Вулкан

Вулкан — геологическое образование на поверхности земной коры, извергающее на поверхность лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы), пирокластические потоки.

Слово «Вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Наука изучающая вулканы — вулканология.

Вулканы классифицируются по форме (щитовые, стратовулканы(от лат. stratum — слой) (слоистый вулкан) — тип вулкана, имеющий коническую форму и сложенный из множества слоёв затвердевших лавы, тефры и вулканического пепла. Стратовулкан характеризуется высокой, крутой формой и периодическими взрывными извержениями. Извергаемая лава — вязкая и густая, благодаря чему она застывает прежде, чем успевает далеко распространиться.), активности (действующие, спящие, потухшие), местонахождению (наземные, подводные, подледниковые) и др.

Вулканическое извержение - это период активной деятельности вулкана. когда он выбрасывает на земную поверхность раскаленные или горячие твердые, жидкие, газообразные вулканические продукты и изливает лаву.

Извержение вулканов - частое явление для ряда регионов Земли. Различают действующие, уснувшие и потухшие вулканы. Ныне к числу действующих отнесены 522 вулкана, 20-40 из которых ежегодно извергают на земную поверхность обломки горных пород, пепел, лаву. Эти извержения сопровождаются выделением огромной энергии.

Извержение вулкана (видео)

Лава - раскаленная, жидкая или очень вязкая масса, извергающаяся на поверхность земли. Лавовый поток - форма залегания лавы, излившейся из вулкана. Характеризуется значительной, достигающей нескольких десятков километров. длиной при относительно небольшой ширине и мощности.

Вулканическая активность

Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие и потухшие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в голоцене. Понятие активный достаточно неточное, так как вулкан, имеющий действующие фумаролы, некоторые учёные относят к активным, а некоторые к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими — на которых они маловероятны.

Вместе с тем, среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считаются действующими.

Типы вулканических построек

В общем виде вулканы подразделяются на линейные и центральные, однако это деление условно, так как большинство вулканов приурочены к линейным тектоническим нарушениям (разломам) в земной коре.

Линейные вулканы или вулканы трещинного типа, обладают протяжёнными подводящими каналами, связанными с глубоким расколом коры. Как правило, из таких трещин изливается базальтовая жидкая магма, которая растекаясь в стороны, образует крупные лавовые покровы. Вдоль трещин возникают пологие валы разбрызгивания, широкие плоские конусы, лавовые поля. Если магма имеет более кислый состав (более высокое содержание SiO в расплаве), образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать эксплозивные рвы протяжённостью в десятки километров.

Вулканы центрального типа имеют центральный подводящий канал, или жерло, ведущее к поверхности от магматического очага. Жерло оканчивается расширением, кратером, который по мере роста вулканической постройки перемещается вверх. У вулканов центрального типа могут быть побочные, или паразитические, кратеры, которые располагаются на его склонах и приурочены к кольцевым или радиальным трещинам. Нередко в кратерах существуют озёра жидкой лавы. Если магма вязкая, то образуются купола выжимания, которые закупоривают жерло, подобно «пробке», что приводит к сильнейшим взрывным извержениям, когда поток газов буквально вышибает «пробку» из жерла.

Формы вулканов центрального типа зависят от состава и вязкости магмы. Горячие и легкоподвижные базальтовые магмы создают обширные и плоские щитовые вулканы (Мауна-Лоа, Гавайские острова). Если вулкан периодически извергает то лаву, то пирокластический материал, возникает конусовидная слоистая постройка, стратовулкан. Склоны такого вулкана обычно покрыты глубокими радиальными оврагами — барранкосами. Вулканы центрального типа могут быть чисто лавовами, либо образованными только вулканическими продуктами — вулканическими шлаками, туфами и т. п. образованиями, либо быть смешанными — стратовулканами.

Различают моногенные и полигенные вулканы. Первые возникли в результате однократного извержения, вторые — многократных извержений. Вязкая, кислая по составу, низкотемпературная магма, выдавливаясь из жерла, образует экструзивные купола (игла Мон-Пеле, 1902 г).

