Що таке вулкан та вулканізм. Райони вулканічної активності

Вулкани- це геологічні утворення на поверхні земної кори або кори іншої планети, де магма виходить на поверхню, утворюючи лаву, вулканічні гази, каміння (вулканічні бомби) та пірокластичні потоки.

Слово «вулкан» походить від давньоримської міфології і походить від імені давньоримського бога вогню Вулкана.

Наука, що вивчає вулкани, – вулканологія, геоморфологія.

Вулкани класифікуються за формою (щитовидні, стратовулкани, шлакові конуси, купольні), активності (діючі, сплячі, згаслі), місцезнаходження (наземні, підводні, підльодовикові) та ін.

Вулканічна активність

Вулкани поділяються в залежності від ступеня вулканічної активності на діючі, сплячі, згаслі та дрімлі. Чинним вулканом прийнято вважати вулкан, що вивергався в історичний період або в голоцені. Поняття активне досить неточне, оскільки вулкан, що має діючі фумароли, деякі вчені відносять до активних, а деякі до згаслих. Сплячими вважаються недіючі вулкани, у яких можливі виверження, а згаслими - у яких малоймовірні.

Водночас серед вулканологів немає єдиної думки, як визначити активний вулкан. Період активності вулкана може тривати від кількох місяців до кількох мільйонів років. Багато вулканів виявляли вулканічну активність кілька десятків тисяч років тому, але нині не вважаються чинними.

Астрофізики, в історичному аспекті, вважають, що вулканічна активність, викликана, своєю чергою, припливним впливом інших небесних тіл, може сприяти появі життя. Зокрема, саме вулкани зробили внесок у формування земної атмосфери та гідросфери, викинувши значну кількість вуглекислого газу та водяної пари. Вчені також зазначають, що надто активний вулканізм, як, наприклад, на супутнику Юпітера Іо, може зробити поверхню планети непридатною для життя. У той самий час слабка тектонічна активність веде до зникнення вуглекислого газу та стерилізації планети. «Ці два випадки являють собою потенційні межі проживання планет і існують поряд з традиційними параметрами зон життя для систем маломасивних зірок головної послідовності», - пишуть вчені.

Типи вулканічних споруд

У загальному вигляді вулкани поділяються на лінійні та центральні, проте цей поділ умовний, оскільки більшість вулканів приурочені до лінійних тектонічних порушень (розломів) у земній корі.

Лінійні вулкани або вулкани тріщинного типу, мають протяжні канали, що підводять, пов'язаними з глибоким розколом кори. Як правило, з таких тріщин виливається рідка базальтова магма, яка розтікаючись в сторони, утворює великі лавові покриви. Уздовж тріщин виникають пологі вали розбризкування, широкі плоскі конуси, лавові поля. Якщо магма має кисліший склад (вищий вміст діоксиду кремнію в розплаві), утворюються лінійні екструзивні вали та масиви. Коли відбуваються вибухові виверження, можуть виникати експлозивні рови протяжністю в десятки кілометрів.

Форми вулканів центрального типу залежать від складу та в'язкості магми. Гарячі та легкорухливі базальтові магми створюють великі та плоскі щитові вулкани (Мауна-Лоа, Гавайські острови). Якщо вулкан періодично викидає то лаву, то пірокластичний матеріал, виникає конусоподібна шарувата споруда, стратовулкан. Схили такого вулкана зазвичай покриті глибокими радіальними ярами – барранкосами. Вулкани центрального типу можуть бути суто лавовими, або освіченими лише вулканічними продуктами - вулканічними шлаками, туфами тощо утвореннями, або бути змішаними - стратовулканами.

Розрізняють моногенні та полігенні вулкани. Перші виникли внаслідок одноразового виверження, другі – багаторазових вивержень. В'язка, кисла за складом, низькотемпературна магма, видавлюючись із жерла, утворює екструзивні бані (голка Монтань-Пеле, 1902).

Крім кальдер існують і великі негативні форми рельєфу, пов'язані з прогинанням під впливом ваги вулканічного матеріалу, що вивергнувся, і дефіцитом тиску на глибині, що виникли при розвантаженні магматичного вогнища. Такі структури називаються вулканотектонічними западинами, депресіями. Вулканотектонічні западини поширені дуже широко і часто супроводжують утворення потужних товщ ігнімбритів - вулканічних порід кислого складу, що мають різний генезис. Вони бувають лавовими або освіченими спекшимися або звареними туфами. Їх характерні лінзовидні відокремлення вулканічного скла, пемзи, лави, званих фьямме і туфова чи тофовидная структура основної маси. Як правило, великі обсяги ігнімбритів пов'язані з магматичними вогнищами, що неглибоко залягають, сформувалися за рахунок плавлення і заміщення вміщуючих порід. Негативні форми рельєфу, пов'язані з вулканами центрального типу, представлені кальдерами - великими провалами округлої форми, діаметром кілька кілометрів.

