I hovedsak er en vulkan et hull i jordskorpen. Når en vulkan bryter ut fra jordens dyp, bryter varme steiner ut til overflaten gjennom dette hullet. Vulkaner som ofte er aktive kalles aktive. Vulkaner som kan bli aktive i fremtiden kalles sovende. En utdødd vulkan er en vulkan hvis aktivitet har opphørt for alltid.
Hvor er vulkanene?
Det er omtrent 840 aktive vulkaner i verden. Vanligvis er det bare 20-30 utbrudd per år. De fleste vulkanene ligger nær kantene på de gigantiske platene som til sammen utgjør de ytre lagene av jorden. Et jordskjelv oppstår hvert 30. sekund i verden, og bare noen få av dem utgjør en reell fare.
Strukturen til vulkanen
For de som ønsker å finne ut hva vulkanen er laget av, anbefaler vi deg å studere følgende bilder i detalj og nøye:
Hva er den største vulkanen i verden?
Den største vulkanen i verden er Mauna Loa på Hawaii i USA, hvis kuppel er 120 km lang og 50 km bred. Vulkanen Lo'ihi er en aktiv vulkan utenfor Hawaii-øyene. Den går under vann i 900 m og vil stige til overflaten i perioden fra 10 tusen til 100 tusen år. Du kan se denne vulkanen på bildet nedenfor:
Hva kalles høyhastighetsbølger?
Hastighetsbølger er dype seismiske bølger som beveger seg gjennom jorden med hastigheter på tusenvis av km/t. De er mye raskere enn lyd.
Hva er den største lavaen?
På Island var det i 1783 et meget kraftig sprekkutbrudd. Samtidig spredte den rødglødende seg over en distanse på 65-70 km.Når gikk folk på sjøen?
Kat Mai-vulkanen i Alaska, USA, brøt ut så mye flytende pimpstein i 1912 at folk gikk på havet.
Hvor mange aktive vulkaner er det på jorden?
Det er for tiden omtrent 1300 aktive vulkaner på land. Det er også mange av dem under vann, men antallet svinger, ettersom noen slutter med aktiviteten, mens andre oppstår. Hver sovende vulkan kan plutselig eksplodere. Følgelig regnes de vulkanene som har vært aktive minst én gang i løpet av de siste 10 tusen årene som aktive.
Hva er et vulkanutbrudd? Vulkanutbrudd er en serie kanonlignende eksplosjoner. De fortsetter med intervaller på timer og minutter, og oppstår som et resultat av akkumulering av et stort volum gass under lavaen. Under slike utbrudd flyr deler av krateret av, hvis størrelse kan nå størrelsen på en buss.
Hva er et Plinian-utbrudd?
Når den varme gassen er mettet med gass og fyller vulkanen, eksploderer krateret, og kaster den ut med dobbelt hastighet. Utbruddet er så voldsomt at magmaen brytes opp i bittesmå biter, og i løpet av få timer kan bakken være dekket av et askelag. Utbruddet i 79 hadde samme karakter. Samtidig kunne den romerske forfatteren Plinius ikke unnslippe, så denne typen utbrudd er Plinius.Hva er Stomboli-utbruddet?
Hvis magmaen er flytende nok, kan det dannes en skorpe over lavasjøen i vulkanens krater. Samtidig flyter store gassbobler ut og eksploderer skallet, og spruter ut vulkanske bomber fra gulvet av smeltet lava og lava-rester. Denne typen utbrudd er Strombolian fra den italienske vulkanøya Stromboli.Hva var det kraftigste vulkanutbruddet?
Det kraftigste vulkanutbruddet skjedde for omtrent 20 tusen år siden, da Toba-vulkanen raste på øya Sumatra i Indonesia. Et 100 km krater dannet seg i sentrum, og den andre delen av øya ble begravd under et lag av vulkansk stein som var mer enn 300 m tykt.
Hvorfor gikk Pompeii til grunne?
Gjennom menneskets historie har vulkaner vært farlige for mennesker som bor i nærheten av dem. I 79 e.Kr. ble den romerske byen Pompeii jevnet med bakken av vulkanen Vesuv i utbrudd. Selv i dag forårsaker de sterkeste utbruddene skade på mennesker.
Når oppsto legenden om Atlantis?
Rundt 1645 f.Kr. e. Den greske øya Santorini eksploderte. Som et resultat ble den minoiske sivilisasjonen ødelagt. Dette faktum fungerte som begynnelsen på legenden om det savnede kontinentet Atlantis.
Nyttig informasjon om vulkaner, geysirer, bilder av vulkaner
De farligste og mest uforutsigbare objektene på jordens overflate er vulkaner- geologiske formasjoner som oppstår over sprekker i jordskorpen, gjennom hvilke varm magma bryter ut i jorden og brenner alle levende ting i sin vei, varme og fragmenter av bergarter.
I dette tilfellet er vulkaner delt inn i aktiv sovnet og slukket. Utbrutt magma kalles lava. Noen ganger renner det sakte ut av sprekker, og andre ganger bryter vulkanen ut i en eksplosjon av damp, aske, støv og vulkansk aske. Det er disse prosessene som fører til konsekvenser som ikke kommer mennesker til gode. Mennesket i dag har ingen midler til å motstå et vulkanutbrudd annet enn å rømme.
Hva er pyroklastiske strømninger? Når krateret til en vulkan blir utsatt, bryter det opp steinene og skaper enorme mengder rusk, aske og pimpstein - pyroklastiske materialer. Under utbrudd er de de første som stiger opp i ventilen. Etter at hullet utvider seg, begynner magma å strømme ut av det. I dette tilfellet blir den pyroklastiske skyen så tykk at den ikke kan blandes med luften for å stige oppover. På grunn av dette renner den ut som varme pyroklastiske strømmer som beveger seg med enorme hastigheter og når 200 km/t. De kan dekke territoriet med utbruddsprodukter.
Hvilke typer vulkaner finnes det?
Der tektoniske plater beveger seg fra hverandre, strømmer magma gjennom hullene og dannes sprekker vulkaner. Raskt størknet tykk lava dannes haugevulkaner. Under kraftige vulkanutbrudd oppstår et kaldera-krater. Vann renner ofte inn i den, og da dannes det en innsjø. De mest spesifikke er stratovulkaner, som er sammensatt vekselvis av lag med lava og aske.
Lava som bryter ut fra fokal- og sprekkvulkaner er vanligvis flytende. Når den avkjøles, skaper den basaltiske bergarter som basalt, gabbro og doleritt. In situ blir det bergarter som andesitt, trachyte og ryolitt.
Formasjoner fra vulkanutbrudd
Basaltsøyler. En tett strøm av lava, når den er herdet, kan bryte inn i sekskantede basaltsøyler, som minner om de ved Great Dyke i Nord-Irland.
Pahoehoe lava. Noen ganger stivner steiner på overflaten raskt, og skaper en tynn skorpe over den fortsatt viskøse og varme lavaen. Hvis skorpen er flere centimeter tykk, avkjøles den så mye at du kan gå på den. Men hvis lavaen fortsetter å strømme, begynner skorpen å rynke seg. Hawaiianerne ga denne lavaen kallenavnet "pahoehoe", som betyr "bølget".
Lava aa. Hvis lava raskt størkner til en grov masse, kalles det "aa". Under vulkanutbrudd under vann, for eksempel ved midthavsrygger, avkjøles vannet øyeblikkelig og bryter lavaen i små, glatte partikler kalt "puter".
Fokale vulkaner. De fleste vulkaner ligger langs jordskorpeplategrensene, da de sitter over en enkelt ansamling av magma som strømmer til overflaten. Selv når platen beveger seg, fortsetter en slik kilde å forbli på plass, brenner og brenner gjennom den på forskjellige punkter, og danner en kjede av vulkaner.
Hva slags lava kan vulkaner ha?
Vulkaner kan bryte ut lava av to typer: aa-lava Og bølget lava.
Aa-lava er tykkere og forstener skarpe bergarter - vulkansk slagg.
Bølget lava er lava som er mer flytende og rik på gasser. Når den er herdet, skaper den bergarter med en jevn overflate, og noen ganger renner den ned for å danne lange dryppsteiner. Askeskyene som slippes ut er lavapulver.
Hvordan geysirer vises
Hot spots og geysirer dannes av kokende magma. Når det lekker, siver regnvann under jorden og møter varmt magma. På grunn av trykket vil temperaturen øke, og deretter vil magmaen stige igjen. Hvis varmt vann når det stiger opp blandes med kaldt vann, strømmer det til overflaten i form av varmt vann. Hvis den støter på en hindring på vei, forblir den under press og spruter deretter ut i en sterk bekk som kalles en geysir.
Utbruddskraft
vulkaner kan eksplodere kraftigere enn en atombombe. Som regel skjer dette hvis magmaen tykner og blir så tyktflytende at den tetter vulkanens munn. Inne i den øker trykket gradvis til magmaen løsner en slik plugg. Styrken på utbruddene måles ved mengden aske som ble kastet opp i luften. Når magma flyter under jorden, antar den en rekke former takket være bergarter. Vanligvis renner strømmende magma inn i sprekker i bergarter, en prosess som kalles conformable intrusion. I dette tilfellet dannes tallerkenformede bergarter, for eksempel lopoliter, linseformede - fakolitter eller flate - terskler. Viskøs magma kan presse stein hardt nok til å skape sprekker, en prosess som kalles uoverensstemmelsesinntrenging.
