Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http :// www . allbest . ru /

1. Вулканическая активность

2. Типы вулканических построек

3. Классификация вулканов по форме

4. Извержение вулкана

5. Поствулканические явления

6. Источники тепла

7. Районы вулканической активности

8. Вулканы на других планетах

9. Интересные факты

10. Извержения

Литература

1. Вулканическая активность

Вулканы -- геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки.

Слово "Вулкан" происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Наука, изучающая вулканы, -- вулканология, геоморфология.

Вулканы классифицируются по форме (щитовидные, стратовулканы, шлаковые конусы, купольные), активности (действующие, спящие, потухшие), местонахождению (наземные, подводные, подледниковые) и др.

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. Астрофизики, в историческом аспекте, считают, что вулканическая активность, вызванная, в свою очередь, приливным воздействием других небесных тел, может способствовать появлению жизни. В частности, именно вулканы внесли вклад в формирование земной атмосферы и гидросферы, выбросив значительное количество углекислого газа и водяного пара, так же учёные отмечают, что слишком активный вулканизм, как например на спутнике Юпитера Ио, может сделать поверхность планеты непригодной для жизни. В то же время слабая тектоническая активность ведёт к исчезновению углекислого газа и стерилизации планеты. "Эти два случая представляют собой потенциальные границы обитаемости планет и существуют наряду с традиционными параметрами зон жизни для систем маломассивных звезд главной последовательности", -- пишут учёные.

2. Типы вулканических построек

вулкан активность щитовидный шлаковый

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 диоксида кремния в расплаве), образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать эксплозивные рвы протяжённостью в десятки километров.

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 лавовыми, 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.). 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 спёкшимися или сваренными туфами. Для них характерны линзовидные обособления вулканического стекла, пемзы, лавы, называемых фьямме и туфовая или тофовидная структура основной массы. Как правило, крупные объёмы игнимбритов связаны с неглубоко залегающими магматическими очагами, сформировавшимися за счёт плавления и замещения вмещающих пород. Отрицательные формы рельефа, связанные с вулканами центрального типа, представлены кальдерами -- крупными провалами округлой формы, диаметром в несколько километров.

3. Классификация вулканов по форме

Щитовидные вулканы образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы (1). Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она вытекает как из центрального кратера, так и из склонов вулкана (2). Лава равномерно растекается на многие километры. Как, например, на вулкане Мауна-Лоа на Гавайских островах где она стекает прямо в океан.

Шлаковые конусы выбрасывают из своего жерла только такие неплотные вещества, как камни и пепел: самые крупные обломки скапливаются слоями вокруг кратера. Из-за этого вулкан с каждым извержением становится всё выше (1). Лёгкие частицы отлетают на более дальнее расстояние, что делает склоны пологими (2).

Стратовулканы , или "слоистые вулканы", периодически извергают лаву и пирокластическое вещество -- смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней. Поэтому отложения на их конусе чередуются (1). На склонах стратовулканов образуются ребристые коридоры из застывшей лавы (2), которые служат вулкану опорой.

Купольные вулканы образуются, когда гранитная, вязкая магма вздымается над краями кратера вулкана и лишь небольшое количество просачивается наружу, стекая по склонам (1). Магма закупоривает жерло вулкана, подобно пробке (2), которую накопившиеся под куполом газы буквально вышибают из жерла.

4. Извержение вулкана

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы:

Гавайский тип -- выбросы жидкой базальтовой лавы, часто образуются лавовые озёра. должны напоминать палящие тучи или раскалённые лавины.

Гидроэксплозивный тип -- извержения, происходящие в мелководных условиях океанов и морей, отличаются образованием большого количества пара, возникающего при контакте раскалённой магмы и морской воды.

5. 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.

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.

Поднявшаяся к земной поверхности лава не всегда на эту поверхность выходит. Она лишь поднимает слои осадочных пород и застывает в виде компактного тела (лакколита), образуя своеобразную систему невысоких гор. В Германии к таким системами относятся области Рён и Эйфель. На последней наблюдается и другое поствулканическое явление в виде озёр, заполняющих кратеры бывших вулканов, которым не удалось сформировать характерный вулканический конус (так называемые маары).