Класифікація вулканів за формою

Форма вулкана залежить від складу лави, що ним вивергається; зазвичай розглядають п'ять типів вулканів:

Щитоподібні вулкани, або щитові вулкани. Утворюються внаслідок багаторазових викидів рідкої лави. Ця форма характерна для вулканів, що вивергають базальтову лаву низької в'язкості: вона тривалий час витікає як із центрального жерла, так і з бокових кратерів вулкана. Лава рівномірно розтікається на багато кілометрів; поступово з цих нашарувань формується широкий «щит» з пологими краями. Приклад - вулкан Мауна-Лоа на Гаваях, де лава стікає прямо в океан; його висота від підніжжя на дні океану становить приблизно десять кілометрів (при цьому підводна основа вулкана має довжину 120 км та ширину 50 км).
Шлакові конуси. При виверженні таких вулканів великі фрагменти пористих шлаків нагромаджуються навколо кратера шарами у формі конуса, а дрібні фрагменти у підніжжя формують похилі схили; з кожним виверженням вулкан стає все вищим. Це найпоширеніший тип вулканів на суші. У висоту вони – не більше кількох сотень метрів. Приклад - вулкан Плоский Толбачик на Камчатці, який вибухнув у грудні 2012 року.
Стратовулкани, або «шаруваті вулкани». Періодично вивергають лаву (в'язку і густу, що швидко застигає) і пірокластична речовина - суміш гарячого газу, попелу та розпеченого каміння; в результаті відкладення на їх конусі (гострий, з увігнутими схилами) чергуються. Лава таких вулканів витікає також із тріщин, застигаючи на схилах у вигляді ребристих коридорів, які є опорою вулкана. Приклади – Етна, Везувій, Фудзіяма.
Купальні вулкани. Утворюються, коли в'язка гранітна магма, піднімаючись з надр вулкана, не може стекти по схилах і застигає вгорі, утворюючи купол. Вона закупорює його жерло, як пробка, яку згодом вибивають гази, що накопичилися під куполом. Такий купол формується зараз над кратером вулкана Сент-Хеленс на північному заході США, що утворився під час виверження 1980 року.
Складні (змішані, складові) вулкани.

Виверження вулкана

Виверження вулканів належать до геологічних надзвичайних ситуацій, які можуть призвести до стихійних лих. Процес виверження може тривати від кількох годин багато років. Серед різних класифікацій виділяються загальні типи вивержень:

Гавайський тип - викиди рідкої базальтової лави, що часто утворюються лавові озера, повинні нагадувати палючі хмари або розжарені лавини.
Гідроексплозивний тип - виверження, що відбуваються в мілководних умовах океанів і морів, відрізняються утворенням великої кількості пари, що виникає при контакті розжареної магми та морської води.

Постволканічні явища

Після вивержень, коли активність вулкана або припиняється назавжди, або він «дрімає» протягом тисяч років, на самому вулкані та його околицях зберігаються процеси, пов'язані з остиганням магматичного вогнища і звані поствулканічними. До них відносять фумароли, терми, гейзери.

Під час вивержень іноді відбувається обвалення вулканічної споруди з утворенням кальдери - великої западини діаметром до 16 км і глибиною до 1000 м. При підйомі магми зовнішній тиск слабшає, пов'язані з нею гази та рідкі продукти вириваються на поверхню, і відбувається виверження вулкана. Якщо на поверхню виносяться стародавні гірські породи, а не магма, і серед газів переважає водяна пара, що утворилася при нагріванні підземних вод, то таке виверження називають фреатичним.

Лава, що піднялася до земної поверхні, не завжди на цю поверхню виходить. Вона лише піднімає шари осадових порід та застигає у вигляді компактного тіла (лакколіту), утворюючи своєрідну систему невисоких гір. У Німеччині до таких систем належать області Рен та Ейфель. На останній спостерігається й інше поствулканічне явище у вигляді озер, що заповнюють кратери колишніх вулканів, яким не вдалося сформувати характерний вулканічний конус (так звані маари).

Джерела тепла

Однією з невирішених проблем прояву вулканічної активності є визначення джерела тепла, необхідного для локального плавлення базальтового шару або мантії. Таке плавлення має бути узколокалізованим, оскільки проходження сейсмічних хвиль показує, що кора та верхня мантія зазвичай перебувають у твердому стані. Більше того, теплової енергії має бути достатньо для плавлення величезних обсягів твердого матеріалу. Наприклад, у США в басейні річки Колумбія (штати Вашингтон та Орегон) об'єм базальтів понад 820 тис. км3; такі ж великі товщі базальтів зустрічаються в Аргентині (Патагонія), Індії (плато Декан) та ПАР (висота Великого Кару). Нині є три гіпотези. Одні геологи вважають, що плавлення обумовлено локальними високими концентраціями радіоактивних елементів, але такі концентрації у природі здаються малоймовірними; інші припускають, що тектонічні порушення у формі зрушень та розломів супроводжуються виділенням теплової енергії. Існує ще одна точка зору, згідно з якою верхня мантія в умовах високих тисків знаходиться в твердому стані, а коли внаслідок тріщиноутворення тиск падає, вона плавиться і по тріщинах відбувається вилив рідкої лави.

Райони вулканічної активності

Основні райони вулканічної активності - Південна Америка, Центральна Америка, Ява, Меланезія, Японські острови, Курильські острови, Камчатка, північно-західна частина США, Аляска, Гавайські острови, Алеутські острови, Ісландія, Атлантичний океан.

Грязьові вулкани

Грязьові вулкани – невеликі вулкани, через які на поверхню виходить не магма, а рідкий бруд та гази із земної кори. Грязьові вулкани набагато менші за розмірами, ніж звичайні. Бруд, як правило, виходить на поверхню холодної, але гази, що вивергаються грязьовими вулканами, часто містять метан і можуть спалахнути під час виверження, створюючи картину, схожу на виверження звичайного вулкана в мініатюрі.