Utbruddsvarsel. Hvor realistisk?
Det er ekstremt vanskelig å forutsi tidspunktet når vulkanen vil våkne. Hawaiis utbrudd er ganske rolige, hyppige og relativt forutsigbare, men de fleste naturlige er vanskelige å forutsi. En tiltmeter brukes som et av midlene for å fastslå et kommende utbrudd. Det er en enhet for å bestemme brattheten til bakkene til en vulkan. Hvis den øker, sveller magmaen som ligger i midten av vulkanen, og det kan oppstå et utbrudd. Men det bør huskes at slike endringer er bare kort tid før utbruddet, noe som gjør denne typen prognoser farlig.
6.1. Typer vulkaner
Hver aktiv vulkan har sine egne individuelle egenskaper. Dessuten er det ikke to helt identiske vulkaner, akkurat som blant multimillion-dollar-befolkningen på planeten vår er det ikke to helt identiske mennesker. Imidlertid kan vulkaner grupperes i grupper med lignende funksjoner.
For eksempel er det tre typer vulkaner:
Områdets vulkaner. Foreløpig forekommer ikke slike vulkaner, eller man kan si at de ikke eksisterer. Siden disse vulkanene er begrenset til utgivelsen av en stor mengde lava på overflaten av et stort område; det vil si at herfra ser vi at de eksisterte i de tidlige stadiene av jordens utvikling, da jordskorpen var ganske tynn og i noen områder kunne den være fullstendig smeltet.
Spaltevulkaner . De manifesterer seg ved at lava strømmer ut på jordoverflaten langs store sprekker eller sprekker. I visse tidsperioder, hovedsakelig på det forhistoriske stadiet, nådde denne typen vulkanisme ganske bred skala, som et resultat av at en enorm mengde vulkansk materiale - lava - ble ført til jordens overflate. Kraftige felt er kjent i India på Deccan-platået, hvor de dekket et område på 5. 10 5 km 2 med en gjennomsnittlig tykkelse på 1 til 3 km. Også kjent i det nordvestlige USA og Sibir. På den tiden var basaltiske bergarter fra sprekkutbrudd utarmet på silika (ca. 50 %) og anriket på jernholdig jern (8-12 %). Lavaene er mobile, flytende og kan derfor spores titalls kilometer fra stedet for utstrømningen.
Tykkelsen på individuelle strømmer var 5-15 m. I USA, så vel som i India, samlet det seg mange kilometer med lag, dette skjedde gradvis, lag for lag, over mange år. Slike flate lavaformasjoner med en karakteristisk trappet relieffform kalles platåbasalter eller feller.
For tiden er sprekkvulkanisme utbredt på Island (Laki-vulkanen), Kamchatka (Tolbachinsky-vulkanen) og på en av øyene i New Zealand. Det største lavautbruddet på øya Island langs den gigantiske Laki-sprekken, 30 km lang, skjedde i 1783, da lavaen nådde overflaten i to måneder. I løpet av denne tiden strømmet det ut 12 km 3 basaltisk lava, som oversvømmet nesten 915 km 2 av det tilstøtende lavlandet med et lag 170 m tykt. Et lignende utbrudd ble observert i 1886 på en av øyene i New Zealand. I to timer var 12 små kratere med en diameter på flere hundre meter aktive over en strekning på 30 km. Utbruddet ble ledsaget av eksplosjoner og utslipp av aske, som dekket et område på 10 tusen km 2, nær sprekken nådde tykkelsen på dekselet 75 m. Den eksplosive effekten ble forsterket av den kraftige frigjøringen av damper fra innsjøen bassenger i tilknytning til sprekken. Slike eksplosjoner forårsaket av tilstedeværelse av vann kalles freatisk. Etter utbruddet dannet det seg en grabenformet fordypning 5 km lang og 1,5-3 km bred i stedet for innsjøene.
Sentral type. Dette er den vanligste typen vulkansk magmatisme. Det er ledsaget av dannelsen av kjegleformede vulkanske fjell; høyden deres styres av hydrostatiske krefter. Poenget er at høyden h , til hvilken flytende lava med en tetthet på s l , fra det primære magmakammeret, skyldes trykket på det fra den faste litosfæren med en tykkelse H og tetthet s s . Dette forholdet kan uttrykkes med følgende ligning:
ghp s = gHp l
Hvor, g - tyngdeakselerasjon.
( h - H )/ H =( s s - s l )/ s s
Uttrykk<h - H > og er høyden på det vulkanske fjellet h ; holdning ( s s - s l )/ s s kan uttrykkes som en viss tetthetskoeffisient j , deretter h = jH . Siden denne ligningen forbinder høyden på vulkanen med tykkelsen på litosfæren gjennom en viss tetthetskoeffisient, som er forskjellig for ulike regioner, betyr dette at høyden på vulkanen er forskjellig i ulike områder av kloden.
Ved å oppsummere data om aktiviteten til vulkaner av sentraltype, foreslo forskere å klassifisere vulkaner i henhold til arten av deres aktivitet (fig. 1).
Til Hawaii-typen utbrudd inkluderer Mauna Loa, Kilauea på Hawaii-øyene, noen vulkaner på Island, Nyamlyagira og Niragongo i Afrika. På mange måter er Plosky Tolbachik i Kamchatka nær Hawaii-typen. Aktiviteten til disse vulkanene er preget av en rolig, eksplosjonsfri utstrømning av rennende basaltisk lava og fravær av kraftige utslipp av gasser og damp. Når krateret renner over, renner lavaen over og renner nedover bakkene og danner lange bekker. Bakkene til denne typen vulkaner er veldig slake; formen deres ligner et gigantisk skjold, og det er derfor de også kalles skjoldvulkaner.
I henhold til aktiviteten til Stromboli-vulkanen, strombolisk type utbrudd. Den basaltiske lavaen til disse vulkanene er noe mer tyktflytende enn de på Hawaii, men er fortsatt ganske mobil. Vulkangasser frigjøres fra den med eksplosjoner, og danner virvlende vulkanske bomber. Det er ingen eller svært lite aske. Koniske vulkaner med en avkuttet topp består av lavaer mellom lag og produkter av eksplosiv aktivitet, dvs. De er typiske lagdelte vulkaner (stratovulkaner).
Til Vulcan type utbrudd, som eksemplifisert ved Vulcano-vulkanen på De eoliske øyer, er preget av tyktflytende andesitt-basaltisk lava, som frigjør gasser med vanskeligheter. Ofte tetter lava krateret til en vulkan. Gasser samler seg under vulkanpluggen og bryter ut med stor kraft, og kaster ut bomber, lapilli og aske. Stykker av tyktflytende lava kan ikke krølle seg i luften, men når de er avkjølt sprekker de og ser ut som en brødskorpe. Under utbrudd frigjøres også lava i form av korte bekker. Størnet lava har en blokkaktig overflate.
Vesuvian type utbrudd er nær Vulcan, men skiller seg fra den i veldig sterk eksplosiv aktivitet. Vulkanutbrudd av denne typen er forårsaket av lava som er noe surere, med mer silika, og derfor mer viskøs. Gasser og damper som samler seg under lavapluggen sprakk oppover og kastet ut store mengder aske, lapilli og bomber. Den karakteristiske formen til bomber er i form av flate kaker og brød med sprukket overflate (vridde former dannes ikke på grunn av lavaens viskøse tilstand). Lavastrømmene er korte og vanligvis uregelmessige i form. Etter type struktur tilhører vulkaner stratovulkaner. Vesuv-typen inkluderer Vesuv og Etna i Italia, og mange vulkaner i Kamchatka og Kuriløyene.
Plinian type Utbruddet er en videreutvikling av den vesuanske. Den er preget av sterke eksplosjoner av gass som stiger til flere kilometers høyde, og deretter danner en ekspanderende sky, formet som kronen på et italiensk furutre. Sterke eksplosjoner fører til ødeleggelse av vulkankjeglen.
Funksjoner ved vulkanutbrudd Peleian type(fra navnet på Mont Pele-vulkanen) skyldes den svært høye viskositeten til den utkastede lavaen, som, når den er størknet, tetter igjen krateret til vulkanen. Gasser på dypet utvikler et enormt trykk, og på slutten er det en kolossal eksplosjon med utslipp av enorme mengder aske, bomber og gasser. Denne svært oppvarmede gasskyen med en temperatur på opptil 700 0 C, fylt med steinmateriale, ruller raskt nedover skråningen av vulkanen, og fører med seg ødeleggelse og død. Samtidig vokser skyen oppover til en enorm krøllete søyle. Slike sterkt oppvarmede skyer av aske og gass kalles brennende skyer. Vulkaner av Peleian-typen, i tillegg til Mont Pele, inkluderer Katmai i Alaska, Bezymianny i Kamchatka og andre.
