По суті, вулкан – це дірка у земній корі. При виверженні вулкана з надр Землі поверхню через цю дірку вивергаються гарячі гірські породи. Вулкани, які часто проявляють активність, називаються діючими. Вулкани, які можуть у майбутньому стати діючими, називаються сплячими. Згаслим називається вулкан, життєдіяльність якого припинилася назавжди.
Де знаходяться вулкани?
У світі налічується приблизно 840 діючих вулканів. Зазвичай протягом року всього 20-30 вивержень. Більшість вулканів знаходиться поблизу країв гігантських плит, які складають у своїй сукупності зовнішні шари Землі. У світі кожні 30 секунд відбувається землетрус і лише деякі з них становлять реальну небезпеку.
Будова вулкану
Для тих, хто хоче дізнатися, з чого складається вулкан, радимо детально та уважно вивчити такі зображення:
Який найбільший вулкан у світі?
Найбільший вулкан у світі – Мауна-Лоа на Гаваях у США, купол якого має довжину 120 км та ширину 50 км. Вулкан Лоїхи є активним вулканом біля Гавайських островів. Він вирушає під воду на 900 м і підніметься на поверхню в період від 10 тис. до 100 тис. років. Цей вулкан ви можете спостерігати на фото.
Що називають швидкісними хвилями?
Швидкісні хвилі – це глибокі сейсмічні хвилі, що йдуть крізь землю зі швидкістю тис. км/год. Вони набагато швидше за звук.
Що таке найбільше лаво?
В Ісландії 1783 р. трапилося дуже сильне тріщинне виверження. При цьому розпечена розтеклася на відстань 65-70 км.Коли люди ходили морем?
Вулкан Кат-май на Алясці, США, в 1912 р. виверг так багато плаваючої пемзи, що люди ходили цим морем.
Скільки на землі діючих вулканів?
В даний час на суші є приблизно 1300 вулканів, що діють. Під водою їх теж багато, але їх кількість коливається, оскільки одні припиняють діяльність, інші виникають. Кожен дрімаючий вулкан може несподівано вибухнути. Отже, активними вважаються вулкани, які діяли хоча б один раз за останні 10 тисяч років.
Що таке вулканічне виверження? Вулканічні виверження є серією вибухів, схожих на гарматні. Вони продовжуються з інтервалом у години та хвилини, а трапляються внаслідок скупчення під лавою великого обсягу газу. Під час таких вивержень відлітати частини кратера, величина яких може досягати розміру автобуса.
Що таке виверження?
Коли розпечена насичується газом і заповнює вулкан, його жерло вибухає, викидаючи швидкості в два рази. Виверження сильне, що магма розпадається на крихітні шматочки, а за кілька годин земля може опинитися під шаром попелу. Виверження у 79 р. мало такий самий характер. При цьому не зміг врятуватись римський письменник Пліній, тому цей тип вивержень плінійський.Що таке стомболійське виверження?
Якщо магма досить рідка, то над озером лави у кратері вулкана може сформуватись кора. При цьому великі бульбашки газу випливають і підривають оболонку, виплескуючи вулканічні бомби з підлоги розплавленої лави та уламків лавової. Такі виверження стромболианскими від італійського вулканічного острова Стромболі.Яке було найпотужніше виверження вулкана?
Найпотужнішим виверженням вулкана сталося приблизно 20 тис. років, коли розбушувався вулкан Тоба на острові Суматра в Індонезії. У його центрі сформувався кратер 100 км, а іншу частину острова було поховано під шаром вулканічних порід товщиною понад 300 м.
Чому загинули Помпеї?
Протягом усієї історії людства вулкани були небезпечні для людей, що живуть поруч із ними. У 79 р. римське місто Помпеї було стерте з лиця землі вулканом Везувієм, що вивергається. Навіть нині сильні виверження завдати шкоди людям.
Коли виникла легенда про Атлантиду?
Приблизно 1645 р. до н. е. вибухнув грецький острів Санторіні. Внаслідок цього було знищено мінойську цивілізацію. Цей факт послужив початком легенди про зниклого материка Атлантида.
Корисні відомості про вулкани, гейзери, фото вулканів
Найбільш небезпечними та непередбачуваними об'єктами земної поверхні є вулкани- геологічні утворення, що виникають над тріщинами в земній корі, за якими викидаються землю гаряча магма, що спалює все живе на своєму шляху, гарячі та уламки гірських порід.
При цьому вулкани поділяються на діючі заснули і згаслі. Вивержену магму називають лавою. Часом вона неквапливо виливається з тріщин, інколи ж вулкан вивергається вибухом пари, золи, пилу та вулканічного попелу. Саме ці процеси і призводять до наслідків, які не приносять користі людям. Людина на сьогодні не має жодних засобів для протистояння виверженню вулкана, окрім як втеча.
Що таке пірокластичні потоки?При оголенні жерла вулкана він розбиває породи та створює колосальну кількість уламків, попелу та пемзи – пірокластичні матеріали. При виверження першими піднімаються по жерлу. Після того, як отвір розшириться, з нього починає виливатися магма. При цьому пірокластична хмара робиться такою густою, що не може змішатися з повітрям, щоб піднятися вгору. Через це воно випливає гарячими - пірокластичними потоками, які рухаються з величезною швидкістю, що досягає 200 км/год. Вони можуть покрити продуктами виверження території.
Які бувають вулкани?
У місцях, де розходяться тектонічні плити, магма протікає через щілини, утворюючи тріщинні вулкани. Швидко застиглою густою лавою формуються насипні вулкани. При потужних виверженнях вулкана кратер кальдера. У нього найчастіше стікає вода, а потім утворюється озеро. Найбільш специфічними є стратовулкани, які складені по черзі з шарів лави та попелу.
Лава, що вивергається вогнищевих і тріщинних вулканів, як правило, текуча. Охолодна, вона створює базальтові породи, такі як базальт, габро і долерит. На місці стає породами типу андезиту, трахіту та ріоліту.
Освіта при виверженнях вулканів
Базальтові колони.Щільний потік лави під час застигання може розламуватися на гексагональні базальтові колони, що нагадують ті, що стоять біля Великої греблі в Північній Ірландії.
Лава пахоехое.Іноді породи на поверхні швидко застигають, створюючи тонку кору над в'язкою і розпеченою лавою. Якщо кірка має товщину в кілька сантиметрів, то вона настільки охолоджується, що по ній можна гуляти. Однак якщо лава продовжує текти, то кірка починає морщитись. Цю лаву гавайці прозвали «пахоехое», що означає «хвиляста».
Лава аа.Якщо лава стрімко застигає в грубу масу, її називають «аа». При підводних виверженнях вулканів, наприклад, на серединно-океанічних хребтах, вода миттєво остуджує і розбиває лаву на маленькі гладкі частинки, які називають «подушками».
Осередкові вулкани.Більшість вулканів лежать уздовж кордонів плит земної кори, оскільки вони знаходяться над скупченням одиночної магми, що витікає на поверхню. Навіть коли плита рухається, таке вогнище продовжує залишатися на місці, горить пропалює її в різних точках, утворюючи ланцюг вулканів.
Яка лава може бути біля вулканів
Вулкани можуть викидати лаву двох типів: аа-лавуі хвилясту лаву.
Аа-лава товстіша і скам'янює гострими порід - вулканічними шлаками.
Хвиляста лава є більш плинною і насиченою газами лаву. При затвердінні вона створює породи з гладкою поверхнею, а іноді стікає, утворюючи довгі сталактити. Хмари попелу, що викидаються, являють собою порошок з лави.
Як з'являються гейзери
Гарячі та гейзери утворюються киплячою магмою. При протіканні дощова вода проникає під землю і стикається з гарячою магмою. За рахунок тиску її температура підвищиться, і тоді магма підніметься наново. Якщо при підніманні вгору гаряча вода перемішується з холодною, вона витікає на поверхню у вигляді гарячого. Якщо на своєму шляху вона стикається з перешкодою, то вона залишається під тиском і після цього виплескується сильним струменем, що називається гейзером.
Сила виверження
вулкани можуть вибухати сильніше, ніж атомна бомба. Як правило, це буває, якщо магма загуснула і стала настільки в'язкою, що заткнула жерло вулкана. Усередині нього тиск потроху збільшується до того часу, поки магма не виб'є таку пробку. Сила вивержень вимірюється за кількістю попелу, що був виплеснутий у повітря. При протіканні магми під землею завдяки породам вона набуває різноманітних форм. Як правило, поточна магма затікає в тріщини всередині гірських порід, і цей процес називається згодною інтрузією. При цьому утворюються блюдцеподібні породи, такі, як лополіти, лінзоподібні – факоліти, або плоскі – сили. В'язка магма може натиснути на породу з такою силою, що виникнуть тріщини, і цей процес називається незгодною інтрузією.
