Как происходит извержение вулкана. Почему вулканы извергаются? Что такое вулкан
Трудно найти человека, который хоть раз не поинтересовался бы вулканами. Большинство читали книги про них, с замиранием сердца смотрели кадры с мест извержений, одновременно восхищаясь мощью и великолепием стихии и радуясь, что рядом с ними такое не происходит. Вулканы — это то, что не оставляет равнодушным никого. Так что же это такое?
Строение вулкана
Вулканы — это особые геологические образования, возникающие при подъеме с глубин раскаленного вещества мантии и выхода его на поверхность. Магма поднимается вверх по трещинам и разломам в земной коре. Там, где она прорывается наружу, и образуются действующие вулканы. Это происходит на границах литосферных плит, где из-за их раздвижения или столкновения возникают разломы. А сами плиты вовлекаются в движение при перемещении вещества мантии.
Чаще всего вулканы имеют вид конических гор или холмов. В их строении четко выделяются жерло — канал, по которому поднимается магма, и кратер — углубление на вершине, через которое происходит излияние лавы. Сам вулканический конус состоит из множества слоев продуктов деятельности: застывшей лавы, и пепла.
Так как извержение сопровождается выбросом раскаленных газов, светящихся даже днем, и пепла, вулканы часто называют «огнедышащими горами». В древности их считали воротами в подземный мир. А название они получили в честь древнеримского Считалось, что огонь и дым летят из его подземной кузницы. Такие интересные факты о вулканах подогревают любопытство у самых разных людей.
Виды вулканов
Существующее деление на действующие и потухшие весьма условно. Действующие вулканы — это те, которые извергались на памяти человечества. Об этих событиях сохранились свидетельства очевидцев. Очень много действующих вулканов в районах современного горообразования. Это, например, Камчатка, остров Исландия, Восточная Африка, Анды, Кордильеры.
Потухшие вулканы — это не извергающиеся в течение тысячелетий. В памяти людей не сохранились сведения об их активности. Но много случаев, когда вулкан, считавшийся давно уже недействующим, вдруг просыпался и приносил множество бед. Самое известное из них — знаменитое извержение Везувия в 79 году, прославленное картиной Брюллова «Последний день Помпеи». За 5 лет до этой катастрофы на его вершине прятались восставшие А гора была покрыта пышной растительностью.
К потухшим вулканам относится гора Эльбрус — самая высокая вершина России. Ее двуглавая вершина представляет собой два конуса, слившиеся основаниями.
Извержение вулкана как геологический процесс
Извержением считается процесс выброса на земную поверхность раскаленных магматических продуктов в твердом, жидком и газообразном состоянии. Для каждого вулкана он индивидуален. Иногда извержение бывает довольно спокойным, жидкая лава изливается потоками и стекает по склонам. Она не мешает постепенному выделению газов, поэтому сильных взрывов не происходит.
Такой тип извержения характерен для Килауэа. Этот вулкан на Гавайях считается одним из самых активных в мире. Его кратер с диаметром около 4,5 км также является самым большим в мире.
Если лава густая, она время от времени закупоривает кратер. В результате выделяющиеся газы, не находя выхода, скапливаются в жерле вулкана. Когда давление газов становится очень высоким, происходит мощный взрыв. Он поднимает в воздух большие объемы лавы, которая впоследствии выпадает на землю в виде вулканических бомб, песка и пепла.
Самые известные взрывные вулканы — это уже упоминавшийся Везувий, Катмай в Северной Америке.
Но самый мощный взрыв, приведший к похолоданию во всем мире из-за вулканических туч, через которые с трудом могли пробиться солнечные лучи, произошел в 1883 году. Тогда потерял большую свою часть. Столб газа и пепла поднялся до 70 км ввысь. Соприкосновение океанской воды с раскаленной магмой привело к образованию цунами высотой до 30 м. В целом жертвами извержения стали около 37 тысяч человек.
Современные вулканы
Считается, что сейчас в мире существует более 500 действующих вулканов. Большинство из них относятся к зоне Тихоокеанского «огненного кольца», расположенного вдоль границ одноименной литосферной плиты. Каждый год происходит порядка 50 извержений. В зоне их активности проживает не менее полумиллиарда человек.
Вулканы Камчатки
Один из самых известных районов современного вулканизма находится на российском Дальнем Востоке. Это район современного горообразования, относящийся к Тихоокеанскому огненному кольцу. Вулканы Камчатки включены в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Они представляют большой интерес не только как объекты научных исследований, но и как памятники природы.
Именно здесь находится самый высокий действующий вулкан в Евразии — Ключевская Сопка. Ее высота составляет 4750 м. Широко известны своей активностью также Плоский Толбачик, Мутновская Сопка, Горелый, Вилючинский, Горный Зуб, Авачинская Сопка и другие. Всего на Камчатке насчитывается 28 действующих вулканов и около полутысячи потухших. Но вот интересные факты. О вулканах Камчатки известно очень многое. А ведь наряду с этим регион известен гораздо более редким явлением — гейзерами.