У нашій країні грязьові вулкани найбільше поширені на Таманському півострові, зустрічаються також у Сибіру, біля Каспійського моря та на Камчатці. На території інших країн СНД грязьових вулканів найбільше в Азербайджані, є вони в Грузії та Криму.

Вулкани на інших планетах

Вулкани у культурі

Картина Карла Брюллова "Останній день Помпеї";
Кінофільми "Вулкан", "Пік Данте" та сцена з фільму "2012".
Вулкан поблизу льодовика Ейяфьядлайекюдль в Ісландії під час свого виверження став героєм величезної кількості гумористичних програм, сюжетів теленовин, зведень та народної творчості, що обговорює події у світі.

(Visited 197 times, 2 visits today)

Вулкани – це геологічні утворення на поверхні Землі (або іншої планети), де розпечена магма виходить на поверхню, утворюючи лаву, вулканічні гази та пірокластичні потоки.
Слово «вулкан» походить від імені давньоримського бога вогню Вулкана. У світі налічується близько 1500 активних вулканів, більшість яких розташовані вздовж Тихоокеанського вогняного кільця, і близько 50 з них викидаються щороку. Майже 500 мільйонів людей живуть біля вулканів, що діють.
Як виглядає виверження вулкана із космосу.

Чайтен - активний вулкан у Чилі

Висота над рівнем моря – 1122 м. Кальдера вулкана становить близько 3 км у діаметрі, на дні її розташовано кілька кратерних озер. Вулкан не був активним протягом 9400-9500 років, поки 2 травня 2008 не почалося велике виверження, викид досягав 30 км у висоту. 6 травня лава досягла селища, в радіусі 50 км було евакуйовано майже все населення. (Фото НАСА):

Вулкан Саричева, Росія

Вулкан Саричева - стратовулкан, що діє, на острові Матуа Великої Курильської гряди; один із найактивніших вулканів Курильських островів. Ранню стадію виверження 2009 року було зафіксовано 12 червня з борту Міжнародної космічної станції. (Фото НАСА):

Ключевська Сопка, Росія

Ключевська Сопка (Ключівський вулкан) – діючий стратовулкан на сході Камчатки. Маючи висоту 4850 м, є найвищим активним вулканом на Євразійському континенті. Вік вулкана приблизно 7000 років. (Фото НАСА):

Вулкан Ключевська Сопка. (Фото НАСА):

Вулкан Павлова, Аляска

Вулкан Павлова - активний стратовулкан поблизу південного краю півострова Аляска. Діаметр вулкана приблизно 7 км. Є одним із найактивніших вулканів Аляски, на його рахунку понад 40 історичних вивержень. Останнє сильне виверження вулкана сталося у 2013 році. (Фото NASA | ISS Crew Earth Observations):

Пуйєуе, Чилі

Пуйєуе – активний вулкан на півдні Чилі. Висота над рівнем моря вершини - 2236 м. 4 червня 2011 року в районі вулкана сталося кілька дрібних підземних поштовхів, а надвечір почалося виверження. Над вулканом Пуйєуе піднявся величезний стовп диму та попелу. Хмара вулканічного попелу рухається вітром у бік Аргентини. За даними Національної служби геології та гірничої промисловості країни, вулкан викинув стовп попелу заввишки до 10 км. (Фото NASA | GSFC | Jeff Schmaltz | MODIS Land Rapid Response Team):

Виверження вулкана Ейяф'ядлайєкюдль, Ісландія

Виверження вулкана поблизу льодовика Ейяф'ядлайекюдль в Ісландії почалося вночі 20/21 березня 2010 року. Головним наслідком виверження став викид хмари вулканічного попелу, який порушив авіасполучення в Північній Європі. (Фото NASA | GSFC | Jeff Schmaltz | MODIS Land Rapid Response Team):

Вулкан Ньірагонго, Конго

З 1882 року було зареєстровано 34 виверження; при цьому бувало і так, що вулканічна активність безперервно тривала багато років. Головний кратер вулкана має 250 метрів завглибшки і 2 км завширшки; у ньому іноді утворюється озеро лави. Одне з найсильніших вивержень Ньірагонго відбулося 1977 року; тоді від вогненних потоків загинуло кілька сотень людей. (Фото НАСА):

Вулкан Шин-Моєдаке, Японія

Після потужним землетрусом, у Японії прокинувся вулкан Шин-Моедаке. Він знаходиться на південному заході країни – на острові Кюсю. Вулкан викидав у небо купи каміння, а над горою утворилася гігантська хмара попелу. (Фото NASA | Jeff Schmaltz | MODIS Rapid Response Team):

Вулкан Мерапі, Індонезія

Мерапі - найбільший в Індонезії вулкан, що діє, розташований на острові Ява неподалік міста Джокьякарта. Висота 2914 метрів. Великі виверження спостерігаються середньому кожні 7 років. Одне з найбільш руйнівних вивержень зафіксовано в 1673 році, коли було знищено кілька міст та безліч сіл біля підніжжя вулкана. (Фото НАСА):

Вулкан Апі, Індонезія

Апі - один з найактивніших вулканів, що діють, в Індонезії на острові Сангеанг. Висота вулкана – 1 949 метрів. (Фото НАСА):