Прогноз виверження. Наскільки реально?
Передбачити час, коли вулкан прокинеться, надзвичайно важко. Виверження Гаваях цілком спокійні, часті та відносно передбачувані, проте більшість природних передбачати важко. Нахиломір використовують як один із засобів для визначення виверження, що наближається. Він є приладом для встановлення крутості схилів вулкана. У разі збільшення магма, що у центрі вулкана, набухає, і може статися виверження. Але слід пам'ятати, що такі зміни лише незадовго до виверження, внаслідок чого даний вид прогнозування небезпечний.
6.1.Типи вулканів
Кожен діючий вулкан має свої індивідуальні особливості. Більше того, немає двох абсолютно однакових вулканів, як серед багатомільйонного населення нашої планети немає двох абсолютно однакових людей. Однак вулкани можна об'єднати в групи зі схожими рисами.
Так, наприклад, виділяють вулкани трьох типів:
Площі вулкани. В даний час такі вулкани не зустрічаються, або, можна сказати, не існують. Так як ці вулкани присвячені виходу великої кількості лави на поверхню великої площі; тобто звідси бачимо, що вони існували на ранніх етапах розвитку землі, коли земна кора була досить тонкою і на окремих ділянках вона могла бути повністю розплавленою.
Тріщинні вулкани . Вони проявляються у виливі лави на земну поверхню за великими тріщинами або розколами. У окремі відрізки часу, переважно на доісторичному етапі, цей тип вулканізму досягав досить широких масштабів, у результаті поверхню Землі виносилося дуже багато вулканічного матеріалу - лави. Потужні поля відомі в Індії на плато Декан, де вони покривали площу 5 . 10 5 км 2 за середньої потужності від 1 до 3 км. Також відомі на північному заході США, у Сибіру. На той час базальтові породи тріщинних виливів були збіднені кремнеземом (близько 50%) і збагачені двовалентним залізом (8-12%). Лави рухливі, рідкі, тож простежувалися на десятки кілометрів від місця свого виливу.
Потужність окремих потоків була 5-15 м. У США, як і в Індії накопичувалися багатокілометрові товщі, це відбувалося поступово, пласт за пластом, протягом багатьох років. Такі плоскі лавові утворення з характерною ступінчастою формою рельєфу отримали назву платобазальтівабо трапів.
В даний час тріщинний вулканізм поширений в Ісландії (вулкан Лакі), Камчатці (вулкан Толбачинський), і на одному з островів Нової Зеландії. Найбільше виверження лави на острові Ісландія вздовж гігантської тріщини Лакі, завдовжки 30 км, відбулося 1783 р., коли лава протягом двох місяців надходила на денну поверхню. За цей час вилилося 12 км 3 базальтової лави, яка затопила майже 915 км 2 прилеглої низовини шаром потужністю 170м. Подібне виверження спостерігалося 1886 р. одному з островів Нової Зеландії. Протягом двох годин на відрізку 30 км діяла 12 невеликих кратерів діаметром кілька сотень метрів. Виверження супроводжувалося вибухами і викидом попелу, який покрив площу в 10 тис.км 2 близько тріщини потужність покриву досягала 75 м. Вибуховий ефект посилювався потужним виділенням парів з озерних басейнів, що прилягали до тріщини. Такі вибухи, зумовлені наявністю води, дістали назву фреатичні.Після виверження дома озер утворилася грабенообразная западина довжиною 5км і шириною 1,5-3 км.
Центральний тип. Це найпоширеніший тип ефузійного магматизму. Він супроводжується утворенням конусоподібних вулканічних гір; висота їх контролюється гідростатичними силами. Справа в тому, що висота h , на яку здатна піднятися рідка лава щільністю p l , з первинного магматичного вогнища, обумовлена тиском на нього твердої літосфери потужністю H та щільністю p s . Ця залежність може бути виражена наступним рівнянням:
ghp s = gHp l
де, g - Прискорення сили тяжіння.
( h - H )/ H =( p s - p l )/ p s
Вираз<h - H > і є висота вулканічної гори h ; ставлення ( p s - p l )/ p s можна висловити як якийсь густинний коефіцієнт j тоді h = jH . Так як дане рівняння пов'язує висоту вулкана з потужністю літосфери через певний щільний коефіцієнт, який для різних регіонів різний, отже висота вулкана в різних районах земної кулі різна.
Узагальнюючи дані про діяльність вулканів центрального типу, вчені запропонували класифікувати вулкани характером їх діяльності (рис.1).
До гавайського типувивержень належать Мауна-Лоа, Кілауеа на Гавайських островах, деякі вулкани Ісландії, Нямлягіра та Нірагонго в Африці. За багатьма ознаками до гавайського типу близький Плоский Толбачик на Камчатці. Діяльність цих вулканів характеризується спокійним, без вибухів, виливом текучої базальтової лави та відсутністю потужних виділень газів та пари. Коли кратер переповнюється, лава переливається через край і стікає схилами, утворюючи довгі потоки. Схили вулканів цього дуже пологі, формою вони нагадують гігантський щит, тому ще називають щитовими вулканами.
По діяльності вулкана Стромболі виділено стромболіанський типвивержень. Базальтова лава цих вулканів дещо в'язкіша, ніж у гавайських, але ще досить рухлива. Вулканічні гази виділяються із неї з вибухами, утворюючи закручені вулканічні бомби. Попелу немає чи дуже мало. Вулкани конічної форми з усіченою вершиною складаються з перешаровування лав та продуктів вибухової діяльності тобто. є типовими шаруватими вулканами (стратовулкани).
Для вулканського типувивержень, прикладом якого служить вулкан Вулкано на Ліпарських островах, характерна в'язка андезито-базальтова лава, яка важко віддає гази. Нерідко лава закупорює жерло вулкана. Гази накопичуються під вулканічною пробкою і прориваються назовні з великою силою, викидаючи бомби, лапіллі та попіл. Шматки в'язкої лави в повітрі не можуть закручуватися, але при охолодженні розтріскуються, набуваючи вигляду хлібної кірки. При виверження відбувається також вилив лави у вигляді коротких потоків. Застигла лава має глибову поверхню.
Везувіанський типвивержень близький до вулканського, але відрізняється від нього дуже сильною вибуховою діяльністю. Вулканічні виверження цього типу обумовлені дещо кислішою, з великою кількістю кремнезему, а тому більш в'язкою лавою. Гази і пари, що накопичуються під лавовим корком, прориваються нагору, викидаючи велику кількість попелу, лапіллі і бомб. Характерна форма бомб у вигляді коржів і короваїв з потрісканою поверхнею (скручені форми не утворюються через в'язкий стан лави). Потоки лав короткі, зазвичай неправильної форми. Вулкани на кшталт будівлі належать до стратовулканам. До везувіанського типу відносяться Везувій та Етна в Італії, багато вулканів Камчатки та Курильських островів.
Плініянський типвиверження є подальшим розвитком везувіанського. Для нього характерні сильні вибухи газу, що прагне догори, який піднімається на висоту декількох кілометрів, а потім утворює хмару, що розширюється, за формою нагадує крону італійської сосни пінії. Сильні вибухи призводять до руйнування вулканічного конусу.
Особливості вулканічних вивержень пелейського типу(від назви вулкана Мон-Пеле) обумовлені дуже великою в'язкістю лави, що викидається, яка, застигши, міцно закупорює жерло вулкана. Гази на глибині розвивають величезний тиск, і наприкінці відбувається колосальний вибух із викидом величезної кількості попелу, бомб та газів. Ця газова високонагріта хмара з температурою до 700 0 С, наповнена кам'яним матеріалом, стрімко скочується схилом вулкана, несучи з собою руйнування і смерть. Одночасно хмара розростається нагору величезним кучерявим стовпом. Такі високонагріті хмари попелу і газу називаються хмарами, що палять. До вулкан пелейського типу, крім Мон-Пеле, відносяться Катмаї на Алясці, Безіменний на Камчатці та ін.
