Сегодня мы рассмотрим такую интересную тему, как вулканы. Строение вулканов и их классификация подробно описаны в этой статье.
Вулканы свое название получили по имени Вулкана, бога огня. Они представляют собой геологические образования, которые возникают над трещинами и каналами в земной коре. Большие вулканы, которые извергаются на ваших глазах, ни с чем не сравнимое зрелище. На земную поверхность по трещинам и каналам выбрасываются лавы, обломки горных пород и горячие газы из магматических источников. Вулканы обычно представляют собой сложенные продуктами извержений отдельные горы. Они могут достигать в высоту больших размеров. Например, крупнейшие вулканы Африки - это Килиманджаро (5895 метров), Камерун (4100 метров) и Тейде (3718 метров).
Потухшие, уснувшие и действующие вулканы
К действующим относятся те, которые в настоящее время извергаются периодически или постоянно. Например, действующие вулканы Африки - это Ньирагонго, Меру, Карисимби, Фако, Тейде. Уснувшие - это такие вулканы, об извержениях которых сведений нет, однако они свою форму сохранили и локальные землетрясения происходят под ними. Потухшими именуются размытые и сильно разрушенные, не проявляющие активность вулканы. Фото действующего вулкана Ареналь, находящегося в Коста-Рике, представлено ниже.
Деление вулканов на трещинные и центральные
Вулканы разделяют по форме подводящих каналов на трещинные и центральные. Рассматривая строение вулкана (схема представлена ниже), следует отметить, что в верхней мантии могут находиться магматические очаги на глубине около 50-70 километров (например, камчатский вулкан Ключевская Сопка). Они могут быть также в земной коре, на глубине порядка 5-6 метров (итальянский вулкан Везувий) или глубже.
Длительные и кратковременные извержения
Извержения вулканов могут быть длительными (от нескольких лет до нескольких столетий) и кратковременными, которые измеряются часами. Можно отнести к их предвестникам акустические явления, вулканические землетрясения, изменения состава и магнитных свойств фумарольных газов, а также некоторые другие явления, отмечающиеся до того, как извергаются вулканы. Фото извергающегося вулкана представлено ниже.
Как начинается извержение?
Обычно оно начинается тем, что происходит усиление выбросов газов. Они выбрасываются сначала вместе с холодными, темными обломками лав, а потом и с раскаленными. В некоторых случаях эти выбросы сопровождаются излиянием лавы. От 1 до 5 км, в зависимости от силы взрывов, колеблется высота подъема насыщенных обломками лав и теплом паров воды, газов. А самые большие вулканы могут выбрасывать продукты извержения и на еще большую высоту. Например, в 1956 году на Камчатке при извержении вулкана Безымянного она составляла 45 километров. На расстояния от нескольких тысяч до десятков тысяч километров переносится выброшенный материал. Объем его достигает порой нескольких кубических километров. Концентрация в атмосфере вулканического пепла при некоторых извержениях бывает такой большой, что возникает темнота, сравнимая с темнотой в закрытом помещении. Она наблюдалась, в частности, поселке Ключи, находящемся в 40 км от вулкана Безымянного, в 1956 году.
Макет вулкана, представленный ниже, поможет вам понять его строение.
Что такое извержение?
Извержение - это чередование сильных и слабых взрывов, а также излияния лав. Максимальной силы взрывы именуются кульминационным пароксизом. Уменьшение силы взрывов и затем постепенное прекращение извержений наблюдается после них. Десятки км³ излившейся лавы выбрасывают самые большие вулканы. На фото ниже представлено строение вулкана. Схема эта дает наглядное представление о том, как он извергается.
Типы извержений
Не всегда одинаковы извержения вулкана. Выделяются 4 их типа в зависимости от вязкости лав и количества продуктов (твердых, газообразных и жидких): эксплозивный (вулканский), экструзивный (купольный), смешанный (стромболианский) и эффузивный (гавайский).
Гавайский тип, чаще всего создающий щитовидные вулканы, характеризуется довольно спокойным излиянием базальтовой (жидкой) лавы, которая образует в кратерах лавовые потоки и огненно-жидкие озера. Содержащиеся в небольшом количестве газы образуют фонтаны, которые выбрасывают капли и комки жидкой лавы, вытягивающиеся в тонкие стеклянные нити во время полета.
В стромболианском типе, который обычно создают страто-вулканы, вместе с довольно обильными излияниями лав андезитобазальтового и базальтового состава являются преобладающими небольшие взрывы, во время которых выбрасываются куски шлака, а также различные веретенообразные и витые бомбы.
В купольном типе именно газообразные вещества играют большую роль. Они производят взрывы, а также выбросы больших черных туч, переполненных множеством обломков лав. Небольшие потоки образуют вязкие лавы андезитового состава.
Продукты извержений
Твердыми, газообразными и жидкими бывают продукты извержения различных вулканов. Вулканические газы, которые выделяются как во время извержения (их называют эруптивными), так и во время спокойной деятельности вулкана (фурамольные) из трещин, находящихся на склонах вулкана, а также из его кратера, пирокластических пород и лавовых потоков, формируют горячие источники, проходя через подземные воды.
