Где бывают вулканы. Извержение вулкана, вид из космоса

24 августа 79 года люди в ужасе смотрели на своего покровителя и не могли понять: чем же они так прогневали богов. Как случилось, что их защитник внезапно стал извергать пламя, которое растекалось по земле и уничтожало все на своем пути? Жители Помпей уже знали: неожиданно для всех проснулся вулкан. Что это такое, какими бывают вулканы и почему они внезапно просыпаются, мы рассмотрим сегодня в этой статье.

Что такое вулкан?

Вулкан - своего рода образование на поверхности земной коры, которое время от времени способно извергать пирокластические потоки (смесь пепла, газа и камней), вулканические газы, а также лаву. Именно в зонах вулканической активности открываются возможности для использования геотермальной энергии.

Виды вулканов

Учёными принята классификация вулканов на действующие, спящие и потухшие.

Действующими называют вулканы, которые извергаются в исторический период времени. Именно благодаря им можно понять, что такое вулкан и механизмы, которые заставляют его действовать, ведь непосредственное наблюдение за процессом дает намного больше информации, чем самые тщательные раскопки.
Спящими называют вулканы, которые в настоящее время не действуют, однако, существует большая вероятность их пробуждения.
К потухшим относят те вулканы, которые были активными в прошлом, однако на сегодняшний день вероятность их извержения приравнивается к нулю.

Какой формы бывают вулканы?

Если спросить школьника, какую форму имеет вулкан, он, несомненно, скажет, что тот похож на гору. И будет прав. Вулкан действительно имеет форму конуса, который образовался во время его извержения.

Вулканический конус имеет жерло - это своего рода выводной канал, по которому во время извержения подымается лава. Достаточно часто такой канал не один. Он может иметь несколько ответвлений, которые служат для вывода вулканических газов на поверхность. Жерло всегда заканчивается кратером. Именно в него выбрасываются все материалы при извержении. Любопытным фактом является то, что жерло открыто только в период активности вулкана. Остальное время оно закрыто, вплоть до следующего проявления активности.

Время, за которое сформировался вулканический конус, индивидуально. В основном оно зависит от того, какое количество материалов выбрасывает вулкан за время своего извержения. Некоторым для этого необходимо 10 тысяч лет, другие могут сформировать его за одно извержение.

Иногда случаются и противоположные процессы. Во время извержения вулканический конус рушится, и на его месте образовывается большая впадина - кальдера. Глубина такой впадины - не менее одного километра, а диаметр может достигать 16 км.

Почему извергаются вулканы?

Что такое вулкан, мы разобрались, но почему же происходит его извержение?

Как известно, наша планета не состоит из цельного куска камня. Она имеет свою структуру. Сверху - тонкая твёрдая «скорлупа», которую учёные называют литосферой. Её толщина составляет только 1% от радиуса земной шара. На практике это означает от 80 до 20 километров, в зависимости от того, суша это или дно океанов.

Под литосферой находится слой мантии. Его температура настолько высока, что мантия постоянно находится в жидком, или, скорее, вязком, состоянии. В центре находится твердое земное ядро.

В результате того, что литосферные плиты находятся в постоянном движении, могут возникать магматические очаги. Когда же они вырываются на поверхность земной коры, начинается извержение вулкана.

Что такое магма?

Здесь, наверное, необходимо разъяснить, что такое магма и какие очаги она может формировать.

Находясь в постоянном движении (хотя и незаметном для невооруженного глаза человека), литосферные плиты могут сталкиваться или наползать друг на друга. Чаще всего плиты, размеры которых больше, «побеждают» те, толщина которых меньше. Поэтому последние вынуждены погружаться в кипящую мантию, температура которой может достигать нескольких тысяч градусов. Естественно, при такой температуре плита начинает плавиться. Эта расплавленная порода с газами и парами воды и называется магмой. По своей структуре она более жидкая, чем мантия, а также более легкая.

Как происходит извержение вулкана?

Благодаря названным особенностям структуры магмы она начинает медленно подниматься и скапливаться в местах, которые называются очагами. Чаще всего такими очагами становятся места разлома земной коры.

Постепенно магма занимает все свободное пространство очага и за неимением другого выхода начинает подниматься по трещинам в земной коре. Если магма находит слабое место, она не упускает возможности вырваться на поверхность. При этом тонкие участки земной коры прорываются. Так происходит извержение вулкана.

Места вулканической активности

Так какие же места на планете, учитывая вулканическую активность, можно считать самыми опасными? Где расположены самые опасные вулканы мира? Давайте разбираться…

Мерапи (Индонезия) . Это крупнейший вулкан в Индонезии, к тому же самый активный. Он не дает забыть о себе местным жителям даже на один день, постоянно выпуская дым из своего кратера. При этом каждые два года случаются небольшие извержения. Но и крупных не приходится долго ждать: они случаются раз в 7-8 лет.
Если вы хотите знать, где находятся вулканы, то, наверное, должны совершить путешествие в Японию. Вот поистине «рай» вулканической активности. Взять, к примеру, Сакурадзима . Начиная с 1955 года, этот вулкан постоянно беспокоит местных жителей. Его активность и не думает уменьшаться, а последнее крупное извержение произошло не так давно - в 2009 году. Ещё сто лет назад вулкан имел собственный остров, однако благодаря лаве, которую он извергнул из себя, он сумел соединиться с полуостровом Осуми.
Асо . И снова Япония. Эта страна постоянно страдает от вулканической активности, и вулкан Асо - тому подтверждение. В 2011 году над ним появилось облако пепла, площадь которого составила более чем 100 километров. С того времени ученые постоянно фиксируют подземные толчки, которые могут свидетельствовать только об одном: вулкан Асо готов к новому извержению.
Этна . Это самый большой вулкан Италии, который интересен тем, что имеет не только главный кратер, но и множество мелких, расположенных по его склону. Кроме того, Этна отличается завидной активностью - небольшие извержения происходят раз в два-три месяца. Нужно сказать, что сицилийцы давно уже привыкли к такому соседству, и не боятся заселять склоны.
Везувий . Легендарный вулкан меньше своего итальянского брата практически в два раза, но это не мешает ему установить множество собственных рекордов. К примеру, Везувий - это именно тот вулкан, который уничтожил Помпеи. Однако это не единственный город, который пострадал от его активности. По данным ученых, Везувий более 80 раз уничтожал города, которым не посчастливилось находиться недалеко от его склонов. Последнее сильное извержение случилось в 1944 году.

Какой вулкан на планете можно назвать самым высоким?

Среди названных вулканов достаточно много рекордсменов. Но какой же может носить титул "Самый высокий вулкан на планете"?

Нужно учитывать: говоря "самый высокий", мы не имеем в виду высоту вулкана над окружающей местностью. Речь идет об абсолютной высотной отметке над уровнем моря.

Так, самым высоким действующим вулканом в мире учёные называют чилийца Охос-дель-Саладо. Долгое время его относили к спящим. Такой статус чилийца позволял носить звание «Самый высокий вулкан в мире» аргентинцу Льюльяйльяко. Однако в 1993 году Охос-дель-Саладо произвел выброс пепла. После этого он был тщательно обследован учёными, которым удалось обнаружить в его жерле фумаролы (выходы пара и газа). Таким образом, чилиец изменил свой статус, и, сам того не зная, принес облегчение многим школьникам и учителям, для которых выговорить название Льюльяйльяко не всегда просто.

Ради справедливости нужно сказать, что Охос-дель-Саладо не имеет высокого вулканического конуса. Он возвышается над поверхностью только на 2000 метров. В то время как относительная высота вулкана Льюльяйльяко почти 2,5 километра. Однако не нам спорить с учёными.

Вся правда о вулкане Йеллоустон

Вы не можете похвастаться, что знаете, что такое вулкан, если ни разу не слышали о Йеллоустоне, который расположен в США. Что же нам о нём известно?