Til slutt skilles utbrudd bandaisan type(Bandai-san er en av de store japanske vulkanene), som er preget av ren eksplosiv aktivitet, uten at lava kommer ut i form av strømmer eller kupler til overflaten. Vulkanens krater er lukket med tyktflytende lava, som ikke lar gasser og damper slippe ut. Så, i et bestemt øyeblikk, oppstår en kraftig eksplosjon, som et resultat av at hele vulkanen kollapser og en masse frossen lava blir kastet ut. Frisk lava kommer ikke til overflaten. Dette inkluderer Krakatoa i Indonesia, samt noen andre vulkaner.
Aktivitetstypene som vurderes inkluderer vulkaner av den sentrale typen, som hersker øverst i den moderne perioden av jordens liv. Men i tidligere geologiske tidsepoker var det også utbredt utbrudd av sprekktypen, som er preget av utstrømning av lava fra sprekker som gaper i jordskorpen. For tiden forekommer slike utbrudd på Island, og det er grunnen til at sprekkvulkaner også kalles vulkaner islandsk type.
Man skal ikke tro at en og samme vulkan kun opererer i én type. Vulkaner går gjennom en viss utviklingsvei i løpet av livet, så arten av deres aktivitet endres også. Virkningen til en viss type vulkan er i hovedsak midlertidig, selv om den dekker tidsperioder på mange titalls og til og med hundretusener av år. Endringer i type utbrudd er forårsaket av endringer i sammensetningen av magma som kommer fra jordens dyp, og det termiske regimet. Så, for eksempel, brøt Vesuv i historisk tid ut i henhold til Stromboli, Vulcano, Plinian-typen og kastet ut brennende skyer.
6.2. Struktur av vulkaner(Fig. 2)
Vulkanens røtter, dvs. dets primære magmakammer ligger på en dybde på 60-100 km i det astenosfæriske laget. I jordskorpen på en dybde på 20-30 km er det et sekundært magmakammer, som direkte mater vulkanen gjennom krateret. Vulkankjeglen er sammensatt av produkter fra utbruddet. På toppen er det et krater - en skålformet forsenkning som noen ganger fylles med vann. Diametrene til kratrene kan være forskjellige, for eksempel ved Klyuchevskaya Sopka - 675 m, og ved den berømte vulkanen Vesuv, som ødela Pompeii - 568 moh. Etter utbruddet blir krateret ødelagt og det dannes en fordypning med vertikale vegger - en kaldera. Diameteren til noen kalderaer når mange kilometer, for eksempel er kalderaen til Aniakchan-vulkanen i Alaska 10 km.
6.3.Utbruddsprodukter
Når en vulkan bryter ut, frigjøres produkter av vulkansk aktivitet, som kan være flytende, gassformig og fast.
Gassformig, eller flyktig spiller en viktig rolle i vulkansk aktivitet. Under krystalliseringen av magma i dybden øker de frigjorte gassene trykket til kritiske verdier og forårsaker eksplosjoner, og kaster koagler av varm flytende lava til overflaten. Også under vulkanutbrudd frigjøres kraftige gassstråler, og skaper enorme soppskyer i atmosfæren. En slik gassky bestående av dråper av smeltet (over 700 0 C) aske og gasser, dannet fra sprekker i Mont Pelee-vulkanen, i 1902, ødela byen Saint-Pierre og 28 000 av dens innbyggere.
Sammensetningen av gasser og deres konsentrasjon i en enkelt vulkan varierer sterkt fra sted til sted og over tid. De avhenger av temperatur, og i den mest generelle formen av graden av avgassing av mantelen og typen jordskorpe. I følge japanske forskere er avhengigheten av sammensetningen av vulkanske gasser på temperatur som følger:
Temperatur, 0 C Sammensetning av gasser (uten vann)
1200-800 HCl, C02, H20, H2S, SO
800-100 HCl, SO 2, H 2 S, CO 2, N 2, H 2
100-60 H 2 , CO 2 , N 2 , SO 2 , H 2 S
60 CO 2 , N 2 , H 2 S
Arten av frigjøring av gasser avhenger av magmaens sammensetning og viskositet, og separasjonshastigheten av gasser fra smelten bestemmer typen utbrudd.
Væske- preget av temperaturer i området 600-1200 0 C. Det er representert av lava.
Viskositeten til lava bestemmes av sammensetningen og avhenger hovedsakelig av innholdet av silisiumdioksyd eller silisiumdioksid. Når verdien er høy (mer enn 65%), kalles lava sur , de er relativt lette, viskøse, inaktive, inneholder store mengder gasser og avkjøles sakte. Et lavere silikainnhold (60-52%) er typisk for gjennomsnitt lava; De er, i likhet med sure, mer tyktflytende, men de varmes vanligvis sterkere (opptil 1000-1200 0 C) sammenlignet med sure (800-900 0 C). Grunnleggende lavaer inneholder mindre enn 52 % silika og er derfor mer flytende, mobile og frittflytende. Når de stivner, dannes en skorpe på overflaten, under hvilken ytterligere væskebevegelse oppstår.
Fast produktene inkluderer vulkanske bomber, lapilli, vulkansk sand og aske. I øyeblikket av utbruddet flyr de ut av krateret med en hastighet på 500-600 m/s.
Vulkanbomber- store biter av herdet lava med en diameter fra flere centimeter til 1 m eller mer, og i masse som nådde flere tonn (under Vesuv-utbruddet i 79 nådde vulkanske bomber "Vesuvius tårer" titalls tonn). De dannes under et eksplosivt utbrudd, som oppstår når gassene i den raskt frigjøres fra magmaen. Vulkanbomber kommer i 2 kategorier: 1, som oppsto fra lava som var mer viskøs og mindre mettet med gasser; de beholder sin riktige form selv når de treffer bakken på grunn av den herdede skorpen som dannes når de avkjøles. 2., dannet av mer flytende lava, får de under flukt de mest bisarre former, som blir enda mer komplekse ved sammenstøt. Lapilli(lat. "lapillus" - liten stein) - relativt små fragmenter av slagg 1,5-3 cm i størrelse, med forskjellige former. Vulkansand- består av relativt små lavapartikler ( 0,5 cm). Enda mindre fragmenter, 1 mm eller mindre i størrelse, dannes vulkansk aske, som setter seg i skråningene til en vulkan eller i en viss avstand fra den, danner vulkansk tuff. Kraftige askeutslipp, som reduserer solstråling, forårsaker temperaturfall. Dermed førte utbruddet av vulkanen El Chichon i Mexico i 1982 til en nedgang i gjennomsnittstemperaturen på kloden med 2,5 0 C. En avkjøling skjedde også etter utbruddet av Mount Pinatubo i 1991 på Filippinene.
6.4.Vulkaner i tjeneste for mennesker(Fig.3)
Jordens indre energi, som aktiviteten til vulkaner er assosiert med, er ennå ikke underlagt menneskelig kontroll, og derfor kan vi ennå ikke bli kvitt dette formidable fenomenet. Men folk finner forskjellige måter å redusere denne faren på. Dessuten har mennesket lært å dra nytte av sin «forferdelige neste».
Først av alt bør det bemerkes at jordens vulkanske krefter inneholder enorm energi. Varmeforbruket knyttet til utbrudd og varme kilder er ifølge forskere omtrent 8,4 . 10 17 til 31.5 . 10 18 j i år.
Den termiske energien til vulkaner har lenge vært mye brukt på Island, et land med evig is som ikke har noen drivstoffreserver. Det er også den billigste energien som finnes.
Varmt vulkansk vann er mye brukt i Japan. Den varmer opp hus, varmer opp jorda i rismarker og grønnsakshager, og på grunn av det betydelige innholdet av ammonium- og fosforsalter brukes den som gjødsel.
Varmt vann er ikke bare en kilde til varme og ulike kjemiske forbindelser. Mange av dem inneholder stoffer som har medisinske egenskaper. For eksempel har det blitt fastslått at det varme vannet i mange kilder i Kamchatka og Kuriløyene ikke er dårligere i sine balneologiske egenskaper enn mineralvannet i kjente feriesteder. I Kamchatka fikk vannet i Nalachevo-kildene, som inneholder arsen, stor berømmelse. Varmt vulkansk vann brukes til behandling av mange sykdommer, inkludert revmatisme, ulike sykdommer i ledd, nervesystem, etc.
Moderne vulkansk aktivitet er ledsaget av dannelsen av en rekke mineralforekomster, hvorav noen vises foran menneskelige øyne. For eksempel er gassstråler som slippes ut fra dypet så mettet med svoveldioksid og hydrogensulfid at svovelhauger dukker opp ved deres utgang til flate. Aktive vulkaner er også assosiert med dannelsen av ammoniakk, borsyre og andre kjemiske forbindelser.
I eldgamle vulkaner, hvis vulkanske strukturer er mer eller mindre ødelagt og der det ikke lenger er lavalommer på dypet, finnes et annet kompleks av mineraler. Dette er hovedsakelig metallmalmer, inkludert kvikksølv, sølv, antimon, etc., svovelforekomster og selvfølgelig lavaene i seg selv som byggemateriale. Undervannsutbrudd produserer forekomster av islandsspat (et verdifullt materiale for fremstilling av optiske instrumenter), og noen ganger mangan og jern.