6. Источники тепла

Одной из нерешённых 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 твёрдом состоянии. Более того, тепловой энергии должно быть достаточно для плавления огромных объёмов твёрдого материала. Например, в США в бассейне реки Колумбия (штаты Вашингтон и Орегон) объём базальтов более 820 тыс. км?; 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 ещё одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твёрдом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.

7. Районы вулканической активности

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

8. Вулканы на других планетах

Вулканы имеются не только на Земле, но и на других планетах и их спутниках. Самой высокой горой Солнечной системы является марсианский вулкан Олимп, высота которого оценивается несколькими десятками километров. В Солнечной системе наибольшей вулканической активностью обладает спутник Юпитера Ио. Длина шлейфа извергнутого вещества достигает 300 км. На некоторых спутниках планет в условиях низких температур извергается не магма, а вода и лёгкие вещества. Такой тип извержений отнести к обычному вулканизму нельзя, потому данное явление получило название криовулканизм.

9. 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, снёс 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.

В Тайбэе (Тайвань) обнаружен действующий вулкан. Ранее считалось, что последняя активность вулкана в этом участке была более 200000 лет назад, однако выяснилось, что последняя активность была всего 5000 лет назад.

В 2010 году извержение вулкана Эйяфьятлайокудль вызвало отмену более 60 тысяч авиарейсов по всей Европе.

В 1908 году в антарктиде на острове Пингвин на вершине активного вулкана основали село Volcano Penguin top.

10. Извержения

10.1. XXI век

10.2. XX век

Литература

1. М. Ямпольский. Вулкан в европейской культуре XVIII--XIX вв. // Ямпольский М. Наблюдатель. М., 2000, с. 95-110

2. Основы геологии, Н.В. Короновский, А.Ф. Якушева. -- М.: Высшая школа, 1991. -- С. 225-232.

3. Обручев В.А. Основы геологии. Гос.изд.-во геологической литературы. М.-Л. 1947

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Фон сейсмической активности. Изучение сейсмической активности. Вулканы и вулканическая активность. Распространение вулканической активности. Вулканическая опасность. Землетрясения, их механизмы и последствия, распространение сейсмических волн.

курсовая работа , добавлен 28.01.2004


Обзор строения вулканов северной Камчатки, их основных частей и составляющих. Изучение химического состава продуктов извержения, установление очагов наибольшей вулканической активности. Анализ современных методов исследования вулканической деятельности.

курсовая работа , добавлен 17.05.2012


Общие сведения о вулканах и проявлении вулканизма. Отличительные особенности действующих, спящих и потухших вулканов, причины их извержения, состав лавы. Описание наиболее известных действующих вулканов нашей планеты. Районы вулканической активности.

реферат , добавлен 04.04.2011


Основные виды вулканов. Действующие и потухшие вулканы. Мощь взрывного пробуждения спящего вулкана. Карта современного вулканизма. Центральные и трещинные вулканы. Пример механизма, приводящего к образованию стратовулкана. Характеристика типов извержений.

презентация , добавлен 18.12.2013


Что такое вулкан, процесс его образования и строение. Отличительные особенности действующих, спящих и потухших вулканов. Причины извержения вулканов, состав лавы. Циклы и продукты извержений. Описание наиболее известных действующих вулканов планеты.

презентация , добавлен 20.12.2010


Гейзеры – периодически фонтанирующие источники горячей воды с паром. Схема образования гейзера. Причины появления гейзеров на поверхности Земли. История открытия, распространение и классификация гейзеров, их влияние на окружающую среду и человека.

реферат , добавлен 26.03.2012


Распространение и условия формирования грязевых вулканов. Рассмотрение элементов строения и морфологических признаков грязевых вулканов. Изучение основных типов грязевулканических построек. Определение связи грязевых вулканов с нефтегазоносностью.