Это источники, периодически выбрасывающие фонтаны кипящей воды и пара. Связана их деятельность с магмой, поднявшейся по трещинам в земной коре близко к земной поверхности и нагревающей подземные воды.
Знаменитая Долина гейзеров, находящаяся здесь, была открыта в 1941 году Т. И. Устиновой. Она по праву считается одним из чудес природы. Площадь Долины гейзеров не более 7 кв. км, но на ней действуют 20 крупных гейзеров и десятки источников с кипящей водой. Самый большой — гейзер Великан — выбрасывает столб воды и пара на высоту около 30 м!
Какой вулкан выше всех?
Определить это не так уж просто. Во-первых, высота действующих вулканов может увеличиваться с каждым извержением за счет нарастания нового слоя пород или уменьшаться за счет взрывов, разрушающих конус.
Во-вторых, может проснуться считавшийся потухшим вулкан. Если он достаточно высок, то может отодвинуть назад уже имеющегося лидера.
В-третьих, откуда считать высоту вулкана — от основания или от уровня моря? Это дает совершенно разные цифры. Ведь конус, имеющий наибольшую абсолютную высоту, может оказаться не самым большим по сравнению с окружающей местностью, и наоборот.
В настоящее время среди действующих вулканов самым большим считается Льюйльяйльяко в Южной Америке. Его высота составляет 6723 м. Но многие вулканологи считают, что на звание величайшего может претендовать Котопахи, находящийся на том же материке. Пусть у него высота меньше - «всего» 5897 м, но зато последнее извержение у него было в 1942 году, а у Льюйльяйльяко — аж в 1877 г.
Также высочайшим вулканом на Земле можно считать гавайский Мауна-Лоа. Хотя его абсолютная высота составляет 4169 м, это меньше половины его истинной величины. Конус Мауна-Лоа начинается от самого океанического дна и поднимается более чем на 9 км. То есть его высота от подошвы до вершины превышает размеры Джомолунгмы!
Грязевые вулканы
Слышал ли кто-нибудь о Долине вулканов в Крыму? Ведь очень трудно себе представить этот полуостров окутанным дымом извержений, а пляжи — залитыми раскаленной лавой. Но можно не беспокоиться, ведь речь идет о грязевых вулканах.
Это не такое уж редкое явление в природе. Грязевые вулканы — это подобие настоящих, но выбрасывают они не лаву, а потоки жидкой и полужидкой грязи. Причиной извержений является скопление в подземных полостях и трещинах большого количества газов, чаще всего углеводородов. Давление газа приводит в действие вулкан, высокий столб грязи поднимается иногда на несколько десятков метров, а воспламенение газа и взрывы придают извержению достаточно грозный вид.
Процесс может продолжаться несколько дней, сопровождаться локальным землетрясением, подземным гулом. В результате формируется невысокий конус из застывшей грязи.
Районы грязевого вулканизма
В Крыму такие вулканы встречаются на Керченском полуострове. Самый известный из них — Джау-Тепе, здорово напугавший местных жителей своим коротким извержением (всего 14 минут) в 1914 году. Столб жидкой грязи выбрасывался на 60 м вверх. Длина грязевого потока достигла 500 м при ширине более 100 м. Но такие крупные извержения, скорее, исключение.
Районы действия грязевых вулканов часто совпадают с местами добычи нефти и газа. В России они встречаются на Таманском полуострове, на Сахалине. Из соседних стран «богат» ими Азербайджан.
В 2007 году на активизировался вулкан, затопивший своей грязью обширную территорию, в том числе и множество зданий. По мнению местного населения, это произошло из-за бурения скважины, потревожившей глубинные пласты горных пород.
Эдинбургский замок в Шотландии возведен на вершине потухшего вулкана. А большинство шотландцев даже не догадываются об этом.
Оказывается, вулканы могут быть актерами! В фильме «Последний самурай» в роли священной горы японцев Фудзиямы выступил Таранаки, считающийся самым красивым в Новой Зеландии. Дело в том, что окрестности Фудзи с его урбанистическими ландшафтами никак не подходили для съемок картины о событиях конца 19-го века.
Вообще новозеландским вулканам не приходится жаловаться на невнимание кинорежиссеров. Ведь Руапеху и Тонгариро стали известны во многом благодаря фильму «Властелин колец», в котором изобразил Ородруин, в пламени которого было создано и впоследствии там же уничтожено Кольцо Всевластья. Одинокая гора в Эреборе в фильме «Хоббит» - это также один из местных вулканов.
А камчатские гейзеры и водопады стали фоном для съемок фильма «Земля Санникова».
Извержение вулкана Сент-Хеленс (США) в 1980 году считается самым мощным за весь 20-й век. Взрыв, по своей мощности равный 500 бомбам, сброшенным на Хиросиму, выпал пеплом на территории четырех штатов.