Нарешті, виділяють виверження бандайсанського типу(Бандай-Сан - один із великих японських вулканів), для якого характерна суто вибухова діяльність, без виходу лави у вигляді потоків або куполів на поверхню. Кратер вулкана закритий в'язкою лавою, яка не дає виходу газам та парам. Потім у певний момент відбувається потужний вибух, внаслідок якого руйнується весь вулкан і викидається маса застиглої лави. Свіжа лава на поверхню не виходить. До цього відноситься Кракатау в Індонезії, а також деякі інші вулкани.
До розглянутих типів діяльності відносяться вулкани центрального типу, що безроздільно панують у сучасний період життя Землі. Але в минулі геологічні епохи були також поширені виверження тріщинного типу, котрим характерно вилив лави з тріщин, що зяють у земній корі. Нині такі виверження відбуваються в Ісландії, тому тріщинні вулкани називають ще вулканами. ісландського типу.
Не слід думати, що той самий вулкан діє лише з одного типу. Вулкани протягом свого життя проходять певний шлях розвитку, тому змінюється і характер їх діяльності. Дія вулкана за певним типом по суті є тимчасовою, хоча вона і охоплює проміжки часу в багато десятків і навіть сотні тисяч років. Зміни типу виверження викликані змінами у складі магми, що надходить із глибин Землі, та теплового режиму. Так, наприклад, Везувій в історичний час вивергався на кшталт Стромболі, Вулкано, Плініанському і викидав палючі хмари.
6.2. Будова вулканів(Рис. 2)
Коріння вулкана, тобто. його первинний магматичний осередок розташовується на глибині 60-100км в астеносферному шарі. У земній корі на глибині 20-30 км знаходиться вторинний магматичний осередок, який безпосередньо живить вулкан через жерло. Конус вулкана складний продуктами його виверження. На вершині розташовується кратер - чашеподібне заглиблення, яке іноді заповнюється водою. Діаметри кратерів можуть бути різні, наприклад, у Ключевської сопки – 675 м, а у відомого вулкана Везувій, який занапастив Помпею – 568м. Після виверження кратер руйнується та утворюється западина з вертикальними стінками – кальдери. Діаметр деяких кальдер досягає багатьох кілометрів, наприклад кальдера вулкана Аніакчан на Алясці дорівнює 10 км.
6.3. Продукти виверження
При виверженні вулкана виділяються продукти вулканічної діяльності, які можуть бути рідкими, газоподібними та твердими.
Газоподібні, або летківідіграють важливу роль вулканічної діяльності. Під час кристалізації магми на глибині гази, що виділяються, піднімають тиск до критичних значень і викликають вибухи, викидаючи на поверхню згустки розпеченої рідкої лави. Також при виверженні вулканів відбувається потужне виділення газових струменів, які у атмосфері створюють величезні грибоподібні хмари. Така газова хмара складається з крапель розплавленої (понад 700 0 С) попелу і газів, що утворилася з тріщин вулкана Мон-Пеле, в 1902 р., знищило місто Сен-П'єр і 28 000 його мешканців.
Склад газів та їх концентрація в межах одного вулкана дуже сильно змінюються від місця до місця та у часі. Залежать вони і від температури, і в загальному вигляді від ступеня дегазації мантії та типу земної кори. За даними японських учених, залежність складу вулканічних газів від температури виглядає так:
Температура, 0 С Склад газів (без води)
1200-800 HCl, CO 2 , H 2 O, H 2 S, SO
800-100 HCl, SO 2 , H 2 S, CO 2 , N 2 , H 2
100-60 H 2 , CO 2 , N 2 , SO 2 , H 2 S
60 CO 2 , N 2 , H 2 S
Характер виділення газів залежить від складу та в'язкості магми, а швидкість відділення газів від розплаву визначає тип виверження.
Рідкі- характеризуються температурами в межах 600-1200 0 С. Подано саме лавою.
В'язкість лави обумовлена її складом і залежить головним чином вмісту кремнезему або діоксиду кремнію. При високому її значенні (понад 65%) лави називають кислими , вони порівняно легкі, в'язкі, малорухливі, містять велику кількість газів, остигають повільно. Найменший вміст кремнезему (60-52%) характерний для середніхлав; вони як і кислі більш в'язкі, але нагріті зазвичай сильніше (до 1000-1200 0 З) проти кислими (800-900 0 З). Основнілави містять менше 52% кремнезему і тому рідкіші, рухливі, вільно течуть. При їх застиганні на поверхні утворюється скоринка, під якою відбувається подальший рух рідини.
Твердіпродукти включають вулканічні бомби, лапіллі, вулканічний пісок та попіл. У момент виверження вони вилітають із кратера зі швидкістю 500-600м/c.
Вулканічні бомби- великі шматки лави, що затверділа, розміром у поперечнику від декількох сантиметрів до 1м і більше, а в масі досягають декількох тонн (під час виверження Везувію в 79г., вулканічні бомби 'сльози Везувію' досягали десятків тонн). Вони утворюються при вибуховому виверженні, яке відбувається при швидкому виділенні з магми газів, що містяться в ній. Вулканічні бомби бувають 2-х категорій: 1-а, що виникли з більш в'язкої та менш насиченої газами лави; вони зберігають правильну форму навіть при ударі об землю через скоринку загартовування, що утворилася при їх охолодженні. Друга,формуються з більш рідкої лави, під час польоту вони набувають найхимерніших форм, що додатково ускладнюються при ударі. Лапіллі(Лат. "Лапіллус" - маленький камінь) - порівняно дрібні уламки шлаку величиною 1,5-3см, що мають різноманітні форми. Вулканічний пісок- складається із порівняно дрібних частинок лави ( 0,5см). Ще дрібніші уламки, розміром від 1мм і менш утворюють вулканічний попіл, що осідає на схилах вулкана або на деякій відстані від нього утворює вулканічний туф. Потужні викиди попелів, знижуючи сонячну радіацію, спричиняють зниження температури. Так, виверження вулкана Ель-Чічон у Мексиці в 1982 р. призвело до зниження середньої температури на земній кулі на 2,5 0 С. Похолодання відбулося і після виверження вулкана Пінатубо у 1991 р. на Філіппінах.
6.4.Вулкани на службі у людини(Рис.3)
Внутрішня енергія Землі, з якою пов'язана діяльність вулканів, ще підвладна людині, і тому ми можемо поки позбутися цього грізного явища. Але люди знаходять різні засоби зменшення цієї небезпеки. Більше того, людина навчилася отримувати зиск від свого “страшного сусіда”.
Насамперед слід зазначити, що вулканічні сили Землі містять у собі величезну енергію. Витрата тепла, пов'язана з виверженнями та гарячими джерелами, за підрахунками вчених, становить приблизно від 8,4 . 10 17 до 31,5 . 10 18 джна рік.
Теплова енергія вулканів давно і дуже широко застосовується в Ісландії-країні вічних льодів, що не має запасів палива. Також це найдешевша енергія.
Широко використовується гаряча вулканічна вода у Японії. Нею опалюються будинки, прогрівається ґрунт на рисових полях та городах, а завдяки значному вмісту солей амонію та фосфору він застосовується як добриво.
Гарячі води не тільки джерело тепла та різних хімічних сполук. Багато з них містять речовини, які мають лікувальні властивості. Наприклад, встановлено, що гарячі води багатьох джерел Камчатки та Курильських островів за своїми бальнеологічними властивостями не поступаються мінеральним водам відомих курортів. Так, на Камчатці велику славу здобули води Налачевських джерел, що містять миш'як. Гарячі вулканічні води використовуються під час лікування багатьох хвороб, зокрема ревматизму, різних захворювань суглобів, нервової системи тощо.
Сучасна діяльність вулканів супроводжується утворенням ряду родовищ мінералів, деякі з них виникають на очах людини. Наприклад, газові струмені, що виділяються з глибин, бувають настільки насичені сірчистим газом і сірководнем, що у виходу їх на поверхню виникають сірчані горби. З вулканами, що діють, також пов'язане утворення нашатирю, борної кислоти та інших хімічних сполук.
У стародавніх вулканах, чиї вулканічні будівлі більшою чи меншою мірою зруйновані і під якими на глибині вже немає вогнищ лави, зустрічається інший комплекс корисних копалин. Здебільшого це руди металів, зокрема ртуті, срібла, сурми та інших., родовища сірки і, звісно, самі лави як будівельний матеріал. При підводних виверженнях виникають родовища ісландського шпату (цінний матеріал виготовлення оптичних приладів), котрий іноді марганцю і заліза.
З особливим видом магматичної діяльності на величезних глибинах (за своїм вибуховим характером, що примикає до вулканічним явищам) пов'язано утворення алмазу.