Прежде всего, Йеллоустон - это не высокий вулкан, но его почему-то называют супервулканом. В чем же здесь дело? И почему обнаружить Йеллоустон удалось только в 60-х годах прошлого века, да и то при помощи спутников?

Дело в том, что конус Йеллоустона разрушился после его извержения, в результате чего образовалась кальдера. Учитывая ее гигантские размеры (150 км), немудрено, что люди не могли увидеть её с Земли. Но обрушение кратера не значит, что вулкан можно переквалифицировать в спящие.

Под кратером Йеллоустона до сих пор находится громадный очаг магмы. Если верить подсчётам ученых, её температура превышает 800 °С. Благодаря этому в Йеллоустоне образовалось множество термальных источников, а, кроме того, на поверхность земли постоянно выходят струи пара, сероводорода и углекислоты.

Об извержениях этого вулкана известно не так уж много. Учёные считают, что их было всего три: 2,1 млн, 1,27 млн и 640 тысяч лет назад. Учитывая периодичность извержений, можно сделать вывод, что мы может стать свидетелями следующего. Нужно сказать, что если такое и в самом деле случится, Землю ожидает следующий Ледниковый период.

Какие беды приносят вулканы?

Даже если не учитывать того, что Йеллоустон может внезапно проснуться, извержения, которые могут приготовить для нас другие вулканы мира, также нельзя назвать безобидными. Они приводят к огромным разрушениям, особенно если извержение случилось внезапно и не было времени предупредить или эвакуировать население.

Опасность представляет не только лава, которая способна уничтожить всё на своем пути и вызвать пожары. Не стоит забывать и о ядовитых газах, которые распространяются на огромные территории. Кроме того, извержение сопровождается выбросами пепла, который способен покрыть огромные пространства.

Что делать, если вулкан «ожил»?

Итак, если вы оказались не в то время и не в том месте, когда неожиданно проснулся вулкан, что же делать в такой ситуации?

Прежде всего, нужно знать, что скорость лавы не такая уж и большая, всего 40 км/час, поэтому убежать, или точнее, уехать, от нее вполне реально. Делать это нужно самым кратким путём, то есть перпендикулярно её движению. Если же это невозможно по каким-то причинам, нужно искать укрытие на возвышенности. Необходимо учитывать и вероятность пожара, поэтому при возможности необходимо очищать укрытие от пепла и раскалённых обломков.

На открытой местности вас может спасти водоем, хотя многое зависит от его глубины и силы, с которой извергается вулкан. Фото, которые были сделаны после извержения, показывают, что перед такой мощной силой человек часто оказывается беззащитным.

Если вы оказались в числе счастливчиков, и ваш дом уцелел после извержения, будьте готовы к тому, что провести там придется не менее недели.

А самое главное, не доверяйте тем, кто говорит, что «этот вулкан уже тысячи лет спит». Как показывает практика, проснуться может любой вулкан (фото разрушений это подтверждают), только не всегда есть кому об этом рассказать.

Извержение вулкана - явление, наглядно иллюстрирующее силу природы и человеческую беспомощность. Вулканы могут быть одновременно величественными, смертоносными, загадочными и вместе с тем очень живописными и даже полезными. Сегодня мы с вами детально разберем образование и строение вулкана, а также познакомимся с множеством других занимательных фактов по этой теме.

Что такое вулкан?

Вулкан - геологическое образование, которое возникает на месте разлома земной коры и извергает ряд продуктов: лаву, пепел, горючие газы, обломки горной породы. Когда наша планета только начинала свое существование, она практически полностью была устелена вулканами. Сейчас на Земле есть несколько районов, в которых сосредоточено основное количество вулканов. Все они располагаются вдоль тектонически активных областей и крупных разломов.

Магма и плиты

Из чего состоит та самая горючая жидкость, которая извергается из вулкана? Она представляет смесь расплавленной породы, со сгустками более тугоплавких пород и газовыми пузырьками. Чтобы понять, откуда происходит лава, нужно вспомнить строение земной коры. Вулканы нужно рассматривать как последнее звено большой системы.

Итак, Земля состоит из множества различных слоев, которые сгруппированы в три так называемых мега-слоя: ядро, мантия, кора. Люди обитают на наружной поверхности коры, ее толщина может колебаться от 5 км под океанами до 70 км под сушей. Кажется что это весьма солидная толщина, но если соизмерить ее с габаритами Земли, кора напоминают шкурку на яблоке.

Под внешней корой располагается самый толстый мега-слой - мантия. Она имеет высокую температуру, но практически не плавится и не растекается, ведь давление внутри планеты очень велико. Иногда мантия все же тает, образуя магму, которая пробивает себе путь через кору Земли. В 1960 году ученные создали революционную теорию, согласно которой Землю покрывают тектонические плиты. По этой теории, литосфера - жесткий материал, состоящий из коры и верхнего слоя мантии, делится на семь больших и несколько меньших пластин. Они неспешно дрейфуют по поверхности мантии, «смазанной» астеносферой - мягким слоем. То, что происходит на стыке плит, является основной причиной выброса магмы. В месте, где плиты встречаются, есть несколько вариантов их взаимодействия.

Отдаление плит друг от друга

В месте, где две пластины разошлись в стороны, формируется хребет. Это может произойти как на суше, так и под водой. Образовавшийся промежуток, заполняется отложениями астеносферы. Так как давление здесь невелико, твердая поверхность образуется на том же уровне. Охлаждаясь, поднявшаяся магма застывает и создает кору.

Одна плита заходит под другую

Если при ударе пластин одна из них зашла под другую и погрузилась в мантию, на этом месте образуется огромная впадина. Как правило, такое можно встретить на дне океана. Когда жесткий край плиты заталкивается в мантию, он нагревается и плавится.

Кора сминается

Это происходит в том случае, если при ударе тектонических плит, ни одна из них не находит себе место под другой. В результате такого взаимодействия пластин, образуются горы. Вулканической активности такой процесс не предполагает. Со временем, горный хребет, который образовался на стыке ползущих другу к другу плит, может расти, незаметно для человека.

Образование вулканов

Большинство вулканов образуются в местах, где одна тектоническая плита погрузилась под другую. Когда твердый край плавится в магме, он увеличивается в объеме. Поэтому расплавившаяся порода с огромной силой стремится наверх. Если давление достигает достаточного уровня, или горячая смесь находит трещину в коре, происходит выброс наружу. При этом истекающая магма (а точнее, уже лава), образует конусообразное строение вулканов. Какую вулкан имеет структуру и насколько он интенсивно извергается, зависит от состава магмы и других факторов.

Иногда магма выходит прямо посреди плиты. Чрезмерная активность магмы обусловлена ее перегревом. Вещество мантии постепенно проплавляет колодец, и создает горячую точку под определенной местностью земной поверхности. Время от времени магма прорывает кору и происходит извержение. Сама по себе горячая точка неподвижна, чего не скажешь про тектонические плиты. Поэтому с тысячелетиями, в таких местах образуется «строка умерших вулканов». Подобным образом, были созданы гавайские вулканы, возраст которых, по данным исследователей, достигает 70 миллионов лет. Теперь давайте разберем строение вулкана. Фото нам в этом поможет.

Из чего состоит вулкан?

Как можно увидеть на фото, приведенном выше, схема строения вулкана весьма проста. Основными компонентами вулкана являются: очаг, жерло, и кратер. Очаг - место, где образуется избыток магмы. Вверх раскаленная магма поднимается по жерлу. Таким образом, жерло - это канал объединяющий очаг и поверхность земли. Он образуется застывающей по пути магмой и сужается по мере приближения к поверхности Земли. И, наконец, кратер - это углубление на поверхности вулкана, которое имеют форму чаши. Диаметр кратера может достигать несколько километров. Таким образом, внутреннее строение вулкана несколько сложнее, чем внешнее, однако ничего особенного в нем нет.

