratera izlete tzv.vulkani koji se sastoje od spojenih stijena ili fragmenata lave zaleđenih u zraku i mogu težiti nekoliko tona. Njihov oblik ovisi o sastavu lave.
Na primjer, ako je lava tekuća i nema vremena da se dovoljno ohladi u zraku, vulkanska bomba koja padne na tlo pretvara se u kolač. A bazaltne lave niske viskoznosti rotiraju se u zraku, poprimajući tako uvrnuti oblik ili postaju poput vretena ili kruške. Viskozni - andezitni - komadi lave nakon pada postaju poput kore kruha (okrugli su ili višestruki i prekriveni mrežom pukotina).
Promjer vulkanske bombe može doseći sedam metara, a te se formacije nalaze na padinama gotovo svih vulkana.
Vrste vulkanskih erupcija
Kao što je N. V. Koronovsky istaknuo u knjizi "Osnove geologije", koja ispituje strukturu vulkana i vrste erupcija, sve vrste vulkanskih struktura nastaju kao rezultat različitih erupcija. Među njima se posebno ističe 6 vrsta.
Kada su se dogodile najpoznatije vulkanske erupcije?
Godine vulkanskih erupcija mogu se, možda, smatrati ozbiljnim prekretnicama u povijesti čovječanstva, jer se u to vrijeme vrijeme promijenilo, ogroman broj ljudi je umro, pa čak su i čitave civilizacije izbrisane sa Zemlje (na primjer, kao rezultat od erupcije divovskog vulkana minojska civilizacija je umrla u 15. ili 16. stoljeću prije Krista).
Godine 79. po Kr e. Vezuv je eruptirao u blizini Napulja, zatrpavši gradove Pompeje, Herkulaneum, Stabiju i Oploncij pod slojem pepela od sedam metara, što je dovelo do smrti tisuća stanovnika.
Godine 1669., nekoliko erupcija vulkana Etna, kao i 1766., vulkana Mayon (Filipini) dovele su do strašnog razaranja i smrti mnogih tisuća ljudi pod tokovima lave.
Godine 1783. vulkan Laki eksplodirao je na Islandu, uzrokujući pad temperature što je dovelo do propadanja usjeva i gladi u Europi 1784. godine.
A na otoku Sumbawa, koji se probudio 1815., sljedeće je godine cijelu Zemlju ostavio bez ljeta, spustivši svjetsku temperaturu za 2,5 °C.
Godine 1991. vulkan na Filipinima također ju je svojom eksplozijom privremeno spustio, doduše za 0,5 °C.
Od davnina su ljudi viđali crne oblake, vatru i užareno kamenje kako ponekad izbija iz njega.
Stari Rimljani vjerovali su da je ovaj otok ulaz u pakao, te da ovdje živi Vulkan, bog vatre i kovačkog zanata. Po imenu ovog boga, ovi su se počeli zvati vulkani.
Vulkanska erupcija može trajati nekoliko dana ili čak mjeseci. Nakon snažne erupcije, vulkan se vraća u stanje mirovanja nekoliko godina, pa čak i desetljeća. Takvi se vulkani nazivaju važeći.
Postoje vulkani koji su eruptirali u davno prošlim vremenima. Neki od njih zadržali su oblik lijepog stošca. Ljudi nemaju informacija o njihovim aktivnostima. Nazivaju se izumrlim, kao, na primjer, na Kavkazu, Elbrus i Kazbek, čiji su vrhovi prekriveni svjetlucavom, blistavom bijelom bojom. U drevnim vulkanskim područjima nalaze se duboko uništeni i erodirani vulkani. U našoj zemlji takve regije su Krim, Transbaikalija i druga mjesta.
Vulkani su obično stožastog oblika s padinama koje su blaže u podnožju i strmije na vrhovima.
Ako se popnete na vrh aktivnog vulkana u mirnom stanju, možete vidjeti krater - duboku depresiju sa strmim zidovima, sličnu golemoj zdjeli. Dno kratera prekriveno je krhotinama velikog i sitnog kamenja, a iz pukotina na dnu i stijenkama kratera uzdižu se mlazovi plina i pare. Ponekad mirno izviruju ispod kamenja i iz pukotina, ponekad burno izbijaju, uz siktanje i zviždanje. Krater je ispunjen zagušljivim; dižući se, tvore oblak na vrhu vulkana. Vulkan može tiho dimiti mjesecima i godinama dok ne dođe do erupcije. Ovom događaju često prethodi ; Čuje se podzemna tutnjava, pojačava se oslobađanje para i plinova, zgušnjavaju se oblaci nad vrhom vulkana.
