Как появились вулканы на нашей планете?

Происхождение

Он может образоваться в результате обрушения магматической камеры, уже опустошенной предыдущими извержениями из-за веса и нестабильности структуры. Примером этого типа является кальдера де лас Каньядас дель Тейде на Тенерифе (Канарские острова, Испания).

Это также может быть вызвано фреатическим взрывом в магматическом очаге, обрушившим верхнюю структуру. Фреатический взрыв происходит, когда магма входит в контакт с грунтовыми водами, создавая огромное давление пара.

Этот тип котла представляет собой тот, который Caldera de Bandama представляет на Гран-Канарии (Канарские острова, Испания).

В чем опасность?

Активные вулканы опасны по ряду причин, некоторые из которых неочевидные. В периоды без извержений они выпускают множество газов, дышать которыми нежелательно для людей и животных. Огромную опасность несут в себе спящие вулканы, так как они могут в любой момент проснуться. Из-за этого селиться поблизости от вулкана, если тот не потух, очень небезопасно. Даже если он извергался последний раз тысячелетия назад. Однако, людям выгодно жить в вулканически активных местностях. Чуть ниже мы расскажем, в чем выгода.

Сейчас ученые научились предсказывать извержения, но предсказания не могут быть стопроцентно точными. Масштабы бедствия зависят от множества факторов, к примеру, от расположения. Если вулкан находится на острове, то его извержение с высокой вероятностью спровоцирует цунами. Так один катаклизм переходит в целую серию бедствий. Впрочем, вулканизм может быть полезен, и человечество этим активно пользуется.

Последствия вулканизма (воздействия на климат и экологию)

Изучение палеовулканизма для уточнения реконструкций

Слои пепла крупнейших доисторических извержений представляют хронологические стратиграфические горизонты для целых регионов
и могут использоваться в моделях реконструкции направлений палеоветров во время эруптивной активности.
Слои тефры (рыхлый обломочный материал, перемещенный из кратера к месту отложения по воздуху)
являются основой для прямой корреляции пеплов суши и океана,
они весьма эффективны в датировании ледниковых кернов и других отложений, в которых присутствуют эти прослои.

Влияние вулканизма на атмосферу, радиацию и экологию

Трудно найти в природе нашей планеты более грандиозное и опасное явление, чем современный вулканизм.
Кроме прямой угрозы человеку, вулканическая деятельность может оказывать менее явное,
но при этом масштабное влияние на окружающую среду.
Продукты мощных вулканических извержений, поступая в стратосферу, сохраняются в ней напротяжении года и более,
изменяя химический состав воздуха и воздействуя на радиационный фон Земли.
Подобные извержения оказывают большое влияние не только на регионы, прилегающие к ним:
они могут вызывать и глобальный эффект, длящийся гораздо дольше самого события,
если атмосфера насыщается большим количеством частиц пепла и летучих соединений.

При помощи вулканических извержений (из-за их влияния на атмосферу) можно объяснить
некоторые уникальные непродолжительные климатические явления, которые также следует рассматривать
в контексте ожидаемого глобального потепления как естественный механизм,
который может изменять продолжительные климатические тенденции на период в несколько лет и более).

Климатические эффекты вулканической деятельности

Заметнее всего климатические эффекты извержений сказываются на изменениях при земной температуры воздуха
и формировании метеорных осадков, что наиболее полно характеризуют климатообразующие процессы.

Температурный эффект.
Вулканический пепел, выброшенный в атмосферу во время эксплозивных извержений,
отражает солнечную радиацию, снижая температуру воздуха на поверхности Земли.
В то время как пребывание мелкой пыли в атмосфере от извержения вулканского типа обычно измеряется неделями и месяцами,
летучие вещества, такие как SO2, могут оставаться в верхних слоях атмосферы в течениене скольких лет.
Мелкие частицы силикатной пыли и серного аэрозоля, концентрируясь в стратосфере,
увеличивают оптическую толщину аэрозольного слоя, что ведет к уменьшению температуры на поверхности Земли.

Эксплозивные извержения могут оказывать свое влияние на климат, по меньшей мере, в течение нескольких лет,
а некоторые из них– вызвать гораздо более продолжительные его изменения.
С этой точки зрения крупнейшие трещинные извержения также могут иметь существенный эффект, поскольку
в результате этих событий огромный объем летучих веществ выбрасывается в атмосферу в течение десятилетий и более.