Вулкан Етна, Італія

Етна - стратовулкан, що діє, розташований на східному узбережжі Сицилії. Це найвищий діючий вулкан у Європі. Зараз висота Етни становить 3329 м над рівнем моря. Етна - найбільший активний вулкан Італії, що перевершує свого найближчого «суперника» Везувію більш ніж у 2,5 рази. За різними даними, Етна має від 200 до 400 бічних вулканічних кратерів. У середньому раз на три місяці то з одного краю, то з іншого кратера вивергається лава. (Фото НАСА):

Вулкан Манам, Папуа - Нова Гвінея

Велике виверження вулкана Манам сталося вранці 12 січня на північ від Нової Гвінеї. Вулканологи повідомляють, що на супутникових знімках висота попелових викидів сягає 14 кілометрів. (Фото NASA | Jesse Allen):

За часів давнини вулкани були знаряддям богів. У наші дні вони становлять серйозну небезпеку для населених пунктів та цілих країн. Жодному озброєнню світу не дана така влада на нашій планеті - підкорити і утихомирити вулкан, що розбушувався.

Наразі засоби масової інформації, кінематограф та деякі письменники фантазують з приводу майбутніх подій знаменитого парку, розташування якого відоме практично кожному, хто цікавиться сучасною географією – мова про національний парк у штаті Вайомінг. Безперечно, найзнаменитіший супервулкан світової історії останніх двох років – це Yellowstone.

Що таке вулкан

Багато десятків років література, особливо в історіях-фентезі, горі, яка здатна вивергати полум'я, приписувала магічні властивості. Найзнаменитіший роман, де описувався діючий вулкан - "Володар кілець" (там він називався "самотня гора"). Професор мав рацію щодо такого явища.

Ніхто з людей не може дивитися на гірські хребти заввишки до сотень метрів без поваги до здібностей нашої планети створювати такі чудові і небезпечні природні об'єкти. Є в цих велетнях особливий шарм, який можна назвати і магією.

Так, якщо відкинути фантазії письменників та фольклор предків, то все стане простіше. З точки зору географічного визначення: вулкан (vulkan) – це розрив кори будь-якої планетарної маси, у нашому випадку Землі, завдяки якому вулканічний попіл і газ, що накопичила під тиском, газ разом з магмою виривається з магматичної камери, що розташована під твердою поверхнею. У цей момент відбувається вибух.

Причини виникнення

З перших моментів Земля була вулканічним полем, на якому згодом з'явилися дерева, океани, поля та річки. Тому вулканізм супроводжує і сучасне життя.

Як виникають? На планеті земля головною причиною освіти є кора. Справа в тому, що над земним ядром знаходиться рідка частина планети (магма), яка завжди рухається. Саме завдяки цьому явищу на поверхні є магнітне поле – природний захист від сонячної радіації.

Однак сама земна поверхня хоч і тверда, але не цілісна, а розділена на сімнадцять великих тектонічних плит. При русі вони сходяться і розходяться, саме через рух на місцях зіткнення плит відбуваються розриви, і виникають вулкани. Зовсім необов'язково, що це відбувається на материках, на дні багатьох океанів також є подібні розриви.

Будова вулкану

Подібний об'єкт утворюється на поверхні в міру остигання лави. Побачити, що заховано під багатьма тоннами породи, не можна. Однак, завдяки вулканологам та вченим, є можливість уявити, як він влаштований.

Малюнок подібної вистави бачать школярі середньої школи на сторінках географічного підручника.

Сам собою пристрій «вогненної» гори простий і в розрізі виглядає так:

кратер – верхівка;
жерло – порожнина всередині гори, нею піднімається магма;
магматична камера – кишеня в основі.

Залежно від виду та форми утворення вулкана, якийсь елемент будівлі може бути відсутнім. Цей варіант є класичним, і багато вулканів слід розглядати саме в такому розрізі.

Види вулканів

Класифікація застосовна у двох напрямах: за типом та формою. Оскільки рух літосферних плит різний, то й швидкість охолодження магми різниться.

Спочатку розберемо типи:

діючі;
сплячі;
згаслі.

Вулкани бувають різних форм:

Класифікація була б не повною, якщо не врахувати рельєфні форми кратера вулканів:

кальдер;
вулканічні пробки;
лавове плато;
туфові конуси.

Виверження вулкана

Стародавня, як сама планета, сила, здатна переписати історію цілої країни – це виверження. Є кілька факторів, які роблять подібну подію на землі найсмертельнішою для жителів деяких міст. Краще не потрапляти у ситуацію, коли вивергається вулкан.

У середньому на планеті за рік відбувається від 50 до 60 вивержень.На момент написання статті десь 20 розривів заливають лавою околиці.

Можливо, алгоритм дій змінюється, але це залежить від погодних умов.

У будь-якому випадку виверження відбувається у чотири етапи:

Тиша. Великі виверження показують, що на момент першого вибуху, зазвичай, тихо. Ніщо не вкаже на майбутню небезпеку. Серію невеликих поштовхів можуть заміряти лише прилади.
Викид лави та пірокластит. Смертельна суміш газу та попелу при температурі 100 градусів (досягає 800) за Цельсієм здатна знищити все живе в радіусі сотень кілометрів. Як приклад варто навести виверження гори Олени у травні вісімдесятих років минулого століття. Лава, температура якої може досягати при виверженні півтори тисячі градусів, вбила все живе на відстані шести сотень кілометрів.
Лахар. Якщо не пощастить, то на місці виверження може йти дощ, як це було на Філіппінах. У таких ситуаціях утворюється суцільний потік на 20%, що складається з води, решта 80% – гірська порода, попіл та пемза.
"Бетон". Умовна назва затвердіння магми і попіл, що потрапив під дощовий потік. Подібна суміш зруйнувала не одне місто.

