Вулканы также извергаются по всему Тихоокеанскому бассейну, от Японии на юге до Новой Зеландии. Большинство вулканических областей в бассейне расположены вдоль границ плит, и весь регион называется Огненным кольцом.
Как появились вулканы на нашей планете?
Жители древнего мира боялись и почитали вулканы как наказание богов за проступки людей. Сегодня мы точно знаем, что это такое, откуда берутся вулканы, и даже научились предсказывать извержения. Но это не помешало явлению стать опасным и непредсказуемым. Один вулкан может уничтожить огромную территорию, нет более страшной и неостановимой силы на нашей планете. Не существует технологии, способной укротить извержение и подчинить его воле человека. Но вулканы не только опасны, но и полезны для людей во всем мире. Давайте рассмотрим эти вопросы более подробно.
Самые захватывающие истории о вулканах в литературе и кино связаны с национальным парком Вайоминг в США. В Вайоминге находится супервулкан, извержение которого уничтожило бы большую часть населения Земли. Но не все вулканы имеют такие глобальные разрушения, как Йеллоустоун. Если вы хотите узнать больше о рисках, прочитайте статью «Все об извержении супервулкана Тоба 70 000 лет назад».
У вулканов есть свои прелести, но если отбросить лирические заботы, то можно понять, что вулкан — это трещина в земной коре. Через это отверстие могут выходить скопившиеся внутри земли газы, а магма и большое количество пепла могут достигать поверхности во время извержения. В связи с этим возникает вопрос, почему кора нашей планеты не цела.
Откуда берутся вулканы?
Во время своего формирования наша планета была покрыта вулканами. Тогда именно эти вулканы создали условия для возникновения жизни. Человечество зародилось и развивалось вместе с вулканизмом.
Давайте вспомним, из чего состоит планета. Это структура ядра, вокруг которого постоянно движется магма. Эта структура придает Земле магнитное поле, без которого не могла бы развиваться атмосфера. Другим элементом структуры является земная кора. Земная кора изначально не была сформирована как единое целое, а состоит из 17 крупных тектонических плит. Они движутся, расходятся и сталкиваются. Границы образуют разломы, которые мы называем вулканами. Они встречаются не только на суше, но и под водой океанов. Подводные вулканы не менее опасны и извергаются точно так же.
Устройство вулкана
Конечно, невозможно увидеть, что находится внутри. Но благодаря вулканологам мы имеем представление о его составляющих:
- кратер. Верхняя часть, из которой извергается магма;
- жерло. Канал, по которому эта магма поднимается из недр на поверхность;
- вулканическая камера. Пространство, в котором накапливается магматическое вещество и газы.
Не все вулканы одинаковы. В некоторых сортах один компонент может отсутствовать. Если все элементы присутствуют, то это классический конусообразный тип.
Как образуются вулканы?
Процесс образования вулкана можно разделить на две фазы. Первый — это плутонизм, а второй — вулканизм. Плутонизм относится к явлениям, связанным с образованием, движением и застыванием магмы, т.е. лавы, которая еще не достигла поверхности. Эти процессы происходят внутри земной коры и в верхней части мантии.
Эти литосферные слои состоят из горных пород, но при определенных условиях они разжижаются. Это может произойти под воздействием наркотиков:
- локальное повышение температуры и/или изменение давления,
- приток флюидов, влияющий на изменение температуры плавления скального материала,
- скачок концентрации радиоактивных элементов,
- приток тепла из нижней мантии.
В результате действия этих факторов агрегатное состояние породы переходит в жидкое состояние. Образуется магма, которая затем движется вверх. Чаще всего она замерзает в расщелинах, в результате чего образуются горные породы, называемые интрузиями. Они образуют своего рода резервуар для сбора жидкой магмы. В большинстве случаев она застывает и не выходит на поверхность. Иногда, однако, в результате интрузии образуется магматическая камера, содержащая жидкую магму. Затем он поднимается на поверхность до застывания.
Описанные выше процессы происходят под поверхностью Земли. Следующий этап формирования вулканов, вулканизм, связан с явлениями, происходящими на поверхности. Вулкан определяется как место, где вулканические продукты выходят из одной точки. Их возникновение связано с ходом тектонических плит и трансформными разломами — там, где земная кора относительно тонкая, она может разорваться. Вулканические продукты могут быть жидкими (лава), твердыми (пирокластические материалы, такие как пепел, пыль и песок) и газообразными (диоксид серы, диоксид углерода, сероводород, аммиак, хлористый водород и водяной пар). Кратеры образуются в результате бурного извержения или разрушения вулканической камеры.
Элементы вулкана
Структура вулкана в основном зависит от его типа. Классификация вулканов включает:
- доминирующий материал, поднимающийся на поверхность — эффузивные вулканы, эксплозивные вулканы, маары, стратовулканы, грязевые вулканы ,
- активность — действующие, потухшие и спящие вулканы ,
- место выхода магмы — линейные, конические и дисковые вулканы .