Другая причина возможного похолодания обусловливается экранирующим воздействием аэрозолей Н2 SO 4 в стратосфере.

Роль вулканической деятельности в образовании атмосферных осадков

Распространенное мнение: при образовании атмосферных осадков первичным процессом в естественных условиях
при любых температурах служит конденсация водяного пара, и только затем возникают ледяные частицы.
Позднее было показано, что даже при многократном пресыщении ледяные кристаллы в совершенно чистом влажном воздухе
всегда возникают вследствие гомогенного появления капель с последующим замерзанием, а не прямо из пара.

Вулканические индексы

В настоящее время разработан ряд индексов для оценки вклада вулканизма в изменения климата:
вулканический индекс пылевой завесы (DVI – Dust Volcanic Index),
индекс вулканической эксплозивности (VEI – Volcanic Explosive Index),
а также MITCH, SATO и KHM, названные по фамилиям авторов, рассчитавших их.

Географическое размещение действующих вулканов

Вулканы расположены вдоль молодых горных хребтов или вдоль крупных разломов на протяжении сотен и тысяч километров в тектонически подвижных областях. Почти две трети вулканов сосредоточены на островах и берегах Тихого океана. Из других районов по количеству действующих вулканов выделяется район Атлантического океана.

Круго-Тихоокеанский пояс (Циркум-Тихоокеанский, Тихоокеанское Огненное кольцо) – охватывает, по разным подсчетам, от 340 до 381 действующих наземных вулканов. Из них 59 – в Южной Америке, 70 – в Центральной Америке, 46 – в Северной Америке (включая Алеутские острова), и, наконец, 140 – в северо-западной части пояса (от Камчатки до Японских островов). Остальные вулканы располагаются в юго-западной и южной части пояса (от островов Рюкю через острова Микронезии, Меланезии и Новой Зеландии к побережью Чили).

Вулканы Круго-Тихоокеанского пояса располагаются вдоль узких глубоководных желобов, на расстоянии 100 – 200 км от их оси в сторону материков. К желобам приурочены сейсмофокальные зоны Заварицкого-Беньофа, где литосферная плита с земной корой океанического типа пододвигается под литосферные плиты с материковым строением земной коры. Большинство вулканов располагается там, где глубина залегания сейсмофокальных зон составляет 90 – 150 км. Вулканы этого пояса по характеру извержений относятся к самым разным категориям и типам.

Средиземноморско-Индонезийский (Средиземный) пояс, опоясывающий планету в широтном направлении, включает от 117 до 175 действующих вулканов. Из них в районе Средиземного моря известно 13 наземных вулканов (в основном пирокластовой категории), а в пределах Малайского архипелага – 123 наземных вулкана (в большинстве эксплозивной категории). Вулканизм данного пояса также связан с активными сейсмофокальными зонами, которые, однако, являются реликтами неогенового пика альпийской складчатости. Наиболее активный вулканизм здесь наблюдался, очевидно, в неогене и начале четвертичного периода, о чем свидетельствуют многочисленные потухшие вулканы Карпат, Кавказа, Иранского нагорья, Тибета (на территории последнего имеется и один действующий вулкан – Рубрук).

Атлантический пояс располагается в осевой меридиональной части Атлантики, все 44 действующих наземных вулкана находятся на островах (от о. Ян-Майен до о-вов Тристан-да-Кунья). Большинство вулканов здесь связаны с рифтовыми структурами растяжения, поэтому очаги залегают совсем неглубоко, а состав лавы базальтовый. По характеру извержений преобладают эффузивные вулканы (трещинного типа).

Восточно-Африканский пояс, расположенный в пределах величайшей континентальной рифтовой системы, включает в свой состав 42 действующих наземных вулкана, разных по составу лав и характеру извержений.

Небольшое количество наземных вулканов находится за пределами названных поясов, являясь, в большинстве своем, внутриплитными вулканами. Размещаются они как на островах в океанах (Канарские, Зеленого Мыса, Маврикий, Реюньон, Гавайи), так и на материках (Камерун). И, наконец, на дне океанов имеется огромное количество вулканов подводных

Что такое вулкан и его извержение

Вулкан в классическом виде – возвышенность, имеющая отверстие, уходящее вертикально через земную кору вглубь планеты. Однако это не всегда возвышенности, бывают вулканы незначительно поднятые над окружающим рельефом, а бывают вообще плоские. Главное их отличие от обычных гор – способность извергать магму – внутреннее раскаленное содержимое планеты, имеющее силикатный состав и вязкую консистенцию.