курсовая работа , добавлен 06.04.2018


Изучение плинианского, пелейского, стромболианского, гавайского типов извержений вулканов. Исследование гейзеров как одних из проявлений поздних стадий вулканизма. Возникновение лахаров. Формирование специфических, своеобразных вулканогенных форм рельефа.

презентация , добавлен 06.04.2015


Общая характеристика вулканических извержений: условия, причины и механизм их возникновения. Географические особенности распространения и классификация вулканов по химическому составу лавы. Мероприятия по защите и уменьшению последствий извержений.

курсовая работа , добавлен 27.08.2012


Определение землетрясений как мощных динамических воздействий, имеющих тектоническую природу. Поведение грунтов при землетрясениях и причины разрушений. Основные типы сейсмогенерирующих зон. Составление карт сейсмической и вулканической активности.

Колебания земной орбиты

Изменение солнечной активности

Смещение тектонических плит

Естественные причины

Спасибо за внимание!

Изменение климата всегда происходило в результате естественных процессов, таких как смещение тектонических плит, вулканическая активность, взаимодействия суши, Мирового океана и атмосферы, а также изменение солнечной активности.

Изменение формы континентов и их смещение, формирование горных массивов и океанических течений влияет на климат. В целом это определяет физический облик Земли.

По мере старения Солнца, оно становится ярче и излучает больше энергии. Однако за небольшие промежутки времени интенсивность солнечного излучения изменяется циклически. Считается, что изменение солнечной активности послужило причиной Малого ледникового периода – периода похолодания в Северном полушарии, случившегося в 16 – 19 веках.

Изменение расположения Земли относительно Солнца – это основной естественный фактор, формирующий климат Земли. Изменения как в орбите вращения Земли вокруг Солнца, так и наклона земной оси вращения происходят в соответствии с фиксированными циклами, которые связаны межу собой и воздействуют на климат Земли. Определяя, когда и сколько солнечного света достигает обоих полушарий, эти циклические изменения влияют на суровость времен года и могут вызвать резкие изменения температуры.

Вулканы могут выбрасывать огромное количество золы, сажи, пыли и газов в атмосферу. В результате одного крупного извержения вулкана (такого как Пинатубо на Филиппинах в 1991 году) в атмосферу может попасть количество материала достаточное для охлаждения всей планеты на 1ᵒC на целый год. За более длительный промежуток времени извержения вулканов в мире вызывают потепление климата, выбрасывая в атмосферу от 100 до 300 миллионов тонн углерода в год, но это составляет менее 10% количества выбросов, обусловленных сжиганием ископаемого топлива.

Деятельность человека (Антропогенные причины)

В последние годы повышение уровня парниковых газов в атмосфере определяется учеными как основная причина глобального потепления. Средняя температура воздуха у поверхности Земли за последний век повысилась приблизительно на 0,8ᵒC. Предполагается, что за следующие сто лет температура может повыситься еще на 3-6ᵒC. Скорость этого изменения такова, что многие экосистемы Земли не смогут к ним приспособиться. Действительно, многие виды, особенно в тропических и полярных регионах, уже подверглись резким изменениям.

Различные газы, известные как парниковые, способствуют глобальному потеплению и изменению климата. Четыре, наиболее важных из них, – углекислый газ (CO 2), метан (CH 4), закись азота (N 2 O) и водяной пар. Концентрация этих газов оставалась относительно стабильной до промышленной революции, но с тех пор в результате деятельности человека она резко возросла.

Основные антропогенные причины - это потребление ископаемых видов топлива, некоторые промышленные процессы, изменение в землепользовании и управление отходам.

По состоянию на 30 августа 2016 высокая эруптивная деятельность наблюдается на 28 вулканах мира.

Главным событием текущей недели стала серия землетрясений магнитудой до 6.2 , сотрясающих итальянские регионы Лацио и Умбрия со вторника 23 августа 2016.