Эйяфядлайокудль прославился тем, что выбросами пепла и дыма вверг в хаос авиасообщение европейских стран весной 2010 года. А его название поставило в тупик сотни дикторов радио и телевидения.
Филиппинский вулкан Пинатубо извергался последний раз в 1991 году. При этом были уничтожены две американские военные базы. А уже через 20 лет кратер Пинатубо наполнился дождевой водой, образовав удивительно красивое озеро, склоны вулкана заросли тропической растительностью. Это дало возможность туристическим агентствам организовать отдых с купанием в вулканическом озере.
В результате извержений часто образуются интересные горные породы. Например, самый легкий камень - пемза. Многочисленные воздушные пузырьки делают ее легче воды. Или встречающиеся на Гавайях «волосы Пеле». Они представляют собой длинные тонкие нити породы. Многие здания в столице Армении Ереване построены из розового вулканического туфа, что придает городу неповторимый колорит.
Вулканы - это грозное и величественное явление. Интерес к ним вызван и страхом, и любопытством, и жаждой новых знаний. Ведь не зря их называют окнами в подземный мир. Но есть чисто утилитарные интересы. Например, вулканические почвы очень плодородны, что и заставляет людей веками селиться близ них, невзирая на опасность.
Земли, расположенные у подножья вулканов, являются одними из наиболее плодородных территорий нашей планеты. А всё потому, что извержения, которые производит жерло вулкана насыщают грунт огромным количеством питательных элементов и минералов. Даже если вулкан давно спит и никак себя не проявляет, ветер, обдувающий его камни, разносит в разные стороны нужные для земли вещества.
Видимо, именно поэтому люди постоянно селятся не только у подножия вулканов, но и на склонах гор, и не обращают ни малейшего внимания на периодически возникающие толчки в регионе. И совершенно зря. Всем известна печальная участь жителей Помпеи, которые погибли во время знаменитого извержения Везувия почти две тысячи лет тому назад. Трагедии вполне можно было бы избежать, если бы они хоть немного обратили внимание на более участившиеся землетрясения магнитудой в пять-шесть балов.
Где осуществляется происхождение вулканов? Появляются огнедышащие горы над местами столкновения друг с другом литосферных плит, в наиболее слабых местах земной коры, через которые наша планета выкидывает наружу раскалённую магму, горючие газы и самый разнообразный вулканический материал, который впоследствии эти горы и образовывают.
Что касается слова «вулкан», то само оно латинского происхождения – именно так в Древнем Риме местные называли бога огня. Интересно, что первым такое название получила гора Этна (именно там, по утверждениям местных жителей, находилась кузница Вулкана).
Существуют различные типы вулканов. В настоящее время геологи насчитывают на нашей планете около полторы тысячи действующих вулканов, не считая подводных. Что же касается последних, то в океанических и морских глубинах расположено около 20% от общей численности всех существующих в мире вулканов, в т. ч. и угасших. Именно им мы обязаны новыми участками суши, иногда возникающим посреди бескрайнего океана: после того, как подводные вулканы извергают огромное количество лавы, их вершины со временем достигают океанической поверхности и образуют острова (например, Гавайские или Канарские).
Наибольшее количество вулканов (две трети) находятся в так называемом Тихоокеанском Огненном Кольце, обрамляющий края огромной тихоокеанской плиты, что находится в постоянном движении и всё время сталкивается с соседними плитами.
Роль вулканов в жизни нашей планеты
Приуменьшить роль вулканов в жизни нашей планеты невозможно. Прежде всего потому, что если бы не они, то вполне возможно, что Земля до сих пор представляла бы собой разгорячённый космический шар: именно огнедышащие горы выводили в своё время наружу из недр земного шара водяной пар, охлаждая тем самым литосферу и атмосферу планеты.
По утверждению геологов, одно-единственное извержение огненной горы на одном из индонезийских островов более 75 тыс. лет тому назад повергло всю нашу планету в эпоху Ледникового периода, а в атмосфере образовалась серная кислота.
Они на протяжении всей истории земного шара активно участвовали в создании и уничтожении различных участков суши. Например, довольно недавно, в 1963 году возле юго-западного берега Исландии одним из подземных вулканов был создан небольшой остров Суртсей, площадью в 2,5 кв. км.
В далёком прошлом (в 16-17 в. до н.э.) другим подобным вулканом был почти полностью уничтожен остров Санторини (Эгейское море). При этом решающую роль сыграл давно спящий вулкан, который внезапно с неожиданной силой снёс вершину горы и извергал лаву на протяжении долгих дней (пока почти полностью не уничтожил остров, погубив тем самым минойскую цивилизацию и вызвав огромнейшее цунами). Всё, что осталось от острова после окончания извержения – это большой серповидный островок с самой большой кальдерой в мире.