Dannelsen av diamant er assosiert med en spesiell type magmatisk aktivitet på enorme dyp (i sin eksplosive natur, ved siden av vulkanske fenomener).
Alt vi har lært om vulkaner tyder på at aktiviteten deres kan brukes på en rekke måter. Dessuten viser disse mulighetene seg i noen tilfeller å være helt uventede. For eksempel reiste forskere fra Sahara spørsmålet om å bruke utdødde vulkaner for å ... øke mengden nedbør. Ved første øyekast virker forslaget rett og slett merkelig. Det er imidlertid en sammenheng mellom nedbør og vulkansk aktivitet i Sahara. Faktum er at i den siste tiden, i ørkenklimaet i Sahara, var vulkaner aktive, og da var det mange innsjøer i disse delene. Derfor antas det at den nå observerte kraftige nedgangen i fuktighet er assosiert med opphør av vulkanutbrudd. På den annen side viser data om moderne vulkansk aktivitet at vulkanutbrudd vanligvis er ledsaget av kraftig nedbør. Derav den naturlige konklusjonen om muligheten for klimafukting ved å kunstig fornye aktiviteten til utdødde vulkaner, for eksempel ved hjelp av atomenergi.
6.5. Vulkanisk aktivitet på månen
Relativt nylig (med begynnelsen av romutforskningen) ble det kjent at vulkanisme er et kosmisk fenomen, at det er iboende i alle planetene i solsystemet. Det vi vet mest om er månens vulkanisme. Det er 517 store og mange mindre kratere kjent på den synlige siden av Månen.
Natt til 3. november 1958 registrerte sovjetiske astronomer N.A. Kozyrev og V.E. Ezersky utbruddet av vulkanske gasser fra et av månekratrene. Senere oppdaget de fumarole ("fumo"-røyk) aktivitet i et annet krater. Dette viser at vulkaner på månen fortsetter å operere i dag.
7.Vitenskapelige metoder og forskningsverktøy
En av metodene for vitenskapelig forskning er fotogrammetri. Fotogrammetri er tradisjonelt delt inn i to hovedområder: 1 – bakkebasert fotogrammetri (fototopografi); 2 – luftfotogrammetri (luftfototopografi, luftfotogeodesi) og involverer studiet av objekter og fenomener ved å bruke deres fotografiske bilder tatt av spesialiserte kameraer (fototeodolitter, luftkameraer, etc.) fra punkter på jordens overflate eller ved bruk av fly.
De siste tiårene har nye fotogrammetrimetoder basert på evnen til å visualisere resultatene av fjernmåling utført utenfor det synlige området av det elektromagnetiske spekteret gjennomgått en rivende utvikling. Noen av de nye trendene innen fjernmåling vil være ekstremt nyttige for å studere vulkanene på Kamchatka og Kuriløyene. For eksempel radarfotogrammetri - fordi den er helt fri for værforhold, som, som kjent, er hovedhindringen for å studere vulkanene i Kamchatka og Kuriløyene i det synlige området. Fotogrammetri av infrarøde (IR) bilder oppnådd ved bruk av moderne termiske kameraer og termiske IR-skannere kan gi viktig tilleggsmateriale i studiet av vulkanutbrudd og deres forløpere. Men ved Institute of Volcanology, Far Eastern Branch of Russian Academy of Sciences, var det metodene for tradisjonell fotogrammetri som fikk den største utviklingen og anvendelsen, og bare fordi verktøyene, instrumentene og teknologiene for forskning i denne retningen viste seg å være den mest tilgjengelige. Nøyaktige geometriske egenskaper og dynamiske parametere for vulkanutbrudd, bestemt av fotogrammetrimetoder, gjør det mulig å objektivt bedømme arten og omfanget av hendelsene som skjer og bidrar til en korrekt forståelse av utbruddsmekanismen.
Og komplekset av vulkanologiske studier som ble brukt på R/V "Vulcanologist" når de studerte undervannsvulkanene i Kuril-øybuen inkluderte ekkolodd, hydromagnetisk undersøkelse (HMS), prøvetaking av bunnsedimenter osv. som obligatoriske metoder. I en rekke tokt, varmestrømsmålinger ble utført, kontinuerlig gass-hydrokjemisk profilering og hydrokjemiske studier.
Ved utførelse av geofysisk forskning ble det brukt en enhetlig skipstidstjeneste. Det gjorde det mulig å synkronisere driften av ulike måleutstyr og bringe måleresultatene til felles koordinater for tid og rom.
Det er mange andre metoder for å studere vulkaner, men vi vil ikke gå inn på detaljer, fordi dette ikke er hovedtemaet for arbeidet.
8. Forbindelser med andre problemer og oppgaver
Etter akkumulering av omfattende kunnskap og utvikling av spesielle metoder for å studere vulkaner, oppsto den uavhengige vitenskapen om vulkanologi. Vulkanologi er nært knyttet til vitenskaper som geologi, petrografi, mineralogi, geokjemi, hydrogeologi, geofysikk, termodynamikk og delvis astronomi.
I vulkanologien blir det i økende grad brukt presise beregninger og eksperimenter, så foran øynene våre blir det til en eksakt vitenskap. Og hvis tidligere samlinger av artikler av vulkanologer til en viss grad, med ordene til en ikke-vulkanolog, var "magasiner illustrert med røykskyer", er nå en stor rolle i dem gitt til presis forskning basert på data fra fysisk kjemi, geofysikk , og matematiske beregninger , modellering av vulkanske fenomener, etc.
Vulkanologien har utviklet en ny retning, kalt "vulkanfysikk," - den kvantitative studien av utbruddsfenomener, studiet av dype deler av vulkanske apparater ved bruk av geofysiske metoder, og etablering av forbindelser mellom eksterne vulkanske fenomener og prosesser på store dyp.
Vulkanologer har tatt i bruk prestasjonene til moderne teknologi. I krateret til Avachinsky-vulkanen er det installert automatiske sensorer som registrerer temperaturen på vulkanen. Takket være dem kan Kamchatka-vulkanologer, uten å gå opp til krateret, konstant overvåke hvordan vulkanen "føles". Dykkerutstyr blir erstattet av undervannsfartøyer og badyskafer, som gjør det mulig å studere manifestasjoner av undervannsvulkanisme i lang tid og på store dyp.
9. Dette emnets plass i læreplanene og temaene til GHF
Dette temaet studeres litt i det første året på GHF. De underviser også i et kurs i paleovolkanologi for studenter (Litasov Yu.D., 36 timer). Paleovolkanologi - gren av geologi som studerer vulkansk aktivitet fra tidligere geologiske epoker. Hovedtemaet for paleovulkanologi er eldgamle vulkanske strukturer (calderaer, rester av vulkanske skjold, etc.) og deres røtter (gjennom hvilke magma steg til jordens overflate), som går dypt inn i jorden og, i motsetning til moderne vulkaner, tilgjengelig for direkte studier på erosjonsseksjoner av gamle foldede strukturer.
10.Konklusjon
Uansett hvor usannsynlig det kan høres ut, likte jeg å skrive dette kursarbeidet.
Jeg vet ikke engang om jeg klarte å oppsummere kunnskapen jeg mottok og om jeg "fortalt" alt som var ment under dette emnet. Jeg håper det. Men jeg oppnådde definitivt målet mitt, jeg lærte mye om vulkaner som jeg ikke engang visste om. For eksempel vet alle at det er kratere på månen, men jeg visste ikke at de også bryter ut. Den vulkanske aktiviteten kan påvirkes av kosmiske krefter. Og mye mer.
Vanskelighetene med å fullføre arbeidet var mangel på tid (hvis det var mer tid, ville det være mulig å formulere tankene og ideene mine bedre) og det faktum at det i NSU-biblioteket ble presentert bøker om dette emnet i ett eller to eksemplarer og hadde allerede blitt sortert ut før meg, så de fleste bøkene ble tatt med til JIGGM SB RAS.
11.Referanser
3) Gushchenko I.I. Vulkanutbrudd rundt om i verden. –M.: Nauka, 1979. (302 sider)
4) Lebedinsky V.I. Vulkaner er et formidabelt naturfenomen. –M.: Academy of Sciences of the Ukrainian SSR, 1963. (108 s.)
5) Lebedinsky V.I. Vulkaner og mennesker. – M.: Nedra, 1967. (204 sider)
(fra latin fluidus - fluid) -..1) flytende og gassformige, lett mobile komponenter av magma eller gassmettede løsninger som sirkulerer i jordens dyp. Det antas at væskesammensetningen er dominert av overopphetet vanndamp, fluor, klor, karbondioksid og mange andre stoffer er tilstede... Abstrakt >> Geografi
Avhenger av vulkanens natur Produkter, formen på vulkanske bygninger, type utbrudd vulkaner. Struktur Jord. Hvor... i krateret vulkan. Vekst av kupler etter utbrudd er også observert i noen vulkaner i Kamchatka. Type Vulkan. Vulkan Vulkan, plassert...