Подземные толчки носят тектонический характер, однако стоит отметить, что на территории Лацио и в соседней Кампании находится несколько потенциально активных вулканов , которые могут оказаться восприимчивыми к сотрясению земной горы. Это и Колли Альбани на окраинах Рима, и комплекс кальдер Вульсини, которые, согласно историческим летописям, последний раз извергались в 104 году до нашей эры.

После разрушительного землетрясения магнитудой 6,0 (по другим данным, 6,2) в Центральной Италии 24-го августа, сейсмологи INGV зарегистрировали в общей сложности 2553 локализованные сейсмособытия.

129 землетрясений были магнитудой от 3,0 до 4,0; 12 подземных толчков — магнитудой от 4,0 до 5,0, одно сейсмособытие произошло магнитудой 5,4.

За последние недели активность вулкана Этна в целом немного снизилась, и уровень тремора в настоящее время низкий. Выбросы горячих раскаленных газов и пепла не прекратились, но вместе со слабой активностью стромболианского типа из нового жерла и кратера Вораджин стали менее выраженными. Спорадические извержения золы наблюдались с перерывами.

Ключевской (Камчатка, Россия) .

На вершине продолжается взрывоопасное извержение с выбросом вулканических бомб из вершинного кратера и сильной парогазовой активностью в двух вулканических центрах. На протяжении всей недели в районе Ключевского наблюдалась большая тепловая аномалия.

28 августа 2016 года выброс пепла произошел на высоту до 6 км над уровнем моря, пепловый шлейф протянулся на северо-восток от вулкана. По юго-западному склону исполина двигался лавовый поток протяженностью около 1,5 километра.

Ключевской вулкан — самый активный и мощный базальтовый вулкан Курило-Камчатской вулканической области. Он находится в Ключевской группе вулканов в северной части Центральной Камчатской депрессии на правом берегу реки Камчатка. Ближайший населенный пункт от вулкана - поселок Ключи, который расположен примерно в 30 км от исполина. Высота Ключевского вулкана - около 4850 м. Это самый высокий из действующих вулканов Европы и Азии.

Предыдущее извержение Ключевского вулкана началось 1 января и завершилось 24 марта 2015 года. Нынешнее извержение вулкана началось 3 апреля.

В Папуа-Новой Гвинее вновь извергается вулкан Багана.

Вулкан Багана расположен на острове Бугенвиль, входящий в состав одноименной провинции, в Папуа-Новая Гвинея.

Багана имеет форму лавовый конус, высотой 1750 метров. Находится западнее вулкана Билли Митчелл. Является молодым активным вулканом и непрерывно извергается, начиная с XVIII века. Извержения состоят из лавовых и пирокластических потоков.

Выбросы золы вновь происходят на вулкане Багана в Папуа-Новой Гвинее, производя шлейф пепла высотой около 2,1 км. Выброс дрейфовал на запад от исполина 29 августа, негативные последствия извержения не были зарегистрированы.

Последние спутниковые снимки показывает узкую струйку в основном газа и возможно с небольшим содержанием золы в 70 км к западу от острова Бугенвиль. Умеренная тепловая горячая точка видна на данных Мудис и увеличилась в последнее время. Это говорит о том, что активность вулкана увеличилась в последнее время. Вулкан Багана расположен на острове Бугенвиль в одноименной провинции Папуа-Новой Гвинеи.

Начиная с 1842 года вулкан давал о себе знать более 30 раз. Последний выброс вулканического пепла вулкана произошёл в период с 1-7 августа 2012 года и достиг высоты 3000 метров, шлейф пепла проследовал на северо-запад от вулкана, проделав расстояние 37 километров.

Извержение вулкана Колим а.

Вулкан Колима в Мексике, известный также как «Огненный вулкан», в понедельник, 29 августа, выбросил столб газа и пепла на высоту около 2,4 тыс. метров. Вулкан является частью так называемого «Тихоокеанского огненного кольца», области по периметру Тихого океана, в которой находится большинство действующих вулканов и происходит множество землетрясений. Наиболее активный вулкан Мексики, извергался более чем 40 раз с 1576 года. Горная система кордильеры, форма вулкана - стратовулкан. Состоит из 2 конических пиков; наивысший из них (Невадо-де-Колима, 4 625 м) — потухший вулкан, большую часть года покрыт снегом. Другой пик — действующий вулкан Колима, или Волькан-де-Фуэго-де-Колима («Огненный вулкан»), высотой 3 846 м, называют мексиканским Везувием .