Как работает вулкан
Прежде чем понять жерло вулкана и причины извержения вулкана, сначала нужно прояснить для себя, что представляет из себя наша планета в разрезе. Если говорить по-простому, то по структуре она немного напоминает яйцо, в центре которого в окружении мантии и литосферы находится чрезвычайно твёрдое ядро.
Сверху нашу планету защищает довольно-таки тонкая, но одновременно с этим – твёрдая скорлупа, иначе говоря, земная кора, литосфера. На суше её толщина обычно варьируется от 70 до 80 км, на океаническом дне – в районе двадцати.
Под литосферой расположена вязкая, словно горячая смола, прослойка из раскалённой мантии: температура её в глубине планеты достигает тысячи градусов (чем ближе к центру Земли, тем она горячей). Чтобы получить её температурные показатели, вулканологи используют специальные электрические термометры «термопара» – изготовленные из стекла приборы в ней практически сразу плавятся. Жизнь нашей планеты изнутри выглядит следующим образом:
- Часть мантии, что находится ближе к литосфере и та, что пребывает возле ядра, постоянно перемешивается между собой: раскалённая поднимается вверх, холодная – опускается вниз.
- Поскольку мантия сама по себе имеет чрезвычайно вязкую структуру, то со стороны может показаться, что земная кора в ней как бы плавает, уйдя немного вглубь под давлением собственного веса.
- Достигнув земной коры, постепенно остывающая лава некоторое время двигается вдоль неё, после чего, охладев, опускается вниз.
- Двигаясь вдоль литосферы, магма приводит в движение отдельные участки земной коры (иначе говоря – литосферные плиты), которые из-за этого периодически сталкиваются друг с другом.
- Часть литосферной плиты, что оказывается снизу, погружается в более горячую мантию и практически сразу же начинает плавиться, образуя магму – вязкую массу, состоящую из расплавленных пород и содержащую в себе различные газы и водяной пар. Несмотря на то, что образовавшаяся магма не такая густая, как мантия, она всё равно остаётся довольно-таки вязкой консистенции.
- Поскольку магма по своей структуре намного легче, чем окружающие её породы, она снова поднимается наверх и постепенно скапливается в магматических очагах, что расположены вдоль всех мест, где сталкиваются литосферные плиты.
Роль магмы
А вот дальше магма своим поведением напоминает дрожжевое тесто: она увеличивается в объёме и занимает абсолютно всю свободную территорию, до которой только может добраться, поднимаясь из недр нашей планеты по всем доступным ей трещинам.
Добравшись до наименее плотно закупоренных мест, под влиянием содержащихся в ней газов, что пытаются любым способом её покинуть (процесс этот называется дегазация магмы), она пробивает земную кору и, выбив «пробку» вулкана, вырывается наружу.
Извержение вулкана
Чем крепче будет закупорена гора, тем сильнее окажется извержение. Обычно силу вулканических выбросов специалисты (VEI) обозначают от 0 (наиболее слабое) до 8 (самое сильное) балов. Например, активную деятельность вулкана Сент-Хеленс в 1980 году вулканологи оценили, как умеренное, хотя само извержение по мощности приравняли к взрыву пятисот атомных бомб.
Поднявшись наверх и вырвавшись из замкнутого пространства, магма практически сразу теряет газы и пары воды, и становится лавой (магмой, обеднённой газами), способной передвигаться со скоростью около 90 км/ч.
Газы, что вырываются на свободу, являются горючими и взрываются в кратере вулкана (кратер вулкана — воронкообразное углубление на вершине или склоне вулканического конуса), оставляя после себя в горе огромных размеров воронку (кальдеру). Вулкан извергается следующим образом:
- После того как магма вышибает пробку вулкана, давление в магматическом очаге (его верхней части) моментально понижается. Растворённые газы, что находятся внизу, продолжают бурлить и продолжают оставаться составной частью магмы;
- Чем ближе в жерлу, тем газовых пузырьков становится больше. Когда их оказывается слишком много, то они решительно устремляются наверх, наружу, поднимая вместе с собой ещё и расплавленную магму.
- В тоже время возле кратера вулкана накапливается пенистая масса, в застывшем варианте известная нам как пемза.
- Оказавшись на свободе, газы полностью покидают магму, которая из-за этого трансформируется в лаву и выносит из глубины земного шара пепел, пар и осколки горных пород (среди которых нередко попадаются глыбы величиной с дом). Что же касается самого извержения, то его ещё и характеризует чередование слабых и мощных взрывов.
- Высота подъёма выбрасываемых из недр Земли веществ обычно варьируется от одного до пяти километров, но бывает и значительно выше. Например, в 50-х годах прошлого века высота выкинутых обломочных материалов вулкана Безымянного (Камчатка) достигала 45 км, а сами выбросы разлетались по округе на расстояние в несколько десятков тысяч километров.