Строение вулкана можно назвать примитивным:

• Кратер – отверстие воронкообразной или чашеобразной формы на вершине или на склоне горы. Его диаметр может достигать десятков и сотен метров. Некоторые давно потухшие кратеры закрыты озерами или возвышенными образованиями.
• Жерло – идущий от кратера вертикально (реже наклонно) вглубь планеты канал. Чаще всего он имеет цилиндрическую форму.
• Магматическая камера – место накопления магмы под земной корой, куда выходит жерло.

Вулканы делятся на несколько типов по разным критериям. По активности выделяют:

• активные – извергавшиеся в период развития цивилизации (высок риск нового пробуждения);
• спящие – долго не извергавшиеся (средняя вероятность пробуждения);
• потухшие – извергавшиеся давно по планетарным меркам (вероятность возобновления активности приближается к нулю).

По форме извергающиеся образования бывают:

• Шлаковые – самые распространенные. Вышедшая лава застывает, стекая по склону. В результате после каждого извержения возвышенность становится все больше.
• Купольные. Если магма слишком вязкой консистенции, она не стекает по склонам, а застывает в области кратера, формируя куполообразную структуру. Выходящие из земных недр газы разбивают купол.
• Щитовые. Имеют чашеобразную и щитообразную форму. Пологие склоны образованы траппами – базальтовыми потоками.
• Стратовулканы. Выпускают смесь раскаленных газов, лавы, пепла и каменных осколков. Склоновое покрытие представляет собой каменно-лавовые слои.

В год на планете отмечается около 50 извержений. Исход магмы из недр планеты поэтапный. Далее приводится описание этапов извержения:

• Внезапное начало. Внешних предвестников извержения нет. Только сейсмографы улавливают незначительные подземные колебания.
• Выход содержимого. Из жерла вырываются газы температурой до 800°C и клубы пепла. Раскаленное газовое облако уничтожает все живые организмы в радиусе десятков и сотен километров. Вытекшая лава, температура которой достигает 1500°C, сжигает почвенный слой, распространяется на расстояние до нескольких сотен километров.
• Пепельный дождь. Если в месте извержения дождливая погода, то могут пойти осадки, состоящие из воды, пепла и частиц пемзы.
• Лава застывает, образует темный толстый покров. Под таким покровом могут быть погребены города и поселки.

Ученые насчитывают на планете около 1500 вулканов, находящихся на суше. Количество морских образований неизвестно. Вулканическая активность на дне морей и океанов становится причиной появления новых островов. Известно, что в результате извержения подводных вулканов и активного выброса магмы над океанической поверхностью образовались Канарские и Гавайские острова.

Один из островов Гавайского архипелага

Самый высокий потухший вулкан – чилийский Охос-дель-Саладо (6890 м). Самый высокий активный – расположенный в Андах пик Льюльяйльяко (6720 м). Самый крупный наземный – гавайский Мауна-Лоа (75 тысяч км

3

). Самый крупный подводный – Таму на дне Тихого океана (занимает площадь 260 тысяч км

2

).

Вулканические явления

Извержения бывают длительными и кратковременными. К предвестникам извержения относятся вулканические землятресения, акустические явления, изменения магнитных свойств и состава фумарольных газов. Извержение обычно начинается с усилением выбросов газов сначала вместе с темными, холодными обломками лав, а затем с раскаленными. Эти выбросы в некоторых случаях сопровождаются излиянием лавы. Высота подъема газов воды, насыщенных пеплом и обломками лав, в зависимости от силы взрывов колеблется от 1 до 5км. Выброшенный материал переносится на расстоянии от нескольких до десятков тысяч километров.

Объем выброшенного обломочного материала порой достигает несколько кубических километров. При некоторых извержениях концентрация вулканического пепла в атмосфере бывает настолько большой, что возникает темнота, подобная темноте в закрытом помещении. Извержение представляет собой чередование слабых сильных взрывов и излияний лав. Взрывы максимальной силы называются кульминационным пароксизмом. После них происходит уменьшение силы взрывов и постепенное прекращение извержений. Объёмы излившейся лавы до десятков кубических километров.