Виверження – надзвичайно небезпечне явище, за півстоліття воно вбило понад двадцять вчених та кілька сотень мирних жителів. Прямо зараз (момент написання статті) гавайський Kilauea продовжує знищувати острів.

Найбільший вулкан у світі

Мауна-Лоа – це найвищий вулкан землі. Він розташований на однойменному острові (Гавайї) і височіє на 9 тисяч метрів від дна океану.

Його останнє пробудження відбулося 84 року минулого століття.Однак у 2004 році він подав перші ознаки пробудження.

Якщо є найбільший, тобто найменший?

Так, він розташований у Мексиці в містечку Пуебло і зветься Кошкомате, його висота всього 13 метрів.

Діючі вулкани

Якщо відкрити карту світу, то за достатнього рівня знань можна знайти близько 600 діючих вулканів. Приблизно чотириста їх зустрічаються в «вогненному кільці» тихого океану.

Виверження вулкану гватемальського Фуего

Можливо, комусь цікавим буде список активних вулканів:

на території Гватемалу – Фуего;
на гавайських островах – Kilauea;
у межах кордону Ісландії – Lakagigar;
на Канарських островах – Ла-Пальма;
на гавайських островах – Лоїхи;
на антарктичному острові – Еребус;
грецький Nisyros;
італійський вулкан Етна;
на карибському острові Монсеррат - Soufrière Hills;
італійська гора у Тірренському морі – Стромболі;
і найвідоміший італійський – гора Везувій.

Згасла вулкани світу

Вулканологи часом не можуть точно сказати, чи є природний об'єкт згаслим чи сплячим. У більшості випадків нульова активність тієї чи іншої гори не дає гарантії безпеки. Гіганти, які не раз заснули на багато років, раптово подавали ознаки активізації. Так було з вулканом поблизу міста Маніла, але є безліч подібних прикладів.

Вулкан Кіліманджаро

Нижче представлені лише деякі згасла вулкани, відомі нашим ученим:

Kilimanjaro (Танзанія);
Mt Warning (в Австралії);
Chaine des Puys (у Франції);
Ельбрус (Росія).

Найнебезпечніші вулкани світу

Виверження навіть маленького вулкана виглядає переконливо, варто лише уявити, яка жахлива сила таїться там, у глибині гори. Проте є чіткі дані, якими користуються фахівці-вулканологи.

Шляхом довгих спостережень було створено спеціальну класифікацію потенційно небезпечних вулканічних гір. Показник визначає вплив виверження на прилеглі території.

Найпотужніший вибух може бути з виверження гори колосальних розмірів. Такий рід «вогненних» гір вулканологи називають супервулканом. За шкалою активності подібні освіти повинні займати рівень не нижчий від восьмого.

Вулкан Таупо у Новій Зеландії

Усього таких чотири:

Індонезійський супервулкан острова Суматра-Тоба.
Таупо, що розташований у Новій Зеландії.
Серра-Галан в Андських горах.
Yellowstone в однойменному північноамериканському парку Вайомінга.

Ми зібрали найцікавіші факти:

найбільш масштабним (за тривалістю) є виверження Пінатубо 91 року (20-го століття), яке тривало понад рік і знизило температуру землі на півградуса (Цельсія);
описана вище гора викинула на висоту тридцять п'ять кілометрів 5 км 3 попелу;
найбільший вибух стався біля Аляски (1912 рік), коли активізувався вулкан Новарупта, досягнувши рівня шість балів за шкалою VEI;
найнебезпечніший – Kilauea, який вивергається протягом 30 років з 1983 року. Активний на Наразі. Забрав життя понад 100 людей, ще понад тисячу залишаються під загрозою (2018);
найглибоководне виверження на сьогоднішній день відбулося на глибині 1200 метрів - гора Західна Мата, поблизу острова Фіджі, басейн річки Лау;
температура в пірокластичному потоці може бути більшою за 500 градусів за Цельсієм;
останній супервулкан вивергався на планеті близько 74 000 років тому (Індонезія). Тому можна сказати, що жодна людина ще не переживала подібну катастрофу;
Ключевський на Камчатському півострові вважається найбільшим вулканом Північної півкулі, що діє;
попіл та гази, що вивергаються вулканами, можуть фарбувати заходи сонця;
вулкан з найхолоднішою лавою (500 градусів) зветься Ol Doinyo Langai і знаходиться в Танзанії.

Скільки вулканів на землі

У Росії її не дуже багато розривів земної кори. Зі шкільного курсу географії відомо про Ключевський вулкан.

Крім нього, на прекрасній планеті існує близько шестисот діючих, а також тисяча згаслих і сплячих. Точну кількість встановити складно, але їхня кількість не перевищує двох тисяч.

Висновок

Людству слід поважати природу і пам'ятати, що в неї на озброєнні перебуває понад півтори тисячі вулканів. І нехай якнайменше людей будуть свідками такого потужного явища як виверження.