Zatim, pod pritiskom plinova koji izlaze iz utrobe zemlje, dno kratera eksplodira. Gusti crni oblaci plinova i vodene pare pomiješani s pepelom izbacuju se tisućama metara daleko, uranjajući okolno područje u tamu. Uz eksploziju i tutnjavu, komadi užarenog kamenja lete iz kratera tvoreći divovske snopove iskri. Pepeo pada iz crnih, gustih oblaka na tlo, a ponekad padaju i obilne kiše, stvarajući potoke blata koji se kotrljaju niz padine i poplavljuju okolno područje. Bljesak munje neprekidno siječe tamu. Vulkan tutnji i podrhtava, rastopljena vatrena tekuća lava diže se kroz njegova usta. Kipti, prelijeva se preko ruba kratera i juri u vatrenom potoku duž padina vulkana, paleći i uništavajući sve što mu se nađe na putu.
Tijekom nekih vulkanskih erupcija lava ne teče. Vulkanske erupcije događaju se i na dnu mora i oceana. Mornari saznaju za to kada iznenada vide stup pare iznad vode ili "kamenu pjenu" koja pluta na površini - plovućac. Ponekad brodovi naiđu na neočekivano nastale plićake formirane od novih vulkana na dnu. S vremenom te sprudove – magmatske mase – nagrizaju morski valovi i nestaju bez traga.
Neki podvodni vulkani tvore stošce koji strše iznad površine vode u obliku otoka.
Ljudi jako dugo nisu mogli objasniti uzroke vulkanskih erupcija. Ovaj prirodni fenomen užasavao je ljude. Međutim, stari Grci i Rimljani, a kasnije i Arapi, zaključili su da u utrobi Zemlje postoji veliko more podzemne vatre. Poremećaji ovog mora uzrokuju vulkanske erupcije na površini Zemlje.
Krajem prošlog stoljeća iz geologije se odvojila posebna znanost - vulkanologija. Sada se vulkanološke stanice organiziraju u blizini nekih aktivnih vulkana - zvjezdarnica, gdje znanstvenici provode stalna promatranja vulkana. Imamo takvu vulkanološku stanicu postavljenu na Kamčatki u selu Klyuchi. Kada jedan od vulkana počne djelovati, vulkanolozi odmah odlaze do vulkana i promatraju erupciju.
Proučavajući vulkansku lavu, možete razumjeti kako se rastaljeni materijal pretvorio u čvrstu stijenu.
Vulkanolozi također proučavaju ugasle i uništene drevne vulkane. Akumulacija takvih opažanja i znanja vrlo je važna za geologiju.
Drevni uništeni vulkani, aktivni prije nekoliko desetaka milijuna godina i gotovo u ravnini s površinom Zemlje, pomažu znanstvenicima da prepoznaju kako rastaljene mase koje se nalaze u utrobi Zemlje prodiru u čvrstu zemljinu koru i što nastaje njihovim kontaktom sa stijenama. Obično na mjestima dodira, uslijed kemijskih procesa, nastaju mineralne rude – naslage željeza, cinka i drugih metala.
Mlazovi pare u kraterima vulkana, koji su tzv fumarole, nose sa sobom neke tvari u otopljenom stanju. Sumpor, amonijak i borna kiselina, koji se koriste u industriji, talože se duž pukotina kratera i oko takvih fumarola.
Vulkanski pepeo i lava sadrže mnoge spojeve elementa kalija i postaju vrlo plodna tla. Na takvim tlima sade se vrtovi ili se zemljište koristi za obradu polja. Stoga, iako nije sigurno živjeti u blizini vulkana, tamo gotovo uvijek rastu sela ili gradovi.
Zašto dolazi do vulkanskih erupcija i odakle dolazi tako ogromna energija unutar kugle zemaljske?
Otkriće fenomena radioaktivnosti u nekim kemijskim elementima, posebice uranu i toriju, sugerira da se toplina nakuplja unutar Zemlje raspadom radioaktivnih elemenata. Proučavanje atomske energije dodatno podupire ovo gledište.
