С древних времен человечество было очаровано и в то же время запугано силой вулканов. В то время многие исследователи пытались изучить тайные знания о происхождении и огромности разрушительных внутренностей этих гигантов. Сегодня сотни ученых следят за вулканами и их активностью, по мере возможности предотвращая катастрофы, способные уничтожить нашу планету.
Вулканы и вулканизм
Термин «вулкан» происходит от имени римского бога огня Вулкана . Древние римляне считали, что этот бог жил внутри горы на острове Вулкано, где работал кузнецом, что объясняло шум, удары и искры огня, исходящие изнутри горы.
Считалось, что он делал там наконечники стрел для Марса и доспехи для Геракла . Вулканус был известен своей порывистостью, из-за чего время от времени пугал население, проживающее в близлежащих районах, опасными взрывами лавы и огненными шарами.
Сегодня мы знаем, что это всего лишь древние мифы и что вулкан на самом деле представляет собой трещину или отверстие в земной коре, из которого выходит вода.
Этот термин также используется в разговорной речи для описания всей формы рельефа — горы, состоящей из скального материала, который накапливается вокруг этого образования, потому что формально его следует описывать такими терминами, как гора или вулканический купол , или вулканический конус.
Формирование вулканических конусов и других форм вулканического рельефа связано с процессом, называемым вулканизмом. Это напрямую связано с высоким давлением магмы , мигрирующей внутри Земли на ее поверхность.
Структура вулкана
Каждый вулкан имеет несколько основных строительных элементов. Основные части различают:
Магматический очаг — резервуар, в котором присутствует магма, расположенный на глубине от нескольких до нескольких десятков километров ниже поверхности вулкана. Образуется в результате плавления горных пород.
Вулканический канал — это своеобразный водовод в виде вытянутой щели или цилиндрической трубы, соединяющий магматический очаг с поверхностью Земли.
Кратер — воронка, являющаяся конечным элементом вулканического русла. Его диаметр может достигать нескольких сотен километров.
На вершине вулканической горы находится главный кратер. Если магма находит новые пути выхода на поверхность Земли и создает новые каналы, то образуются боковые кратеры.
Кальдера — круглая, огромная впадина, образованная, среди прочего, при сильном извержении, когда разрушается весь вулкан или его вершина, или в результате обрушения вулкана в очаг магмы (например, Кракатау в Индонезии или Кратер-Лейк в США).
Типы вулканического материала
Во время вулканической деятельности на поверхность Земли выбрасываются:
Лава – это магма, излившаяся из недр Земли. Он состоит в основном из:
В связи с различиями в химическом составе лавы различают:
кислая (большое количество кремнезема, легкая, вязкая, течет медленно, короткими струйками);
щелочной (небольшое количество кремнезема, много металлических материалов, жидкий, тяжелый, менее вязкий, чем кислый, создает большие лужи);
нейтральные (промежуточные признаки между вышеперечисленными типами).
Извержение вулкана в Исландии
Вулканические газы — состоят в основном из углекислого и монооксида углерода, паров воды, водорода, хлора, сероводорода и диоксида серы. Выброс самих газов называется вулканическим выдыханием и по температуре дымов подразделяется на:
мофеты – пары с температурой ниже 100 градусов Цельсия, в основном углекислый газ;
сольфатара – перегретый пар температурой 100-200 градусов Цельсия с соединениями серы;
фумаролы — все вулканические газы и водяной пар, достигающие температуры от 200 до 800 градусов Цельсия.
Пирокластические материалы – это рыхлые обломки горных пород, которые подразделяются по размерам:
вулканические бомбы — большие куски лавы, застывшие в воздухе. Их длина не менее 5 см, но они могут достигать очень больших размеров (даже превышающих метр);
лапиль — мелкая галька (от 2 мм до 5 см), образовавшаяся из застывшей лавы;
песок и вулканический пепел – размером в одну десятую миллиметра частицы вулканического пепла, которые могут осесть на суше (туф) или в воде (туф);
пемза — материал, который образуется из вспенивающейся горячей лавы . Он очень легкий, содержит большое количество газов и имеет пористую структуру.
Порваки — иначе ксенолиты, представляют собой оторванные лавой и выброшенные из вулкана обломки горных пород, из которых построена вулканическая труба.
Классификация вулканов
Вулканы можно разделить на из-за их фаз активности, откуда течет магма, типа вулканического материала и формы извержения.
Фазы активности — здесь различаем вулканы:
Активные , то есть извергающиеся время от времени или постоянно проявляющие свою активность, например Этна и Везувий в Италии, Камерун в Камеруне, Ключевская Сопка в России, Мауна-Лоа на Гавайях.
Бездействующие или бездействующие , т.е. те, которые проявляли свою активность в исторические времена, а в настоящее время не проявляют активности, хотя она может проявиться даже после очень длительного периода покоя, например Тамбора в Индонезии, Фудзи в Японии, Орисаба в Мексике.
Потухшие вулканы, которые никогда не проявляли признаков активности, например, Килиманджаро в Танзании, Эльбрус в России, гора Св. Анна и Сленжа в Польше.