Одним із найдивовижніших і загадкових геологічних утворень на Землі є вулкани. Однак багато хто з нас має про них лише поверхове уявлення. Яка природа вулканізму? Де і як утворюється вулкан?

До розгляду питання у тому, як утворюється вулкан, слід заглибитися в етимологію і значення цього терміна. У давньоримських міфах згадується на ім'я Вулкан, будинок якого був під землею. Якщо він гнівався, земля починала здригатися, а з надр вивергалися дим та язики полум'я. Саме звідси й походить назва таких гір.

Слово "вулкан" походить від латинського "vulcanus", що буквально означає вогонь. Вулкани – геологічні утворення, які виникають безпосередньо над тріщинами земної кори. Саме по цих тріщин на поверхню землі вивергається лава, попіл, суміш газів з водяною парою та гірські породи. Вивченням цього загадкового явища займаються науки геоморфологія та вулканологія.

Класифікація та будова

Усі вулкани за характером активності бувають діючими, сплячими та згаслими. А за місцезнаходженням - наземними, підводними та підльодовиковими.

Щоб зрозуміти, як утворюється вулкан, потрібно спочатку докладно розглянути його будову. Кожен вулкан складається з наступних елементів:

Жерло (головний канал у центрі геологічної освіти).
Дайка (канал з лавою, що виверглася).
Кратер (великий отвір зверху як чаші).
(Затверділі шматки магми, що виверглася).
Вулканічна камера (ділянка під поверхнею землі, де концентрується магма).
Конус (так звана «гора», утворена за рахунок лави, що виверглися, попелу).

Незважаючи на те, що вулкан виглядає як величезна гора, його підземна частина набагато більша за ту, що знаходиться на поверхні. Кратери часто заповнюються водою.

Чому утворюються вулкани?

Процес формування вулкана починається з утворення магматичного осередку під землею. Поступово в ньому розжарюється рідка розпечена магма, яка чинить тиск на земну кору знизу. Саме з цієї причини земля починає розтріскуватися. Крізь тріщини та розломи магма вивергається вгору, а в процесі свого руху вона проплавляє гірські породи та суттєво розширює тріщини. Так утворюється вулканічне жерло. Як утворюється вулкан? У процесі виверження поверхню виходять різні гірські породи, які згодом осідають на схилі, у результаті формується конус.

Де знаходяться вулкани?

Де утворюються вулкани? Ці геологічні освіти розподілені Землі вкрай нерівномірно. Якщо говорити про закономірність їхнього поширення, то велика їх кількість знаходиться поблизу екватора. У південній півкулі їх набагато менше, ніж у північній. У європейській частині Росії, Скандинавії, Австралії та Бразилії вони взагалі відсутні.

Але якщо говорити про Камчатку, Ісландії, Середземномор'я, західне узбережжя Північної та Південної Америки, Індійський і Тихий океан, середню Азію та центральну Африку, то тут їх достатньо. В основному вони розташовані поблизу островів, архіпелагів, берегових зон континентів. Загальновизнана залежність їхньої активності та процесів, пов'язаних з рухом земної кори.

Як утворюється виверження вулкана?

Яким чином і чому процеси криються в надрах Землі. У процесі накопичення магми утворюється велика кількість теплової енергії. Температура магми досить висока, проте вона не здатна розплавити, оскільки на неї зверху тисне кора. Якщо шари земної кори тиснуть на магму слабше, розжарена магма стає рідкою. Вона поступово насичується газами, розплавляє своєму шляху гірські породи й у такий спосіб прощає собі шлях до землі.

Якщо вулканічне жерло вже наповнене застиглою і затверділою лавою, то виверження не станеться доти, доки величина тиску магми не буде достатньою для виштовхування цієї пробки. завжди супроводжується землетрусом. Попіл може викидатися на висоту до кількох десятків кілометрів.

Вулкани є утворення, що нагадують формою гори, у тому числі вивергається розпечена магма. Як утворюється вулкан? За наявності тріщин у земній корі розжарена магма вивергається до її поверхні під тиском. Схили вулкана утворюються внаслідок осідання гірських порід, лави, попелу поблизу жерла.

Виверження вулкана - явище, що наочно ілюструє силу природи та людську безпорадність. Вулкани можуть бути одночасно величними, смертоносними, загадковими і водночас дуже мальовничими та навіть корисними. Сьогодні ми з вами детально розберемо освіту та будову вулкана, а також познайомимося з багатьма іншими цікавими фактами на цю тему.

Що таке вулкан?

Вулкан – геологічне утворення, яке виникає на місці розлому земної кори та вивергає ряд продуктів: лаву, попіл, горючі гази, уламки гірської породи. Коли наша планета тільки-но починала своє існування, вона практично повністю була встелена вулканами. Нині Землі є кілька районів, у яких зосереджено більшість вулканів. Всі вони розташовуються вздовж тектонічно активних областей та великих розломів.

Магма та плити

З чого складається та сама горюча рідина, яка вивергається з вулкана? Вона є сумішшю розплавленої породи, зі згустками більш тугоплавких порід і газовими бульбашками. Щоб зрозуміти, звідки походить лава, треба згадати будову земної кори. Вулкани слід розглядати як остання ланка великої системи.

Отже, Земля складається з безлічі різних верств, які згруповані в три так званих мега-шари: ядро, мантія, кора. Люди мешкають на зовнішній поверхні кори, її товщина може коливатися від 5 км. під океанами до 70 км. під сушею. Здається, що це дуже солідна товщина, але якщо порівняти її з габаритами Землі, кора нагадує шкірку на яблуку.