Отрицательные формы рельефа, связанные с вулканами центрального типа, представлены кальдерами — крупными провалами округлой формы, диаметром в несколько километров.

Кроме кальдер существуют и крупные отрицательные формы рельефа, связанные с прогибанием под воздействием веса извергнувшегося вулканического материала и дефицитом давления на глубине, возникшим при разгрузке магматического очага. Такие структуры называются вулканотектоническими впадинами,депрессиями. Вулканотектонические впадины распространены очень широко и часто сопровождают образование мощных толщ игнимбритов — вулканических пород кислого состава, имеющих различный генезис. Они бывают лавовыми или образованными спёкщимися или сваренными туфами. Для них характерны линзовидные обособления вулканического стекла, пемзы, лавы, называемых фьямме и туфовая или туфовидная структура основной массы. Как правило, крупные объёмы игнимбритов связаны с неглубоко залегающими магматическими очагами, сформировавшимися за счёт плавления и замещения вмещающих пород.

Типы вулканических извержений

Существуют различные классификации вулканических извержений, среди которых выделяются общие для всех типы:

Гавайский тип извержений характеризуется выбросами жидкой, высокоподвижной базальтовой лавы, формирующей огромные плоские щитовые вулканы. Пирокластический материал практически отсутствует, часто образуются лавовые озёра, которые, фонтанируя на высоту в сотни метров, выбрасывают жидкие куски лавы типа «лепёшек», создающие валы и конусы разбрызгивания. лавовые потоки небольшой мощности растекаются на десятки километров.

Стромболианский тип (от вулкана Стромболи на Липарских островах к северу от Сицилии) извержений связан с более вязкой основной лавой, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя сравнительно короткие и более мощные лавовые потоки. При взрывах формируются шлаковые конусы и шлейфы крученых вулканических бомб. Вулкан Стромболи регулярно выбрасывает в воздух «заряд» бомб и кусков (последнее извержение март 2007 г.) раскалённого шлака.

Плинианский тип (вулканический, везувианский) извержений получил своё название по имени римского учёного Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 году н. э., уничтожившего три больших города Геркуланум, Стабии и Помпеи. Характерной особенностью этого типа извержений являются мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пемзовые и пепловые потоки. Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий. К этому типу извержений относится и грандиозный взрыв вулкана Кракатау в Зондском заливе между островами Суматра и Ява. Звук от извержения был слышен за 5014 км, а столб вулканического пепла достиг почти 100 километровой высоты. Образовались огромные волны — цунами, высотой от 25 до 40 метров, от которых в прибрежных районах погибло 40 000 человек. На месте островов Кракатау образовалась гигантская кальдера.

Пелейский тип извержений характеризуется образованием грандиозных раскалённых лавин или палящих туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы. Своё название этот тип извержений получил от вулкана Мон-Пеле на осторове Мартиника в группе малых Антильских островов, где 8 мая 1902 года взрывом была уничтожена вершина дремавшего до этого вулкана и вырвавшаяся из жерла раскалённая тяжёлая туча уничтожила город Сен-Пьер с 40 000 жителями. После извержения, из жерла вылезла «игла» вязкой магмы, которая достигнув высоты 300 метров, вскоре разрушилась. Подобное извержение произошло 30 марта 1956 года на Камчатке, где грандиозным взрывом была уничтожена вершина вулкана Безымянного. Туча пепла поднялась на высоту 40 км, а по склонам вулкана сошли раскалённые лавины, которые, растопив снег, дали начало мощным грязевым потокам.

Газовый или фреатический тип извержений, при котором выбрасываются в воздух обломки твёрдых, древних пород, обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами.