Все, що ми дізналися про вулкани, говорить про те, що їхня діяльність може використовуватись у різноманітних напрямках. Більше того, в деяких випадках ці можливості виявляються абсолютно несподіваними. Наприклад, дослідники Сахари поставили питання про використання згаслих вулканів для збільшення кількості випадаючих дощів. На перший погляд, пропозиція здається просто дивною. Однак зв'язок між дощами та вулканічною діяльністю в Сахарі існує. Справа в тому, що в недалекому минулому в умовах безлюдного клімату в Сахарі діяли вулкани, і тоді в цих краях було багато озер. Тому припускають, що спостерігається нині різке зниження вологості пов'язані з припиненням вулканічних вивержень. З іншого боку, дані про сучасну вулканічну діяльність показують, що виверження вулканів, як правило, супроводжуються рясними атмосферними опадами. Звідси природний висновок про можливість зволоження клімату шляхом штучного відновлення діяльності згаслих вулканів, наприклад, атомної енергії.
6.5. Вулканічна діяльність на Місяці
Порівняно недавно (з початком освоєння космосу) стало відомо, що вулканізм - явище космічне, що він притаманний усім планет Сонячної системи. Найбільше ми знаємо про вулканізм Місяця. На видимому боці Місяця відомо 517 великих і безліч дрібніших кратерів.
У ніч проти 3 листопада 1958 року радянські астрономи Н.А.Козырев і В.Е.Езерський зареєстрували виверження вулканічних газів із однієї з місячних кратерів. Пізніше вони виявили фумарольну (“фумо“-дим) діяльність ще одному кратері. Це показує, що вулкани на Місяці продовжують діяти й досі.
7.Наукові методи та засоби досліджень
Одним із методів наукового дослідження є фотограмметрія. Фотограмметрія зазвичай поділяється на два основні напрямки: 1 – наземна фотограмметрія (фототопографія); 2 – повітряна фотограмметрія (аерофототопографія, аерофотогеодезія) і передбачає дослідження об'єктів та явищ за їхніми фотографічними зображеннями, одержуваними спеціалізованими фотокамерами (фототеодолітами, аерофотоапаратами тощо) з точок земної поверхні або із застосуванням літальних апаратів.
Останні десятиліття бурхливий розвиток отримали нові методи фотограмметрії, що ґрунтуються на можливості візуалізації результатів дистанційних досліджень, що виконуються поза видимим діапазоном електромагнітного спектру. Деякі з нових напрямків дистанційного зондування були б вкрай корисними для вивчення вулканів Камчатки та Курильських островів. Наприклад, радіолокаційна фотограмметрія - тому, що повністю вільна від погодних умов, які, як відомо, є основною перешкодою для вивчення вулканів Камчатки та Курил у видимому діапазоні. Фотограмметрія інфрачервоних (ІЧ) зображень, одержуваних за допомогою сучасних тепловізорів та термальних ІЧ сканерів, могла б дати важливі додаткові матеріали щодо вулканічних вивержень та їх провісників. Але в Інституті вулканології ДВО РАН найбільшого розвитку та застосування набули саме методи традиційної фотограмметрії і лише тому, що інструменти, прилади та технології досліджень цього напряму виявилися найбільш доступними. Точні геометричні характеристики і динамічні параметри вулканічних вивержень, що визначаються методами фотограмметрії, дозволяють об'єктивно судити про характер і масштаби подій, що відбуваються, сприяють правильному розумінню механізму вивержень.
А в комплекс вулканологічних досліджень, що застосовуються на НІС “Вулканолог” щодо підводних вулканів Курильської острівної дуги, як обов'язкові методи входили ехолотний промір, гідромагнітна зйомка (ГМС), відбір проб донних опадів та ін. У ряді рейсів були виконані вимірювання теплового потоку, безперервне газогідрохімічне профільування та гідрохімічні дослідження.
Під час проведення геофізичних досліджень використовувалася єдина служба судового часу. Вона дозволяла синхронізувати роботу різної вимірювальної апаратури та наводити результати вимірювань до єдиних координат часу та простору.
Відомо ще багато методів дослідження вулканів, але не вдаватимемося в подробиці, адже це не є основною темою роботи.
8. Зв'язки з іншими проблемами та завданнями
Після накопичення великих знань та вироблення спеціальних методів дослідження вулканів виникла самостійна наука вулканологія. Вулканологія тісно пов'язана з такими науками, як геологія, петрографія, мінералогія, геохімія, гідрогеологія, геофізика, термодинаміка та частково астрономія.
У вулканології все ширше застосовуються точні розрахунки та експеримент, тому вона на наших очах перетворюється на точну науку. І якщо раніше збірники статей вулканологів певною мірою являли собою, за словами одного вченого - невулканолога, “журнали, ілюстровані клубами диму”, то тепер у них велика роль відведена точним дослідженням, заснованим на даних фізико – хімії, геофізики, математичних розрахунках , моделювання вулканічних явищ та ін.
Вулканології розвинувся новий напрямок, назване “вулкано-фізикою“,- кількісне вивчення явищ вивержень, вивчення глибоких елементів вулканічних апаратів геофізичними способами, встановлення зв'язку зовнішніх вулканічних явищ з процесами великих глибинах.
Вулканологи взяли на озброєння досягнення сучасної техніки. У кратері Авачинського вулкана встановлено датчики-автоматы, які реєструють температуру вулкана. Завдяки їм камчатські вулканологи можуть, не піднімаючись до кратера, постійно стежити за тим, як почувається вулкан. На зміну аквалангам приходять підводні судна та батискафи, що дають можливість подовгу та на великій глибині вивчати прояви підводного вулканізму.
9. Місце цієї теми у навчальних планах та тематиці ГДФ
Ця тема вивчається трохи першому курсі ГГФ. А також для магістрантів викладають курс палеовулканології (Літасов Ю.Д., 36 годин). - галузь геології, що вивчає вулканічну діяльність минулих геологічних епох. Основний предмет палеовулканології становлять древні вулканічні споруди (кальдери, залишки вулканічних щитів та ін.) та їх коріння (за якими магма піднімалася на земну поверхню), що йдуть у глиб Землі та, на відміну від сучасних вулканів, доступні для безпосереднього вивчення на ерозійних зрізах древніх складчастих споруд.
10. Висновок
Як би неправдоподібно це не звучало, але мені сподобалося писати курсову роботу.
Навіть і не знаю, чи вдалося мені узагальнити отримані знання і чи все я розповіла, що передбачалося під цією темою. Надіюсь так. Але своєї мети я точно досягла, дізналася про вулкани багато нового, про що навіть не здогадувалася. Наприклад, що на Місяці є кратери відомо всім, але, що вони теж викидаються, я не знала. Що на вулканічну діяльність можуть впливати космічні сили. І багато іншого.
Труднощі у виконанні роботи полягали у нестачі часу (було б більше часу, можна було б краще сформулювати свої думки та ідеї) і в тому, що в бібліотеці НГУ книги на цю тему були представлені в одному або двох примірниках і вже були розібрані до мене Тому більшість книг були взяті в ОІГГМ СО РАН.
11. Список літератури
3) Гущенко І.І. Виверження вулканів світу. -М.: Наука, 1979. (302 стор.)
4) Лебединський В.І. Вулкани – грізне явище природи. -М.: АН УРСР, 1963. (108 стор.)
5) Лебединський В.І. Вулкани та людина. -М.: Надра, 1967. (204 стор.)
(від лат. fluidus - текучий) -..1) рідкі та газоподібні легкорухливі компоненти магми або циркулюючі в земних глибинах насичені газами розчини. Передбачається, що у складі флюїдів переважають перегріті пари води, присутні фтор, хлор, вуглекислота та багато інших речовин. Реферат >> Географія
Залежать характер вулканічних продуктів, форма вулканічних будівель, тип виверженьвулканів. БудоваЗемлі. Де ж... у кратері вулкана. Зростання куполів після виверженняспостерігається й у деяких вулканах Камчатки. Тип Вулкано. Вулкан Вулкано, що знаходиться...
Вулканита землетруси як ендогенні фактори утворення рельєфу землі
Реферат >> БіологіяЗемна кора. Лінійні вулканиабо вулканитріщинного типу, мають протяжні... і рідкі продуктивириваються на поверхню та відбувається виверження вулкана. Якщо на... -стратиграфічні умови. Особливості будовиструктури визначають різноманітність рельєфу.