Характеристика вулканов

Вулканы отличаются от остальных гор не только составом, но и строгими внешними очертаниями.

От кратеров на вершине вулканов вниз тянутся глубокие узкие овраги, образованные потоками воды. Существуют также целые вулканические горы, сформированные несколькими рядом расположенными вулканами и продуктами их извержений.

Однако вулкан далеко не всегда является горой, дышащей огнем и жаром. Даже действующие вулканы могут выглядеть как прямолинейные трещины на поверхности планеты. Особенно много таких «плоских» вулканов в Исландии (самый известный из них, Эльдгья, имеет длину 30 км).

Описание

Вулканами называют такие небольшие (а иногда и большие) горы, имеющие жерло — вертикальный канал, ведущий сквозь земную кору вглубь литосферы (твёрдая оболочка планеты). Хотя, стоит заметить, не всегда вулканы являются горами, иногда они представляют собой лишь небольшую возвышенность, а иногда и вовсе возникают на ровном месте, хоть и очень редко. Но всех их объединяет то, что они могут извергать магму.

Если обобщить, то вулканы — это разломы не поверхности планеты, ведущие к мантии Земли, где и находится магма. И таких разломов на нашей планете очень много. Они имеются на каждом из континентов. А поскольку главная причина образования вулканов заключается в движении литосферных плит, то в некоторых регионах планеты образуются целые цепи этих объектов.

На наше счастье, большинство имеющихся на планете вулканов, в данное время угрозы не представляют, поскольку либо давно уже являются потухшими, либо спящими. К тому же, немалая их часть находится под водой, как правило, на дне океанов. Ну а наземные действующие вулканы также не очень всех беспокоят, поскольку извержения происходят с некоторой регулярностью, что позволяет предсказать их. Ну и по сейсмологическим приборам отследить это явление также не представляет особого труда.

Вулканы спящие действующие и потухшие: чем они отличаются

Геологические образования в виде гор, имеющие в центральной части большое углубление (кратер), называют вулканами. Внутри Земли находятся расплавленные горные породы (магма), которые время от времени выходят на поверхность если в земной коре появляется трещина, прокладывая себе путь через кратер. Так происходит извержение. Магма на поверхности Земли распадается на лаву, газы и пепел. Раскаленная лава растекается и застывает, увеличивая размеры вулкана.

какие вулканы называют потухшими

Все вулканы поделены на группы — спящие, потухшие, действующие. Чтобы отнести вулкан к той или иной группе, ученые придерживаются такого критерия — вулкан, который последние 10 тысяч лет не извергался, относят к потухшим. Но, нет никакой гарантии, что такой вулкан внезапно не проснется. Примером может служить вулкан на Аляске — Форпикд, который считали потухшим, а в 2006 году он стал проявлять активность. В этом случае вулкан исключают из группы потухших и классифицируют, как спящий. Таким образом, классификация вулканов весьма условна.

Намного проще выявить активные вулканы, к ним относят все вулканические образования, которые в наше время низвергают лаву, выбрасывая дым и пепел. Есть и такие, которые внешне не подают признаков жизни, но все равно классифицируются как активные по той причине, что время от времени выбрасывают из своего жерла бесцветный газ, дрожат, вызывают землетрясения. Например, в Индонезии это Синабунг, на Гавайях — Килауз.

таблица типы вулканов

Подведем итог:

1. Действующий или активный извергается в наше время или найдены подробные отчеты о его извержении, например, в Европе, в записях 2-х тысячелетней давности.
2. К уснувшим относят вулканы, которые признаков жизни не проявляют, но по мнению вулканологов, вполне могут перейти в группу действующих.
3. Вулкан считается потухшим, если его извержение зафиксировано более 10-ти тысяч лет назад.

Типы вулканов

Характер извержения вулкана зависит от типа магмы.

Вулканы Гавайских островов располагаются над неподвижными горячими точками. Здесь магма поднимается из недр мантии непрерывно, прожигая океаническую плиту и извергаясь наружу. При этом образуется щитовой вулкан с пологими склонами.