- В случае чрезвычайно сильного извержения объём вулканических выбросов может составлять нескольких десятков кубических километров, а количества пепла быть настолько огромным, что возникает абсолютная тьма, которую обычно можно наблюдать только в полностью закрытом от света пространстве.
Продукты извержения вулканов подразделяются на разные типы. Они могут быть газообразными (вулканические газы), жидкими (лава) и твёрдыми (вулканические горные породы). В зависимости от характера продуктов извержения вулканов и состава магмы на поверхности образуются сооружения различной формы и высоты.
Завершение процесса
Когда газы с шумом и взрывами уходят из магмы, давление, что перед этим возникло в магматическом очаге, значительно понижается, и извержение останавливается. После этого извергающее жерло вулкана закрывает остывающая лава, причём иногда делает это довольно прочно, а иногда – не совсем. И тогда на земную поверхность продолжают вырываться в незначительном количестве газы (фумаролы) или фонтаны кипящей воды (гейзеры), а сам вулкан считается действующим. Это значит, что внизу скоро снова станет собираться магма, и, достигнув определённого объёма, извержение начнётся снова.
Разновидности вулканов
Вулканологи часто задавались вопросом, какие бывают вулканы? Во время исследований выделили несколько видов.
Как пережить бедствие
Несмотря на опасность, люди продолжают жить у подножия опасного соседа, вулканологами разработан целый комплекс мероприятий, целью которых является предупредить местное население о приближающейся опасности, а в случае попадания в опасную ситуацию, знать, как надо действовать, чтобы сохранить себе жизнь.
Прежде всего, нужно обязательно отслеживать все предостережения вулканологов о возможном начале вулканического извержения.
Если нет возможности выехать из опасной территории, при первом же оповещении об опасности, необходимо запастись автономными источниками освещения и обогревателями, а также водой и едой в расчёте на несколько дней. Если уехать из опасной местности до начала извержения не удалось, необходимо плотно и надёжно закрыть все оконные и дверные проёмы, а также вентиляционные и дымовые каналы.
Владельцы домашних животных обязательно должны завести их в полностью закрытые помещения. Если вулканические выбросы застали человека на улице, он должен любым способом защитить тело (в первую очередь – голову) от падающих камней и пепла.
Поскольку извержение вулкана обычно сопровождают разные природные катаклизмы (наводнения, селевые потоки), в это время необходимо уйти подальше от рек и долин, чтобы не оказаться в зоне затопления или не быть погребённым под грязью (желательно находиться в это время на какой-либо возвышенности).
Пережив извержение, прежде чем выйти наружу, необходимо закрыть марлевой повязкой рот и нос, а также одеть защитные очки и одежду, которые предотвратят появление ожогов. Не стоит вырываться из зоны бедствия на машине сразу после выпадения пепла – она практически сразу же будет выведена из строя. Покинув помещение, необходимо очистить от пепла и других вулканических выбросов крышу дома (укрытия), иначе она может разрушиться, не выдержав огромной нагрузки.
Стихийные бедствия могут быть разными, но одним из самых опасных по праву признано Каждый день на планете происходит до десяти таких выбросов, многие из которых люди даже не замечают.
Что представляет собой вулкан?
Вулканом называют геологическое образование, располагающееся на коры. В местах нахождения кратеров наружу выходит магма и образует лаву, а за ней следуют газы и фрагменты породы.
Свое название каменный исполин получил от древнеримского бога огня, носившего величественное имя Вулкан.
Классификация
Такие горы могут быть квалифицированы по нескольким признакам. Так, к примеру, по форме эти образования подразделяются на следующие виды:
- Щитовые.
- Стратовулканы.
- Шлаковые.
- Конусообразные.
- Купольные.
Помимо этого, вулканы могут быть идентифицированы в зависимости от своего местонахождения:
- Наземные.
- Подводные.
- Подледниковые.
Кроме этого, среди обывателей существует и другая, простая классификация, которая зависит от степени активности вулканов:
- Действующий. Данное образование характеризуется тем, что извергалось сравнительно недавно.
- Под этим определением подразумевается гора, которая на данный момент неактивна, но в будущем извержение может произойти.
- Потухший вулкан - это тектоническое образование, больше не имеющее возможности фонтанировать.
Почему вулканы извергаются?
Прежде чем разобраться с теми продуктами, которые выходят из вулкана при извержении, необходимо знать, что же представляет собой это грозное явление, и каковы его причины.
Под извержением подразумевается выход на поверхность потоков лавы, который сопровождается выбросом газов и пепла. Вулканы извергаются из-за большого количества веществ, скопившихся в магме.
Что выходит из вулкана при извержении?
Магма постоянно находится под очень высоким давлением, поэтому газы всегда остаются в ней растворенными в виде жидкости. Расплавленная порода, которую натиск летучих веществ постепенно подталкивает к поверхности, проходит сквозь трещины и попадает в жесткие слои мантии. Здесь магма стремительно выходит наружу.