Общим элементом любого вулкана является вулканическая камера (очаг извержения), которая находится под поверхностью и питает вулкан. Структура поверхности зависит от типа магмы. Конусообразные вулканы образуются там, где преобладает плотная магма. Редкая магма образует щитовые вулканы.
Конусообразный вулкан имеет слоистую структуру с чередующимися зонами лавы, пепла, песка и вулканического пепла. Он полностью развит и состоит из лавового канала, соединенного с вулканической камерой. В верхней части канала образуется вулканический кратер, который может разветвляться.
Вулканический щит характеризуется пологими склонами и небольшой высотой. Он состоит в основном из слоя застывшей лавы, содержащей пирокластический материал только в виде тонких полос.
Линейные вулканы встречаются в основном на морском дне, где можно увидеть длинную трещину, являющуюся излиянием магмы.
Интересные факты о вулканах
Самые активные вулканы в мире находятся в Индонезии. Остров Сумбава был местом самого трагического извержения вулкана в истории: вулкан Тамбора извергался в 1815 году. В результате этого события погибло около 100 000 человек.
Вулканические извержения влияют на климат Земли. В 1991 году на острове Лусон произошло извержение действующего вулкана Пинатубо. Извержение, в результате которого погибло около 800 человек, выбросило в атмосферу 22 миллиона тонн диоксида серы и вызвало снижение глобальной температуры примерно на 0,5 градуса Цельсия.
Извержение одного из супервулканов в Йеллоустонском парке, например, имело бы гораздо более серьезные последствия. Ученые считают, что в результате извержения вся поверхность США будет покрыта пеплом. Если бы в атмосферу попало большое количество оксидов серы, температура Земли значительно понизилась бы. Газы будут отражать солнечный свет, что, в свою очередь, может привести к краху сельскохозяйственного производства и гибели миллиардов людей.
У большинства людей вулканические кратеры ассоциируются с вулканическими озерами, в действительности же они в основном представляют собой сушу. В настоящее время единственными вулканами с лавовыми озерами являются Герта-Але, Ньирагонго и Эребус. Иногда они также встречаются в кратерах Масая, Вильяррика и Марум.
Активные вулканы — не редкость в Европе. Больше всего их в Исландии, вулканическом острове в Атлантическом океане. На материке, особенно в Италии, их 5 (включая вулкан Этна, Везувий, Марсилли и Стромболи).
По виду активности
Вулканы классифицируются в зависимости от их активности:
- Действующие — это вулканы, которые проявляли активность в недалеком прошлом или делают это сейчас.
- Потенциально действующие (спящие) — это вулканы, по мнению ученых, которые не извергаются, но имеют потенциальную возможность это сделать.
- Потухшие — те вулканы, которые не извергались последние 10 тысяч лет, и не имеют подпитки магмой. Хотя иногда вулканы из потухших приходится переводить в разряд действующих. Так например вулкан Эль-Чичон в Мексике считали потухшим до тех пор, пока в 1982 году он внезапно не начал извергаться. При дальнейших исследованиях выяснилось, что есть следы и других извержений, правда 1000 летней давности.
По месту образования
Наземные вулканы — вулканы, расположенные на суше, в местах соприкосновения тектонических плит.
Гора Фудзи считается национальным символом Японии. Последнее извержение произошло 300 лет назад. Он имеет симметричную, коническую форму. Вершина вулкана покрыта снегом даже летом. Японцы любят свой вулкан, и не зря, ведь он прекрасен.
Подводные — Подводные вулканы, как следует из их названия, расположены под толщей воды на дне океана. Их извержения происходят в основном под водой и остаются невидимыми для человека. Но есть и исключения. Например, вулкан Кик-А-М-Дженни, который находится в Карибском бассейне недалеко от Гренады. Вершина вулкана находится на глубине 200 метров под водой. За последние сто лет он извергался более 14 раз. В июле 1939 года извержение перешло в сверхновую звезду, и близлежащие острова были покрыты облаками пара и фрагментами магмы.
По составу извергаемой магмы
Вулканы классифицируются в зависимости от состава их лавы:
- Базальтовые — магма по структуре очень жидкая и горячая, ее температура выше 1000 градусов Цельсия. Базальтовая магма поступает с большой глубины, из мантии земли или ее границы.
- Гранитные — магма вязкая и менее горячая, с температурой менее 1000 градусов Цельсия. Такая магма насыщенна водными парами и газами, что делает ее взрывоопасной. Гранитная магма, насыщенная летучими веществами, поступает из земной коры или с ее нижней границы.
Существуют и другие типы магмы, но они не так широко распространены. Среди единственных — вулкан Ол Доинхо-Ленгаи в Танзании, магма которого состоит из антрацита, жидкая, как вода, и имеет температуру 600 градусов Цельсия.