Vulkaner og jordskjelv som endogene faktorer i dannelsen av landavlastning
Abstrakt >> BiologiJordskorpen. Lineær vulkaner eller vulkaner sprukket type, har utvidet... og flytende Produkter bryte til overflaten og skjer utbrudd vulkan. Hvis på... -stratigrafiske forhold. Egendommer bygninger strukturer bestemmer variasjonen av relieff...
Vulkanisme på jorden og deres geografiske konsekvenser
Abstrakt >> GeografiI Alaska fra tuffaceous-lava Produkter utbrudd vulkan Katmai (1912) i løpet av de følgende årene...
De gamle romerne, som så svart røyk og ild som brast inn i himmelen fra toppen av fjellet, trodde at foran dem var inngangen til helvete eller til domenet til Vulcan, smed- og ildguden. Til ære for ham kalles ildpustende fjell fortsatt vulkaner.
I denne artikkelen vil vi finne ut hva strukturen til vulkanen er og se inn i krateret.
Aktive og utdødde vulkaner
Det er mange vulkaner på jorden, både sovende og aktive. Utbruddet av hver av dem kan vare i dager, måneder eller til og med år (for eksempel våknet Kilauea-vulkanen, som ligger i den hawaiiske skjærgården, tilbake i 1983 og aktiviteten stopper fortsatt ikke). Deretter kan kratere av vulkaner fryse i flere tiår, for så å minne om seg selv igjen med et nytt utbrudd.
Selv om det selvfølgelig også er geologiske formasjoner hvis arbeid ble fullført i en fjern fortid. Mange av dem beholder fortsatt formen som en kjegle, men det er ingen informasjon om nøyaktig hvordan utbruddet skjedde. Slike vulkaner regnes som utdødde. Som et eksempel kan Kazbek nevnes, siden eldgamle tider dekket med skinnende isbreer. Og på Krim og Transbaikalia er det kraftig eroderte og ødelagte vulkaner som fullstendig har mistet sin opprinnelige form.
Hvilke typer vulkaner finnes det?
Avhengig av struktur, aktivitet og plassering, skilles det i geomorfologi (den såkalte vitenskapen som studerer de beskrevne geologiske formasjonene) separate typer vulkaner.
Generelt er de delt inn i to hovedgrupper: lineære og sentrale. Selv om denne inndelingen selvfølgelig er veldig omtrentlig, siden de fleste av dem er klassifisert som lineære tektoniske forkastninger i jordskorpen.
I tillegg finnes det også skjoldformede og kuppelformede strukturer av vulkaner, samt såkalte slaggkjegler og stratovulkaner. Etter aktivitet er de definert som aktive, sovende eller utdødde, og etter plassering - som terrestriske, undervanns- og subglasiale.
Hvordan skiller lineære vulkaner seg fra sentrale?
Lineære (fissur) vulkaner stiger som regel ikke høyt over jordens overflate - de ser ut som sprekker. Strukturen til vulkaner av denne typen inkluderer lange forsyningskanaler assosiert med dype spaltninger i jordskorpen, hvorfra flytende magma av basaltisk sammensetning strømmer. Den sprer seg i alle retninger og, når den er størknet, danner den lavadekker som sletter skoger, fyller fordypninger og ødelegger elver og landsbyer.
I tillegg, under eksplosjonen av en lineær vulkan, kan det oppstå eksplosive grøfter på jordoverflaten som strekker seg flere titalls kilometer. I tillegg er strukturen til vulkanene langs sprekkene dekorert med milde sjakter, lavafelt, sprut og flate brede kjegler, som radikalt endrer landskapet. Hovedkomponenten i Islands relieff er forresten lavaplatåer, som oppsto på denne måten.
Hvis sammensetningen av magmaen viser seg å være surere (økt innhold av silisiumdioksid), vokser ekstrusive (dvs. utpressede) sjakter med en løs sammensetning rundt vulkanmunningen.
Strukturen til vulkaner av sentral type
En sentral vulkan er en kjegleformet geologisk formasjon, som er kronet på toppen av et krater - en fordypning formet som en trakt eller bolle. Den beveger seg forresten gradvis oppover etter hvert som selve vulkanstrukturen vokser, og størrelsen kan være helt annerledes og måles i både meter og kilometer.
En ventil fører dypt inn i krateret, gjennom hvilken magma stiger opp i krateret. Magma er en smeltet brennende masse som har en overveiende silikatsammensetning. Den er født i jordskorpen, der dens ildsted er plassert, og etter å ha steget til toppen, strømmer den ut på jordoverflaten i form av lava.
Et utbrudd er vanligvis ledsaget av frigjøring av små spray av magma, som danner aske og gasser, som interessant nok er 98% vann. De er forbundet med forskjellige urenheter i form av flak av vulkansk aske og støv.
Hva bestemmer formen på vulkaner
Formen til en vulkan avhenger i stor grad av sammensetningen og viskositeten til magmaen. Lett mobil basaltisk magma danner skjold (eller skjoldlignende) vulkaner. De har en tendens til å være flate i form og har stor omkrets. Et eksempel på denne typen vulkaner er den geologiske formasjonen som ligger på Hawaii-øyene og kalles Mauna Loa.
Cinder kjegler er den vanligste typen vulkan. De dannes under utbruddet av store fragmenter av porøst slagg, som hoper seg opp og bygger en kjegle rundt krateret, og deres små deler danner skrånende skråninger. En slik vulkan vokser seg høyere for hvert utbrudd. Et eksempel er Plosky Tolbachik-vulkanen som eksploderte i desember 2012 i Kamchatka.
Strukturelle trekk ved kuppel og stratovulkaner
Og den berømte Etna, Fuji og Vesuv er eksempler på stratovulkaner. De kalles også lagdelte, siden de dannes ved periodisk utbrudd av lava (viskøs og raskt stivnende) og pyroklastisk materiale, som er en blanding av varm gass, varme steiner og aske.
Som et resultat av slike utslipp har disse vulkantypene skarpe kjegler med konkave skråninger, der disse avsetningene veksler. Og lava strømmer fra dem ikke bare gjennom hovedkrateret, men også fra sprekker, størkner i bakkene og danner ribbede korridorer som tjener som støtte for denne geologiske formasjonen.
Kuppelvulkaner dannes ved hjelp av tyktflytende granittmagma, som ikke renner nedover bakkene, men størkner på toppen, og danner en kuppel som, som en kork, tetter ventilen og drives ut av gasser som har samlet seg under den over tid. Et eksempel på et slikt fenomen er kuppelen som dannes over Mount St. Helens i det nordvestlige USA (den ble dannet i 1980).
Hva er en kaldera
De sentrale vulkanene beskrevet ovenfor er vanligvis kjegleformede. Men noen ganger, under et utbrudd, kollapser veggene til en slik vulkansk struktur, og kalderaer dannes - enorme fordypninger som kan nå en dybde på tusenvis av meter og en diameter på opptil 16 km.
Fra det som ble sagt tidligere, husker du at strukturen til vulkaner inkluderer en enorm ventil som smeltet magma stiger gjennom under et utbrudd. Når all magma er på toppen, dukker det opp et stort tomrom inne i vulkanen. Det er nettopp inn i dette at toppen og veggene til et vulkansk fjell kan falle, og danne store gryteformede fordypninger på jordoverflaten med en relativt flat bunn, omkranset av restene av krasjet.
Den største kalderaen i dag er Toba-calderaen, som ligger i (Indonesia) og er fullstendig dekket med vann. Innsjøen dannet på denne måten har svært imponerende dimensjoner: 100/30 km og en dybde på 500 m.
Hva er fumaroler?
Vulkankratere, deres skråninger, foten og skorpen av avkjølte lavastrømmer er ofte dekket med sprekker eller hull som varme gasser som er oppløst i magmaen slipper ut. De kalles fumaroler.
Som regel bølger tykk hvit damp over store hull fordi magma, som allerede nevnt, inneholder mye vann. Men i tillegg til dette fungerer fumaroler også som en kilde til frigjøring av karbondioksid, alle slags svoveloksider, hydrogensulfid, hydrogenhalogenider og andre kjemiske forbindelser som kan være svært farlige for mennesker.
For øvrig mener vulkanologer at fumarolene som er inkludert i vulkanens struktur gjør den tryggere, siden gasser finner en vei ut og ikke samler seg i fjelldypet for å danne en boble som til slutt vil presse lavaen til overflaten.
En slik vulkan inkluderer den berømte, som ligger i nærheten av Petropavlovsk-Kamchatsky. Røyken som bølger over den kan sees flere titalls kilometer unna i klart vær.
Vulkanbomber er også en del av strukturen til jordens vulkaner
Hvis en lenge sovende vulkan eksploderer, flyr de såkalte vulkanene ut av krateret under utbruddet.De består av sammensmeltede bergarter eller fragmenter av lava frosset i luften og kan veie flere tonn. Formen deres avhenger av sammensetningen av lavaen.
For eksempel, hvis lava er flytende og ikke har tid til å avkjøles tilstrekkelig i luften, blir en vulkanbombe som faller til bakken til en kake. Og lavviskøse basaltiske lavaer roterer i luften, og får dermed en vridd form eller blir som en spindel eller pære. Tyktflytende - andesitt - biter av lava etter fall blir som en brødskorpe (de er runde eller mangefasetterte og dekket med et nettverk av sprekker).