Лава - раскаленная очень вязкая или жидкая, в основном силикатная, масса, которая при извержениях вулканов изливается на поверхность Земли (см. на фото ниже вулкан в разрезе). При ее застывании формируются эффузивные горные породы.
Вулканиты (вулканические горные породы) - породы, которые образуются в результате извержения вулканов. Различают, в зависимости от того, какой характер имеет извержение, эффузивные, или излившиеся (диабазы, липариты, трахиты, андезиты, базальты и др.), пирокластические, или вулканогенно-обломочные (вулканические брекчии, туфы) вулканические горные породы.
Вулканические аппараты
Тектонический разлом (тектонический разрыв) - это происходящее из-за движений земной коры нарушение целостности горных пород (надвиги, взбросы, сдвиги, сбросы и др.).
На фото ниже представлен макет вулкана.
В зависимости от состава магмы и характера извержений на поверхности возникают сооружения различной высоты и формы. Каждый раз уникальным является строение вулкана. Рисунок, представленный выше - это лишь пример. Вулканические аппараты состоят из трещинного или трубообразного канала, жерла (верхней части канала), вулканообломочных продуктов и накоплений лав, окружающих с разных сторон канал, и кратера (воронкообразное или чашеобразное углубление на склоне или вершине вулкана, диаметр которого составляет от нескольких метров до нескольких километров). Самыми распространенными формами являются конусообразные, с преобладанием выбросов различного обломочного материала, и куполообразные (когда вязкая лава выжимается).
Не только через вершины основного кратера происходят извержения, но также и через побочные (иначе называемые паразитическими) кратеры, которые имеют вулканы. Строение вулканов характеризуется тем, что побочные кратеры находятся на склонах, а также на некотором удалении от вершин основного. Нередко при однократных извержениях газов, которые до земной поверхности пробивают канал, образуются воронкообразные впадины. Они окаймлены кольцевым валом, состоящим из глыб разных пород. Нередко такие воронки бывают заполнены водой. Они называются маарами. Иногда сильные извержения сопровождаются тем, что части вулканических сооружений обрушаются. Нередко это касается и местности, рядом с которой находятся вулканы. Строение вулканов иногда приводит и к ее обрушению. Впадины, которые образуются при этом, в диаметре достигают от нескольких до нескольких десятков километров. Их называют кальдерами.
Подводные вулканы
Строение вулканов мы разобрали. Следует отметить, что одной из их разновидностей является подводный, находящийся на дне водоема. Сегодня географические координаты вулканов такого типа сосредоточены, в основном, в пределах трех вулканических поясов: Атлантического, Средиземноморско-Индонезийского и Тихоокеанского. Согласно результатам изучения прошлого нашей планеты с точки зрения геологии, по своим масштабам, а также по объему продуктов выброса, поступавших из недр Земли, они существенно превосходят находящиеся на суше. Если ежегодно на суше из 20-30 извержений в среднем поступает до 1,5 км³ расплавленной магмы в год, то из подводных вулканов за это же время извергается в 12-15 раз больше материала. Активностью подводных вулканов поддерживается жизнь в водах океана возле его поверхности. А от нее, в свою очередь зависит объем парниковых газов, поглощаемых океаном.
Извержения подводных вулканов
Если водоем расположен над вулканическим очагом, пирокластический материал при извержении насыщается водой и разносится затем вокруг очага. Впервые такие отложения были описаны на Филиппинах. Они сформировались в ходе произошедшего в 1968 году извержения вулкана Тааль, который находится на дне озера. Отложения подобного типа представлены часто тонкими волнистыми слоями пемзы. Острова могут образовываться в результате извержения вулканов. Это, например, находящийся в Индийском океане вулканический остров Реюньон.
Причины вулканической деятельности
На тесную связь между подвижными участками земной коры и поясами вулканической деятельности указывает географическое размещение вулканов. Образующиеся в таких зонах разломы являются каналами, по которым к земной поверхности движется магма. Это происходит, по-видимому, под влиянием различных тектонических процессов. Когда давление газов, растворенных в магме, становится на глубине больше давления вышележащих, они начинают продвигаться к поверхности земли, увлекая за собой магму. Возможно, во время кристаллизации магмы создается газовое давление, когда паром и остаточными газами обогащается ее жидкая часть. Магма как будто вскипает. В очаге в результате выделения большого объема газообразных веществ создается высокое давление. Оно также может быть одной из причин начавшегося извержения.
Образование и строение вулкана - темы весьма интересные. В этой статье мы лишь вкратце их рассмотрели. Внутреннее строение вулкана до сих пор интересует множество исследователей. Они и по сей день занимаются его изучением.
Впервые еще в школьные годы мы знакомимся с тем, что такое вулкан. География дает нам возможность приблизиться к пониманию того, как устроена наша планета. Земля таит в себе множество загадок, разгадать которые предстоит следующим поколениям. Конечно, в школе нам рассказывают лишь основные моменты, когда изучается строение вулкана. 5 класс - не тот возраст, когда следует углубляться в эту тему. Однако иногда делать это можно и нужно. Надеемся, вы узнали что-то новое для себя из этой статьи.
