Вулканы как феномен

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Сущность вулканов, признаки проявления их деятельности

вулкан извержение стихийный

Вулкан - это раскрытие, или разрыв в поверхности Земли или коре, которая позволяет горячей, расплавленной лаве, пеплу и газам выходить из глубины на поверхность. Вулканическая деятельность, предполагающая вытеснение породы, имеет тенденцию формировать скалы или объекты подобные горам в течение времени.

Вулканы вообще находятся там, где тектонические пласты разделяются или объединяются. Середина океанского горного хребта, как Горный хребет Центральной Атлантики, вызвала примеры вулканов с "расходящимися тектоническими пластинами"; Тихоокеанское Кольцо Огня вызвало примеры вулканов со "сходящимися тектоническими пластинами". В отличие от этих случаев, вулканы обычно не создаются на тех местах, где две тектонических пластины скользят мимо друг друга. Вулканы могут также сформироваться там, где кора Земли натягивается, и где кора становится тонкой, как в Восточно-Африканской зоне разломов, европейский рейнский Грабен с его вулканами Эйфель, Уэлльской Вулканической Области Gray-Clearwater и Трещины Рио-Гранде в Северной Америке.

Наконец, вулканы могут быть вызваны "магматическими выбросами", так называемыми "горячими точками". Эти горячие точки могут произойти вдалеке от границ пластов, как на Гавайских островах. Интересно, что вулканы горячей точки также найдены в других местах солнечной системы, особенно на скалистых планетах и спутниках планет.

2. Местоположения

Расходящиеся границы пластов

В середине океанских горных хребтов, две тектонических пластины отходят друг от друга. Новая океанская кора формируется горячей расплавленной породой, медленно охлаждающейся и укрепляющейся. В этих местах кора очень тонкая из-за напряжения тектонических пластин. Снижение давления из-за утончения коры приводит к адиабатному расширению, и частичному таянию мантии. Ее таяние причиняет вулканизм и делает новую океанскую кору. Главная часть середины океанских горных хребтов находится на дне океана, и наибольшая вулканическая деятельность - подводная. Черные курильщики (глубоководные выбросы обогащённых рудными компонентами растворов через подводящие каналы на дне океанов) - типичный пример этого вида вулканической деятельности. Там где середина океанского горного хребта поднимается выше уровня моря, такие вулканы как Гекла в Исландии формируются. Расходящиеся границы пластин создают новое дно океана и вулканические острова.

Сходящиеся границы пластов

Зоны субдукции, как их называют, являются местами, где две пластины, обычно океанская пластина и континентальная пластина, сталкиваются. В этом случае, океанские пластины пододвигаются или погружаются под континентальную пластину, формируя глубокую океанскую траншею на расстоянии от берега. Кора тогда тает от высокой температуры мантии и становится магмой. Это происходит из-за водного окружения, понижающего температуру таяния. Магма, созданная здесь, имеет тенденцию быть очень вязкой из-за высокого содержания в ней кварца, потому часто не достигает поверхности и охлаждается на глубине. Когда она действительно достигает поверхности, формируется вулкан. Типичные примеры для такого вида вулкана - это вулканы в Тихоокеанском Кольце Огня, гора Этна.

Горячие точки расположены не на горных хребтах тектонических пластин, а на вершине магматического выброса, где конвекция мантии Земли создает колонну горячего материала, который поднимается, пока не достигает коры, которая является более тонкой, чем в других областях Земли. Температура заставляет кору таять и формировать коридоры, которые могут выбросить магму. Поскольку тектонические пластины перемещаются, тогда как мантийная струя остается в том же самом месте, каждый вулкан становится бездействующим через некоторое время, и новый вулкан затем формируется из-за изменения пластины в горячей точке. Гавайские острова, как полагают, были сформированы таким образом, так же как Равнина Змеиной Реки, с Йеллоустонской Кальдерой, являющейся частью североамериканской пластины по горячей точке.

3. Причины возникновения

Достигая своей подошвы литосферы, постепенно охлаждающаяся масса мантии какой-то промежуток времени движется горизонтально. Нижняя часть плиты плавится. Так образуется магма. Извержение вулкана происходит из-за того что магму начинает покидать образованный в ней газ. Магма в своем очаге находится под высоким давлением. Но бывает и такое, что магме удается найти простой способ выхода на поверхность Земли, при таких ситуациях магма вытекает без каких-либо взрывов. Когда открывается «клапан» в Земле, давление в верху очага резко падает; внизу, где давление еще огромное, находящиеся в магме газы всё еще входят в её состав. Внутри начинают выделяться газовые пузыри: чем выше находится магма, тем их больше и больше; эти маленькие шарики из воздуха, затем пузыри вверх и тянут за собой вязкую магму. Возле поверхности образуется сплошная пенообразная масса (застывшая каменная пена по весу легче воды - это известная всем пемза). Выделение пузырьков из магмы прекращается полностью на поверхности, где, вырвавшись на воздух, из нее образуется текучая лава, пепел, горячие газы, пар и обломки горных пород. Благодаря нам, вы теперь знаете, как происходит извержение вулканы изнутри.

4. Предвестники извержений

Предвестники извержений

Большую роль для, защиты людей и отчасти объектов народного хозяйства от губительных последствий катастрофических извержений вулканов играет предсказание места, времени и силы их извержений.

По частоте и периодичности извержений, происшедших в историческое время, вулканы можно расчленить на три группы. В первой периодичность является в среднем постоянной, во второй -- не наблюдается и в третьей -- она наблюдается в течение нескольких столетий, а затем относительно надолго наступает покой. Для первой и частично третьей групп можно предположить, что образование магмы и, по-видимому, накопление в магматическом очаге происходят с постоянной скоростью. Объяснение не периодичности извержений во второй группе пока очень неопределенное.

Полный цикл извержения, или, как чаще говорят, полный эруптивный цикл, включает в себя следующие состояния: покоя, подготовки извержения, извержения и после изверженного состояния, переходящего в состояние покоя.

В состоянии покоя вулканический канал закрыт лавовой пробкой. В магматическом очаге находится остаточная после извержения магма, лишенная главной массы газообразных веществ, или он заполняется вновь образующейся магмой. В это время давление газов в очаге небольшое.

Подготовка к извержению может быть различной. Происходит ли в магматическом очаге ретроградное кипение или расширение вещества за счет фазовых переходов, повышение температуры или образование в кровле очага трещин, выделяющиеся при этом газы создают все возрастающее давление, в результате которого магма внедряется в вулканический канал, и, пока он закрыт лавовой пробкой, давление в нем сильно увеличивается.

Когда давление в канале превзойдет давление лавовой пробки и сил сцепления ее вещества, пробка разрушается, и начинается извержение. В зависимости от содержания газов в магме и в канале извержения бывают слабые и очень сильные, кратковременные (несколько часов и даже меньше) и очень длительные (месяцы и годы).

В некоторых случаях лавовая пробка не взрывается, а проплавляется (Ф. Перрет), вслед за чем начинается излияние лавы. После прекращения взрывов и излияния или выжимания лавы наступает переход к состоянию покоя. В это время в вулканическом канале снова образуется лавовая пробка или из обломков пород, осыпавшихся со стенок канала, часто бьют струи фумарольных, сольфатарных и мофетных газов. Когда же обильные выделения газов прекращаются, наступает состояние покоя.

Размещено на Allbest.ru