Вулканізми землі та їх географічне слідство
Реферат >> ГеографіяНа Алясці з туфогенно-лавових продуктів виверження вулканаКатмай (1912 р.) протягом наступних років...
Стародавні римляни, спостерігаючи, як із вершини гори в небо виривається чорний дим і вогонь, вважали, що перед ними вхід у пекло або у володіння Вулкана – бога ковальського ремесла та вогню. На честь нього вогнедишні гори і досі називають вулканами.
У цій статті ми розберемося, якою є будова вулкана, і заглянемо в його кратер.
Діючі та згаслі вулкани
На Землі безліч вулканів, як сплячих, і діючих. Виверження кожного з них може тривати дні, місяці, а то й роки (так, наприклад, вулкан Кілауеа, що знаходиться на Гавайському архіпелазі, прокинувся ще в 1983 р. і досі його робота не припиняється). Після чого кратери вулканів здатні на кілька десятиліть завмерти, щоб знову нагадати про себе новим викидом.
Хоча, звісно ж, є й такі геологічні освіти, робота яких завершилася ще у давній давнині. Багато хто з них при цьому досі зберіг форму конуса, але про те, як саме відбувалося їхнє виверження, немає жодних відомостей. Такі вулкани вважаються згаслими. Як приклад можна навести і Казбек, з давніх-давен покриті сяючими льодовиками. А в Криму та Забайкаллі знаходяться сильно розмиті та зруйновані вулкани, які зовсім втратили свою первісну форму.
Які бувають вулкани
Залежно від будови, активності та місця розташування, в геоморфології (так називається наука, що вивчає описувані геологічні утворення) виділяються окремі типи вулканів.
У загальному вигляді вони поділяються на дві основні групи: лінійні та центральні. Хоча, звісно, такий поділ дуже приблизно, оскільки більшість їх відносять до лінійним тектонічним розломам земної кори.
Крім цього, розрізняють ще щитовидну та купольну будову вулканів, а також так звані шлакові конуси та стратовулкани. За активністю їх визначають як діючі, сплячі або згаслі, а за місцезнаходженням - як наземні, підводні та підльодовикові.
Чим відрізняються лінійні вулкани від центральних
Лінійні (тріщинні) вулкани, як правило, не піднімаються високо над поверхнею землі – вони мають вигляд тріщин. У будову вулканів цього типу входять довгі канали, що підводять, пов'язані з глибокими розколами земної кори, з яких виливається рідка магма, що має базальтовий склад. Вона розтікається на всі боки і, застигаючи, утворює лавові покриви, що стирають ліси, заповнюють западини, знищують річки та селища.
Крім того, під час вибуху лінійного вулкана на земній поверхні можуть виникати експлозивні рови, що мають довжину кілька десятків кілометрів. На додачу, будова вулканів уздовж тріщин прикрашають пологі вали, лавові поля, розбризкування і плоскі широкі конуси, що докорінно змінюють ландшафт. До речі, основна складова рельєфу Ісландії – це лавові плато, що виникли саме в такий спосіб.
Якщо ж у магми склад виявляється більш кислим (підвищений вміст діоксиду кремнію), то навколо гирла вулкана виростають екструзивні (тобто вичавлені) вали, що мають пухкий склад.
Будова вулканів центрального типу
Вулкан центрального типу - це конусоподібне геологічне утворення, яке зверху вінчає кратер - поглиблення, що має форму вирви або чаші. Воно, між іншим, поступово переміщається вгору, у міру того, як виростає сама вулканічна споруда, а його розмір може бути абсолютно різним і вимірюватися як в метрах, так і в кілометрах.
Вглиб веде жерло, яким піднімається нагору, в кратер, магма. Магма – це розплавлена вогненна маса, що має переважно силікатний склад. Вона народжується у земній корі, де знаходиться її вогнище, а піднявшись нагору, у вигляді лави виливається на поверхню землі.
Виверження, як правило, супроводжується викидом дрібних бризок магми, які утворюють попіл та гази, які, що цікаво, на 98% складаються з води. До них приєднуються різні домішки у вигляді пластівців вулканічного попелу та пилу.
Що визначає форму вулканів
Форма вулкана багато в чому залежить від складу та в'язкості магми. Легкорухлива базальтова магма утворює щитові (або щитовидні) вулкани. Вони, як правило, мають плоску форму і велике коло. Прикладом, що представляє такі типи вулканів, може послужити геологічну освіту, що знаходиться на Гавайських островах і називається Мауна-Лоа.
Шлакові конуси – це найпоширеніший тип вулканів. Вони утворюються при виверженні великих фрагментів пористих шлаків, які, нагромаджуючись, вибудовують навколо кратера конус, які дрібні частини формують похилі схили. Такий вулкан з кожним виверженням стає вищим. Прикладом може бути вулкан Плоский Толбачик, що вибухнув у грудні 2012 року на Камчатці.
Особливості будови купольних та стратовулканів
А знаменита Етна, Фудзіяма та Везувій – це приклад стратовулканів. Їх ще називають шаруватими, так як вони утворені лавою (в'язкою і швидко застигаючою), що періодично вивергається, і пірокластичною речовиною, що є сумішшю з гарячого газу, розпеченого каміння і попелу.
В результаті подібних викидів ці типи вулканів мають гострі конуси з увігнутими схилами, в яких чергуються дані відкладення. А лава з них витікає не тільки через основний кратер, а й з тріщин, застигаючи при цьому на схилах і утворюючи ребристі коридори, що слугують опорою даної геологічної освіти.
Купольні вулкани утворюються за допомогою в'язкої гранітної магми, яка не стікає по схилах, а застигає нагорі, формуючи купол, який, як пробка, закупорює жерло і вибивається газами, що скупчилися під ним з часом. Прикладом такого явища може бути купол, що формується над вулканом Сент-Хеленс, що у північному заході США (він утворився 1980 р).
Що таке кальдера
Описані центральні вулкани мають, як правило, форму конуса. Але іноді під час виверження стіни такої вулканічної споруди обрушуються, і при цьому утворюються кальдери – величезні западини, які можуть досягати глибини тисячі метрів та діаметра до 16 км.
З розказаного раніше ви пам'ятаєте, що в будову вулканів входить величезне жерло, яким піднімається під час виверження розплавлена магма. Коли вся магма виявляється зверху, всередині вулкана з'являється величезна порожнеча. Ось саме в неї і може провалитися вершина і стіни вулканічної гори, утворюючи на земній поверхні облямовані залишками краху великі котлоподібні западини з відносно рівним дном.
Найбільшою на сьогоднішній день є кальдера Тоба, розташована на Індонезія і повністю вкрита водою. Озеро, що утворилося таким способом, має вельми значні розміри: 100/30 км і глибину в 500 м.
Що являють собою фумароли
Кратери вулканів, їх схили, підніжжя, а також кірка лавових потоків, що охололи, часто покриті тріщинами або отворами, з яких назовні вириваються розчинені в магмі гарячі гази. Їх називають фумаролами.
Як правило, над великими отворами клубочиться густа біла пара, тому що магма, як уже згадувалося, містить багато води. Але крім неї фумароли є джерелом викиду і для вуглекислого газу, всіляких оксидів сірки, сірководню, галогеноводу та інших хімічних сполук, які можуть виявитися дуже небезпечними для людини.
До речі, вулканологи вважають, що фумароли, що входять в будову вулкана, роблять його більш безпечним, оскільки гази знаходять вихід і не накопичуються в надрах гори, щоб утворити міхур, який згодом виштовхне лаву на поверхню.
До такого вулкану можна віднести знамениту, яка знаходиться недалеко від Петропавловська-Камчатського. Дим, що клубиться над нею, видно в ясну погоду за десятки кілометрів.
Вулканічні бомби теж входять у будову вулканів Землі
Якщо вибухає довго сплячий вулкан, то при виверженні з його жерла вилітають так звані вони складаються зі сплавлених порід або уламків лави, що застигла в повітрі і можуть важити кілька тонн. Їхня форма залежить від того, який у лави склад.
Наприклад, якщо лава рідка і не встигає в повітрі досить охолонути - вулканічна бомба, що впала на землю, перетворюється на коржик. А базальтові малов'язкі лави обертаються в повітрі, приймаючи за рахунок цього кручену форму або стаючи схожими на веретено чи грушу. В'язкі ж – андезитові – шматки лави стають після падіння схожими на хлібну кірку (вони округлі або багатогранні та покриті при цьому мережею тріщин).