Всего в Мексике насчитывается более 3 тыс. вулканов, однако только 14 из них считаются активными.

Как говорится в докладе сообщества ученых АЛЛАТРА НАУКА " ":

«Масштабные природные катаклизмы, циклично происходящие на планете, уже неоднократно случались в истории Земли и человеческой цивилизации. Но какие уроки преподносят эти научные знания, свидетельствующие о былых всеобщих планетарных трагедиях? ... Последствия и беды, что приносят общепланетарные катаклизмы, выходят далеко за «очаговое» отдельно взятое государство и, так или иначе, касаются всех жителей Земли. Резкое повышение сейсмической и вулканической активности приводит к мгновенным катастрофическим последствиям в тех или иных регионах. Исчезают с лица Земли целые государства, гибнут люди, многие остаются без крова и средств к существованию, начинаются голод и широкомасштабные эпидемии...

Людям нужно отбросить все рамки и условности, им нужно консолидироваться здесь и сейчас. Природа не смотрит на чины и ранги, когда обрушивает свой тысячелетний гнев, и только лишь проявление истинного содружества между людьми, основанного на человеческой доброте, способно дать человечеству шанс на выживание...»

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.

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.

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.

Распространение вулканической активности

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 подвигающихся 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.

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.

На планете Земля, свидетельствующая о продолжающихся процессах внутри земной коры, проявляется ежедневно и по разному. Во время своих путешествий мы посетили ряд активных и потухших вулканов по всему свету, а также побывали в Национальном парке Йеллоустоун в , расположенном в кратере супервулкана, где сегодня находится множество активных геотермальных источников и гейзеров. Все эти места объединяет то, что активные процессы, происходящие в земной коре сегодня или сотни миллионов лет назад, влияли и продолжают влиять на нашу планету и климат на ней. Они являются причиной изменений флоры и фауны, а также катализатором эволюции. Давайте попробуем вкратце разобраться, что причиняет нашей планете вулканическая активность, а также какие поствулканические явления происходят после извержений.

Вулканы сами по себе не так опасны, как мы привыкли думать. Надо опасаться в первую очередь возникающих разнообразных сопутствующих явлений при извержениях вулканов :

• Вулканические явления — происходят одновременно с извержениями вулканов.
  • Каменные лавины — образуются при вертикально направленных взрывах и содержат в себе обломки предыдущих и свежеизлившихся лав.
  • Палящие тучи — имеют разное происхождение, имеют высокую подвижность (до 90 км/ч) из-за раскаленных газов (до 900 градусов), выделяемых пепловыми частицами. Они способны спалить за короткий срок все то, что попадется им на пути.
  • Грязевые и водные потоки образуются при быстром таянии снежных шапок и ледников на склонах вулканов при их извержении.