Diameteren til en vulkanbombe kan nå syv meter, og disse formasjonene finnes i bakkene til nesten alle vulkaner.
Typer vulkanutbrudd
Som N.V. Koronovsky påpekte i boken "Fundamentals of Geology", som undersøker strukturen til vulkaner og typer utbrudd, dannes alle typer vulkanske strukturer som et resultat av forskjellige utbrudd. Blant dem skiller 6 typer seg spesielt ut.
Når skjedde de mest kjente vulkanutbruddene?
Årene med vulkanutbrudd kan kanskje betraktes som alvorlige milepæler i menneskehetens historie, fordi været endret seg på dette tidspunktet, et stort antall mennesker døde, og til og med hele sivilisasjoner ble slettet fra jorden (for eksempel som et resultat av dette). av utbruddet av en gigantisk vulkan, døde den minoiske sivilisasjonen på 15 eller 16 århundre f.Kr.).
I 79 e.Kr e. Vesuv brøt ut nær Napoli, og begravde byene Pompeii, Herculaneum, Stabia og Oplontium under et sju meter stort lag med aske, noe som førte til at tusenvis av innbyggere døde.
I 1669 førte flere utbrudd av Etna-fjellet, så vel som i 1766, av Mayon-vulkanen (Filippinene) til forferdelige ødeleggelser og mange tusen menneskers død under lavastrømmer.
I 1783 eksploderte Laki-vulkanen på Island, noe som førte til et temperaturfall som førte til avlingssvikt og hungersnød i Europa i 1784.
Og på øya Sumbawa, som våknet i 1815, forlot det neste året hele jorden uten sommer, noe som senket verdenstemperaturen med 2,5 °C.
I 1991 senket også en vulkan på Filippinene den midlertidig med sin eksplosjon, om enn med 0,5 °C.
Siden antikken har folk sett svarte skyer, ild og brennende steiner noen ganger sprekke ut av den.
De gamle romerne trodde at denne øya var porten til helvete, og at Vulcan, guden for ild og smed, bodde her. Ved navnet på denne guden begynte disse å bli kalt vulkaner.
Et vulkanutbrudd kan vare i flere dager eller til og med måneder. Etter et kraftig utbrudd går vulkanen tilbake til en hviletilstand i flere år og til og med tiår. Slike vulkaner kalles gyldig.
Det er vulkaner som brøt ut i tidligere tider. Noen av dem har beholdt formen som en vakker kjegle. Folk har ingen informasjon om aktivitetene sine. De kalles utdødd, som for eksempel i Kaukasus, Elbrus og Kazbek, hvis topper er dekket med glitrende, blendende hvitt. I eldgamle vulkanske områder finnes dypt ødelagte og eroderte vulkaner. I vårt land er slike regioner Krim, Transbaikalia og andre steder.
Vulkaner er vanligvis kjegleformede med skråninger som er slakere ved bunnen og brattere på toppene.
Hvis du klatrer til toppen av en aktiv vulkan under dens rolige tilstand, kan du se et krater - en dyp forsenkning med bratte vegger, som ligner på en gigantisk bolle. Bunnen av krateret er dekket med fragmenter av store og små steiner, og gass- og dampstråler stiger opp fra sprekker i bunnen og veggene i krateret. Noen ganger dukker de rolig opp fra under steiner og fra sprekker, noen ganger bryter de voldsomt ut, med susing og plystring. Krateret er fylt med kvelning; stiger de opp, danner de en sky på toppen av vulkanen. Vulkanen kan stille røyk i måneder og år til et utbrudd oppstår. Denne hendelsen er ofte innledet med ; En underjordisk rumling høres, frigjøringen av damper og gasser intensiveres, skyer tykner over toppen av vulkanen.
Deretter, under trykket av gasser som slipper ut fra jordens tarm, eksploderer kraterbunnen. Tykke, svarte skyer av gasser og vanndamp blandet med aske kastes ut tusenvis av meter, og setter området rundt i mørket. Med en eksplosjon og brøl flyr biter av rødglødende steiner fra krateret og danner gigantiske gnister. Aske faller fra svarte, tykke skyer ned på bakken, og noen ganger faller det styrtregn, og danner strømmer av gjørme som ruller nedover bakkene og oversvømmer området rundt. Lynglimtet skjærer kontinuerlig gjennom mørket. Vulkanen buldrer og skjelver, smeltet, brennende flytende lava stiger gjennom munnen. Det syder, renner over kanten av krateret og suser i en brennende bekk langs skråningene til vulkanen, brenner og ødelegger alt i veien.
Under noen vulkanutbrudd renner ikke lava. Vulkanutbrudd forekommer også på bunnen av hav og hav. Sjømenn lærer om dette når de plutselig ser en dampsøyle over vannet eller "steinskum" som flyter på overflaten - pimpstein. Noen ganger støter skip uventet opp stimer dannet av nye vulkaner på bunnen. Over tid blir disse stimene - magmatiske masser - erodert av havbølger og forsvinner sporløst.
Noen undervannsvulkaner danner kjegler som stikker ut over vannoverflaten i form av øyer.
I svært lang tid kunne folk ikke forklare årsakene til vulkanutbrudd. Dette naturfenomenet skremte folk. Imidlertid konkluderte de gamle grekerne og romerne, og senere araberne, at det i jordens tarm er et stort hav av underjordisk ild. Forstyrrelsene i dette havet forårsaker vulkanutbrudd på jordoverflaten.
På slutten av forrige århundre skilte en spesiell vitenskap seg fra geologi - vulkanologi. Nå blir vulkanologiske stasjoner organisert i nærheten av noen aktive vulkaner - observatorium, hvor forskere utfører konstante observasjoner av vulkaner. Vi har en slik vulkanologisk stasjon satt opp i Kamchatka i landsbyen Klyuchi. Når en av vulkanene begynner å virke, går vulkanologer umiddelbart til vulkanen og observerer utbruddet.
Ved å studere vulkansk lava kan du forstå hvordan smeltet materiale ble til fast stein.
Vulkanologer studerer også utdødde og ødelagte eldgamle vulkaner. Akkumulering av slike observasjoner og kunnskap er svært viktig for geologien.
Gamle ødelagte vulkaner, aktive for titalls millioner år siden og nesten på nivå med jordoverflaten, hjelper forskerne å gjenkjenne hvordan smeltede masser som ligger i jordens tarm trenger inn i den faste jordskorpen og hva som er resultatet av deres kontakt med bergarter. Vanligvis, ved kontaktpunktene, på grunn av kjemiske prosesser, dannes mineralmalm - forekomster av jern, sink og andre metaller.
Dampstråler i kratere av vulkaner, som kalles fumaroler, bære med seg noen stoffer i oppløst tilstand. Svovel, ammoniakk og borsyre, som brukes i industrien, avsettes langs kratersprekkene og rundt slike fumaroler.
Vulkanaske og lava inneholder mange forbindelser av grunnstoffet kalium og blir svært fruktbare jordarter. Hager plantes på slike jorder eller jorden brukes til åkerdyrking. Derfor, selv om det er utrygt å bo i nærheten av vulkaner, vokser det nesten alltid landsbyer eller byer der.
Hvorfor oppstår vulkanutbrudd og hvor kommer så enorm energi fra kloden?
Oppdagelsen av fenomenet radioaktivitet i noen kjemiske grunnstoffer, spesielt uran og thorium, antyder at varme samler seg inne i jorden fra forfallet av radioaktive elementer. Studiet av atomenergi støtter dette synet ytterligere.
Opphopning av varme i jorden på store dyp varmer opp stoffet. Jord. Temperaturen stiger så høyt at dette stoffet bør smelte, men under trykket fra de øvre lagene av jordskorpen holdes det i fast tilstand. På de stedene hvor trykket i de øvre lagene svekkes på grunn av bevegelsen av jordskorpen og sprekkene som dannes, går de varme massene fra fast tilstand til flytende tilstand.
En masse smeltet stein, mettet med gasser, dannet dypt i jordens tarmer kalles. Under sterkt trykk fra de frigjorte gassene, som smelter de omkringliggende bergartene, tar den seg vei og danner en ventil, eller kanal, av vulkanen.
De frigjorte gassene eksploderer ved å rydde en sti langs ventilen, bryte fra hverandre faste steiner og kaste deler av dem til store høyder. Dette fenomenet går alltid forut for utstrømningen av lava og er alltid ledsaget av jordskjelv i nærheten av vulkanen.
Akkurat som noe som er oppløst i en brus har en tendens til å komme ut når du fjerner korken på en flaske og danner skum, slik blir det skummende magmaet raskt kastet ut i krateret til en vulkan av gassene som frigjøres fra den, og sprayer og river den rødglødende massen inn i stykker.
Etter å ha mistet en betydelig mengde gass, renner magma ut av krateret og renner som lava langs skråningene til vulkanen.