Сила извержения

В некоторых вулканах магма сочится настолько медленно, что по ним спокойно можно ходить. Но есть и такие вулканы, извержение которых за считанные минуты разрушает все на своем пути, в радиусе нескольких километров. Тяжесть извержения обуславливается составом магмы и внутренним давлением газов. В магме растворяется весьма внушительное количество газа. Когда давление пород начинает превышать давление паров газа, он расширяется и образует пузырьки, которые называют везикулами. Они пытаются высвободиться наружу, и взрывают породу. После извержения часть пузырьков застывает в магме, в результате чего образуется пористая порода, из которой делают пемзу.

Характер извержения также зависит от вязкости магмы. Как известно, вязкостью называют способность противостоять потоку. Она является противоположностью текучести. Если у магмы высокая вязкость, то пузырькам газа будет сложно из нее выбраться, и они будут толкать вверх большее количество породы, что приведет к сильному извержению. Когда вязкость магмы невелика, газ быстро высвобождается из нее, поэтому лава не выбрасывается с такой силой. Обычно вязкость магмы зависит от содержания в ней кремния. Содержание газа в магме также играет важную роль. Чем оно больше, тем сильнее будет извержение. Количество газа в магме зависит от пород, входящих в ее состав. Строение вулканов не влияет на разрушительную силу извержения.

Основное количество извержений происходит поэтапно. На каждом из этапов своя степень разрушения. Если вязкость магмы и содержание в ней газов невелики, то лава будет не спеша течь по земле с минимальным количеством взрывов. Лавочные потоки могут нанести вред местной природе и инфраструктуре, однако из-за низкой скорости движения они не опасны для людей. В противном случае вулкан интенсивно выбрасывает магму в воздух. Столб извержения состоит обычно из горючего газа, твердого вулканического материала и пепла. При этом лава движется стремительно, уничтожая все на своем пути. А над вулканом образуется облако, диаметр которого может достигать сотни километров. Вот такие последствия могут вызвать вулканы.

Типы, строение кальдер и лавочных куполов

Услышав об извержении вулкана, человек сразу же представляет коническую гору, с вершины которой течет оранжевая лава. Это классическая схема строения вулкана. Но фактически такое понятие, как вулкан, описывает куда более широкий круг геологических явлений. Поэтому в принципе, вулканом можно назвать любое место Земли, где происходит выброс определенных пород из внутренней части планеты наружу.

Строение вулкана, описание которого было приведено выше, является самым распространенным, но не единственным. Бывают также кальдеры и лавочные купола.

Кальдера отличается от кратера огромными размерами (диаметр может достигать нескольких десятков километров). Вулканические кальдеры возникают по двум причинам: взрывные извержения вулканов, обрушение горных пород в полость, освободившуюся от магмы.

Кальдеры обрушения возникают в местах, где произошло массивное извержение лавы, вследствие которого магматический очаг полностью освободился. Оболочка, образовавшаяся над этой пустотой, со временем обрушивается, и возникает огромный кратер, внутри которого вполне вероятно зарождение нового вулкана. Одной из наиболее известных кальдер обрушения является кальдера Крейтер в Орегоне. Она была образована 7700 лет назад. Ее ширина составляет порядка 8 км. Со временем кальдера заполнилась талой и дождевой водой, образовав живописное озеро.

Взрывные кальдеры образуются несколько иным образом. Крупный магматический очаг поднимается на поверхность, он не может просочиться из-за плотной земной коры. Магма сжимается, а когда из-за падения давления в «резервуаре» газы расширяются, происходит огромный взрыв, которые влечет за собой образование крупной полости в Земле.

Что касается лавочных куполов, то они образуются в том случае, если давления недостаточно, чтобы разорвать породы земли. В результате создается выпуклость в верхней части вулкана, которая со временем может нарастать. Вот таким интересным может быть строение вулкана. Картинки некоторых кальдер выглядят, скорее, как оазис, нежели как место, в котором однажды произошло извержение - губительный для всего живого процесс.

Сколько вулканов на Земле?

Строение вулканов нам уже известно, теперь поговорим о том, как обстоит ситуация с вулканами на сегодняшний день. На нашей планете существует более 500 активных вулканов. Где-то столько же считаются спящими. Большое количество вулканов признано умершими. Такое разделение считается весьма субъективным. Критерием для определения активности вулкана является дата последнего извержения. Принято считать, что если последнее извержение произошло в исторический период (время, когда люди ведут запись событий), то вулкан активный. Если это случилось за пределами исторического периода, но ранее 10000 лет тому назад, то вулкан считают спящим. Ну и, наконец, вымершими называют те вулканы, которые не извергались последние 10 000 лет.

Из 500 действующих 10 вулканов извергаются ежедневно. Обычно эти извержения недостаточно велики, чтобы поставить под угрозу человеческую жизнь. Однако иногда происходят крупные извержения. За последние два столетия таковых было 19. В них погибло немногим более 1000 человек.

Польза вулканов

В это слабо верится, но столь ужасное явление как вулкан может быть полезным. Вулканические продукты, благодаря своим уникальным свойствам, находит применение во многих областях человеческой деятельности.

Самым древним применением вулканической породы, является строительство. Известный французский собор Клермон-Ферран полностью построен из темной лавы. Базальт, входящий в состав изверженного материала, часто используют в мощении дорог. Мелкие частички лавы применяют в производстве бетона и для фильтрации воды. Пемза служит отличным звукоизолятором. Ее частички входят также в состав канцелярских резинок и некоторых видов зубной пасты.

Вулканы извергают много ценных для промышленности металлов: медь, железо, цинк. Серу, собранную из вулканических продуктов, используют для производства спичек, красителей и удобрений. Горячая вода, получаемая естественным или искусственным путем из гейзеров, на специальных геотермальных станциях дает электроэнергию. В вулканах часто находят алмазы, золото, опал, аметист и топаз.

Проходя через вулканическую породу, вода насыщается серой, углекислым газом и кремнеземом, которые помогают при астме и заболеваниях дыхательных путей. На термальных станциях пациенты не только пьют целебную воду, но и купаются в отдельных источниках, принимают грязевые ванны и проходят курс дополнительного лечения.

Заключение

Сегодня мы обсудили такой увлекательный вопрос, как образование и строение вулканов. Резюмируя выше сказанное, можно сказать, что вулканы возникают из-за передвижения тектонических плит, и представляют собой выбросы магмы, которая, в свою очередь, является расплавленной мантией. Таким образом, рассматривая вулканы, нелишним будет вспомнить строение Земли. Вулканы состоят из очага, жерла и кратера. Они могут приносить как разрушительное действие, так и пользу для разных областей промышленности.

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). Во время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооружения с образованием кальдеры - крупной впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м. 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.

ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ВУЛКАНОВ Экструзивный (лавовый) купол (слева) имеет округлую в плане форму и крутые склоны, прорезанные глубокими бороздами. В жерле вулкана может образоваться пробка застывшей лавы, которая препятствует выделению газов, что впоследствии приводит к взрыву и разрушению купола. Крутосклонный пирокластический конус (справа) сложен чередующимися прослоями пепла и шлаков.

К действующим относятся вулканы, извергавшиеся в историческое время или проявлявшие другие признаки активности (выброс газов и пара и проч.). 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. См. также ВУЛКАНИЗМ .