Извержение пепловых потоков были широко распространены в недалёком геологическом прошлом, но в классическом не наблюдались человеком. В какой-то мере данные извержения должны напоминать палящие тучи или раскалённые лавины. На поверхность поступает магматический расплав, который, вскипая, разрывается и раскалённые лапилли пемзы, обломки вулканического стекла, минералов, окружённые раскалённой газовой оболочкой, с огромной скоростью движутся под уклон. Возможным примером подобных извержений может стать извержение 1912 года в районе вулкана Камтай на Аляске, когда из многочисленных трещин, излился пепловый поток, распространившийся примерно на 25 км, вниз по долине, имея мощность около 30 м. Долина получила название «Десяти тысяч дымов» из-за большого количества пара, выделявшегося долгое время из центральной части потока. Объём пепловых потоков может достигать десятков и сотен квадратных километров, что говорит о быстром опорожнении очагов с расплавом кислого состава.

Гидроэксплозивные извержения происходят в мелководных условиях океанов и морей. Их отличает образование большого количества пара, возникающего при контакте раскалённой магмы и морской воды.

Поствулканические явления

После извержений, когда активность вулкана либо прекращается навсегда, либо он «дремлет» в течение тысяч лет, на самом вулкане и его окрестностях сохраняются процессы, связанные с остыванием магматического очага и называемые поствулканическими. К ним относят фумаролы, термы, гейзеры.

Источники тепла

Одной из нерешенных проблем проявления вулканической активности является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии. Такое плавление должно быть узколокализованным, поскольку прохождение сейсмических волн показывает, что кора и верхняя мантия обычно находятся в твердом состоянии. Более того, тепловой энергии должно быть достаточно для плавления огромных объемов твердого материала. Например, в США в бассейне реки Колумбия (штаты Вашингтон и Орегон) объём базальтов более 820 тыс. км³; такие же крупные толщи базальтов встречаются в Аргентине (Патагония), Индии (плато Декан) и ЮАР (возвышенность Большое Кару). В настоящее время существуют три гипотезы. Одни геологи считают, что плавление обусловлено локальными высокими концентрациями радиоактивных элементов, но такие концентрации в природе кажутся маловероятными; другие предполагают, что тектонические нарушения в форме сдвигов и разломов сопровождаются выделением тепловой энергии. Существует еще одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твердом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.

Районы вулканической активности

Основные районы вулканической активности — Южная Америка, Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские острова, Курильские острова, Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Гавайские острова, Алеутские острова, Исландия, Атлантический океан.

Вулканы на других планетах

Вулканы имеются не только на Земле, но и на других планетах и их спутниках — самой высокой горой Солнечной системы является Олимп, вулкан на Марсе. В Солнечной системе наибольшей вулканической активностью обладает спутник Юпитера Ио.

Интересные факты

В 1963 году в результате извержения подводного вулкана у юга Исландии возник остров Суртсей.

Извержение вулкана Кракатау в Индонезии в 1883 году вызвало самый громкий рокот когда-либо услышанный в истории. Звук был слышен на расстоянии более 4800 км от вулкана. Атмосферные ударные волны обошли Землю семь раз и в течение 5 дней все ещё были заметны. Вулкан унёс жизни более 36000 человек, снес с лица Земли 165 деревень и нанёс урон ещё 132 , в основном в виде цунами, которые последовали за извержением. Извержения вулкана после 1927 года образовали новый вулканический остров под названием Анак Кракатау («Ребенок Кракатау»).

Вулкан Килауэа, расположенный в Гавайском архипелаге — самый активный вулкан в настоящее время. Вулкан поднимается всего на 1,2 км над уровнем моря, однако его последнее длительное извержение началось в 1983 году и продолжается до сих пор. Потоки лавы уходят в океан на 11-12 км.

Супервулкан — вулкан, производящий наиболее сильные и объемные извержения. Мощность подобных извержений может варьироваться, однако объем продуктов извержения достаточен, чтобы радикально изменить ландшафт и значительно повлиять на глобальный климат, вызывая катастрофические последствия для жизни, например вулканическую зиму.

Вулканы в различных странах

Район наибольшего числа действующих вулканов - Большие и Малые Зондские острова Малайского архипелага. на которых насчитывается 95 действующих вулканов.

Крупнейшее извержение вулкана в прошлом столетии произошло на о.Сумбава (Индонезия). Выброс пепла и обломков горных пород из вулкана Тамбора составил 100 км3. Вулканический пепел покрыл территорию площадью 300 тыс. км2 с толщиной слоя 25 см. Количество жертв - 92 тыс. человек.