Розмір діаметра вулканічної бомби може досягати семи метрів, і зустрічаються ці утворення на схилах майже всіх вулканів.
Типи виверження вулканів
Як вказував у книзі «Основи геології», що розглядає будову вулканів та типи вивержень, Короновський Н.В., всі види вулканічних будівель утворюються внаслідок різних вивержень. Серед них особливо вирізняються 6 типів.
Коли відбувалися найвідоміші виверження вулканів
Роки виверження вулканів можна, мабуть, віднести до серйозних віх в історії людства, адже в цей час змінювалася погода, гинула величезна кількість людей, а то й стиралися з Землі цілі цивілізації (так, внаслідок виверження гігантського вулкана загинула 15 або 16 Мінойська цивілізація) ст до н.е.).
У 79 р н. е. Недалеко від Неаполя відбулося виверження Везувію, який поховав під семиметровим шаром попелу міста Помпеї, Геркуланум, Стабія та Оплонтій, привівши до загибелі тисяч жителів.
У 1669 р. кілька вивержень вулкана Етна, а також у 1766 р. - вулкана Майон (Філіппіни) призвели до страшних руйнувань та загибелі під потоками лави багатьох тисяч людей.
У 1783 р. вулкан Лакі, що вибухнув в Ісландії, викликав зниження температури, що призвело в 1784 р. до неврожаю та голоду в Європі.
А на острові Сумбава, що прокинувся 1815 р., залишив наступного року всю Землю без літа, знизивши температуру у світі на 2,5 °С.
У 1991 р. вулкан із філіппінським своїм вибухом також тимчасово знизив її, щоправда, вже на 0,5 °С.
Ще з давніх-давен люди бачили, як з неї іноді виривалися чорні хмари, вогонь і викидалися вогняні камені.
Стародавні римляни вважали, що цей острів ворота в пекло, що тут живе бога вогню та ковальства Вулкан. На ім'я цього бога ці стали називатися вулканами.
Виверження вулкана може тривати кілька днів і навіть місяців. Після сильного виверження вулкан знову приходить у стан спокою кілька років і навіть десятиліть. Такі вулкани називаються діючими.
Є вулкани, які вивергалися в минулі часи. Деякі їх зберегли форму красивого конуса. Про діяльність їх у людей не збереглося жодних відомостей. Їх називають згаслими, як, наприклад, у нас на Кавказі Ельбрус і Казбек, вершини яких покриті блискучими, сліпучо-білими. У стародавніх вулканічних областях зустрічаються глибоко зруйновані та розмиті вулкани. У нашій країні такі області – Крим, Забайкалля та інші місця.
Вулкани зазвичай мають форму конуса зі схилами, більш пологими у підошв і крутішими у вершин.
Якщо піднятися на вершину вулкана, що діє, під час його спокійного стану, то можна побачити кратер - глибоку западину з стрімчастими стінками, схожу на гігантську чашу. Дно кратера покрите уламками великого і дрібного каміння, а з тріщин на дні і стінах кратера піднімаються струмені газу і пари. Іноді вони спокійно виходять з-під каміння та з щілин, іноді вириваються бурхливо, з шипінням і свистом. Кратер наповнюють задушливі; піднімаючись нагору, вони утворюють хмарку на вершині вулкана. Місяці та роки вулкан може спокійно куритись, поки не станеться виверження. Цій події часто передує; чується підземний гул, посилюється виділення парів та газів, згущуються хмари над вершиною вулкана.
Потім під тиском газів, що вириваються з надр землі, дно кратера вибухає. На тисячі метрів викидаються густі чорні хмари газів і водяної пари, змішаних з попелом, занурюючи в темряву околиця. З вибухом і гуркотом з кратера летять шматки розпеченого до червоного каміння, утворюючи гігантські снопи іскор. З чорних, густих хмар на землю сиплеться попіл, іноді випадають зливи, утворюючи потоки бруду, що скочуються схилами і заливають околиці. Блиск блискавок безперервно прорізує морок. Вулкан гуркотить і тремтить, по жерлу його піднімається розплавлена вогненно-рідка лава. Вона вирує, переливається через край кратера і прямує вогненним потоком схилами вулкана, все спалюючи і знищуючи на своєму шляху.
При деяких вулканічних виверженнях лава не виливається. Виверження вулканів відбуваються також на дні морів та океанів. Про це дізнаються мореплавці, коли раптово бачать стовп пари над водою або плаваючу на поверхні кам'яну піну - пемзу. Іноді судна натрапляють на мілини, що несподівано з'явилися, утворені новими вулканами на дні. Згодом ці мілини - вивержені маси - розмиваються морськими хвилями і безвісти зникають.
Деякі підводні вулкани утворюють конуси, що виступають над поверхнею води як островів.
Дуже давно люди не могли пояснювати причини виверження вулканів. Це явище природи кидало людину в жах. Проте давні греки і римляни, а згодом і араби зробили висновок, що у надрах Землі перебуває велике море підземного вогню. Хвилювання цього моря і викликають виверження вулканів на Землі.
Наприкінці минулого століття від геології відокремилася особлива наука. вулканологія. Тепер поблизу деяких діючих вулканів організують вулканологічні станції. обсерваторіїде вчені ведуть постійні спостереження за вулканами. У нас така вулканологічна станція влаштована на Камчатці у селищі Ключі. Коли якийсь із вулканів починає діяти, вулканологи негайно виїжджають до вулкана і ведуть спостереження за виверженням.
Вивчаючи вулканічну лаву, можна зрозуміти, як перетворювався розплавлений матеріал на тверду гірську породу.
Вулканологи досліджують також згаслі та зруйновані давні вулкани. Накопичення таких спостережень та знань дуже важливе для геології.
Стародавні зруйновані вулкани, що діяли десятки мільйонів років тому і майже зрівнялися з поверхнею Землі, допомагають вченим розпізнати, яким чином розплавлені маси, що знаходяться в надрах Землі, проникають у тверду земну кору і що виходить від зіткнення (контакту) їх з гірськими. Зазвичай у місцях контакту завдяки хімічним процесам утворюються руди з корисними копалинами - родовища заліза, цинку та інших металів.
Струмені пари в кратерах вулканів, які називаються фумаролами, Виносять із собою деякі речовини в розчиненому стані. По тріщинах кратера і близько пего, навколо таких фумаролу відкладаються сірка, нашатир, борна кислота, які використовуються в промисловості.
Вулканічний попіл і лава містять багато сполук елемента калію і перетворюються на дуже родючі ґрунти. На таких ґрунтах розводять сади або використовують землі для полеводства. Тому, хоча на околицях вулканів жити небезпечно, там майже завжди виростають селища чи міста.
Чому ж виверження вулканів і звідки береться така величезна енергія всередині земної кулі?
Відкриття явища радіоактивності в деяких хімічних елементів, особливо урану та торію, змушує думати, що всередині Землі накопичується тепло від розпаду радіоактивних елементів. Вивчення атомної енергії ще більше підтверджує цей погляд.
Накопичення тепла в Землі на великій глибині розжарює речовину. Землі. Температура піднімається так високо, що ця речовина мала б розплавитися, але під тиском верхніх шарів земної кори вона утримується у твердому стані. У тих місцях, де тиск верхніх шарів слабшає внаслідок руху земної кори і тріщин, розжарені маси переходять з твердого стану в рідке.
Маса розплавленої кам'яної породи, насичена газами, що утворюється глибоко у надрах Землі, називається . Під сильним тиском газів, що виділяються, розплавляючи навколишні породи, прокладає собі шлях і утворює жерло, або канал, вулкана.
Гази, що звільняються, вибухами розчищають шлях по жерлу, розламують тверді гірські породи і викидають шматки їх на велику висоту. Це явище завжди передує виливу лави і завжди супроводжується землетрусами на околицях вулкана.
Як розчинений у шипучому напої при розкорковуванні пляшки прагне виділитися, утворюючи піну, так і в жерлі вулкана магма, що піняється, стрімко викидається газами, що звільняються з неї, розпорошуючи і розриваючи на шматки розпечену масу.
Втративши значну кількість газу, магма виливається з кратера і вже як лава тече схилами вулкана.
Якщо магма в земній корі не знаходить виходу на поверхню, то вона твердне у вигляді жил у тріщинах земної кори. Буває, що розплавлена магма застигає під землею на великій ділянці та утворює величезне однорідне тіло, яке розширюється вглиб. Розміри його можуть досягати сотень кілометрів у поперечнику. Такі тіла застиглої, впроваджені в земну кору, називаються батолітами.