Під зовнішньою корою розташовується найтовстіший мега-шар - мантія. Вона має високу температуру, але практично не плавиться і не розтікається, адже тиск усередині планети дуже великий. Іноді мантія все ж таки тане, утворюючи магму, яка пробиває собі шлях через кору Землі. У 1960 році вчені створили революційну теорію, за якою Землю покривають тектонічні плити. За цією теорією, літосфера - твердий матеріал, що складається з кори та верхнього шару мантії, ділиться на сім більших і кілька менших пластин. Вони неспішно дрейфують поверхнею мантії, «змащеною» астеносферою - м'яким шаром. Те, що відбувається на стику плит є основною причиною викиду магми. У місці, де плити зустрічаються, є кілька варіантів їхньої взаємодії.

Віддалення плит одна від одної

У місці, де дві пластини розійшлися убік, формується хребет. Це може статися як у суші, і під водою. Проміжок, що утворився, заповнюється відкладеннями астеносфери. Так як тиск тут невеликий, тверда поверхня утворюється на тому ж рівні. Охолоджуючись, магма, що піднялася, застигає і створює кору.

Одна плита заходить під іншу

Якщо при ударі пластин одна з них зайшла під іншу і поринула в мантію, на цьому місці утворюється величезна западина. Як правило, таке можна зустріти на дні океану. Коли жорсткий край плити заштовхується в мантію, нагрівається і плавиться.

Кора змінюється

Це відбувається в тому випадку, якщо при ударі тектонічних плит жодна з них не знаходить собі місце під іншою. В результаті такої взаємодії пластин утворюються гори. Вулканічної активності такий процес передбачає. Згодом, гірський хребет, який утворився на стику плит, що повзуть один до одного, може рости, непомітно для людини.

Освіта вулканів

Більшість вулканів утворюються в місцях, де одна тектонічна плита поринула під іншу. Коли твердий край плавиться в магмі, він збільшується обсягом. Тому порода, що розплавилася, з величезною силою прагне нагору. Якщо тиск досягає достатнього рівня або гаряча суміш знаходить тріщину в корі, відбувається викид назовні. При цьому магма, що витікає (а точніше, вже лава), утворює конусоподібну будову вулканів. Яку вулкан має структуру та наскільки він інтенсивно вивергається, залежить від складу магми та інших факторів.

Іноді магма виходить посеред плити. Надмірна активність магми обумовлена її перегрівом. Речовина мантії поступово проплавляє колодязь і створює гарячу точку під певною місцевістю земної поверхні. Іноді магма прориває кору і відбувається виверження. Сама собою гаряча точка нерухома, чого не скажеш про тектонічні плити. Тому з тисячоліттями в таких місцях утворюється «рядок померлих вулканів». Подібним чином було створено гавайські вулкани, вік яких, за даними дослідників, сягає 70 мільйонів років. Тепер розберемо будову вулкана. Фото нам у цьому допоможе.

Із чого складається вулкан?

Як можна побачити на фото, наведеному вище, схема будови вулкана дуже проста. Основними компонентами вулкана є: вогнище, жерло і кратер. Осередок - місце, де утворюється надлишок магми. Вгору розпечена магма піднімається по жерлу. Таким чином, жерло - це канал, що об'єднує вогнище і поверхню землі. Він утворюється магмою, що застигає по дорозі, і звужується в міру наближення до поверхні Землі. І, нарешті, кратер – це поглиблення на поверхні вулкана, яке має форму чаші. Діаметр кратера може досягати кількох кілометрів. Таким чином, внутрішня будова вулкана дещо складніша, ніж зовнішня, проте нічого особливого в ній немає.

Сила виверження

У деяких вулканах магма сочиться настільки повільно, що спокійно можна ходити. Але є такі вулкани, виверження яких за лічені хвилини руйнує все на своєму шляху, в радіусі кількох кілометрів. Тяжкість виверження обумовлюється складом магми та внутрішнім тиском газів. У магмі розчиняється дуже багато газу. Коли тиск порід починає перевищувати тиск пари газу, він розширюється і утворює бульбашки, які називають везикулами. Вони намагаються вивільнитись назовні, і підривають породу. Після виверження частина бульбашок застигає в магмі, у результаті утворюється пориста порода, з якої роблять пемзу.

Характер виверження також залежить від в'язкості магми. Як відомо, в'язкістю називають здатність протистояти потоку. Вона є протилежністю плинності. Якщо у магми висока в'язкість, то бульбашкам газу буде складно з неї вибратися, і вони штовхатимуть вгору більшу кількість породи, що призведе до сильного виверження. Коли в'язкість магми невелика, газ швидко вивільняється з неї, тому лава не викидається з такою силою. Зазвичай в'язкість магми залежить від вмісту кремнію. Зміст газу магмі також відіграє важливу роль. Чим воно більше, тим сильнішим буде виверження. Кількість газу в магмі залежить від порід, що входять до її складу. Будова вулканів не впливає на руйнівну силу виверження.