Akumulacija topline u Zemlji na velikim dubinama zagrijava tvar. Zemlja. Temperatura raste toliko da bi se ova tvar trebala rastopiti, ali pod pritiskom gornjih slojeva zemljine kore ona se održava u čvrstom stanju. Na onim mjestima gdje pritisak gornjih slojeva slabi zbog kretanja zemljine kore i nastalih pukotina, vruće mase prelaze iz krutog u tekuće stanje.
Zove se masa rastaljenog kamena, zasićena plinovima, nastala duboko u utrobi Zemlje. Pod snažnim pritiskom ispuštenih plinova, otapajući okolno kamenje, probija se i formira otvor, odnosno kanal vulkana.
Oslobođeni plinovi eksplodiraju krčeći put duž otvora, razbijajući čvrste stijene i bacajući njihove komade u velike visine. Ova pojava uvijek prethodi izlijevanju lave i uvijek je praćena potresima u blizini vulkana.
Baš kao što nešto otopljeno u gaziranom piću ima tendenciju izaći van kada odčepite bocu, stvarajući pjenu, tako u krateru vulkana plinovi koji se iz nje oslobađaju brzo izbacuju zapjenjenu magmu, prskajući i kidajući užarenu masu u komada.
Izgubivši značajnu količinu plina, magma izlazi iz kratera i teče poput lave duž padina vulkana.
Ako magma u zemljinoj kori ne nađe put do površine, tada se stvrdne u obliku žilica u pukotinama zemljine kore. Dešava se da se rastaljena magma skrutne pod zemljom na velikoj površini i formira golemo homogeno tijelo koje se širi dublje. Njegove dimenzije mogu doseći stotine kilometara u promjeru. Takva smrznuta tijela ugrađena u zemljinu koru nazivaju se batoliti.
Ponekad magma prodre kroz pukotinu, podigne slojeve zemlje poput kupole i smrzne se u obliku nalik na štrucu kruha. Ovakvo obrazovanje se zove lakolit.
Lava varira u sadržaju i može biti tekuća ili gusta. Ako je lava tekuća, tada se širi dovoljno brzo, formirajući se na svom putu Lavaiadas. Plinovi koji izlaze iz kratera izbacuju vruće fontane lave, čije se prskanje ledi u kamene kapi - suze lave. Gusta lava teče prilično sporo, lomi se u blokove koji se gomilaju jedni na druge. Ako se ugrušci takve lave okreću tijekom polijetanja, poprimaju oblik vretena ili lopte. Takvi smrznuti komadi lave različitih veličina nazivaju se vulkanskim bombama. Ako se lava, preplavljena plinovima, stvrdne, tada nastaje kamena pjena - plavac. Plovućac je vrlo lagan i pluta na vodi, a tijekom podvodnih erupcija ispliva na površinu mora. Fragmenti lave veličine graška ili lješnjaka izbačeni tijekom erupcije nazivaju se lapilli. Postoji još finiji magmatski materijal - vulkanski pepeo. Pada na vulkanske padine i putuje na vrlo velike udaljenosti, postupno se pretvarajući u sedra. Tuf je vrlo lagan, porozan materijal, lako se pili. Dolazi u raznim bojama.
Trenutno je poznato nekoliko desetaka aktivnih vulkana na svijetu. Većina ih se nalazi uz obale Tihog oceana, uključujući naše vulkane na Kamčatki.
Kada većina ljudi čuje riječ "vulkan", pomisli na Vezuv, Fuji ili vulkane na Kamčatki — elegantne planine stožastog oblika.
Zapravo, postoje i druge vrste vulkana koji su potpuno drugačiji od onih na koje smo navikli. Već smo razgovarali o tome.
Sada pogledajmo drugu vrstu vulkanizma - pukotinu.
Erupcija vulkana Plosky Tolbachik (fotografija s your-kamchatka.com)
Uloga vulkana u razvoju života na Zemlji je značajna. Prema nekim hipotezama, prvi živi organizmi nastali su oko podvodnih vulkana; vulkani su uspjeli otopiti ledenu Zemlju i izazvati proljeće života prije 700 milijuna godina; vulkani u Sibiru "pomogli" su početku ere dinosaura, a vulkani u Indiji pomogli su da se završi. Vulkan u Indoneziji gotovo je uništio ljudsku rasu, a vulkan u Yellowstoneu nekoliko je puta prekrio pepelom polovicu modernih Sjedinjenih Država.