Казалось бы, больше не должно оставаться вопросов о том, что появляется при извержении вулкана, ведь магма превращается в лаву и выливается на поверхность. Однако на самом деле во время извержения, кроме указанных компонентов, явить себя миру может множество разных веществ.
Лава
Лава - это самый известный продукт, выделяемый в ходе активной вулканической деятельности. Именно на нее чаще всего указывают люди, отвечая на вопрос: «Что выходит из вулкана при извержении?». Фото данного раскаленного вещества можно увидеть в статье.
Лавовые массы представляют собой соединения кремния, алюминия и других металлов. Также существует интересный факт, связанный с ней: известно, что это единственный земной продукт, в котором можно найти все элементы, находящиеся в таблице Менделеева.
Лава - это раскаленная магма, которая вытекает из кратера вулкана и направляется вниз по его склонам. Во время подъема, состав подземной гостьи постоянно претерпевает изменения из-за атмосферных факторов. Кроме этого, большое количество газов, которые вместе с магмой поднимаются на поверхность, делают ее пузырчатой.
Средняя составляет 1000 градусов, поэтому она легко уничтожает все препятствия, возникающие у нее на пути.
Обломки
Не менее интересно рассмотреть, что выходит при извержении вулкана, кроме лавы. В разгаре процесса на поверхность земли выбрасываются огромные обломки, которые ученые назвали «тефра».
Из общей массы выделяют самые крупные обломки, получившие прозвище «вулканические бомбы». Эти фрагменты представляют собой жидкие продукты, которые во время выброса застывают прямо в воздухе. Размер таких камней может различаться: самые мелкие из них похожи на горошины, а наиболее крупные превышают размер грецкого ореха.
Пепел
Также, отвечая на вопрос «Что выходит из вулкана?», нельзя забывать о пепле. Именно он зачастую приводит к катастрофическим последствиям, поскольку выделяется даже при незначительном извержении, которое не может причинить вред людям.
Мелкие частицы пепла распространяются по воздуху с огромной скоростью - до 100 километров в час. Естественно, значительное количество этого вещества может попасть человеку в горло во время дыхания, поэтому при извержении следует закрывать лицо платком или специальным респиратором. Особенностью пепла является то, что он способен пересекать огромные расстояния даже минуя воду и возвышенности. Эти мелкие частицы настолько раскалены, что постоянно светятся в темное время суток.
Газы
Не стоит забывать и о том, что выходит из вулкана при извержении, кроме прочего, большое количество газов. В состав этой летучей смеси входят водород, сера и углерод. В незначительных количествах содержится бор, бромовая кислота, ртуть, металлы.
Все газы, которые выделяются из жерла вулкана во время извержения, имеют белый цвет. А если к газам примешивается тефра, то клубы приобретают черный оттенок. Зачастую именно по черному дыму, идущему из вулканического кратера, люди определяют, что скоро произойдет выброс и нужно эвакуироваться.
Кроме того, необходимо знать, что выходит из вулкана при извержении, помимо вышеперечисленных веществ. Это сильный запах сероводорода. Так, к примеру, на некоторых островах вулканический дух распространяется на сотни километров.
Примечательный факт: небольшое количество газа продолжает выделяться из жерла вулкана в течение нескольких лет со дня извержения. При этом такие выбросы очень ядовиты, а попадая в воду с дождями, они отравляют ее и делают непригодной для питья.
Каждый из нас многое слышал о вулканах, кому-то даже посчастливилось побывать на каком-то из них, но большинство имеют очень поверхностное представление о том, что такое вулкан, какова его природа, как они возникают и в чем заключается их природа. О том, что такое вулканы, какие они бывают, для чего они нужны - все о вулканах вы найдете в этой статье далее.
Что такое вулкан?По сути, вулкан - это дыра в земной коре. При извержении вулкана из недр Земли на поверхность через эту дыру извергаются очень горячие расплавленные горные породы. Вулканы, часто проявляющие активность, называются действующими. Вулканы, которые могут в будущем стать действующими, называются спящими. Потухшим называется вулкан, жизнедеятельность которого прекратилась навсегда.
Где находятся вулканы?В мире насчитывается примерно 840 действующих вулканов. Обычно за год происходит всего 20-30 извержений. Большинство вулканов находится вблизи от краев гигантских плит, которые составляют в своей совокупности внешние слои Земли. В мире каждые 30 секунд происходит землетрясение, и лишь некоторые из них представляют реальную опасность.
Строение вулканаДля тех, кто хочет узнать, из чего состоит вулкан, советуем детально и внимательно изучить следующие изображения:
Самый большой вулкан в мире - Мауна-Лоа на Гавайях в США, купол которого имеет длину 120 км и ширину 50 км. Вулкан Лоихи является активным вулканом у Гавайских островов. Он уходит под воду на 900 м и поднимется на поверхность в период от 10 тыс. до 100 тыс. лет. Этот вулкан вы можете наблюдать на фото далее:
Скоростные волны - это глубокие сейсмические волны, идущие сквозь землю со скоростью 18 тыс. км/ч. Они намного быстрее звука.