Основна кількість вивержень відбувається поетапно. На кожному з етапів свій ступінь руйнування. Якщо в'язкість магми і вміст у ній газів невеликі, то лава не поспішає текти по землі з мінімальною кількістю вибухів. Лавкові потоки можуть завдати шкоди місцевій природі та інфраструктурі, проте через низьку швидкість руху вони не є небезпечними для людей. Інакше вулкан інтенсивно викидає магму у повітря. Стовп виверження складається зазвичай з пального газу, твердого вулканічного матеріалу та попелу. При цьому лава рухається швидко, знищуючи все на своєму шляху. А над вулканом утворюється хмара, діаметр якої може досягати сотні кілометрів. Ось такі наслідки можуть спричинити вулкани.

Типи, будова кальдер та лавкових куполів

Почувши про виверження вулкана, людина одразу ж уявляє конічну гору, з вершини якої тече помаранчева лава. Це класична схема будови вулкана. Але практично таке поняття, як вулкан, визначає куди ширше коло геологічних явищ. Тому в принципі вулканом можна назвати будь-яке місце Землі, де відбувається викид певних порід із внутрішньої частини планети назовні.

Будова вулкана, опис якого було наведено вище, є найпоширенішим, але не єдиним. Бувають також кальдери та лавкові бані.

Кальдера відрізняється від кратера величезними розмірами (діаметр може досягати кількох десятків кілометрів). Вулканічні кальдери виникають з двох причин: вибухові виверження вулканів, обвалення гірських порід у порожнину, що звільнилася від магми.

Кальдери обвалення виникають у місцях, де сталося масивне виверження лави, внаслідок якого магматичний осередок повністю звільнився. Оболонка, що утворилася над цією порожнечею, згодом обрушується, і виникає величезний кратер, всередині якого ймовірно зародження нового вулкана. Однією з найвідоміших кальдер обвалення є кальдера Крейтер в Орегоні. Вона була утворена 7700 років тому. Її ширина складає близько 8 км. Згодом кальдера заповнилася талою та дощовою водою, утворивши мальовниче озеро.

Вибухові кальдери утворюються дещо іншим чином. Великий магматичний осередок піднімається на поверхню, він не може просочитися через щільну земну кору. Магма стискається, а коли через падіння тиску в «резервуарі» гази розширюються, відбувається величезний вибух, який спричиняє утворення великої порожнини в Землі.

Що стосується лавкових куполів, то вони утворюються в тому випадку, якщо тиск недостатньо, щоб розірвати породи землі. Внаслідок цього створюється опуклість у верхній частині вулкана, яка згодом може наростати. Ось такою цікавою може бути будова вулкана. Картинки деяких кальдер виглядають, скоріше, як оазис, ніж місце, в якому одного разу сталося виверження - згубний для всього живого процес.

Скільки вулканів Землі?

Будова вулканів нам уже відома, тепер поговоримо про те, як ситуація з вулканами на сьогоднішній день. На планеті існує понад 500 активних вулканів. Десь стільки ж вважаються сплячими. Велика кількість вулканів визнана померлими. Такий поділ вважається дуже суб'єктивним. Критерієм визначення активності вулкана є дата останнього виверження. Прийнято вважати, що й останнє виверження сталося у період (час, коли люди ведуть запис подій), то вулкан активний. Якщо це сталося за межами історичного періоду, але раніше 10000 років тому, вулкан вважають сплячим. Ну і, нарешті, вимерлими називають вулкани, які не вивергалися останні 10 000 років.

Із 500 діючих 10 вулканів викидаються щодня. Зазвичай ці виверження є недостатньо великими, щоб поставити під загрозу людське життя. Однак іноді відбуваються великі виверження. За останні два століття таких було 19. Вони загинуло трохи більше 1000 людина.

Користь вулканів

У це слабко віриться, але таке жахливе явище як вулкан може бути корисним. Вулканічні продукти завдяки своїм унікальним властивостям знаходить застосування в багатьох галузях людської діяльності.

Найдавнішим застосуванням вулканічної породи є будівництво. Відомий французький собор Клермон-Ферран повністю збудований із темної лави. Базальт, що входить до складу виверженого матеріалу, часто використовують у брукуванні доріг. Дрібні частинки лави застосовують у виробництві бетону та для фільтрації води. Пемза служить чудовим звукоізолятором. Її частинки входять також до складу канцелярських гумок та деяких видів зубної пасти.

Вулкани викидають багато цінних промисловості металів: мідь, залізо, цинк. Сірку, зібрану з вулканічних продуктів, використовують для виробництва сірників, барвників та добрив. Гаряча вода, одержувана природним чи штучним шляхом із гейзерів, на спеціальних геотермальних станціях дає електроенергію. У вулканах часто знаходять алмази, золото, опал, аметист та топаз.

Проходячи через вулканічну породу, вода насичується сіркою, вуглекислим газом та кремнеземом, які допомагають при астмі та захворюваннях дихальних шляхів. На термальних станціях пацієнти не лише п'ють цілющу воду, а й купаються в окремих джерелах, приймають грязьові ванни та проходять курс додаткового лікування.

Висновок

Сьогодні ми обговорили таке цікаве питання, як освіта та будова вулканів. Резюмуючи вище сказане, можна сказати, що вулкани виникають через пересування тектонічних плит і є викидами магми, яка, у свою чергу, є розплавленою мантією. Таким чином, розглядаючи вулкани, незайвим буде згадати будову Землі. Вулкани складаються з вогнища, жерла та кратера. Вони можуть приносити як руйнівну дію, так і користь для різних галузей промисловості.