С течением времени литосферная плита сдвигается над горячей точкой, в результате образуется ещё один вулкан, и даже целая цепочка вулканов. Магма таких вулканов жидкая, состоящая в основном из базальта. Извержение этих вулканов относительно спокойно, лава вытекает плавно, без взрывов.

Под водой такая лава быстро застывает, образуя округлые тела из чёрного базальта. При извержении такого вулкана на суше, лава из-за своей тягучести может растекаться на значительные расстояния. А при содержании большого количества газов в ней, извержение будет с красочными огненными фонтанами.

Другой тип вулканов – андезитовые вулканы. Образуются они в местах столкновения литосферных плит. Магма здесь вязкая, насыщена кремнием и содержит определённое количество воды. При извержении вода превращается в пар, придавая извержению взрывной характер. Эта раскалённая смесь стекает по склонам с удивительной быстротой, развивая скорость до 200 км/ч. Недаром её называют «палящая туча».

Лавовые потоки и фонтаны.

Невзрывные извержения происходят, когда в магме практически нет газа. Эти события производят небольшие огненные фонтаны и потоки лавы, подобные тем, которые в настоящее время извергаются из Килауэа.

Невзрывные извержения, как правило, менее смертоносны, чем взрывные извержения, но все же могут вызывать большие разрушения. Извержения вулканов гавайского типа могут происходить на вершине или вдоль склонов. Новые извержения обычно начинаются с открытия трещины или длинной расщелины, которая извергает расплавленную лаву в воздух и иногда образует лавовые потоки.

Как показывают отчеты с Гавайев, лава имеет тенденцию течь довольно медленно. Обычно поток лавы легко обогнать, но остановить или отвести его невозможно. Люди могут сбежать, но дома и имущество уязвимы.

Как взрывные, так и невзрывоопасные извержения выделяют вулканические газы, образуя опасную смесь, называемую вулканическим туманом, или VOG. VOG содержит аэрозоли — мелкие частицы, образующиеся при взаимодействии диоксида серы с влагой в воздухе. Они могут вызвать проблемы со здоровьем, повредить урожай и загрязнить водоснабжение.

Эти частицы имеют глобальные последствия, когда извержения выбрасывают их в стратосферу, где они блокируют солнечный свет, охлаждая климат Земли. Этот эффект может вызвать повсеместный неурожай и голод, а также является причиной многих исторических смертей, связанных с вулканизмом. Например, взрывное извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году унесло жизни 92000 человек из-за голода.

Заснеженные вулканы, такие как вулканы Каскадов и Аляски, могут вызывать сели, или лахары. Эти опасности образуются при таянии льда и снега во время извержения или когда пепел смывается с поверхности сильным дождем.

Сели обладают огромной энергией и могут перемещаться по речным долинам со скоростью до 60 миль в час. Они способны разрушать мосты, сооружения и все остальное на своем пути. От селевого потока в результате извержения Невадо-дель-Руис в Колумбии в 1985 году погибло 25000 человек.

Сила извержения

В некоторых вулканах магма сочится настолько медленно, что по ним спокойно можно ходить. Но есть и такие вулканы, извержение которых за считанные минуты разрушает все на своем пути, в радиусе нескольких километров. Тяжесть извержения обуславливается составом магмы и внутренним давлением газов. В магме растворяется весьма внушительное количество газа. Когда давление пород начинает превышать давление паров газа, он расширяется и образует пузырьки, которые называют везикулами. Они пытаются высвободиться наружу, и взрывают породу. После извержения часть пузырьков застывает в магме, в результате чего образуется пористая порода, из которой делают пемзу.

Характер извержения также зависит от вязкости магмы. Как известно, вязкостью называют способность противостоять потоку. Она является противоположностью текучести. Если у магмы высокая вязкость, то пузырькам газа будет сложно из нее выбраться, и они будут толкать вверх большее количество породы, что приведет к сильному извержению. Когда вязкость магмы невелика, газ быстро высвобождается из нее, поэтому лава не выбрасывается с такой силой. Обычно вязкость магмы зависит от содержания в ней кремния. Содержание газа в магме также играет важную роль. Чем оно больше, тем сильнее будет извержение. Количество газа в магме зависит от пород, входящих в ее состав. Строение вулканов не влияет на разрушительную силу извержения.