Что такое величайшее лавовое наводнение?В Исландии в 1783 г. случилось очень сильное трещинное извержение. При этом раскаленная масса растеклась на расстояние 65-70 км.
Когда люди ходили по морю?Вулкан Кат-май на Аляске, США, в 1912 г. изверг так много плавающей пемзы, что люди ходили по этому морю.
Сколько на земле действующих вулканов?В настоящее время на суше имеется примерно 1300 действующих вулканов. Под водой их тоже много, но число их колеблется, так как одни прекращают деятельность, а другие возникают. Каждый дремлющий вулкан может неожиданно взорваться. Следовательно, активными считаются те, вулканы, которые действовали хотя бы один раз за последние 10 тысяч лет.
Что такое вулканическое извержение?Вулканические извержения представляют собой серию взрывов, похожих на пушечные. Они продолжаются с интервалом в часы и минуты, а случаются в результате скопления под лавовой пробкой большого объема газа. Во время таких извержений могут отлетать части кратера, величина которых может достигать размера автобуса.
Что такое плинийское извержение?Когда раскаленная магма насыщается газом и заполняет вулкан, его жерло взрывается, выбрасывая скоростью, большей скорости звука в два раза. Извержение настолько сильное, что магма распадается на крошечные кусочки, а через несколько часов земля может оказаться под слоем пепла. Извержение Везувия в 79 г. имело такой же характер. При этом не смог спастись римский писатель Плиний, поэтому этот тип извержений называют плинийским.
Что такое стомболийское извержение?Если магма достаточно жидкая, то над озером лавы в кратере вулкана может сформироваться кора. При этом крупные пузыри газа выплывают и взрывают оболочку, выплескивая вулканические бомбы из полу расплавленной лавы и обломков лавовой породы. Такого рода извержения именуют стромболианскими от итальянского вулканического острова Стромболи.
Какое было самое мощное извержение вулкана?Самое мощное извержение вулкана случилось примерно 20 тыс. лет назад, когда разбушевался вулкан Тоба на острове Суматра в Индонезии. В его центре сформировался кратер протяженностью 100 км, а другая часть острова была захоронена под слоем вулканических пород толщиной более 300 м.
Почему погиби Помпеи?На протяжении всей истории человечества вулканы были опасны для живущих рядом с ними людей. В 79 г. римский город Помпеи был стерт с лица земли извергающимся вулканом Везувием. Даже в настоящее время сильнейшие извержения могут причинить вред людям.
Когда возникла легенда об Атлантиде?Примерно в 1645 г. до н. э. взорвался греческий остров Санторини. В результате этого была уничтожена минойская цивилизация. Этот факт послужил началом легенды о пропавшем материке Атлантида.
Полезные сведения о вулканах, гейзерах, фото вулкановСамыми опасными и непредсказуемыми объектами земной поверхности являются вулканы - геологические образования, возникающие над трещинами в земной коре, по которым извергаются на землю горячая магма, сжигающая все живое на своем пути, горячие газы и обломки горных пород.
При этом вулканы разделяются на действующие, уснувшие и потухшие . Изверженную магму называют лавой. Временами она неторопливо изливается из трещин, а иногда вулкан извергается сильным взрывом пара, золы, пыли и вулканического пепла. Именно эти процессы и приводят к последствиям, которые не приносят пользы людям. Человек на сегодня не имеет никаких средств для противостояние извержению вулкана, кроме как бегство.
Что такое пирокластические потоки? При обнажении жерла вулкана он разбивает породы и создает колоссальное количество обломков, пепла и пемзы - пирокластические материалы. При извержениях они первыми поднимаются по жерлу. После того как отверстие расширится, из него начинает изливаться магма. При этом пирокластическое облако делается таким густым, что не может смешаться с воздухом, чтобы подняться вверх. Из-за этого оно вытекает горячими лавинами - пирокластическими потоками, которые движутся с огромной скоростью, достигающей 200 км/ч. Они могут покрыть продуктами извержения большие территории.
В местах, где расходятся тектонические плиты, магма протекает через щели, образовывая трещинные вулканы . Быстро застывшей густой лавой формируются насыпные вулканы . При мощных извержениях вулкана в кратер оседает кальдера. В него зачастую стекает вода, а потом образуется озеро. Наиболее специфическими являются стратовулканы , которые сложены по очереди из слоев лавы и пепла.
Извергающаяся из очаговых и трещинных вулканов лава, как правило, текучая. Охладевая, она создает базальтовые породы, такие, как базальт, габбро и долерит. На месте становится породами типа андезита, трахита и риолита.
Базальтовые колонны. Плотный поток жидкой лавы при застывании может разламываться на гексагональные базальтовые колонны, напоминающие те, которые стоят у Великой дамбы в Северной Ирландии.