1
Kako nastaje tipični vulkan? Mnogi od njih nalaze se u područjima sudara tektonskih ploča. Primjeri su vulkani u “vatrenom prstenu” oko Tihog oceana: na Kamčatki, u Japanu, Indoneziji, Novom Zelandu i na pacifičkoj obali Sjeverne i Južne Amerike.
Kada se oceanska tektonska ploča sudari s kontinentalnom pločom, oceanska ploča se pomiče prema dolje jer je gušća i teža zbog svog kemijskog sastava. U tom slučaju, nečistoće sadržane u oceanskoj ploči (osobito voda) se zagrijavaju i počinju curiti prema gore kroz plašt ispod kontinentalne ploče. Čudno je da to uzrokuje topljenje čvrste tvari u gornjem sloju plašta i pretvaranje u magmu. To se događa iz istog razloga iz kojeg se snijeg topi kada se posipa sol: onečišćenje krutine nečistoćama snižava točku taljenja. Zbog velike količine plinova otopljenih u magmi i pod visokim pritiskom, magma se diže i izaziva vulkansku erupciju.
Vulkani također nastaju tamo gdje se ploče razdvajaju, na primjer, duž Velike rascjepne doline na granici afričke i arapske tektonske ploče.
2
Vulkan Erta Ale u Etiopiji. (foto - Mikhail Korostelev)
Kao rezultat ove divergencije, nakon nekoliko milijuna godina, moderni teritorij Somalije, Tanzanije i Mozambika u istočnoj Africi će se odvojiti od kontinenta i novi ocean će nastati u sredini Afrike.
3
Kilimanjaro je vulkan u sjeveroistočnoj Tanzaniji, najviši vrh Afrike.
Štoviše, većina mjesta gdje se ploče razdvajaju nije na kontinentu, već pod vodom, duž srednjooceanskih grebena. Upravo na tim mjestima došlo je do jednog od glavnih bioloških otkrića dvadesetog stoljeća - ekoloških sustava hidrotermalnih izvora.
U 1990-ima, njemački znanstvenik Günter Wachtershauser predložio je hipotezu o podrijetlu života oko hidrotermalnih izvora, koja je nazvana "svijetom željeza i sumpora". Prema ovoj hipotezi, život na Zemlji nije generirao Sunce, već energija vulkana, au početnoj fazi, čak i prije pojave proteina i DNK, koristio je sumporovodik, cijanovodik, željezo, nikal i ugljik monoksid.
4
Podvodna erupcija vulkana
Nekoliko milijardi godina kasnije, vulkani su ponovno pomogli životu na Zemlji. Pedesetih i šezdesetih godina prošlog stoljeća geolozi Sir Douglas Mawson i Brian Harland pronašli su fosilne dokaze o ledenjaku koji je prekrivao tropske geografske širine između 850 i 630 milijuna godina. Istraživači su sugerirali da je Zemlja prošla kroz razdoblje kada je bila potpuno prekrivena ledom. Ova hipoteza se zove Snowball Earth. Mawsonu i Harlandu prigovorio je ruski klimatolog Mikhail Budyko, koji je napravio izračune i pokazao da smrznutu Zemlju neće imati tko odleđivati, jer će led reflektirati sunčeve zrake u svemir, a Zemlja će ostati “gruda snijega”. zauvijek. Tek je 1992. godine Amerikanac Joseph Lynn Kirschvink potkrijepio pretpostavku da je Zemlja odmrznuta efektom staklenika od plinova koje u atmosferu ispuštaju vulkani. Nakon toga na Zemlji je došlo pravo proljeće: pojavile su se velike višestanične životinje ediakaranskog i kambrijskog razdoblja.
magmatizam(Magmatizam) - geološki procesi povezani s nastankom magme, njezinim kretanjem u zemljinoj kori i izlijevanjem na površinu, uključujući aktivnost vulkana (vulkanizam).