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 ВУЛКАНЫ12,5 км3 лавы, распределившейся на площади ВУЛКАНЫ570 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.
Существует множество типов вулканических пород, различающихся по химическому составу. Чаще всего встречаются четыре типа, принадлежность к которым устанавливается по содержанию в породе диоксида кремния: базальт - 48-53%, андезит - 54-62%, дацит - 63-70%, риолит - 70-76% (см. таблицу). Породы, в которых количество диоксида кремния меньше, в большом количестве содержат магний и железо. При остывании лавы значительная часть расплава образует вулканическое стекло, в массе которого встречаются отдельные микроскопические кристаллы. Исключение составляют т.н. фенокристаллы - крупные кристаллы, образовавшиеся в магме еще в недрах Земли и вынесенные на поверхность потоком жидкой лавы. Чаще всего фенокристаллы представлены полевыми шпатами, оливином, пироксеном и кварцем. Породы, содержащие фенокристаллы, обычно называют порфиритами. Цвет вулканического стекла зависит от количества присутствующего в нем железа: чем больше железа, тем оно темнее. Таким образом, даже без химических анализов можно догадаться, что светлоокрашенная порода - это риолит или дацит, темноокрашенная - базальт, серого цвета - андезит. По различимым в породе минералам определяют ее тип. Так, например, оливин - минерал, содержащий железо и магний, характерен для базальтов, кварц - для риолитов. По мере поднятия магмы к поверхности выделяющиеся газы образуют крошечные пузырьки диаметром чаще до 1,5 мм, реже до 2,5 см. Они сохраняются в застывшей породе. Так образуются пузырчатые лавы. В зависимости от химического состава лавы различаются по вязкости, или текучести. При высоком содержании диоксида кремния (кремнезема) лава характеризуется высокой вязкостью. Вязкость магмы и лавы в большой степени определяет характер извержения и тип вулканических продуктов. Жидкие базальтовые лавы с низким содержанием кремнезема образуют протяженные лавовые потоки длиной более 100 км (например, известно, что один из лавовых потоков в Исландии протянулся на 145 км). Мощность лавовых потоков обычно составляет от 3 до 15 м. Более жидкие лавы образуют более тонкие потоки. На Гавайях обычны потоки толщиной 3-5 м. Когда на поверхности базальтового потока начинается затвердевание, его внутренняя часть может оставаться в жидком состоянии, продолжая течь и оставляя за собой вытянутую полость, или лавовый тоннель. Например, на о.Лансарот (Канарские о-ва) крупный лавовый тоннель прослеживается на протяжении 5 км. Поверхность лавового потока бывает ровной и волнистой (на Гавайях такая лава называется пахоэхоэ) или неровной (аа-лава). Горячая лава, обладающая высокой текучестью, может продвигаться со скоростью более 35 км/ч, однако чаще ее скорость не превышает нескольких метров в час. В медленно движущемся потоке куски застывшей верхней корки могут отваливаться и перекрываться лавой; в результате в придонной части формируется зона, обогащенная обломками. При застывании лавы иногда образуются столбчатые отдельности (многогранные вертикальные колонны диаметром от нескольких сантиметров до 3 м) или трещиноватость, перпендикулярная охлаждающейся поверхности. При излиянии лавы в кратер или кальдеру формируется лавовое озеро, которое со временем охлаждается. Например, такое озеро образовалось в одном из кратеров вулкана Килауэа на о.Гавайи во время извержений 1967-1968, когда лава поступала в этот кратер со скоростью 1,1*10 6 м3/ч (частично лава впоследствии возвратилась в жерло вулкана). В соседних кратерах за 6 месяцев толщина корки застывшей лавы на лавовых озерах достигла 6,4 м. Купола, маары и туфовые кольца. Очень вязкая лава (чаще всего дацитового состава) при извержениях через основной кратер или боковые трещины образует не потоки, а купол диаметром до 1,5 км и высотой до 600 м. Например, такой купол сформировался в кратере вулкана Сент-Хеленс (США) после исключительно сильного извержения в мае 1980. Давление под куполом может возрастать, а спустя несколько недель, месяцев или лет он может быть уничтожен при следующем извержении. В отдельных частях купола магма поднимается выше, чем в других, и в результате над его поверхностью выступают вулканические обелиски - глыбы или шпили застывшей лавы, часто высотой в десятки и сотни метров. После катастрофического извержения в 1902 вулкана Монтань-Пеле на о.Мартиника в кратере образовался лавовый шпиль, который за сутки вырастал на 9 м и в результате достиг высоты 250 м, а спустя год обрушился. На вулкане Усу на о.Хоккайдо (Япония) в 1942 в течение первых трех месяцев после извержения лавовый купол Сева-Синдзан вырос на 200 м. Слагавшая его вязкая лава пробилась сквозь толщу образовавшихся ранее осадков. Маар - вулканический кратер, образующийся при взрывном извержении (чаще всего при повышенной влажности пород) без излияния лавы. Кольцевой вал из обломочных пород, выброшенных взрывом, при этом не формируется, в отличие от туфовых колец - также кратеров взрывов, которые обычно окружены кольцами обломочных продуктов. Обломочный материал, выбрасываемый в воздух во время извержения, называют тефрой, или пирокластическими обломками. Так же называются и сформированные ими отложения. Обломки пирокластических пород бывают разного размера. Наиболее крупные из них - вулканические глыбы. Если продукты в момент выброса настолько жидки, что застывают и приобретают форму еще в воздухе, то образуются т.н. вулканические бомбы. Материал размером менее 0,4 см относят к пеплам, а обломки размером от горошины до грецкого ореха - к лапиллям. Затвердевшие отложения, состоящие из лапиллей, называются лапиллиевым туфом. Выделяются несколько видов тефры, различающихся по цвету и пористости. Светлоокрашенная, пористая, не тонущая в воде тефра называется пемзой. Темная пузырчатая тефра, состоящая из отдельностей лапиллиевой размерности, называется вулканическим шлаком. Кусочки жидкой лавы, недолго находящиеся в воздухе и не успевающие полностью затвердеть, образуют брызги, часто слагающие небольшие конусы разбрызгивания вблизи мест выхода лавовых потоков. Если эти брызги спекаются, формирующиеся пирокластические отложения называют агглютинатами. Взвешенная в воздухе смесь очень мелкого пирокластического материала и нагретого газа, выброшенная при извержении из кратера или трещин и движущаяся над поверхностью грунта со скоростью ВУЛКАНЫ100 км/ч, образует пепловые потоки. Они распространяются на многие километры, иногда преодолевая водные пространства и возвышенности. Эти образования известны также под названием палящих туч; они настолько раскалены, что светятся ночью. В пепловых потоках могут присутствовать также крупные обломки, в т.ч. и куски породы, вырванные из стенок жерла вулкана. Чаще всего палящие тучи образуются при обрушении столба пепла и газов, выбрасываемых вертикально из жерла. Под действием силы тяжести, противодействующей давлению извергаемых газов, краевые части столба начинают оседать и спускаться по склону вулкана в виде раскаленной лавины. В некоторых случаях палящие тучи возникают по периферии вулканического купола или в основании вулканического обелиска. Возможен также их выброс из кольцевых трещин вокруг кальдеры. Отложения пепловых потоков образуют вулканическую породу игнимбрит. Эти потоки транспортируют как мелкие, так и крупные фрагменты пемзы. Если игнимбриты отлагаются достаточно мощным слоем, внутренние горизонты могут иметь настолько высокую температуру, что обломки пемзы плавятся, образуя спекшийся игнимбрит, или спекшийся туф. По мере остывания породы в ее внутренних частях может образоваться столбчатая отдельность, причем менее четкой формы и крупнее, чем аналогичные структуры в лавовых потоках. Небольшие холмы, состоящие из пепла и глыб разной величины, образуются в результате направленного вулканического взрыва (как, например, при извержениях вулканов Сент-Хеленс в 1980 и Безымянного на Камчатке в 1965).
Направленные вулканические взрывы представляют собой довольно редкое явление. Созданные ими отложения легко спутать с отложениями обломочных пород, с которыми они часто соседствуют. Например, при извержении вулкана Сент-Хеленс непосредственно перед направленным взрывом произошел сход лавины щебня.
Подводные вулканические извержения. Если над вулканическим очагом расположен водоем, при извержении пирокластический материал насыщается водой и разносится вокруг очага. Отложения такого типа, впервые описанные на Филиппинах, сформировались в результате извержения в 1968 вулкана Тааль, находящегося на дне озера; они часто представлены тонкими волнистыми слоями пемзы.