Лава пахоэхоэ. Иногда породы на поверхности быстро застывают, создавая тонкую кору над пока еще вязкой и раскаленной лавой. Если корка имеет толщину в несколько сантимеу-ров, то она до такой степени остывает, что по ней можно гулять. Однако если лава продолжает течь, то корка начинает морщится. Эту лаву гавайцы прозвали «пахоэхоэ», что обозначает «волнистая».
Лава аа. Если лава стремительно застывает в грубую массу, то ее называют «аа». При подводных извержениях вулканов, например на срединно-океанических хребтах, вода мгновенно остужает и разбивает лаву на маленькие гладкие частицы, которые называют «подушками».
Очаговые вулканы. Большинство вулканов лежат вдоль границ плит земной коры, так как они находятся над одиночным скоплением магмы, вытекающей на поверхность. Даже когда плита движется, такой очаг продолжает оставаться на месте, горит и прожигает ее в различных точках, образовывая цепь вулканов.
Вулканы могут извергать лаву двух типов: аа-лаву и волнистую лаву .
Аа-лава толще и окаменевает острыми обломками пород - вулканическими шлаками.
Волнистая лава представляет собой более текучую и насыщенную газами лаву. При затвердевании она создает породы с гладкой поверхностью, а иной раз стекает, образовывая длинные сталактиты. Выбрасываемые вулканами тучи пепла представляют собой порошок из лавы.
Как появляются гейзерыГорячие источники и гейзеры образовываются кипящей магмой. При протекании дождевая вода просачивается под землю и сталкивается с горячей магмой. За счет давления ее температура может повыситься, и тогда магма поднимется заново. Если при поднимании наверх горячая вода перемешивается с холодной, то она вытекает на поверхность в виде горячего источника. Если на своем пути она сталкивается с преградой, то она остается под давлением и после этого выплескивается сильной струей, называемой гейзером.
Отдельные вулканы могут взрываться мощнее, чем атомная бомба. Как правило, это бывает, если магма загустела и стала настолько вязкой, что заткнула жерло вулкана. Внутри него давление понемногу увеличивается до тех пор, пока магма не выбьет такую пробку. Сила извержений зачастую измеряется по количеству пепла, который был выплеснут в воздух. При протекании магмы под землей благодаря породам она приобретает разнообразные формы. Как правило, текущая магма затекает в трещины внутри горных пород, и этот процесс называется согласной интрузией. При этом образуются блюдцеобразные породы, такие, как лополиты, линзообразные - факолиты, или плоские пласты - силлы. Вязкая магма может надавить на породу с такой силой, что возникнут трещины, и этот процесс называется несогласной интрузией.
Прогноз извержения. Насколько реально?Предугадать время, когда вулкан проснется, чрезвычайно трудно. Извержения на Гавайях вполне спокойные, частые и относительно предсказуемые, однако большинство природных катастроф предсказывать трудно. Наклономер используют как одно из средств для определения приближающегося извержения. Он представляет собой прибор для установления крутизны склонов вулкана. В случае ее увеличения магма, находящаяся в центре вулкана, набухает, и может произойти извержение. Но следует помнить, что такие изменения точны лишь незадолго до извержения, в результате чего данный вид прогнозирования крайне опасен.
Вулканы существуют практически на каждом континенте, в том числе и на Антарктиде. Нет их только в Австралии. Основная часть вулканов расположена в зонах с повышенной сейсмической активностью, разломов коры Земли и там, где сталкиваются тектонические плиты. При этом места, где наблюдается наибольшая подземная активность (для получения более подробной информации ), наиболее подвержены возникновению извержений.
Вулканы делятся на действующие и «спящие». Вторые не менее опасны, поскольку могут активизироваться в любой момент. Обычно это сопровождается выбросами пара, рокотом, запахом серы, кислотными дождями, выделением газов и облаков пара.
Как распознать начало извержения?
Началу извержения вулкана предшествуют несколько явлений:- возрастает температура почвы, особенно на склонах;
- повышается выделение пара и газов;
- усиливается сейсмическая активность (фиксируются разные по силе подземные толчки);
- разбухает вулканический конус (возможно с изменением наклона поверхности вулкана).
- вулканические «бомбы» - обломки камней и куски лавы, разлетающиеся на значительное расстояние. Это еще одна причина, по которой проводится эвакуация жителей территорий, прилегающих к вулкану.
- пепел – наиболее страшное явление. Он может засыпать целый город толстым слоем и спастись от него невозможно. Тонны порошкообразного камня буквально хоронят под собой все живое.
- палящая туча из облаков пыли и газа, перемещаясь по склону с большой скоростью, сжигает все на своем пути. Спасти от нее может только погружение в воду.
- потоки грязи случаются не при каждом извержении, но также считаются одним из наиболее опасных явлений. Смесь земли, камней и обломков причиняет значительные разрушения.