Hvis magma i jordskorpen ikke finner veien til overflaten, så stivner den i form av årer i sprekker i jordskorpen. Det hender at smeltet magma størkner under jorden over et stort område og danner en enorm homogen kropp som utvider seg dypere. Dens dimensjoner kan nå hundrevis av kilometer i diameter. Slike frosne kropper innebygd i jordskorpen kalles batholitter.
Noen ganger trenger magma gjennom en sprekk, løfter jordens lag som en kuppel og fryser i en form som ligner på et brød. Denne typen utdanning kalles laccolith.
Lava varierer i innhold og kan være flytende eller tykk. Hvis lava er flytende, sprer den seg raskt nok, og dannes på vei Lavaiadas. Gassene som slipper ut fra krateret kaster ut varme lavafontener, hvis sprut fryser til steindråper - lava tårer. Tykk lava renner ganske sakte, brytes inn i blokker som hoper seg oppå hverandre. Hvis koagler av slik lava roterer under start, tar de form av en spindel eller ball. Slike frosne lavastykker av forskjellige størrelser kalles vulkanske bomber. Hvis lava, som renner over med gasser, stivner, dannes steinskum - pimpstein. Pimpstein er veldig lett og flyter på vann, og under undervannsutbrudd flyter den til havoverflaten. De erte- eller hasselnøttstore fragmentene av lava som kastes ut under et utbrudd kalles lapilli. Det er enda finere magmatisk materiale - vulkansk aske. Den faller på vulkanskråningene og reiser over veldig lange avstander, og blir gradvis til tuff. Tuff er et veldig lett, porøst materiale, det sages lett. Den kommer i forskjellige farger.
Flere dusin aktive vulkaner er for tiden kjent på kloden. De fleste av dem ligger langs kysten av Stillehavet, inkludert vulkanene våre i Kamchatka.
Når folk flest hører ordet «vulkan», tenker de på Vesuv, Fuji eller vulkanene i Kamchatka – elegante, kjegleformede fjell.
Faktisk finnes det andre typer vulkaner som er helt annerledes enn de vi er vant til. Vi har allerede snakket om det.
La oss nå se på en annen type vulkanisme - sprekk.
Utbrudd av vulkanen Plosky Tolbachik (bilde fra your-kamchatka.com)
Vulkanenes rolle i utviklingen av liv på jorden er betydelig. Ifølge noen hypoteser oppsto de første levende organismene rundt undervannsvulkaner; vulkaner var i stand til å smelte den iskalde jorden og forårsake livets vår for 700 millioner år siden; vulkaner i Sibir "hjelpte" med å begynne dinosaurenes æra, og vulkaner i India bidro til å avslutte den. En vulkan i Indonesia ødela nesten menneskeslekten, og en vulkan i Yellowstone dekket halvparten av det moderne USA med aske flere ganger.
1
Hvordan dannes en typisk vulkan? Mange av dem befinner seg i områder der tektoniske plater kolliderer. Eksempler er vulkaner i «ildringen» rundt Stillehavet: i Kamchatka, Japan, Indonesia, New Zealand og på stillehavskysten av Nord- og Sør-Amerika.
Når en oseanisk tektonisk plate kolliderer med en kontinentalplate, beveger oseanplaten seg nedover ettersom den er tettere og tyngre på grunn av dens kjemiske sammensetning. I dette tilfellet varmes urenhetene i havplaten (spesielt vann) opp og begynner å sive oppover gjennom mantelen under kontinentalplaten. Merkelig nok fører dette til at det faste stoffet i det øvre laget av mantelen smelter og blir til magma. Dette skjer av samme grunn som snø smelter når salt drysses på den: forurensning av faststoffet med urenheter senker smeltepunktet. På grunn av den store mengden gasser som er oppløst i magmaen og under høyt trykk, stiger magmaen og forårsaker et vulkanutbrudd.
Vulkaner dannes også der plater divergerer, for eksempel langs Great Rift Valley på grensen til de afrikanske og arabiske tektoniske platene.
2
Erta Ale-vulkanen i Etiopia. (bilde - Mikhail Korostelev)
Som et resultat av denne divergensen vil det moderne territoriet Somalia, Tanzania og Mosambik i det østlige Afrika etter noen millioner år skille seg fra kontinentet og et nytt hav vil oppstå midt i Afrika.
3
Kilimanjaro er en vulkan i det nordøstlige Tanzania, den høyeste toppen i Afrika.
Dessuten er de fleste stedene hvor platene divergerer ikke på kontinentet, men under vann, langs midthavsrygger. Det var på disse stedene at en av de viktigste biologiske funnene i det tjuende århundre ble gjort - de økologiske systemene til hydrotermiske ventiler.
På 1990-tallet foreslo den tyske forskeren Günter Wachtershauser en hypotese for opprinnelsen til livet rundt hydrotermiske ventiler, som ble kalt "jern- og svovelverdenen." I følge denne hypotesen ble livet på jorden generert ikke av solen, men av energien til vulkaner, og i det innledende stadiet, selv før opptredenen av proteiner og DNA, brukte det hydrogensulfid, hydrogencyanid, jern, nikkel og karbon monoksid.
4
Vulkanutbrudd under vann
Et par milliarder år senere hjalp vulkaner livet på jorden igjen. På 1950- og 1960-tallet fant geologene Sir Douglas Mawson og Brian Harland fossile bevis på en isbre som dekket tropiske breddegrader for mellom 850 og 630 millioner år siden. Forskerne antydet at jorden gikk gjennom en periode da den var fullstendig dekket av is. Denne hypotesen kalles Snowball Earth. Mawson og Harland ble protestert mot av den russiske klimatologen Mikhail Budyko, som gjorde beregninger og viste at det ikke ville være noen til å avrime den frosne jorden, siden isen ville reflektere solstrålene ut i verdensrommet og jorden ville forbli en "snøball". for alltid. Først i 1992 underbygget amerikaneren Joseph Lynn Kirschvink antakelsen om at jorden ble tint av drivhuseffekten fra gasser som slippes ut i atmosfæren av vulkaner. Etter dette kom virkelig vår på jorden: store flercellede dyr fra Ediacaran og Cambrian periodene oppsto.
Magmatisme(Magmatisme) - geologiske prosesser knyttet til dannelsen av magma, dens bevegelse i jordskorpen og dens utstrømning til overflaten, inkludert aktiviteten til vulkaner (vulkanisme).
Vulkanisme(Vulkanisme; Vulkanisme; Vulkanisitet) - et sett med prosesser og fenomener forårsaket av bevegelsen av magma i den øvre mantelen, jordskorpen og dens penetrasjon fra jordens dyp til jordens overflate. En typisk manifestasjon av vulkanisme er dannelsen av magmatiske geologiske legemer under introduksjonen av magma og dets størkning i sedimentære bergarter, samt utstrømning av magma (lava) på overflaten med dannelse av spesifikke landformer (vulkaner).
5
Karymsky-vulkanen er en av de mest aktive vulkanene i Kamchatka
"Vulkanisme er et fenomen på grunn av hvilket de ytre skjellene på jorden ble dannet i løpet av geologisk historie - jordskorpen, hydrosfæren og atmosfæren, det vil si habitatet til levende organismer - biosfæren" - denne oppfatningen er uttrykt av flertallet av vulkanologer , men dette er langt fra den eneste ideen om utviklingen av geografiske skjell.
I følge moderne konsepter er vulkanisme en ekstern, såkalt effusiv form for magmatisme - en prosess forbundet med bevegelsen av magma fra jordens indre til overflaten. På en dybde på 50 til 350 km dannes lommer av smeltet materiale - magma - i tykkelsen på planeten vår. Langs områder med knusing og brudd i jordskorpen stiger magma og renner ut på overflaten i form av lava (det skiller seg fra magma ved at det nesten ikke inneholder flyktige komponenter, som når trykket faller, skiller seg fra magmaet og går inn i atmosfæren. Med disse magmautstrømningene på overflaten, vulkaner.
6
Fuji er den høyeste fjelltoppen (3776 m) i Japan. Det er en vulkan med et krater med en diameter på rundt 500 meter og en dybde på opptil 200 meter. De mest ødeleggende utbruddene skjedde i 800, 864 og 1707.
For tiden er over 4 tusen identifisert rundt om i verden. vulkaner.
7
Herfra
TIL nåværende inkluderer vulkaner som har hatt utbrudd og vist solfatarisk aktivitet (frigjøring av varme gasser og vann) i løpet av de siste 3500 årene av den historiske perioden. I 1980 var det 947 av dem.
TIL potensielt aktive Disse inkluderer holocene vulkaner som brøt ut for 3500-13500 år siden. Det er omtrent 1343 av dem.
8
Mount Ararat er en vulkan som regnes som utdødd. Faktisk er den, som andre vulkaner i Kaukasus som viste vulkansk aktivitet i slutten av kvartærtiden: Ararat, Aragats, Kazbek, Kabardzhin, Elbrus, etc., potensielt aktiv. I den sentrale sektoren av Nord-Kaukasus ble utbrudd av Elbrus-vulkanen gjentatte ganger observert i slutten av Pleistocen og Holocene.
TIL betinget utryddet vulkaner anses å være inaktive i holocen, men har beholdt sine ytre former (yngre enn 100 tusen år gamle).