Сели. С извержениями вулканов могут быть сопряжены сели, или грязекаменные потоки. Иногда их называют лахарами (первоначально описаны в Индонезии). Формирование лахаров не является частью вулканического процесса, а представляет собой одно из его последствий. На склонах действующих вулканов в изобилии накапливается рыхлый материал (пепел, лапилли, вулканические обломки), выбрасываемый из вулканов или выпадающий из палящих туч. Этот материал легко вовлекается в движение водой после дождей, при таянии льда и снега на склонах вулканов или прорывах бортов кратерных озер. Грязевые потоки с огромной скоростью устремляются вниз по руслам водотоков. При извержении вулкана Руис в Колумбии в ноябре 1985 сели, двигавшиеся со скоростью выше 40 км/ч, вынесли на предгорную равнину более 40 млн. м3 обломочного материала. При этом был разрушен город Армеро и погибло ок. 20 тыс. человек. Чаще всего такие сели сходят во время извержения или сразу после него. Это объясняется тем, что при извержениях, сопровождающихся выделением тепловой энергии, происходят таяние снега и льда, прорыв и спуск кратерных озер и нарушение стабильности склонов. Газы, выделяющиеся из магмы до и после извержения, имеют вид белых струй водяного пара. Когда к ним при извержении примешивается тефра, выбросы становятся серыми или черными. Слабое выделение газов в вулканических районах может продолжаться годами. Такие выходы горячих газов и паров через отверстия на дне кратера или склонах вулкана, а также на поверхности лавовых или пепловых потоков называют фумаролами. К особым типам фумарол относят сольфатары, содержащие соединения серы, и мофеты, в которых преобладает углекислый газ. Температура фумарольных газов близка к температуре магмы и может достигать 800° С, но может и снижаться до температуры кипения воды (ВУЛКАНЫ100° С), пары которой служат основной составляющей фумарол. Фумарольные газы зарождаются как в неглубоких приповерхностных горизонтах, так и на больших глубинах в раскаленных породах. В 1912 в результате извержения вулкана Новарупта на Аляске образовалась знаменитая Долина десяти тысяч дымов, где на поверхности вулканических выбросов площадью ок. 120 км2 возникло множество высокотемпературных фумарол. В настоящее время в Долине действует лишь несколько фумарол с довольно низкой температурой. Иногда от поверхности еще не остывшего лавового потока поднимаются белые струи пара; чаще всего это дождевая вода, нагревшаяся при соприкосновении с раскаленным потоком лавы.
Химический состав вулканических газов. Газ, выделяющийся из вулканов, на 50-85% состоит из водяного пара. Свыше 10% приходится на долю углекислого газа, ок. 5% составляет сернистый газ, 2-5% - хлористый водород и 0,02-0,05% - фтористый водород. Сероводород и газообразная сера обычно содержатся в малых количествах. Иногда присутствуют водород, метан и оксид углерода, а также небольшая примесь различных металлов. В газовых выделениях с поверхности лавового потока, покрытого растительностью, был обнаружен аммиак. Цунами - огромные морские волны, связанные главным образом с подводными землетрясениями, но иногда возникающие при вулканических извержениях на дне океана, которые могут вызвать образование нескольких волн, следующих с интервалом от нескольких минут до нескольких часов. Извержение вулкана Кракатау 26 августа 1883 и последующее обрушение его кальдеры сопровождалось цунами высотой более 30 м, повлекшим многочисленные человеческие жертвы на побережьях Явы и Суматры.
ТИПЫ ИЗВЕРЖЕНИЙ
Продукты, поступающие на поверхность при вулканических извержениях, существенно различаются по составу и объему. Сами извержения имеют различную интенсивность и продолжительность. На этих характеристиках и основана наиболее употребительная классификация типов извержений. Но бывает, что характер извержений меняется от одного события к другому, а иногда и в ходе одного и того же извержения. Плинианский тип называется по имени римского ученого Плиния Старшего, который погиб при извержении Везувия в 79 н.э. Извержения этого типа характеризуются наибольшей интенсивностью (в атмосферу на высоту 20-50 км выбрасывается большое количество пепла) и происходят непрерывно в течение нескольких часов и даже дней. Пемза дацитового или риолитового состава образуется из вязкой лавы. Продукты вулканических выбросов покрывают большую площадь, а их объем колеблется от 0,1 до 50 км3 и более. Извержение может завершиться обрушением вулканического сооружения и образованием кальдеры. Иногда при извержении возникают палящие тучи, но лавовые потоки образуются не всегда. Мелкий пепел сильным ветром со скоростью до 100 км/ч разносится на большие расстояния. Пепел, выброшенный в 1932 вулканом Серро-Асуль в Чили, был обнаружен в 3000 км от него. К плинианскому типу относится также сильное извержение вулкана Сент-Хеленс (шт. Вашингтон, США) 18 мая 1980, когда высота эруптивного столба достигала 6000 м. За 10 часов непрерывного извержения было выброшено ок. 0,1 км3 тефры и более 2,35 т сернистого ангидрида. При извержении Кракатау (Индонезия) в 1883 объем тефры составил 18 км3, а пепловое облако поднялось на высоту 80 км. Основная фаза этого извержения продолжалась примерно 18 часов. Анализ 25 наиболее сильных исторических извержений показывает, что периоды покоя, предшествовавшие плинианским извержениям, составляли в среднем 865 лет.
Пелейский тип. Извержения этого типа характеризуются очень вязкой лавой, затвердевающей до выхода из жерла с образованием одного или нескольких экструзивных куполов, выжиманием над ним обелиска, выбросами палящих туч. К этому типу относилось извержение в 1902 вулкана Монтань-Пеле на о.Мартиника.
Вулканский тип. Извержения этого типа (название происходит от о. Вулькано в Средиземном море) непродолжительны - от нескольких минут до нескольких часов, но возобновляются каждые несколько дней или недель на протяжении нескольких месяцев. Высота эруптивного столба достигает 20 км. Магма текучая, базальтового или андезитового состава. Характерно формирование лавовых потоков, а пепловые выбросы и экструзивные купола возникают не всегда. Вулканические сооружения построены из лавы и пирокластического материала (стратовулканы). Объем таких вулканических сооружений довольно велик - от 10 до 100 км3. Возраст стратовулканов составляет от 10 000 до 100 000 лет. Периодичность извержений отдельных вулканов не установлена. К этому типу относится вулкан Фуэго в Гватемале, который извергается каждые несколько лет, выбросы пепла базальтового состава иногда достигают стратосферы, а их объем при одном из извержений составил 0,1 км3.
Стромболианский тип. Этот тип назван по имени вулканического о. Стромболи в Средиземном море. Стромболианское извержение характеризуется непрерывной эруптивной деятельностью на протяжении нескольких месяцев или даже лет и не очень большой высотой эруптивного столба (редко выше 10 км). Известны случаи, когда происходило разбрызгивание лавы в радиусе ВУЛКАНЫ300 м, но почти вся она возвращалась в кратер. Характерны лавовые потоки. Пепловые покровы имеют меньшую площадь, чем при извержениях вулканского типа. Состав продуктов извержений обычно базальтовый, реже - андезитовый. Вулкан Стромболи находится в состоянии активности на протяжении более 400 лет, вулкан Ясур на о.Танна (Вануату) в Тихом океане - в течение более 200 лет. Строение жерл и характер извержений у этих вулканов очень близки. Некоторые извержения стромболианского типа создают шлаковые конусы, состоящие из базальтового или, реже, андезитового шлака. Диаметр шлакового конуса у основания колеблется от 0,25 до 2,5 км, средняя высота составляет 170 м. Шлаковые конусы обычно образуются в течение одного извержения, а вулканы называются моногенными. Так, например, при извержении вулкана Парикутин (Мексика) за период с начала его активности 20 февраля 1943 до окончания 9 марта 1952 образовался конус вулканического шлака высотой 300 м, пеплом были засыпаны окрестности, а лава распространилась на площади 18 км2 и уничтожила несколько населенных пунктов.
Гавайский тип извержений характеризуется излияниями жидкой базальтовой лавы. Фонтаны лавы, выбрасываемой из трещин или разломов, могут достигать в высоту 1000, а иногда и 2000 м. Пирокластических продуктов выбрасывается мало, большую их часть составляют брызги, падающие вблизи источника извержения. Лавы изливаются из трещин, отверстий (жерл), расположенных вдоль трещины, или кратеров, иногда вмещающих лавовые озера. Когда жерло только одно, лава растекается радиально, образуя щитовой вулкан с очень пологими - до 10° - склонами (у стратовулканов шлаковые конусы и крутизна склонов ок. 30°). Щитовые вулканы сложены слоями относительно тонких лавовых потоков и не содержат пепла (например, известные вулканы на о.Гавайи - Мауна-Лоа и Килауэа). Первые описания вулканов такого типа относятся к вулканам Исландии (например, вулкан Крабла на севере Исландии, расположенный в рифтовой зоне). Очень близки к гавайскому типу извержения вулкана Фурнез на о.Реюньон в Индийском океане.
Другие типы извержений. Известны и другие типы извержений, но они встречаются гораздо реже. В качестве примера можно привести подводное извержение вулкана Сюртсей в Исландии в 1965, в результате которого образовался остров.
РАСПРОСТРАНЕНИЕ ВУЛКАНОВ
Распределение вулканов по поверхности земного шара лучше всего объясняется теорией тектоники плит, согласно которой поверхность Земли состоит из мозаики подвижных литосферных плит. При их встречном движении происходит столкновение, и одна из плит погружается (поддвигается) под другую в т.н. зоне субдукции, к которой приурочены эпицентры землетрясений. Если плиты раздвигаются, между ними образуется рифтовая зона. Проявления вулканизма связаны с этими двумя ситуациями. Вулканы зоны субдукции располагаются по границе поддвигающихся плит. Известно, что океанские плиты, образующие дно Тихого океана, погружаются под материки и островные дуги. Области субдукции отмечены в рельефе дна океанов глубоководными желобами, параллельными берегу. Полагают, что в зонах погружения плит на глубинах 100-150 км формируется магма, при поднятии которой к поверхности происходит извержение вулканов. Поскольку угол погружения плиты часто близок к 45°, вулканы располагаются между сушей и глубоководным желобом примерно на расстоянии 100-150 км от оси последнего и в плане образуют вулканическую дугу, повторяющую очертания желоба и береговой линии. Иногда говорят об "огненном кольце" вулканов вокруг Тихого океана. Однако это кольцо прерывисто (как, например, в районе центральной и южной Калифорнии), т.к. субдукция происходит не повсеместно.