В настоящее время две трети ныне действующих вулканов сосредоточены на островах и берегах Тихого океана. Только в Чили более 30 действующих вулканов, на о. Ява – 35, а на Аляске и Алеутских островах - 50 огнедышащих гор.

Самый активный вулкан Кипауза находится на юго-восточном берегу о.Гавайи в Тихом океане (1247 м). В кратере (диаметром 4,5 км) постоянно бурлит и фонтанирует лавовое озеро, иногда выступающее из берегов.

По некоторым данным, извержения вулканов в нынешнем веке унесли более 100 тыс. человеческих жизней. Считается, что самым крупным извержением вулкана (в обозримом прошлом человечества) было извержение вулкана Санторин, происшедшее 3,5 тыс. лет назад, на о.Стронгили в архипелаге островов Эгейского моря. Оно привело к гибели минойской цивилизации. На месте вулкана образовалась воронка диаметром 1 1 км и глубиной 900 м.

Наиболее известным является извержение вулкана Везувий в августе 79 г. При этом, как утверждается, погибли 8-10 тыс. человек, 5 тыс. из которых - все население Геркуланума. После этого Везувий “просыпался” еще более 50 раз.

Одно из самых крупных извержений наблюдалось в 1883 г. в Индонезии при взрыве вулкана Кракатау, когда объем вулканического выброса составил, по разным данным, 18-70 км Звук этого взрыва был слышен в радиусе 5 тыс. км, вулканический пепел покрыл 800 тыс.км3. Появившиеся при этом цунами уничтожили на островах Яве и Суматре 40 тыс. человек.

Восьмого мая 1902 г. вулкан Монтань-Пеле на о. Мартиника при боковом выбросе уничтожил кипящей водой и газами 30 тыс. человек.

30 марта 1956 г. на Камчатке взорвался вулкан Безымянный. На месте его вершины образовалась воронка шириной до 2 км и глубиной до 1 км.

В ноябре 1985 г. в Колумбии извержение вулкана Руиса вызвало таяние “ледяной шапки” и снега на его вершине. Образовавшиеся селевые потоки стерли с лица земли г. Амеро и несколько селений. Погибли 22 тыс. человек.

Извержение вулкана Безымянный в марте 1956 г. (Россия)

Вулкан Безымянный - находится в центральной части Ключевской группы к юго-западу от вулкана Ключевского.

Представляет собой несколько удлиненный в широтном направлении массив с разрушенной вершиной. В его восточной половине располагается фрагмент более древнего вулкана, большая часть которого была уничтожена взрывом в марте 1956 года.

Вулкан считался потухшим.

Катастрофическое извержение 1955- 1956 гг. после длительного интервала покоя, длившегося около 900-1000 лет, открыло новый период деятельности вулкана, который продолжается до настоящего времени.

29 сентября 1955 г. было зарегистрировано первое землетрясение под вулканом Безымянным с последующим ростом их количества в октябре: 9 октября они насчитывались десятками, а с 19 октября - сотнями; 11 октября гипоцентр землетрясений был определен под вулканом Безымянный. Очередное извержение началось 22 октября и сопровождалось выбросом больших количеств пепла в течение ноября. В декабре - феврале 1956 г. активность резко уменьшилась. Одновременно с проявлениями активности начался подъем восточного склона вулкана.

30 марта 1956 года.

Кульминационная стадия. На вулкане произошел направленный взрыв, уничтоживший вершину вулкана и его восточный склон. На месте вершины образовался громадный кратер размером 1,3 х 2,8 км и глубиной 700 м. Высота постройки уменьшилась более чем на 200 м. Область, захваченная взрывом, имеет форму овала площадью около 500 км2. Большая часть материала взорванной постройки отложилась в пределах узкого сектора подножия вулкана, покрыв площадь 60 км2. На остальной площади, охваченной взрывом, отложился слой раскаленного материала, мощность которого составляла от 1м вблизи вулкана до 1 см в краевой части. Начальная скорость выброса материала равнялась 360-500 м/с, температура его оценена приблизительно 100-200оС. Вслед за направленным взрывом над кратером поднялось облако пепла на высоту 35-40 км шириной в 50 км в направлении на северо-восток и держалось около 4 ч. Одновременно с образованием облака началось извержение потоков лавы, заполнивших долины рек подножия вулкана . По долине р. Сухой Хапицы поток прошел на расстояние 18 км. Максимальная видимая мощность отложений составила 25- 30 метров.