• Поствулканические явления — возникают и происходят после того, как вулканическая активность стихает, и связаны с выделением вулканических газов, многочисленных газопаровых струй и горячей воды с перегретым паром.
  • Выход вулканических газов — фумаролы . Они бывают сухие высокотемпературные (более 500 градусов), сернистые (сероводородные) — сольфатары (температура от 100 до 300 градусов) и холодные углекисые — мофеты (температура ниже 100 градусов)
  • Термы — подземные источники горячих вод в областях вулканизма. Воды в них минерализованы разными примесями: хлоридные, карбонатные, сульфатные, смешанные. Часто вокруг таких источников происходят отложения кремнистых или известковых туфов. Термы распространены на Камчатке, в Исландии, Прибайкайле, на Кавказе и в Италии.
  • Гейзеры — это горячие источники, состоящие из воды и пара, которые периодически выбрасывают вверх на высоту до сотен метров воду с перегретым паром. Самые известные долины гейзеров расположены на Камчатке, в Новой Зеландии, в Исландии, в США и Японии. Гейзеры обычно находятся в зонах разломов земной коры. Вода в них содержит примеси хлорида натрия с минерализацией около 2,5 грамм на литр и характеризуется разнообразным составом. Горячая вода, извергаясь из гейзера под воздействием пара, выносит большое количество растворенных минералов — в основном окись кремния, которые откладываются на стенках гейзера и вокруг его отводного канала — жерла, образуя трубку в виде воронки на поверхности Земли. Образующиеся при этом отложения формируют террасы вокруг гейзера в форме натеков или крупных конусов — гейзеритовых построек.
  • Грязевые вулканы — конусообразные холмы разного диаметра и высоты, образованные рыхлыми отложениями. Из-за накопления газов и перегретого водяного пара, поступающих снизу по трещинам земной коры происходит извержение жидкой грязи. Если грязь настолько жидкая, что она не может со временем застыть, а новые извержения лишь поддерживают процесс грязеобразрвания и перемешивания, то в результате образуется грязевый котел.

Из-за своей непредсказуемости сильно влияет на процессы привычной жизни на земле. Всем хорошо известны примеры вытекания вулканической лавы и ее губительные свойства для всего живого вокруг. Также мы не понаслышке знаем о том, что творится с атмосферой, когда тучи пепла поднимаются в воздух, сразу вспоминается извержение вулкана Эйяфьядлайёкудл в Исландии, остановившее авиасообщение со многими странами на несколько недель, в результате чего возник настоящий транспортный коллапс в Европе.

• Интересный факт: мало кто знает, что острова образовались на месте вулканической активности, большая их часть является вулканического происхождения и они расположены на вершинах древних подводных вулканов.

Также, помимо самого известного вулканического явления — извержения вулкана, есть и менее известные вулканические и поствулканические явления, встречающиеся в нашей жизни. Речь идет о грязевых потоках, геотермальных источниках, термах и гейзерах. О них я расскажу подробнее.

Такие места обычно производят самое большое впечатление в путешествии, ведь они отличаются всем от привычных пейзажей. Они просто иные для восприятия, и тем ценен опыт личного с ними знакомства. Поэтому мы рады, что некоторые из долин гейзеров мы посетили лично, а другие планируем когда-нибудь увидеть! А теперь мы расскажем о вулканической активности и поствулканических явлениях подробнее и проиллюстрируем их фотографиями из наших путешествий.

Грязевой вулкан на высоте в 4300 метров на высокогорном плато в Боливии

Фумарола — выход вулканических газов на поверхность земли

На боливийской части Альтиплано так холодно, что вода замерзает на небольшом расстоянии от геотермального источника

Грязевые потоки сходят со слонов действующих вулканов и содержат в себе большое количество рыхлых обломков горных пород, покрывающих эти склоны. Большинство вулканических грязевых потоков холодные, но бывают и горячие.

Грязевый поток возникает в случае, если большая масса воды тем или иным образом попадает на покрытый слоем обломков склон вулкана. Это может быть результатом извержения гейзера или по какой-либо иной причине, например при внезапном выбросе воды из кратерного озера. Самое большое из таких озер находится в штате Орегон — . Его объем составляет около 17,5 кубических километров, а по глубине он является первым в США — 594 метра. Если под таким озером произойдет взрыв и часть воды выплеснется на склон через трещину в кратере, либо поднявшись выше верхней кромки вулканической воронки, то это вызовет сильнейший грязевый поток.