Vulkanizam(Vulcanism; Vulcanism; Vulcanicity) - skup procesa i pojava uzrokovanih kretanjem magme u gornjem sloju plašta, zemljinoj kori i njezinim prodorom iz dubine Zemlje na zemljinu površinu. Tipična manifestacija vulkanizma je nastajanje magmatskih geoloških tijela tijekom unošenja magme i njezino skrućivanje u sedimentnim stijenama, kao i izlijevanje magme (lave) na površinu uz stvaranje specifičnih reljefnih oblika (vulkana).
5
Vulkan Karymsky je jedan od najaktivnijih vulkana na Kamčatki
“Vulkanizam je fenomen zbog kojeg su tijekom geološke povijesti nastale vanjske ovojnice Zemlje - kora, hidrosfera i atmosfera, odnosno stanište živih organizama - biosfera” - mišljenje je većine vulkanologa. , međutim, ovo je daleko od jedine ideje o razvoju zemljopisnih školjki.
Prema suvremenim konceptima, vulkanizam je vanjski, takozvani efuzijski oblik magmatizma - proces povezan s kretanjem magme iz unutrašnjosti Zemlje prema njezinoj površini. Na dubini od 50 do 350 km u debljini našeg planeta stvaraju se džepovi rastaljene tvari – magme. Uz područja drobljenja i lomova zemljine kore, magma se diže i izlijeva na površinu u obliku lave (od magme se razlikuje po tome što gotovo da ne sadrži hlapljive komponente, koje se pri padu tlaka odvajaju od magme i odlaze u atmosferu.S tim izljevima magme na površinu vulkani.
6
Fuji je najviši planinski vrh (3776 m) u Japanu. To je vulkan s kraterom promjera oko 500 metara i dubine do 200 metara. Najrazornije erupcije dogodile su se 800., 864. i 1707. godine.
Trenutno ih je preko 4 tisuće identificirano diljem svijeta. vulkani.
7
Odavde
DO Trenutno uključuju vulkane koji su eruptirali i pokazali solfatarnu aktivnost (oslobađanje vrućih plinova i vode) tijekom zadnjih 3500 godina povijesnog razdoblja. Godine 1980. bilo ih je 947.
DO potencijalno aktivan Tu spadaju holocenski vulkani koji su eruptirali prije 3500-13500 godina. Ima ih oko 1343.
8
Mount Ararat je vulkan koji se smatra ugašenim. Zapravo, on je, kao i drugi vulkani Kavkaza koji su pokazali vulkansku aktivnost u kasnom kvartaru: Ararat, Aragats, Kazbek, Kabardzhin, Elbrus itd., potencijalno aktivan. U središnjem sektoru Sjevernog Kavkaza erupcije vulkana Elbrus više puta su opažene u kasnom pleistocenu i holocenu.
DO uvjetno izumrle vulkani se smatraju neaktivnim u holocenu, ali su zadržali svoje vanjske oblike (mlađi od 100 tisuća godina).
9
Shasta je ugašeni vulkan u južnim Kaskadnim planinama u Sjedinjenim Državama.
Ugasli vulkani znatno prerađena erozijom, oronula, nije bila aktivna tijekom zadnjih 100 tisuća. godine.
Vulkani s pukotinama očituju se izlijevanjem lave na površinu zemlje duž velikih pukotina ili pukotina. U određenim vremenskim razdobljima, uglavnom u pretpovijesnom stadiju, ova vrsta vulkanizma dosegla je prilično široke razmjere, uslijed čega je ogromna količina vulkanskog materijala - lave - iznesena na površinu Zemlje. Snažna polja poznata su u Indiji na visoravni Deccan, gdje su pokrivala površinu od 5.105 km2 s prosječnom debljinom od 1 do 3 km. Također poznat u sjeverozapadnim Sjedinjenim Državama i Sibiru. U to vrijeme, bazaltne stijene iz pukotinskih erupcija bile su osiromašene silicijevim dioksidom (oko 50%) i obogaćene dvovalentnim željezom (8-12%). Lave su pokretne, tekuće, pa se mogu pratiti desecima kilometara od mjesta njihovog izlijevanja. Debljina pojedinih potoka bila je 5-15m. U SAD-u, kao iu Indiji, nakupilo se mnogo kilometara slojeva, to se dogodilo postupno, sloj po sloj, tijekom mnogo godina. Takve ravne tvorevine lave s karakterističnim stepenastim oblikom reljefa nazivaju se plato bazalti ili trapovi.