9
Shasta er en utdødd vulkan i de sørlige Cascade-fjellene i USA.
Utdødde vulkaner betydelig omarbeidet av erosjon, falleferdig, viser ingen aktivitet i løpet av de siste 100 tusen. år.
Spaltevulkaner manifesterer seg ved at lava strømmer ut på jordoverflaten langs store sprekker eller sprekker. I visse tidsperioder, hovedsakelig på det forhistoriske stadiet, nådde denne typen vulkanisme ganske bred skala, som et resultat av at en enorm mengde vulkansk materiale - lava - ble ført til jordens overflate. Kraftige felt er kjent i India på Deccan-platået, hvor de dekket et område på 5 105 km2 med en gjennomsnittlig tykkelse på 1 til 3 km. Også kjent i det nordvestlige USA og Sibir. På den tiden var basaltiske bergarter fra sprekkutbrudd utarmet på silika (ca. 50 %) og anriket på jernholdig jern (8-12 %). Lavaene er mobile, flytende og kan derfor spores titalls kilometer fra stedet for utstrømningen. Tykkelsen på enkeltbekker var 5-15m. I USA, så vel som i India, samlet det seg mange kilometer med lag, dette skjedde gradvis, lag for lag, over mange år. Slike flate lavaformasjoner med en karakteristisk trappet relieffform kalles platåbasalter eller feller.
12
Fang basalter i øvre Colorado River.
Siberian Traps - en av de største felleprovinsene ligger på den østsibirske plattformen. Sibirske feller strømmet ut på grensen til paleozoikum og mesozoikum, perm og trias. Samtidig skjedde den største (Perm-Trias) utryddelsen av arter i jordens historie. De er utviklet over et område på rundt 4 millioner km², volumet av utbrutt smelter utgjorde omtrent 2 millioner km³ med utstrømmende og påtrengende bergarter.
13
Putorana-platået er sammensatt av fellebasalter. Foss på Putorana-platået. (Forfatter - Sergey Gorshkov)
For 250 millioner år siden, på grensen til paleozoikum og mesozoikum, skjedde det massive lavautbrudd på territoriet til en vulkansk provins kalt Siberian Traps, sentrert i området til moderne Norilsk. I løpet av flere hundre tusen år spredte 2 millioner kubikkkilometer lava seg over et område på rundt 4 millioner kvadratkilometer. Samtidig skjedde den største utryddelseshendelsen i jordens historie, og ødela 96 % av marine og rundt 70 % av landlevende dyrearter. En teori er at masseutryddelsen ble forårsaket av en «vulkansk vinter». For det første forurenset vulkansk støv atmosfæren, noe som forårsaket global avkjøling og mangel på lys for planter. Samtidig forårsaket svovelholdige vulkanske gasser sur nedbør fra svovelsyre, som ødela planter på land og skalldyr i havet. Da skjedde global oppvarming på grunn av utslippet karbondioksid og drivhuseffekten.
Etter hver større utryddelseshendelse blomstrer nye arter. Etter utryddelsen av paleozoiske arter ble dinosaurene favorittene. På sin side døde dinosaurene ut for 65 millioner år siden. I lang tid ble utryddelsen av dinosaurer forklart med jordas kollisjon med en asteroide som falt på Yucatan-halvøya i det sørlige Mexico. Men ifølge ny forskning av Gerta Keller fra Princeton og Thierry Adatte fra Sveits, var hovedårsaken til dinosaurenes død Deccan Traps - vulkaner som oversvømmet halvparten av territoriet til det moderne India med lava over 30 tusen år og forårsaket også en " vulkansk vinter».
14
Deccan Plateau (Deccan Plateau eller Southern Plateau), som dekker territoriet til nesten hele Sør-India
Deccan-platået er en stor felleprovins som ligger i Hindustan og utgjør Deccan-platået. Den totale tykkelsen av basalter i sentrum av provinsen er mer enn 2000 meter; de er utviklet over et område på 1,5 millioner km². Volumet av basalter er beregnet til 512 000 km3. Deccan-fellene begynte å strømme ved grensen mellom kritt og paleogen, og er også assosiert med utryddelsen av kritt-paleogen, som utslettet dinosaurer og mange andre arter.
Forskere visste at serien av utbrudd som skapte Deccan Trap-provinsen skjedde nær grensen mellom kritt og paleogen, som er da masseutryddelsen skjedde. Nå, etter å ha studert bergarter i India og marine sedimenter fra denne epoken, hevder de at de for første gang klart har klart å koble vulkanisme på Deccan-platået og dinosaurenes død.
Den kraftigste fasen av vulkanismens periode i Deccan endte da masseutryddelsen allerede hadde begynt. Samtidig ble klimaendrende karbondioksid og svoveldioksid sluppet ut fra disse vulkanene (lavaen som spredte seg over mange hundre kilometer og dannet lag med basalt to kilometer tykt) ble sluppet ut 10 ganger mer enn da asteroiden traff Yucatan.
Forskere klarte også å forklare forsinkelsen i den kraftige økningen i utviklingen av marine skapninger (som er tydelig synlig i marine fossiler etter grensen mellom kritt og paleogen). Faktum er at den siste bølgen av vulkanisme i Deccan skjedde 280 tusen år etter utryddelsen. Dette forsinket restaureringen av antall mikroorganismer i havet.
For tiden er sprekkvulkanisme utbredt på Island (Laki-vulkanen), Kamchatka (Tolbachinsky-vulkanen) og på en av øyene i New Zealand. Det største lavautbruddet på øya Island langs den gigantiske Laki-sprekken, 30 km lang, skjedde i 1783, da lavaen nådde overflaten i to måneder. I løpet av denne tiden strømmet det ut 12 km 3 basaltisk lava, som oversvømmet nesten 915 km 2 av det tilstøtende lavlandet med et lag 170 m tykt. Et lignende utbrudd ble observert i 1886. på en av øyene i New Zealand. I to timer var 12 små kratere med en diameter på flere hundre meter aktive over et 30 km langt segment. Utbruddet ble ledsaget av eksplosjoner og utslipp av aske, som dekket et område på 10 tusen km2, nær sprekken nådde tykkelsen på dekselet 75 m. Den eksplosive effekten ble forsterket av den kraftige frigjøringen av damper fra innsjøbassengene ved siden av sprekken. Slike eksplosjoner, forårsaket av tilstedeværelsen av vann, kalles freatiske. Etter utbruddet dannet det seg en grabenformet fordypning 5 km lang og 1,5-3 km bred i stedet for innsjøene.
15
Det totale volumet av utbrutt pyroklastik var 1 km3, lava - 1,2 km3, totalt - 2,2 km3. Det var det største basaltiske utbruddet i vulkanbeltet Kuril-Kamchatka i historisk tid, et av femten utbrudd på 1900-tallet, hvis volum av produkter oversteg 1 million kubikkmeter. km., et av de seks store sprekkutbruddene som er observert i verden i historisk tid. Takket være intensivert systematisk forskning er Tolbachik-utbruddet med store sprekker for tiden et av de tre mest studerte store vulkanutbruddene.
Lavaene som forårsaket slike store hendelser i fortiden er representert av den vanligste typen på jorden - basalt. Navnet deres indikerer at de senere ble til en svart og tung stein - basalt.
Store basaltfelt (feller) hundrevis av millioner av år gamle skjuler fortsatt svært uvanlige former. Der eldgamle feller kommer til overflaten, som for eksempel i klippene i sibirske elver, kan du finne rader med vertikale 5- og 6-sidede prismer. Dette er en søyleformet separasjon som dannes under langsom avkjøling av en stor masse homogen smelte. Basalt avtar gradvis i volum og sprekker langs strengt definerte plan. Høres kjent ut, gjør det ikke?
18
Israel. Zawitan-elven. Prismebassenger. (og dette er allerede mitt)
Golanhøydene (Ramat HaGolan) er en del av et basaltplatå av vulkansk opprinnelse, med et samlet areal på 35 000 kvadratkilometer. Geologer mener at alderen til Golan er omtrent halvannen million år.
Som grenser til Jordan-bassenget i vest, når Golan-platået i øst Nahal Rakkad-kløften (en sideelv til Yarmouk-elven) og en kjede av høye åser (Hermonsporer), som går ned fra nord til sør fra 1000 m til 350 m over havnivå. Flere dusin utdødde vulkaner (inkludert Avital, Varda og Hermonit, over 1200 moh), noen med intakte og deformerte kratere, dekket platået og tilstøtende områder med lava i nyere geologisk tid, og ga opphav til et karakteristisk landskap av svarte basaltiske bergarter og brun tuff (vulkanutslipp) som ligger på toppen av sedimentære kritt- og kalksteinsbergarter. Bekkene løper hovedsakelig mot vest og tett dekket av busker langs bredden, og skyller dype kløfter ned i jorden, ofte med fossefall på kantene.
Og basaltplatået veltet over andre steiner og hyller og fosser. og prismer i elver - vel, de egner seg veldig godt for sprekkvulkanisme. P.S. Alle fotografier som illustrerer teksten ble funnet på Internett. Der hun visste, antydet hun det nøyaktige forfatterskapet.
