Вулканы и их деятельность

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вулканы и их деятельность относятся к грозным явлениям природы, перед которыми человек до настоящего времени чувствует себя беззащитным. Действительно, извержения с их мощными эруптивными тучами, насыщенными вулканическим пеплом и газом, поднимающимися до 50 км вверх, обильными камнепадами и пеплопадами, незабываемыми огненными фейерверками, раскаленными лавовыми и горячими пирокластическими потоками, спускающимися вниз по склонам вулканов, оставляют у людей неизгладимое впечатление, а часто и вызывают страх. При катастрофических извержениях пеплом и раскаленным лавовым материалом сжигаются и перекрываются леса, луга, - села и города, погибают люди. Особенно часто это происходит там, где ограничено жизненное пространство и люди вынуждены селиться на склонах вулканов, вблизи их активных центров. Это характерно для Средиземноморья, Индонезии, Гавайских о-вов, некоторых районов Америки и Африки. Вулкан - это раскрытие, или разрыв в поверхности Земли или коре, которая позволяет горячей, расплавленной лаве, пеплу и газам выходить из глубины на поверхность. Вулканы отдельные возвышенности над каналами и трещинами земной коры, по которым из глубинных магматических очагов выводятся на поверхность продукты извержения. Вулканы обычно имеют форму конуса с вершинным кратером (глубиной от нескольких до сотен метров и диаметром до 1,5 км). 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. Наконец, вулканы могут быть вызваны «магматическими выбросами», так называемыми «горячими точками». Эти горячие точки могут произойти вдалеке от границ пластов, как на Гавайских островах. 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. При подъеме магмы внешнее давление ослабевает, связанные с ней газы и жидкие продукты вырываются на поверхность, и происходит извержение вулкана. Если на поверхность выносятся древние горные породы, а не магма, и среди газов преобладает водяной пар, образовавшийся при нагревании подземных вод, то такое извержение называют фреатическим. К действующим относятся вулканы, извергавшиеся в историческое время или проявлявшие другие признаки активности (выброс газов и пара и проч.). Извержение вулкана может продолжаться несколько дней и даже месяцев. После сильного извержения вулкан снова приходит в состояние покоя на несколько лет и даже десятилетий. Такие вулканы и называются действующими. Некоторые ученые считают действующими те вулканы, о которых достоверно известно, что они извергались в течение последних 10 тыс. лет. Например, к действующим следовало относить вулкан Ареналь в Коста-Рике, поскольку при археологических раскопках стоянки первобытного человека в этом районе был обнаружен вулканический пепел, хотя впервые на памяти людей его извержение произошло в 1968, а до этого никаких признаков активности не проявлялось. Есть вулканы, которые извергались в давно прошедшие времена. Некоторые из них сохранили форму красивого конуса. О деятельности их у людей не сохранилось никаких сведений. Их называют потухшими. В древних вулканических областях встречаются глубоко разрушенные и размытые вулканы. В нашей стране такие области - Крым, Забайкалье и другие места. Если подняться на вершину действующего вулкана во время его спокойного состояния, то можно увидеть кратер (по-гречески - большая чаша) - глубокую впадину с обрывистыми стенками, похожую на гигантскую чашу. Дно кратера покрыто обломками крупных и мелких камней, а из трещин на дне и стенах кратера поднимаются струи и газы пара. Иногда они спокойно выходят из под камней и щелей, а иногда вырываются бурно со свистом и шипением. Кратер наполняют удушливые газы; поднимаясь вверх они образуют облачко на вершине вулкана. Месяцы и годы вулкан может спокойно куриться, пока не произойдет извержение. Этому событию часто предшествует землетрясение; слышится подземный гул, усиливается выделение паров и газов, сгущаются облака над вершиной вулкана. Потом под давлением газов, вырывающихся из недр земли, дно кратера взрывается. На тысячи метров выбрасываются густые черные тучи газов и паров воды, смешенных с пеплом, погружая во мрак окрестность. Одновременно со взрывом из кратера летят куски раскаленных камней, образуя гигантские снопы искр. Из черных, густых туч на землю сыплется пепел, иногда выпадают ливневые дожди, образуя потоки грязи, скатывающейся по склонам и заливающие окрестности. Блеск молний непрерывно прорезывает мрак. Вулкан грохочет и дрожит, а по жерлу его поднимется раскаленная лава. Она бурлит, переливается через край кратера и устремляется огненным потоком по склонам вулкана, уничтожая все на своем пути. При некоторых вулканических извержениях лава не изливается. Извержение вулканов происходит также на дне морей и океанов. Об этом узнают мореплаватели, когда внезапно видят столб пара над водой или плавающую на поверхности «каменную пену» - пемзу. Иногда суда наталкиваются на неожиданно проявившиеся мели, образованные новыми вулканами на дне моря. Со временем эти мели - изверженные массы - размываются морскими волнами и бесследно исчезают. Некоторые подводные вулканы образуют конусы, выступающие над поверхностью воды в виде островов. В древности люди не умели объяснить причины извержения вулканов. Поэтому это грозное явление природы повергало человека в ужас. Интересно, что вулканы горячей точки также найдены в других местах солнечной системы, особенно на скалистых планетах и спутниках планет. Во время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооружения с образованием кальдеры - крупной впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м. В настоящее время на земном шаре выявлено свыше 4 тыс. вулканов. Вулканы известны не только на Земле. На снимках, сделанных с космических аппаратов, обнаружены огромные древние кратеры на Марсе и множество действующих вулканов на Ио, спутнике Юпитера.

Вулканические продукты

Лава - это магма, изливающаяся на земную поверхность при извержениях, а затем затвердевающая. Излияние лавы может происходить из основного вершинного кратера, бокового кратера на склоне вулкана или из трещин, связанных с вулканическим очагом. Она стекает вниз по склону в виде лавового потока. В некоторых случаях происходит излияние лавы в рифтовых зонах огромной протяженности. Например, в Исландии в 1783 в пределах цепи кратеров Лаки, вытянувшейся вдоль тектонического разлома на расстояние ок. 20 км, произошло излияние ~12,5 км³ лавы, распределившейся на площади ~570 км².

Состав лавы. Твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержат в основном диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду. Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.