Факты о грязевых потоках

• При исследовании в штате Вашингтон США было обнаружено, что имеющиеся вокруг него отложения оставлены в том числе доисторическими грязевыми потоками, образовавшимися в результате разбрызгивания лавы из-за быстрого увеличения объема талой воды со склонов вулканической воронки, когда лавовые потоки начали двигаться по склону и соприкоснулись с ледником. Грязевые потоки, образовавшиеся в результате извержения вулкана Рейнир, одни из самых огромных из исследованных во всем мире и их объем достигает 2 миллиардов кубических метров!
• Некоторые из грязевых потоков образуются в результате того, что лавина или пепловые потоки смешиваются с горными реками. В результате эксплозии пара происходит разрушение поверхностного слоя и образуется грязевый поток.
• Грязь также может образоваться при выбросе пепла в атмосферу и ее соприкосновении с дождевыми тучами. В результате выпадающие осадки покрывают растительность настолько толстым слоем, что ломаются ветви деревьев, а слабо укрепленная почва подвергается подвижкам.
• Обломочный материал, который наносится грязевыми вулканическими потоками, при остывании и высыхании отвердевает подобно бетону.
• Большинство грязевых вулканических потоков содержит значительную долю мелких частиц, но в них встречаются и крупные глыбы размером более 35 сантиметров, которые достигают порой нескольких метров.

Геотермальные источники

Под землей, глубоко и не очень, залегают подземные воды. Из запас настолько большой, что говорить об их объеме не имеет смысла. Являясь частью верхнего слоя земной коры, подземные воды в твердом, жидком и газообразном состоянии выполняют разные важные функции и формируют почвенные воды, водоносные слои и межпластовые горизонты. Нагретые в земной коре в результате современной вулканической активности, движения земной коры или соприкосновения с магматическим слоем, подземные воды иногда выходят на поверхность. Явление поднимающейся из недр земли на поверхность воды с температурой выше 20 градусов получило название «геотермальный источник». При этом температура воды должна превышать среднегодовую температуру, характерную для данной местности, чтобы имел место факт нагрева воды не в атмосфере, а под землей.

Геотермальные воды

Помимо геотермальных источников, состоящих из воды, нагретой в земной коре в результате вулканической активности, отдельно выделяют геотермальные воды. Давайте разберемся, что же это такое.

Существует классификация подземных вод, согласно которой вода, температура которой превышает 35 градусов, называется геотермальной. Находятся эти воды в разных местах на нашей планете, которые объединены признаками проявления современного вулканизма, новейшего горообразования или в крупных разломах земной коры. Разделяются следующие типы геотермальных вод :

• Слаботермальные (температура от 35 до 40 °C);
• Термальные (температура от 40 до 60 °C);
• Высокотермальные (температура от 60 до 100 °C);
• Паротермальные или перегретые (температура выше 100 °C).

Высокотермальные воды на севера Таиланда в городе Пай. Температура воды здесь около 80 градусов

По использованию в хозяйстве геотермальные воды подразделяются на:

• Низкопотенциальные (от 35 до 70 °C) — для курортного водоснабжения, рыболовства и использования в плавательных бассейнах;
• Средние (от 70 до 100 °C) — для подогрева полотна дорог, аэродромов и использования в целях обогрева зданий и сооружений;
• Высокопотенциальные (от 100 до 300 °C) — для использования на геотермальной станции с целью выработки электроэнергии.

Термы — горячие источники

Термы, или горячие источники, используются с давних времен для лечения различных болезней, оздоровления организма и профилактики различных заболеваний. Полежать в теплой или умеренно горячей минеральной ванне весьма приятно, вот только сернистый запах немного портит впечатление. Но чего только не вытерпишь ради укрепления здоровья!

Кстати, раздел медицины, который занимается изучением влияния геотермальных вод на организм человека, называется бальнеология .

Выходящие на поверхность воды из термальных минеральных источников в бальнеологии делят на:

• Теплые (от 20 до 37 °C) — подогретая вода, при долгом нахождении в которой человек начинает мерзнуть;
• Термальные (от 37 до 42 °C) — наиболее подходящая температура для человеческого организма;
• Гипертермальные (выше 42 °C) — организм человека не способен долго выдерживать такую температуру.

Термы в городке Пай на севере Таиланда. Температура здесь от 36 до 40 градусов

Туристы греются в термальных водах на высокогорном плато Альтиплано в Боливии. Снаружи — очень холодно! А в воде — тепло!