12
Trap bazalti u gornjem toku rijeke Colorado.
Sibirske zamke - jedna od najvećih provincija zamki nalazi se na istočnosibirskoj platformi. Sibirske zamke izlile su se na granici paleozoika i mezozoika, perma i trijasa. U isto vrijeme dogodilo se najveće (permsko-trijasko) izumiranje vrsta u povijesti Zemlje. Razvijeni su na površini od oko 4 milijuna km², obujam eruptiranih talina iznosio je oko 2 milijuna km³ efuzivnih i intruzivnih stijena.
13
Visoravan Putorana sastoji se od trap bazalta. Vodopad na visoravni Putorana. (Autor - Sergej Gorškov)
Prije 250 milijuna godina, na granici paleozoika i mezozoika, dogodile su se masivne erupcije lave na području vulkanske pokrajine zvane Sibirske zamke, sa središtem u području modernog Norilska. Tijekom nekoliko stotina tisuća godina, 2 milijuna kubičnih kilometara lave proširilo se na površini od oko 4 milijuna četvornih kilometara. U isto vrijeme dogodilo se najveće izumiranje u povijesti Zemlje, pri čemu je uništeno 96% morskih i oko 70% kopnenih životinjskih vrsta. Jedna je teorija da je masovno izumiranje uzrokovala "vulkanska zima". Najprije je vulkanska prašina zagadila atmosferu, uzrokujući globalno zahlađenje i nedostatak svjetla za biljke. Istodobno su sumporni vulkanski plinovi uzrokovali kisele kiše od sumporne kiseline, koje su uništile biljke na kopnu i školjke u moru. Tada je došlo do globalnog zatopljenja zbog emitiranog ugljičnog dioksida i efekta staklenika.
Nakon svakog većeg izumiranja, bujaju nove vrste. Nakon izumiranja paleozojskih vrsta, dinosauri su postali favoriti. S druge strane, dinosauri su izumrli prije 65 milijuna godina. Dugo se vremena izumiranje dinosaura objašnjavalo sudarom Zemlje s asteroidom koji je pao na poluotok Yucatan u južnom Meksiku. Ali prema novim istraživanjima Gerte Keller s Princetona i Thierryja Adattea iz Švicarske, glavni uzrok smrti dinosaura bile su Deccan Traps - vulkani koji su poplavili polovicu teritorija moderne Indije lavom tijekom 30 tisuća godina i također uzrokovali “ vulkanska zima”.
14
Dekanska visoravan (Decan Plateau ili Southern Plateau), koja pokriva područje gotovo cijele Južne Indije
Visoravan Deccan je velika provincija zamke koja se nalazi u Hindustanu i čini visoravan Deccan. Ukupna debljina bazalta u središtu provincije je više od 2000 metara, a razvijeni su na površini od 1,5 milijuna km². Volumen bazalta procjenjuje se na 512 000 km3. Dekanske zamke počele su teći na granici između krede i paleogena, a također su povezane s izumiranjem iz perioda krede i paleogena, koje je izbrisalo dinosaure i mnoge druge vrste.
Znanstvenici su znali da se serija erupcija koja je stvorila provinciju Deccan Trap dogodila blizu granice krede i paleogena, kada je došlo do masovnog izumiranja. Sada, nakon proučavanja stijena u Indiji i morskih sedimenata iz ovog doba, tvrde da su po prvi put uspjeli jasno povezati vulkanizam na visoravni Deccan i smrt dinosaura.
Najsnažnija faza razdoblja vulkanizma u Deckanu završila je kada je već počelo masovno izumiranje. U isto vrijeme, ugljični dioksid koji mijenja klimu i sumporov dioksid ispušteni su iz ovih vulkana (lava iz koje se proširila više stotina kilometara, tvoreći slojeve bazalta debela dva kilometra) ispuštena je 10 puta više nego kada je asteroid pogodio Yucatan.
Znanstvenici su također uspjeli objasniti kašnjenje u naglom porastu razvoja morskih stvorenja (što je jasno vidljivo u morskim fosilima nakon granice krede i paleogena). Činjenica je da se posljednji val vulkanizma u Deccanu dogodio 280 tisuća godina nakon izumiranja. To je odgodilo obnovu broja mikroorganizama u morima.