Продукты извержения до неузнаваемости изменили прилегавшие к вулкану окрестности. Через несколько дней после этого извержения в Англии наблюдались необычные по красоте закаты солнца - тонкий пепел, вынесенный вулканом в стратосферу, распространился вокруг земного шара и замутнил атмосферу...

С апреля 1956 г. вслед за кульминационным взрывом во вновь образованном кратере началось формирование новых слоев купола. К июлю 1956 г. купол достиг высоты 320 м, диаметр основания был 600-650 м.

На сегодняшний день сохранился лишь небольшой фрагмент в юго-восточной части постройки. Склоны вулкана покрыты многочисленными лавовыми потоками, наиболее молодые из них покрывают южные и юго-западные склоны. Разрушенную вершину вулкана занимает огромный кратер диаметром 1,3х2,8 км, открытый на восток. Абсолютная высота вулкана до извержения 1956 г. составляла 3075 м, а в 1976 г. - около 2886 м.

Извержение вулкана Нирагонго в Конго в январе 1977 года.

Вулкан Нирагонго расположен в 10 километрах от города Гомы в окружении еще семи вулканов, входящих в горную цепь на границе Руанды, Конго и Уганды и расположенных в районе Восточно-африканского разлома. Высота вулкана - 3469 метров. Район покрыт тропическими лесами, где обитает редкий вид горных горилл.

10 января 1977 года произошло крупнейшее извержение вулкана Нирагонго. В тот день на склонах африканского вулкана вдруг образовалось множество трещин, из которых начала извергаться лава. Ее потоки стекали вниз так же быстро, как вода. Раскаленная добела лава неслась со скоростью курьерского поезда. Люди не могли даже убежать от огненной смерти.

Поток лавы шириной около километра двигался со скорость 70 км/ч. Почти две тысячи человек, жители города Гома, погибли в потоках лавы в течение 30 минут. Затем все прекратилось столь же внезапно, как и началось.

Как выяснилось, это даже не было извержением. Просто, из кратера Нирагонго вырвалось лавовое озеро, которое в течение десятилетий постепенно заполнялось магмой.

Извержение вулкана Нирагонго в Конго в январе 2002 года.

В январе 2002 года произошло новое мощное извержение вулкана Нирагонго в окрестностях полумиллионного города Гома в Конго.

17 января 2002 года.

Началось бурное извержение. Лавовые потоки достигли города Гомы. В результате уже 17 января погибли более 100 человек, а нескольким сотням тысяч человек пришлось эвакуироваться из опасной зоны. Потоки вулканической лавы разрушили не меньше 12 тысяч домов. В результате извержения 14 населенных пунктов было полностью разрушено. По данным BBC Корго, десятки тысяч людей были вынуждены срочно покинуть город Гома, поскольку лава затопила улицы в его северной части. Лава перерезала город надвое, многие жилые и деловые районы охвачены пламенем. Большинство жителей Гомы бежали к границе с Руандой.

Большинство из погибших жили в деревнях, первыми попавших под поток лавы. Жителей окрестных населенных пунктов эвакуировали с места инцидента. По оценкам BBC, около 400 000 человек могли остаться без крова над головой.

Лава угрожала также местному аэропорту, поэтому власти распорядились, чтобы все самолеты вылетели с аэродрома.

18 января 2002 года.

Продолжавшееся всю ночь землетрясение указывало на возможность новых извержений вулкана Нирагонго. Вулкан был затянут густым дымом. Эксперты усматривали в продолжающихся толчках признаки того, что «повторное извержение более чем вероятно».