Основное количество извержений происходит поэтапно. На каждом из этапов своя степень разрушения. Если вязкость магмы и содержание в ней газов невелики, то лава будет не спеша течь по земле с минимальным количеством взрывов. Лавочные потоки могут нанести вред местной природе и инфраструктуре, однако из-за низкой скорости движения они не опасны для людей. В противном случае вулкан интенсивно выбрасывает магму в воздух. Столб извержения состоит обычно из горючего газа, твердого вулканического материала и пепла. При этом лава движется стремительно, уничтожая все на своем пути. А над вулканом образуется облако, диаметр которого может достигать сотни километров. Вот такие последствия могут вызвать вулканы.

Самые сильные извержения в истории

Рассмотрим наиболее мощные из известных на данный момент извержений:

1. Тамбора, 1815 год. Это извержение стало крупнейшим в истории человечества. Взрыв вулкана был слышен на острове Суматра, расположенном в 2000 км от него. 7 баллов по шкале VEI, 71 000 погибших. Полностью было разрушено сельское хозяйство на территориях, расположенных вокруг вулкана. Объем выбросов составил от 150 до 180 км3. Столб пепла поднялся на 43 км, и, по рассказам очевидцев, вызвал трехсуточную ночь на расстоянии до 650 км от вулкана. Извержение вызвало изменение климата – летом 1816 года в Европе и Северной Америке средняя температура упала на 1 – 4 градуса. Это привело к неурожаю и вызвало голод среди населения.
2. 73 000 лет назад произошло извержение на острове Суматра, в Индонезии, оцениваемое в 8 баллов по шкале VEI. Оно стало причиной вулканической зимы на протяжении 75 лет. Объем извержения – более 2 800 км3. Его частицы были обнаружены учеными на расстоянии около 7 000 км. Отложения пепла покрыли Азию, Индийский океан, Аравийское и Южно-Китайское моря. На его месте образовалась кальдера размером 100*35 км. По мнению ученых, это спровоцировало резкое сокращение популяции людей – с нескольких миллионов до 10 000.
3. 132 миллиона лет назад произошло извержение на территории современной Южной Америки, провинции Парана-Этендека. Информации о нем мало, но известно, что было выброшено более 8 600 км3 вулканического материала. 1 500 000 км2 территории было уничтожено потоками лавы.
4. Исландский вулкан Лаки. Извергался в 1783 – 1784 годах. Объем выбросов оценивается в 15 км3. Погибло 1/5 населения Исландии.

Извержение – завораживающее зрелище, олицетворяющее силу и мощь сил природы. Кратеры потухших и действующих вулканов привлекают сотни путешественников по всему миру. Наверно, из-за того, что в таких местах можно по-настоящему прочувствовать дыхание нашей планеты.

Знаменитые извержения вулканов

Извержение вулкана Везувий в Италии 24 августа 79 года уничтожило несколько городов — Помпеи, Стабии и Геркуланум. Их засыпало пеплом, толщиной до 8 м. Большая часть жителей успела спастись.
Погибло около 2000 человек.

Кракатау был спящим вулканом в Индонезии, который пробудился и произвел одно из самых больших извержений в 1883 году. Извержение было настолько мощным, что его звук был слышен даже в Австралии.
Он широко известен как самый громкий звук в истории. Извержение Кракатау создало огромное облако пепла, которое покрыло Землю и снизило глобальную температуру на 5 лет. В результате этого
взрыва погибло почти 40 тысяч человек, а часть острова была разрушена.

Гора Пели — спящий вулкан, расположенный на Карибском острове Мартиника. В 1902 году он разразился мощным горизонтальным взрывом, выбросившим огромные облака пепла в сторону близлежащего города Сен-Пьер.
Сторона вулкана взорвалась, и лава хлынула прямо в город. За считанные минуты погибло 30 000 человек. Это считается одним из крупнейших и самых разрушительных извержений вулканов 20-го века.

Гора Фудзияма является действующим вулканом, последний раз извергавшимся в 1708 году. Это самая высокая гора в Японии. Высота ее достигает 3776 метров и она покрыта снегом круглый год.
В настоящее время находится в состоянии покоя. За последние 300 лет не было зафиксировано ни одного извержения. Последнее известное извержение длилось около 3 недель,
в течение которых оно покрыло окрестные деревни пеплом.