Іноді магма впроваджується по тріщині, піднімає куполом шари землі та застигає у формі, схожій на коровай хліба. Таку освіту називають лаколітом.
Лава буває різною за змістом і може бути рідкою або густою. Якщо лава рідка, вона досить швидко розтікається, утворюючи своєму шляху лаваїади. Гази, що вириваються з кратера, викидають розпечені фонтани лави, бризки якої застигають у кам'яні краплі. лавові сльози. Густа лава тече досить повільно, ламається на брили, які нагромаджуються один на одного. Якщо згустки такої лави обертаються при зльоті, вони приймають форму веретена чи кулі. Такі застиглі шматки лави різної величини називають вулканічними бомбами. Якщо лава, переповнена газами, застигне, то утворюється кам'яна піна. пемза. Пемза дуже легка та плаває на воді, а під час підводних вивержень спливає на морську поверхню. Викинуті при виверженні уламки лави розміром з горошину або лісовий горіх називаються лапіллі. Є ще дрібніший вивержений матеріал. вулканічний попіл. Він падає на вулканічні схили і відноситься на дуже великі відстані, поступово перетворюється на туф. Туф дуже легкий, пористий матеріал, він добре пиляється. Він буває різних кольорів.
На земній кулі нині відомо кілька десятків вулканів, що діють. Більшість їх розташована на берегах Тихого океану, у тому числі й наші вулкани на Камчатці.
При слові вулкан більшість людей згадує Везувій, Фудзі або вулкани на Камчатці — елегантні конусоподібні гори.
Насправді, існують інші типи вулканів, зовсім не схожі на звичні нам. Про ми вже говорили.
Тепер розглянемо ще один тип вулканізму – тріщинний.
Виверження вулкана Плоский Толбачик (фото із сайту your-kamchatka.com)
Роль вулканів у розвитку життя Землі значна. Згідно з деякими гіпотезами, перші живі організми виникли навколо підводних вулканів; вулкани змогли розтопити замерзлу Землю і викликати весну життя 700 мільйонів років тому; вулкани в Сибіру «допомогли» розпочати епоху динозаврів, а вулкани в Індії її закінчити. Вулкан в Індонезії майже знищив людський рід, а вулкан у Єллоустоні кілька разів засинав попелом половину сучасної території США.
1
Як утворюється типовий вулкан? Багато хто з них знаходиться в районі зіткнення тектонічних плит. Прикладами є вулкани в «кільці вогню» навколо Тихого океану: Камчатці, Японії, Індонезії, Нової Зеландії, на Тихоокеанському узбережжі Північної та Південної Америки.
Коли океанська тектонічна плита стикається з континентальною плитою, океанська плита йде вниз, як щільніша і важка через свій хімічний склад. При цьому домішки, що містяться в океанській плиті (зокрема, вода) підігріваються і починають просочуватися вгору, через мантію під континентальною плитою. Як не дивно, це викликає плавлення твердої речовини верхнього шару мантії та перетворення його на магму. Це відбувається з тієї ж причини, через яку сніг тане при посипанні його сіллю: забруднення твердої речовини домішками знижує температуру плавлення. Через велику кількість розчинених в магмі і газів, що знаходяться під великим тиском, магма піднімається вгору і викликає вулканічне виверження.
Вулкани утворюються і місці розходження плит, наприклад, вздовж Великої рифтової долини межі Африканської і Аравійської тектонічних плит.
2
Вулкан Ерта Але в Ефіопії. (фото - Михайло Коростелев)
Внаслідок цього розбіжності через кілька мільйонів років сучасна територія Сомалі, Танзанії та Мозамбіку на сході Африки відокремиться від континенту і серед Африки виникне новий океан.
3
Кіліманджаро – вулкан на північному сході Танзанії, найвищий пік Африки
При цьому більшість місць розходження плит знаходиться не на континенті, а під водою, вздовж серединно-океанічних хребтів. Саме у цих місцях було зроблено одне з головних біологічних відкриттів ХХ століття – екологічні системи гідротермальних джерел.
У 1990-х роках німецький вчений Гюнтер Вахтершаузер запропонував гіпотезу виникнення життя навколо гідротермальних джерел, яка отримала назву «світ заліза та сірки». Згідно з цією гіпотезою, життя на Землі було породжене не Сонцем, а енергією вулканів, і на початковому етапі, ще до появи білків і ДНК, використовувала сірководень, ціанистий водень, залізо, нікель і чадний газ.
4
Виверження підводного вулкана
За кілька мільярдів років вулкани допомогли життю на Землі ще раз. У 1950-1960 роки геологи сер Дуглас Моусон і Брайєн Харленд знайшли викопні сліди льодовика, який покривав тропічні широти в проміжку від 850 до 630 мільйонів років тому. Дослідники припустили, що Земля пройшла через період, коли вона повністю покрита льодом. Ця гіпотеза отримала назву Snowball Earth («Земля-сніжок»). Моусону і Харленду заперечив російський кліматолог Михайло Будико, який зробив розрахунки і показав, що заморожену Землю не було б кому розморозити, оскільки крига відбивала сонячні промені в космічний простір і Земля залишилася б «сніжком» назавжди. Лише 1992 року американець Джозеф Лінн Кіршвінк обґрунтував припущення, що Землю було розморожено парниковим ефектом від газів, що виділяються в атмосферу вулканами. Після цього на Землі настала справжня весна: виникли великі багатоклітинні тварини едіакарського та кембрійського періодів.
Магматизм(Magmatism) - геологічні процеси, пов'язані з утворенням магми, переміщенням її в земній корі та виливанням її на поверхню, у тому числі діяльність вулканів (вулканізм).
Вулканізм(Volcanism; Vulcanism; Vulcanicity) - сукупність процесів та явищ, обумовлених рухом магми у верхній мантії, земній корі та її проникненням із глибин Землі на земну поверхню. Типовим проявом вулканізму є утворення магматичних геологічних тіл при впровадженні магми та її застигання в товщах осадових порід, а також виливання магми (лави) на поверхню з утворенням специфічних форм рельєфу (вулканів).
5
Вулкан Каримський - один із найактивніших вулканів Камчатки
"Вулканізм - це явище, завдяки якому протягом геологічної історії сформувалися зовнішні оболонки Землі - кора, гідросфера і атмосфера, тобто існування живих організмів - біосфера" - така думка висловлює більшість вулканологів, проте це далеко не єдине уявлення про розвиток географічної оболонки.
За сучасними уявленнями, вулканізм є зовнішньою, так званою ефузійною формою магматизму - процесу, пов'язаного з рухом магми з надр Землі до її поверхні. На глибині від 50 до 350 км, у товщі нашої планети утворюються осередки розплавленої речовини - магми. По ділянках дроблення і розломів земної кори магма піднімається і виливається на поверхню у вигляді лави (відрізняється від магми тим, що майже не містить летких компонентів, які при падінні тиску відокремлюються від магми і йдуть в атмосферу. При цих виливах магми на поверхню і утворюються вулкани.
6
Фудзіяма – найвища гірська вершина (3776 м) Японії. Є вулканом із кратером діаметром близько 500 метрів та глибиною до 200 метрів. Найбільш руйнівні виверження відбулися 800, 864 і 1707 рр.
В даний час на земній кулі виявлено понад 4тис. вулканів.
7
Звідси
До чиннимвідносять вулкани, що вивергаються і проявляють сольфатарну активність (виділення гарячих газів і води) за останні 3500 років історичного періоду. На 1980 їх налічували 947.
До потенційно чиннимвідносяться голоценові вулкани, що вивергаються 3500-13500 років тому. Їх приблизно 1343 прим.
8
Гора Арарат – вулкан, який вважається згаслим. Насправді, він, як і інші вулканічну активність, що проявляли в пізньочетвертичне час, вулкани Кавказу: Арарат, Арагац, Казбек, Кабарджин, Ельбрус та ін., є потенційно діючим. У центральному секторі Північного Кавказу неодноразово відзначалися виверження вулкана Ельбрус у пізньому плейстоцені та голоцені.
До умовно згаслимвулканам відносять не проявляють активності в голоцені, але які зберегли свої зовнішні форми (віком молодше 100тыс. років).
9
Шаста (Shasta) - згаслий вулкан у південній частині Каскадних гір, у США.
Згасла вулканиістотно перероблені ерозією, напівзруйновані, що не виявляють активності протягом останніх 100тис. років.