Место выхода магмы:
Щитовые вулканы — широкие и плоские возвышенности, на которых не бывает сильных извержений. Магма течет изнутри (например, Мауна-Кеа на Гавайях).
Конусные вулканы — магма вытекает из устья вулканического жерла.
Линейные (трещинные) вулканы – из-под земли извергается магма.
Тип вулканического материала:
Лавовые вулканы (Гавайские, Эффузивные) — основным вулканическим материалом, выходящим на поверхность, является лава . Они извергаются довольно часто, но извержение носит мирный характер (например, Гекла в Исландии, Мауна-Лоа на Гавайях).
Взрывоопасные вулканы — в первую очередь выбрасывают вулканические газы, пепел и пыль. Они образуют крутые конусы (например, Ключевская сопка в России, Майон на Филиппинах).
Стратовулканы , то есть смешанные вулканы, чередуют спокойно изливающуюся лаву и яростно извергающие каменные крошки (например, Эребус в Антарктиде, Стромболи в Италии, Пико де Тейде на Канарских островах).
Вулканы на Земле
Предполагается, что за последние 10 000 лет на суше действовало около 1500 вулканов . Многие действующие вулканы, вероятно, расположены в подводных районах. Другие вулканы бездействуют, в настоящее время не проявляют признаков извержения, но могут стать активными в любое время в будущем. Другие считаются «вымершими».
Большинство вулканов находится в так называемых горячие точки и на границах тектонических плит литосферы . Наибольшее их количество находится на дне океана, хотя это небольшие и довольно безобидные подводные вулканы.
Извержение вулкана
Если говорить о мощности и размерах вулканов и количестве вулканических извержений, то их крупнейшее скопление (около 90% действующих вулканов на суше) находится в так называемой Огненное кольцо Тихого океана , опоясывающее берега Тихого океана (от Северной и Южной Америки, через цепь Алеутских островов к восточному побережью Азии и Океании).
Исторические извержения
Один из самых известных вулканов — Везувий, расположенный в Неаполитанском заливе на юге Италии. За последние 2000 лет он извергался более 50 раз. В 79 году нашей эры взрыв накрыл Помпеи за несколько часов.
Его следующее извержение в 1631 году унесло жизни около 4000 человек . В 1669 году на Сицилии Этна выпустила реку лавы по улицам Катании, в результате чего погибло около 20 000 человек.
В 1815 г. В 2010 году водовороты и цунами от извержения вулкана Гунунг Тамбора на острове Сумбава в Индонезии унесли жизни 12 000 человек. Спустя десятилетия другой индонезийский вулкан, Кракатау, во время извержения опустошил сотни деревень, в том числе на Яве и Суматре. Погибло около 36 000 человек.
Пыль, оставшаяся в атмосфере, заставила Луну казаться синей, а иногда даже зеленой в течение почти двух лет.
В 1902 году В 2007 году извержение вулкана Монтань-Пеле на острове Мартиника отравило город Сен-Пьер смертоносным газом и горячим пеплом, в результате чего погибло 29 933 человека из 29 937 его жителей.
В 1980 году в результате извержения вулкана Св. Хеленс, штат Вашингтон, унесло жизни 57 человек, а последствия одного только извержения были видны в 48 материковых штатах.
Скандальные эффекты или позитивные изменения?
Казалось бы, весь процесс вулканизма связан только с разрушительной, огромной огневой мощью. Ведь сама стихия и извержения вулканов наносят ущерб природе и хозяйственной деятельности человека.
Вулканы уничтожают человеческие достижения, стирают с лица земли дома, постройки, памятники, леса, поля, парализуют воздушное сообщение, торговлю, экономику и, наконец, убивают людей.
Они способствуют образованию цунами, изменению рельефа и климата — опыление уменьшает приток солнечного света и снижает температуру.
Однако оказывается, что вулканизм может и положительно влиять на природу и человека. Ну а горные породы и вулканический пепел способствуют образованию плодородных и плодородных почв, а некоторые вулканические материалы используются в строительстве.
Извержение вулкана в море
Кроме того, магматические породы являются отличным источником месторождений меди, урана, цинка, свинца и руды. Некоторые извержения вулканов снижают глобальные температуры, например, извержение Пинатубо в 1991 году на Филиппинах, в результате которого температура Земли снизилась на 0,5 градуса Цельсия.
Сами вулканические районы очень привлекательны и охотно посещаются туристами. Кроме того, они изобилуют термальными и минеральными водами, что является дополнительным туристическим активом.
Благодаря вулканам мы также можем наслаждаться более красивыми закатами. Крошечные частицы вулканического пепла, которые распространились по атмосфере после извержения, рассеивают солнечный свет, так что на закате мы можем наблюдать окружающие их красивые оранжевые круги.
Интересный факт : недалеко от Неаполя есть вулканическая область, называемая Флегрейскими полями. На его территории находится 24 кратера и вулканических конуса, под которыми скрыт супервулкан. Его взрыв может уничтожить всю Европу.