Trenutno je vulkanizam pukotina raširen na Islandu (vulkan Laki), Kamčatki (vulkan Tolbachinsky) i na jednom od otoka Novog Zelanda. Najveća erupcija lave na otoku Islandu duž divovske pukotine Laki, duge 30 km, dogodila se 1783. godine, kada je lava dva mjeseca dolazila na površinu. Za to vrijeme izlilo se 12 km 3 bazaltne lave, koja je poplavila gotovo 915 km 2 susjedne nizine slojem debljine 170 m. Slična erupcija primijećena je 1886. na jednom od otoka Novog Zelanda. Dva sata je bilo aktivno 12 malih kratera promjera nekoliko stotina metara u segmentu od 30 km. Erupcija je bila popraćena eksplozijama i oslobađanjem pepela, koji je pokrivao površinu od 10 tisuća km2, u blizini pukotine debljina pokrivača dosegla je 75 m. Eksplozivni učinak pojačan je snažnim ispuštanjem para iz jezerskih bazena uz pukotinu. Takve eksplozije, uzrokovane prisutnošću vode, nazivaju se freatskim. Nakon erupcije na mjestu jezera nastala je udubina u obliku grabena duga 5 km i široka 1,5-3 km.
15
Ukupni volumen eruptiranih piroklastika bio je 1 km3, lava - 1,2 km3, ukupno - 2,2 km3. Bila je to najveća bazaltna erupcija u Kurilsko-Kamčatskom vulkanskom pojasu u povijesnim vremenima, jedna od petnaest erupcija 20. stoljeća, čiji je volumen proizvoda premašio milijun kubičnih metara. km., jedna od šest velikih pukotinskih erupcija uočenih u svijetu u povijesnim vremenima. Zahvaljujući intenziviranim sustavnim istraživanjima, Velika pukotinska Tolbačikova erupcija trenutno je jedna od tri najproučavanije velike vulkanske erupcije.
Lave koje su u prošlosti uzrokovale događaje tako velikih razmjera predstavljene su najčešćom vrstom na Zemlji - bazaltom. Njihov naziv govori da su se kasnije pretvorili u crnu i tešku stijenu - bazalt.
Ogromna bazaltna polja (trapovi) stara stotinama milijuna godina kriju još uvijek vrlo neobične oblike. Tamo gdje drevne zamke izlaze na površinu, kao, na primjer, u liticama sibirskih rijeka, možete pronaći nizove okomitih 5- i 6-stranih prizmi. Ovo je stupna separacija koja nastaje tijekom sporog hlađenja velike mase homogene taline. Bazalt postupno smanjuje volumen i puca duž strogo definiranih ravnina. Zvuči poznato, zar ne?
18
Izrael. Rijeka Zawitan. Prism bazeni. (a ovo je već moje)
Golanska visoravan (Ramat HaGolan) dio je bazaltne visoravni vulkanskog porijekla, ukupne površine 35.000 km2. Geolozi vjeruju da je starost Golana oko milijun i pol godina.
Graničeći s Jordanskim bazenom na zapadu, Golanska visoravan na istoku doseže kanjon Nahal Rakkad (pritoka rijeke Yarmouk) i lanac visokih brda (Hermon spurs), spuštajući se od sjevera prema jugu od 1000 m do 350 m iznad razina mora. Nekoliko desetaka ugašenih vulkana (uključujući Avital, Varda i Hermonit, preko 1200 m nadmorske visine), neki s netaknutim i deformiranim kraterima, prekrili su visoravan i susjedna područja lavom u novijim geološkim vremenima, stvarajući karakterističan krajolik crnih bazaltnih stijena i smeđi tuf (vulkanske emisije) koji leži na vrhu sedimentne krede i vapnenačkih stijena. Tekući uglavnom prema zapadu i gusto obrasli grmljem duž obala, potoci su ispirali duboke klance u tlo, često sa slapovima na rubovima.
A bazaltna visoravan prelijevala se preko drugih stijena, i izbočina i vodopada. i prizme u rijekama - pa, vrlo su pogodne za rascjepni vulkanizam. P.S. Sve fotografije koje ilustriraju tekst pronađene su na internetu. Gdje je znala, naznačila je točno autorstvo.