Тріщинні вулкани проявляються у виливі лави на земну поверхню за великими тріщинами або розколами. У окремі відрізки часу, переважно на доісторичному етапі, цей тип вулканізму досягав досить широких масштабів, у результаті поверхню Землі виносилося дуже багато вулканічного матеріалу - лави. Потужні поля відомі в Індії на плато Декан, де вони покривали площу 5.105 км2 при середній потужності від 1 до 3км. Також відомі на північному заході США, у Сибіру. На той час базальтові породи тріщинних виливів були збіднені кремнеземом (близько 50%) і збагачені двовалентним залізом (8-12%). Лави рухливі, рідкі, тож простежувалися на десятки кілометрів від місця свого виливу. Потужність окремих потоків була 5-15м. У США, як і в Індії накопичувалися багатокілометрові товщі, це відбувалося поступово, пласт за пластом, протягом багатьох років. Такі плоскі лавові утворення з характерною ступінчастою формою рельєфу отримали назву платобазальтів чи трапів.
12
Трапові базальти у верхів'ях річки Колорадо.
Сибірські трапи - одна з найбільших трапових провінцій розташована на Східно-Сибірській платформі. Сибірські трапи виливались на межі палеозою та мезозою, пермського та тріасових періодів. Поруч із ними сталося найбільше (пермо-триасовое) вимирання видів історії Землі. Вони розвинені на площі близько 4 млн км², обсяг вивергнутих розплавів становив близько 2 млн км еффузивних та інтрузивних порід.
13
Плато Путорана складено траповими базальтами. Водоспад на плато Путорана. (Автор – Сергій Горшков)
250 мільйонів років тому на кордоні палеозойської та мезозойської ери відбувалися масовані виверження лави на території вулканічної провінції під назвою Сибірські трапи, з центром у районі сучасного Норильська. Протягом кількох сотень тисяч років 2 мільйони кубічних кілометрів лави розтеклося територією близько 4 мільйонів квадратних кілометрів. У цей час сталося найбільше вимирання історія Землі, яке знищило 96% морських і близько 70% наземних видів тварин. Згідно з однією з теорій, масове вимирання було пов'язане з «вулканічної зими». Спочатку вулканічний пил забруднив атмосферу, викликав глобальне охолодження та нестачу світла для рослин. Одночасно сірчисті вулканічні гази викликали кислотні дощі із сірчаної кислоти, що знищили рослини на суші та молюсків у морі. Потім відбулося глобальне потепління через викинутий вуглекислий газ і парниковий ефект.
Після кожного вимирання відбувається розквіт нових видів. Після вимирання палеозойських видів лідерами стали динозаври. У свою чергу динозаври вимерли 65 мільйонів років тому. Довгий час вимирання динозаврів пояснювалося зіткненням Землі з астероїдом, що впав у районі півострова Юкатан Півдні Мексики. Але згідно з новими дослідженнями Джерти Келлер з Прінстона і Тьєррі Адатте зі Швейцарії, головною причиною загибелі динозаврів були Деканські трапи — вулкани, які протягом 30 тисяч років залили лавою половину території сучасної Індії і також викликали «вулканічну зиму».
14
Деканське Плоскогір'я (Плато Декан або Південне Плато), яке займає територію майже всієї Південної Індії
Плато Декан - велика трапова провінція розташована на Індостані та складає Деканське плато. Сумарна потужність базальтів у центрі провінції становить понад 2 000 метрів, вони розвинені на площі 1.5 мільйона км². Об'єм базальтів оцінюється в 512 000 км3. Деканські траппи почали виливатися на межі крейди та палеогену, і їх так само пов'язують з крейдяно-палеогеновим вимиранням, в результаті якого зникли динозаври та багато інших видів.
Вчені знали, що серія вивержень, що створили Деканську трапову провінцію, відбулася поблизу кордону крейда-палеогену, коли і сталося масове вимирання. Тепер, після вивчення порід в Індії та морських відкладень цієї епохи, вони стверджують, що їм вперше вдалося чітко пов'язати вулканізм на плато Декан та загибель динозаврів.
Найпотужніша фаза періоду вулканізму на Декані закінчилася, коли масове вимирання вже розпочалося. При цьому двоокису вуглецю та двоокису сірки, що змінюють клімат, із цих вулканів (лава від яких поширювалася на багато сотень кілометрів, сформувавши шари базальту двокілометрової товщини) було викинуто в 10 разів більше, ніж при ударі астероїда по Юкатану.
Ще вченим вдалося пояснити затримку у різкому зльоті розвитку морських істот (який чітко простежується у морських копалинах після кордону крейда-палеоген). Справа в тому, що останній сплеск вулканізму на Декані стався через 280 тисяч років після вимирання. Це відсунула у часі відновлення чисельності мікроорганізмів у морях.
В даний час тріщинний вулканізм поширений в Ісландії (вулкан Лакі), Камчатці (вулкан Толбачинський), і на одному з островів Нової Зеландії. Найбільше виверження лави на острові Ісландія вздовж гігантської тріщини Лакі, завдовжки 30 км, відбулося 1783 р., коли лава протягом двох місяців надходила на денну поверхню. За цей час вилилося 12км 3 базальтової лави, яка затопила майже 915км2 прилеглої низовини шаром потужністю 170м. Подібне виверження спостерігалося 1886г. одному з островів Нової Зеландії. Протягом двох годин на відрізку 30км діяла 12 невеликих кратерів діаметром кілька сотень метрів. Виверження супроводжувалося вибухами та викидом попелу, який покрив площу в 10 тис.км2, біля тріщини потужність покриву досягала 75м. Вибуховий ефект посилювався потужним виділенням парів із озерних басейнів, що прилягали до тріщини. Такі вибухи, зумовлені наявністю води, одержали назву фреатичні. Після виверження дома озер утворилася грабенообразная западина довжиною 5км і шириною 1,5-3км.
15
Загальний об'єм вивергнутої піроклавки становив 1 км3, лави – 1,2 км3, всього – 2,2 км3. Це було найбільше базальтове виверження в Курило-Камчатському вулканічному поясі в історичний час, одне із п'ятнадцяти вивержень XX ст., обсяг продуктів яких перевищив 1 мільйон куб. км, одне з шести великих тріщинних вивержень, що спостерігалися у світі в історичний час. Завдяки посиленим систематичним дослідженням Велике тріщинне Толбачинське виверження є нині одним із трьох найбільш вивчених великих вулканічних вивержень.
Лави, що викликали в минулому такі масштабні події, представлені найбільш поширеним на Землі типом - базальтовим. Їхня назва вказує на те, що згодом вони перетворювалися на чорну та важку гірську породу — базальт.
Великі базальтові поля (траппи) віком сотні мільйонів років приховують у собі дуже незвичайні форми. Там, де стародавні трапи виходять на поверхню, як, наприклад, в урвищах сибірських річок, можна зустріти ряди вертикальних 5- та 6-гранних призм. Це стовпчаста окремість, яка утворюється при повільному охолодженні великої маси однорідного розплаву. Базальт поступово зменшується обсягом і тріскається по строго певним площинам. Звучить знайомо, чи не так?
18
Ізраїль. Річка Завита. Басейни призм. (а це вже моє)
Голанські висоти (Рамат а-Голан) є частиною базальтового плато вулканічного походження, загальна площа якого становить 35.000 кв.км. Геологи вважають, що вік Голан - близько півтора мільйона років.
Плато Голан, що межує на заході з Йорданською западиною, на сході доходить до каньйону Нахал-Раккад (притока річки Ярмук) і ланцюга високих пагорбів (відроги Хермона), знижуючись з півночі на південь від 1000 м до 350 м над рівнем моря. Декілька десятків згаслих вулканів (у тому числі Авітал, Варда і Хермоніт, понад 1200 м над рівнем моря), деякі з цілими та деформованими кратерами, у недавню геологічну епоху покривали плато та суміжні райони лавою, породивши характерний ландшафт із чорними базальтовими скелями та (вулканічні викиди), що лежить поверх осадових крейдяних та вапнякових порід. Ручки, що йдуть головним чином на захід і густо порослі вздовж берегів чагарником, промили в грунті глибокі ущелини, часто з водоспадами на уступах.
І базальтове плато, що розлилося поверх інших порід, і уступи, і водоспади. і призми у річках – ну, дуже підходить під тріщинний вулканізм. PS Всі фотографії, що ілюструють текст, знайдені в мережі. Де знала – вказала точне авторство.