Представитель ООН в Киншасе сообщил, что более 400 сотрудников ООН были эвакуированы с базы, где находились, в частности, военные наблюдатели, контролирующие соблюдение перемирия между правительственными войсками и повстанцами.

Поток беженцев, устремившихся в сторону Руанды, резко возрос и, по сведениям ООН, составил около 300 тысяч человек. По пессимистическим прогнозам он мог достичь полумиллиона лишенных крова.

Большинство беженцев размещалось в городке Гисеньи (на руандийской стороне границы между Конго и Руандой ) и двух десятках лагерей, открытых правительством Руанды с помощью специализированных учреждений ООН (Всемирная продовольственная программа, детский фонд ЮНИСЕФ) и западного сообщества, оказывающего самую необходимую материальную и денежную помощь. «Правительство Руанды делает все, что в его силах, -- говорилось в заявлении МИД страны, -- но справиться в одиночку с такой огромной задачей ему не под силу». Положение было осложнено этнической напряженностью между беженцами-конголезцами и местным населением. Спасшимся от смертоносной стихии конголезцам не хватало пищи и прежде всего воды, поскольку воды озера Киву, на берегах которого нашли временный приют большинство беженцев, оказались отравлены содержащимися в лаве ядовитыми веществами. Международная экстренная помощь делала все, чтобы обеспечить лагеря привозной водой или оборудованием для очистки воды. Медики опасались, что в местах неорганизованного скопления огромной массы людей, лишенных всяких средств гигиены, возможно возникновение эпидемий дизентерии, малярии и холеры. Их первыми жертвами могло стать множество детей, отставших от своих родителей.

Гуманитарные организации по совету специалистов намерены были переместить сотни тысяч беженцев на 35-40 километров от вулкана.

Страны Запада между тем направили в Руанду помощь для беженцев. Правительство Великобритании пообещало выделить 2 миллиона фунтов на эти нужды. Бельгия, чьей колонией в свое время были Руанда и Конго, сообщила о выделении миллиона с четвертью евро (2,9 миллиона долларов). 300 тысяч евро выделит Германия. Всемирная продовольственная программа ООН сообщила о создании центров по выдаче продуктов в пострадавшем районе.

При этом число жертв катастрофического извержения вулкана Нирагонго продолжало расти. Утром 18 января около 50 человек погибли в городе Гома во время взрыва бензоколонки, откуда они пытались откачать топливо. Бензоколонка была со всех сторон окружена потоками лавы, однако несчастные, решили, что лава уже достаточно остыла. Взрыв был такой силы, что облако дыма стояло над местом еще в течение полутора часов.

Извержение вулкана в Исландии в 1996 году.

16 октября 1996 г. над обширными районами юго-восточной Исландии произошло мощное извержение вулкана, вызвавшее таяния вечных льдов.

Извержение вулкана Гримсвётн в Исландии в 1996 году привело к колоссальному наводнению (они называются «йёкюльхауп»), при котором вода низвергалась со скоростью 50 000 кубометров в секунду.

В 1996 году произошло извержение вулкана Vatnajoku, расположенного под огромным ледником, который плавился под напором раскаленной лавы. В 1996 г. извержение этого же вулкана вызвало катастрофический лавовый поток, который буквально взломал ледниковый покров.

Из 37 вулканов мира, которые в настоящее время считаются действующими, 29 лежат в так называемом Тихоокеанском огненном поясе. На данный момент известно 516 действующих вулканов.

Список самыx высоких (над уровнем моря) вулканов мира

Вулкан	Страна	Высота, м
Котопакси	Эквадор	5896
Попокатепетль	Мексика	5452
Сангай	Эквадор	5410
Ключевская сопка	Россия (Камчатка)	4750
Мауна-Лоа	США (Гавайи)	4170
Фако	Камерун	4070
Тейде>	Испания (Канарские острова)	3718
Семеру	Индонезия (о. Ява)	3676
Колима	Мексика	3658
Шивелуч	Россия (Камчатка)	3283
Этна	Италия (о. Сицилия)	3263