ВЕЛИЧАЙШАЯ ГОРА ЯПОНИИ ФУДЗИЯМА (3776 м над у.м.) - конус "спящего" с 1708 вулкана, покрытый снегом в течение большей части года.

Вулканы рифтовых зон существуют в осевой части Срединно-Атлантического хребта и вдоль Восточно-Африканской системы разломов. Есть вулканы, связанные с "горячими точками", располагающимися внутри плит в местах подъема к поверхности мантийных струй (богатой газами раскаленной магмы), например, вулканы Гавайских о-вов. Как полагают, цепь этих островов, вытянутая в западном направлении, образовалась в процессе дрейфа на запад Тихоокеанской плиты при движении над "горячей точкой". Сейчас эта "горячая точка" расположена под действующими вулканами о.Гавайи. По направлению к западу от этого острова возраст вулканов постепенно увеличивается. Тектоника плит определяет не только местоположение вулканов, но и тип вулканической деятельности. Гавайский тип извержений преобладает в районах "горячих точек" (вулкан Фурнез на о.Реюньон) и в рифтовых зонах. Плинианский, пелейский и вулканский типы характерны для зон субдукции. Известны и исключения, например, стромболианский тип наблюдается в различных геодинамических условиях. Вулканическая активность: повторяемость и пространственные закономерности. Ежегодно извергается приблизительно 60 вулканов, причем и в предшествовавший год происходило извержение примерно трети из них. Имеются сведения о 627 вулканах, извергавшихся за последние 10 тыс. лет, и о 530 - в историческое время, причем 80% из них приурочены к зонам субдукции. Наибольшая вулканическая активность наблюдается в Камчатском и Центрально-Американском регионах, более спокойны зоны Каскадного хребта, Южных Сандвичевых о-вов и южного Чили.
Вулканы и климат. Полагают, что после извержений вулканов средняя температура атмосферы Земли понижается на несколько градусов за счет выброса мельчайших частиц (менее 0,001 мм) в виде аэрозолей и вулканической пыли (при этом сульфатные аэрозоли и тонкая пыль при извержениях попадают в стратосферу) и сохраняется таковой в течение 1-2 лет. По всей вероятности, такое понижение температуры наблюдалось после извержения вулкана Агунг на о.Бали (Индонезия) в 1962.
ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ
Извержения вулканов угрожают жизни людей и наносят материальный ущерб. После 1600 в результате извержений и связанных с ними селей и цунами погибло 168 тыс. человек, жертвами болезней и голода, возникших после извержений, стали 95 тыс. человек. Вследствие извержения вулкана Монтань-Пеле в 1902 погибло 30 тыс. человек. В результате схода селей с вулкана Руис в Колумбии в 1985 погибли 20 тыс. человек. Извержение вулкана Кракатау в 1883 привело к образованию цунами, унесшего жизни 36 тыс. человек. Характер опасности зависит от действия разных факторов. Лавовые потоки разрушают здания, перекрывают дороги и сельскохозяйственные земли, которые на много столетий исключаются из хозяйственного использования, пока в результате процессов выветривания не сформируется новая почва. Темпы выветривания зависят от количества атмосферных осадков, температурного режима, условий стока и характера поверхности. Так, например, на более увлажненных склонах вулкана Этна в Италии земледелие на лавовых потоках возобновилось только через 300 лет после извержения. Вследствие вулканических извержений на крышах зданий накапливаются мощные слои пепла, что грозит их обрушением. Попадание в легкие мельчайших частиц пепла приводит к падежу скота. Взвесь пепла в воздухе представляет опасность для автомобильного и воздушного транспорта. Часто на время пеплопадов закрывают аэропорты. Пепловые потоки, представляющие собой раскаленную смесь взвешенного дисперсного материала и вулканических газов, перемещаются с большой скоростью. В результате от ожогов и удушья погибают люди, животные, растения и разрушаются дома. Древнеримские города Помпеи и Геркуланум попали в зону действия таких потоков и были засыпаны пеплом во время извержения вулкана Везувий. Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей. Иногда рельеф местности способствует тому, что вулканические газы (сернистый газ, хлористый водород или углекислый газ) распространяются близ поверхности земли, уничтожая растительность или загрязняя воздух в концентрациях, превышающих предельные допустимые нормы. Вулканические газы могут наносить и косвенный вред. Так, содержащиеся в них соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения. Огромные разрушения вызывают также грязекаменные потоки и цунами.
Прогноз извержений. Для прогноза извержений составляются карты вулканической опасности с показом характера и ареалов распространения продуктов прошлых извержений и ведется мониторинг предвестников извержений. К таким предвестникам относится частота слабых вулканических землетрясений; если обычно их количество не превышает 10 за одни сутки, то непосредственно перед извержением возрастает до нескольких сотен. Ведутся инструментальные наблюдения за самыми незначительными деформациями поверхности. Точность измерений вертикальных перемещений, фиксируемых, например, лазерными приборами, составляет ВУЛКАНЫ0,25 мм, горизонтальных - 6 мм, что позволяет выявлять наклон поверхности всего в 1 мм на полкилометра. Данные об изменениях высоты, расстояния и наклонов используются для выявления центра вспучивания, предшествующего извержению, или прогибания поверхности после него. Перед извержением повышаются температуры фумарол, иногда изменяется состав вулканических газов и интенсивность их выделения. Предвестниковые явления, предшествовавшие большинству достаточно полно документированных извержений, сходны между собой. Однако с уверенностью предсказать, когда именно произойдет извержение, очень трудно.
Вулканологические обсерватории. Для предупреждения возможного извержения ведутся систематические инструментальные наблюдения в специальных обсерваториях. Самая старая вулканологическая обсерватория была основана в 1841-1845 на Везувии в Италии, затем с 1912 начала действовать обсерватория на вулкане Килауэа на о.Гавайи и примерно в то же время - несколько обсерваторий в Японии. Мониторинг вулканов проводится также в США (в т.ч. на вулкане Сент-Хеленс), Индонезии в обсерватории у вулкана Мерапи на о.Ява, в Исландии, России Институтом вулканологии РАН (Камчатка), Рабауле (Папуа - Новая Гвинея), на островах Гваделупа и Мартиника в Вест-Индии, начаты программы мониторинга в Коста-Рике и Колумбии.
Методы оповещения. Предупреждать о грозящей вулканической опасности и принимать меры по уменьшению последствий должны гражданские власти, которым вулканологи предоставляют необходимую информацию. Система оповещения населения может быть звуковой (сирены) или световой (например, на шоссе у подножья вулкана Сакурадзима в Японии мигающие сигнальные огни предупреждают автомобилистов о выпадении пепла). Устанавливаются также предупреждающие приборы, которые срабатывают при повышенных концентрациях опасных вулканических газов, например сероводорода. На дорогах в опасных районах, где идет извержение, размещают дорожные заграждения. Уменьшение опасности, связанной с вулканическими извержениями. Для смягчения вулканической опасности используются как сложные инженерные сооружения, так и совсем простые способы. Например, при извержении вулкана Миякедзима в Японии в 1985 успешно применялось охлаждение фронта лавового потока морской водой. Устраивая искусственные бреши в застывшей лаве, ограничивающей потоки на склонах вулканов, удавалось изменять их направление. Для защиты от грязекаменных потоков - лахаров - применяют оградительные насыпи и дамбы, направляющие потоки в определенное русло. Для избежания возникновения лахара кратерное озеро иногда спускают с помощью тоннеля (вулкан Келуд на о.Ява в Индонезии). В некоторых районах устанавливают специальные системы слежения за грозовыми тучами, которые могли бы принести ливни и активизировать лахары. В местах выпадения продуктов извержения сооружают разнообразные навесы и безопасные убежища.
ЛИТЕРАТУРА
Лучицкий И.В. Основы палеовулканологии. М., 1971 Мелекесцев И.В. Вулканизм и рельефообразование. М., 1980 Влодавец В.И. Справочник по вулканологии. М., 1984 Действующие вулканы Камчатки, тт. 1-2. М., 1991

Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .

Вулкан на картинке внизу называется составным вулканом поскольку состоит из перемежающихся слоев лавы и пепла. За долгие периоды времени они образовали конус с крутыми склонами.

1. То место под земной корой, где собирается магма, называется очагом магмы или вулканической камерой

2. Жерло - основной канал в середине вулкана;

3. Дайка - заполненный магмой канал, идущий от жерла к поверхности;

4. Слои пепла и лавы;

5. Отверстие на самом верху вулкана, называется кратером;

6. Пыль, пепел и газы;

7. Кусочки лавы, называемые вулканическими бомбами.

Величественный конус на поверхности Земли - лишь верхушка вулкана. Каким бы большим ни казался вулкан, его наземная часть очень мала по сравнению с подземной, откуда поступает магма. Конус вулкана сложен продуктами его извержения. На вершине располагается кратер - чашеобразное углубление, иногда заполненное водой.

Вулкан питается через отверстие, называемое главным каналом, или жерлом. Через жерло выходят газы, а также обломки пород и расплавы, поднявшиеся с глубин, которые постепенно формируют рельеф на поверхности вулкана. С жерлом связана целая система вулканических трещин, боковых каналов и магматических очагов, расположенных от одного до десятков километров от поверхности Земли. Первичный магматический очаг находится на глубине 60-100 км, а вторичный магматический очаг, который непосредственно питает вулкан, - на глубине 20-30км. По мере продвижения магмы к поверхности в ней происходят значительные изменения.

Существуют маленькие вулканы, конус которых поднимается от поверхности Земли на несколько сотен метров. Есть огромные, достигающие 3000-5000 м. в высоту. Самый большой вулкан на планете Мауна-Лоа расположен на острове Гавайи. Он возвышается на 4170 м над уровнем моря, а его подошва покоится на глубине 5000 м. В итоге его высота составляет более 9 км.

Причины извержений. Среди причин извержений вулкана могут быть многочисленные химические, физические, геологические факторы. Поэтому извержения не всегда легко предсказать.

Если бутылку с газированным напитком, прежде чем открыть, потрясти, то растворенный в напитке газ при раскупоривании бутылки стремится вырваться, образуя пену. Так и в жерле вулкана пенящаяся магма выбрасывается освобождающимися из нее газами. Под давлением она поднимается по трещинам в земной коре и устремляется в жерло вулкана, чтобы извергнуться из кратера. Потеряв значительное количество газа, магма выливается из кратера и уже как лава течет по склонам вулкана.

Отчего же происходят извержения вулканов? Накопленное в глубине Земли тепло раскаляет вещество земного ядра. Температура его так высока, что это вещество должно было бы расплавиться, но под давлением верхних слоев земной коры оно удерживается в твердом состоянии. В тех местах, где давление верхних слоев ослабевает в связи с движением земной коры и образованием трещин, раскаленные массы переходят в жидкое состояние. Масса расплавленной породы (магма), насыщенная газами, под сильным давлением, расплавляя окружающие породы, прокладывает себе путь наверх. Бывает, что жерло уже забито застывшей лавой как пробкой, что создает условия для роста давления до тех пор, пока оно не окажется достаточно высоким, чтобы эту пробку вытолкнуть. Проникновение поверхностной воды, а также физические и химические процессы, происходящие в самой магме, также создают условия, при которых может произойти извержение вулкана.

Вулкан - геологическое образование на поверхности планеты, где расплавленные внутренние породы выходят на поверхность земли, образуя лаву, вулканические газы и камни, в виде вулканических бомб и пирокластических потоков. В переводе с латинского vulkanus - огонь

Наша планета состоит из нескольких слоев, как крутое яйцо. Поверхностный слой мощностью порядка 50 км называют земной корой (вроде скорлупы яйца). В некоторых местах, особенно на дне океанов, этот слой тоньше. Ниже под слоем коры до глубины 900 км расположена верхняя мантия. Под ней, до 2900 км, простирается нижняя мантия (обе мантии - как белок воображаемого яйца). И еще ниже, до отметки примерно 6300 км, располагается ядро (желток). Верхняя мантия и есть то место на планете, где образуется горячая начинка вулканов.

С продвижением от поверхности вглубь планеты температура повышается на один градус через каждые 33 метра. Ясно, что на глубине десятков километров температура достигает таких величин, что горные породы будут плавиться. Но возрастающее давление сдерживает этот процесс, устанавливается некое равновесие. Земная кора состоит из нескольких твердых литосферных плит, расположенных на слое мантии. Они плавают по ее поверхности, перемещаясь со скоростью 2 - 3 сантиметра в год. При движении на границах литосферных плит образуются разломы, которые называют рифтами.