Гейзеры

Название «гейзер » происходит от исландского слова «geysa», что в переводе буквально означает «хлынуть». Гейзер представляет собой столб горячей воды, бьющий из земли в атмосферу на высоту от десятков сантиметров до сотен метров под напором пара, образовавшегося при магматическом перегреве подземных вод. Гейзеры существуют в местности с вулканической активностью. Долины гейзеров образуются недалеко от вулканов или в районах вулканической активности, где горячая магма подходит близко к поверхности Земли. Подземные воды рядом с вулканами содержат примеси множества минералов. В результате парообразования часть воды испаряется, а примеси оседают, образуя твердое дно бассейна вокруг гейзера.

Виды гейзеров:

• Маленькие (выбрасывают фонтаны воды каждые несколько минут, так как для нагрева и образования достаточного для извержения гейзера пара требуется не очень много времени);
• Большие (извергают столб воды гораздо реже, время повторения зависит от глубины залегания пятна контакта магмы и воды).

Например, Гейзер-великан из Долины гейзеров на полуострове Камчатка в России выбрасывает фонтан воды с перегретым паром раз в 40 минут, и его высота достигает нескольких десятков метров. А (Олд Фейтфул — Old Faithful) в в штате Вайоминг США извергается раз в 65 или 90 минут (это зависит от предыдущих извержений) на высоту от 30 до 50 метров, выбрасывая в атмосферу от 14 до 32 тонн горячей воды!

Самый знаменитый гейзер в мире — Старый служака (Олд Фейтфул) в национальном парке Йеллоустоун в США

Факты о гейзерах

• Самый большой известный гейзер в мире — Уаймангу был в Новой Зеландии в 1899-1904 годах и извергался на высоту более 400 метров, выбрасывая при этом около 800 тонн горячей воды! Но он прекратил свое существование из-за минеральных отложений, которые не только формируют дно бассейна гейзера, но и образуют на поверхности трубку, со стенками вдоль извергающегося столба воды с перегретым паром. Таким образом увеличивается глубина гейзера, а давление водяного столба на дно становится настолько высоким, что процесс кипячения и парообразования замедляется и в итоге силы перегретого пара уже не хватает на извержение.
• На Камчатке в 1941 году была открыта Долина гейзеров (количеством более 100, из которых 20 — крупные).
• В национальном парке Йеллоустоун в США находится многочисленное скопление гейзеров разных видов, в том числе там расположен самый высокий современный гейзер, называемый Пароход (Стимбот — Steamboat). Высота его фонтана варьируется от 90 до 120 метров в высоту.
• Гейзеры бывают регулярные и нерегулярные. Отличаются они друг от друга тем, что у первых установился постоянный цикл извержений, а у вторых — он изменчив во времени.
• Основная масса воды, выбрасываемая гейзером на поверхность, атмосферного происхождения, иногда с примесью магматической воды.
• Известные крупные долины гейзеров находятся на Камчатке в России (Долина Гейзеров), в США (Национальный парк Йеллоустоун), Исландии (Страна гейзеров), Новой Зеландии (северная часть Северного острова), Чили (Высокогорная долина гейзеров Эль Татио на высоте 4200-4300 метров в пустыне Атакама на границе с Боливией), а также имеются одиночные гейзеры в Канаде, Китае, Японии.

Зоны вулканической активности на Земле

Огненное кольцо	Берега и островные дуги Тихого океана. Алеутские, Курильские, Японские, Филиппинские, Зондские острова
Средиземноморско-Индонезийская зона	Берега Италии, Эгейское море, Восточная Турция, Иран
Атлантическая зона	Исландия, Канарские острова. Хребет, проходящий в центре Атлантического океана
Индоокеанская зона	Коморские острова
Вулканы центральных частей материков	Южная Америка - Анды, Африка - Кения, Камерун, Эфиопия, Уганда, Танзания
Вулканы на окраинах материков	Северная Америка, Центральная Америка, в Андах и на западе Южной Америки, Камчатка, Антарктида