Внутреннее устройство вулкана

Подвижки в земной коре - разломы, проседания, подъемы - приводят к нарушению равновесия между температурой и давлением в недрах планеты, падению давления и образованию магмы - расплавленной смеси минералов, насыщенной газами. Формируется очаг. Правда, как выяснилось, могут наблюдаться и приповерхностные очаги. Расплав, пробивая себе путь паром и газами, устремляется к поверхности земли - происходит взрыв и извержение вулкана. Поток сбрасывает излишнее давление и изливает лаву. На месте взрыва остается воронка - кальдера, представляющая собой чашеобразное углубление, откуда и течет лава.

Если газообразная составляющая магмы велика, лава разрывается на небольшие каплеобразные структуры и извержение приобретает вид огненного фонтана. Если газа и пара не слишком много, лава течет свободным потоком. Когда активная деятельность вулкана заканчивается, газ и пар еще продолжают выходить из трещин на склонах вулкана, образуя так называемые фумаролы.

Таким образом, возникновение и извержение вулканов привязано к местам повышенной внутренней активности планеты. На Земле отмечают три особо активных района: тихоокеанское побережье, средиземноморско- индонезийский пояс и атлантический пояс, расположенные на стыке континентальных и океанических плит.

Особенности вулканов

В целом механизм образования вулканов достаточно типичен, но некоторые особенности вносят дополнительные факторы, вроде места формирования вулкана, характеристик очага магмы, особенностей самой магмы и так далее. Говорят о разных видах вулканов в зависимости от конкретных их свойств. Так, их подразделяют на действующие, спящие и потухшие. Действующим считается вулкан, извергавшийся в историческое время или в голоцене. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможно извержение. Потухшими - на которых оно маловероятно.

Вулканы бывают трещинные и центральные. Трещинные могут не подниматься высоко над землей, имея вид трещин, из которых течет магма. В некоторых частях мира известны целые базальтовые реки , покрывающие сотни квадратных километров площади. Так на территории Сибири толщина этих потоков достигает нескольких километров - так называемые Сибирские траппы. Они образованы прорывом магмы в верхние слои земной коры с излиянием через трещины. Состоялось это событие порядка 240 млн лет назад, когда поверхность планеты еще достаточно активно формировалась. Центральные вулканы обычно имеют вид конуса, из которого во время извержения выходят газ и магма. Такие вулканы имеют канал, по которому поднимается магма - жерло - и один или несколько кратеров, откуда она затем изливается.

Вулканы, возвышающиеся над землей (горные вулканы), делят на несколько категорий. Конусообразные (стратовулканы) имеют классическую форму - усеченного конуса с кратером на вершине: Этна (Италия), Кракатау (Индонезия), Попокатепетль (Мексика), Пинатубо (Филиппины). Обычно они образуются в прибрежной зоне и на островах в зоне субдукции, там, где континентальный пласт надвигается на океанический. Эти вулканы отличаются редким, но мощным извержением. Они имеют слоистую структуру ("страто"- слой), которая пополняется при каждом извержении. Лава и пирокластические ("разломанные огнем") осколки постепенно образуют пологий склон вулкана, так как лава достаточно вязкая.

Щитообразные вулканы являются самыми крупными, но по виду это не заметно. Чаще всего они напоминают щит гладиатора, лежащий на земле. Примером может служить кратер Белкнам в каскаде гор центрального Орегона. Их низкие склоны обманчивы. Под ними находятся озера магмы, размерами превосходящие наземные горы . Их лава менее вязкая и движется дальше от места извержения, что и придает этим вулканам пологую форму. Их извержения часты и сопровождаются длительным излиянием лавы, благодаря чему подобные вулканы достигают огромных размеров.

Купольные вулканы называются так потому, что вязкая гранитная магма не может стечь вниз по склону и застывает наверху, образуя купол и затыкая жерло. Со временем он будет сорван накопившимися газами.

Шлаковые конусы образуются нагромождением крупных фрагментов пористого шлака вокруг кратера, а мелкие формируют склон. В высоту такие вулканы незначительны, и как правило, извергаются один раз.

Интересна гипотеза "горячих точек", объясняющая появление вулканических хребтов, состоящих из цепочек вулканов. Эти точки являются фиксированными и представляют собой некие зоны, внутри которых мантийные струи достигают поверхности земли. Над ними возникают активные вулканы и, в случае подводного расположения, могут появиться острова . При движении литосферных плит вулканы смещаются вместе с ними и уходят от мантийной струи, засыпая. А "горячая точка" (плюм ) прожигает литосферную плиту прямо над собой, образуя новый вулкан. Со временем образуется цепочка вулканов - вулканический хребет.

В наличие "горячей точки" подозревают и Йеллоустоун - древний супервулкан на территории Америки, о котором сейчас так много разговоров. Супервулканы наиболее коварны из всего взрывоопасного семейства. Когда они извергаются, то взрывают сами себя, разрушая, а не создавая высокие сооружения. Их магматические очаги колоссальны, а такого узнаваемого кратера нет. Они не похожи на вулканы. Так в Йеллоустоуне существует несколько мест древнего выхода лавы. Полагают, что они объясняются наличием плюма, который вследствие движения литосферной плиты, проделывает каждый раз новое отверстие для сброса накопившейся магмы. Напомним, что этот супервулкан извергался пять раз - 6 млн лет назад, 4 млн лет назад, 2,1 млн лет назад, 1,27 млн лет назад и 640 тысяч лет назад. И сейчас ученые считают, что шансы нового суперизвержения достаточно высоки. Гигант просыпается и некоторые симптомы весьма тревожат исследователей.

Подводные вулканы

В океанах также существуют зоны вулканической деятельности, где работают подводные вулканы и образуются цепи подводных гор и островов. Это вулканы островных дуг и активных окраин континентов, извержения которых часто имеют характер катастроф. К ним принадлежит большая часть вулканов, возвышающихся над уровнем моря . В океанических рифтовых зонах часто образуются трещины и разломы, через которую течет магма. Толщина земной коры на дне океана меньше и она легче разрушается.

Практически все острова и подводные горы внутренних частей океана либо являются действующими вулканами, либо были ими в прошлом. В южной части Тихого океана существует целый пояс островных и подводных вулканов типа "горячих точек" (к примеру Гавайские острова и Императорский подводный хребет). Он расположен перпендикулярно рифтовой зоне Восточно- Тихоокеанского поднятия и находится на участке, где скорость расхождения максимальна. Вулканизм окраинных морей изучен слабо. Мелководные вулканы расположены на коре континентального типа и малочисленны.

На Земле известно более 1500 действующих вулканов. Из них 95% расположены на местах схождения (расхождения) двух плит. Еще 5% образованы "горячими точками". И 80% от общего числа являются подводными и располагаются вдоль океанических хребтов и разломов.

А вообще кое- чем в этой жизни мы с Вами обязаны этим горячим парням - вулканам. Атмосферу и водную оболочку планеты создали именно они, поверхность, во многом, тоже. И не только. Антропологи обратили внимание, что все вторичные цивилизации выбирали для жизни места с повышенной тектонической активностью, с наличием в окрестностях вулканов. По-видимому, здесь ночи были теплее, остывающими вулканическими полями можно было пользоваться, как печью, на них можно найти сварившихся животных , чье мясо быстро распробовали предки. Астрофизики считают, что важна была разумная середина, так как и слишком активная вулканическая деятельность может сделать планету непригодной для жизни, утопив ее в потоках лавы и газа, и слабая тектоническая активность ведет к исчезновению углекислого газа и стерилизации планеты. Так что, вулканы, давайте жить дружно!

Друзья! Мы потратили много сил на создание проекта. При копировании материала, пожалуйста, ставьте ссылку на оригинал!