Секрети магматичних камер. Різні літературні джерела повідомляють, що на земній кулі налічується від 500 до 850 діючих вулканів. Однак ці вказівки дуже приблизні і відносні. Тільки поодинокі вулкани проявляють свою активність майже безперервно, як Стромболі в архіпелазі Липарских островів Середземного моря або Исалько в горах Центральної Америки. Більшість же з них вивергаються з перервами, які тривають від кількох років до кількох століть, - як ми бачили на прикладі Везувію, Кракатау, Мон-Пеле, Безіменного і т. Д. «Сплячі» вулкани мають звичай прокидатися. Тому будь-яка спроба поділу вулканів на активні і неактивні, діючі і недіючі вельми і вельми умовна і може бути віднесена тільки до сьогоднішнього дня, але не до якогось тривалого проміжку часу.
Магматична камера (magma chamber) відзначена цифрою 6. Інші позначення: 1 - попелястий шлейф, 2 - магматичних канал, 3 - дощ з вулканічним попелом, 4 - шари лави і попелу, 5 - шар породи (ілюстрація Sémhur / Wikimedia Commons).
Крім того, наведене число 500-850 враховує переважно вулкани, що знаходяться на суші. Але безліч вулканів розташовується на дні морів і океанів, які займають майже 3/4 поверхні земної кулі. Лише окремі підводні вулкани в якійсь мірі вивчені, про всіх же інших є лише загальні уявлення; достовірні документальні матеріали для судження про їх сучасної або історичної активності відсутні.
Вглиб історії Землі інтенсивність вулканічних явищ наростає, вони охоплюють ще більші ділянки земної поверхні і тимчасові інтервали. На думку відомого радянського вулканолога Е. К. Мархінін, викинутий з надр протягом геологічної історії земної кулі лавовий і попільний матеріал утворив переважну частку обсягу літосфери, а виділилися з вулканів гази - майже всю атмосферу і гідросферу нашої планети.
На найдавнішому (доархейском) етапі формування молодого земного лику вулкани, що виникали під впливом астероїдної бомбардування, брали участь в переробці вихідного космічного речовини, перетворення його в більш організоване планетне речовина і створення первинної кори новонародженої планети Земля.
Сучасні і молоді вулкани зазвичай розташовуються на поверхні Землі поясами або групами, які розміщуються в вузьких областях зчленування великих фрагментів земної оболонки - літосферних плит, що складаються з ділянок земної кори, підстилаються брилами верхній мантії. У межах зон зчленування цих літосферних-мантійних геоблоці ланцюжка і групи вулканів приурочені до складчастим і тваринний брилові тектонічним спорудам, структурам сучасних і стародавніх острівних дуг, океані-. ного і континентальним рифтових систем, активним околиць континентів і великим континентальним гірським склепіння. На простягання цих структур створюються пояса розташування вулканів. Прикладом такого панрегіонального пояса є широко відоме «Вогняне кільце Тихого океану», приурочене до кругової області зчленування плит, що становлять дно океану, з плитами, якими утворені обрамляють його континенти, т. Е. Що обіймає по контуру весь Тихоокеанський басейн. Інші пояса меншого значення розташовуються на ділянках зіткнення Евра-зіатской плити з Австралійської, Аравійської, Північно-Амері-канской плитами і т. П.
До кордонів літосферних плит приурочено 99% всіх вулканів планети. Решта дрібними скупченнями розміщуються на кордонах блоків, з яких в свою чергу складені плити літосфери. В цьому випадку вулкани розташовані в склепінних частинах і на схилах підняттів, що обмежують опущені ділянки плит.
З усього викладеного випливає, що вулкани пов'язані з розломами земної кори, які поділяють плити літосфери і їх блоки, і, тягнучись в Глибину, досягають підкорових шарів земної кулі.
Коли ж і чому відбуваються сучасні вулканічні виверження, які заподіюють людству стільки лих? Які сили включають апарат вулкана, які причини змушують його діяти?
На жаль, з певністю відповісти на такі істотні питання наука зараз не може. Хоча, на думку прославленого бельгійського дослідника вулканів Гаруна Тазиева, ці «вогнедишні чудовиська» є вікна, через які вчені заглядають всередину Землі, в пошуках рішень ми все ще не вийшли зі стадії гіпотез і фантазій. На земну поверхню, на якій живуть і трудяться люди, виходять тільки гирла вулканічних каналів, що викидають з глибин лаву і гази. Самі ж «механізми» діяльності вулканів, ті зв'язки явищ, які змушують вулкани вивергатися, приховані в надрах і недоступні безпосередньому вивченню. Всі вистави, які ми намагаємося створити, ґрунтуються поки тільки на теоретичних передумовах, та на роз'єднаних геофізичних зондування глибоких надр Землі. Через малу визначеності теоретичних передумов, труднощі й неоднозначності інтерпретації геофізичних даних одержувані моделі і схеми механізму вулканічних вивержень несуть в собі багато суперечливого і наснаги.
Геофізичними спостереженнями встановлено, що літосфера Землі стелить шаром мантійного речовини, що має знижену в'язкість і тому володіє пластичними властивостями. Цей шар, розташований під континентами на глибині 100-200 км, а під дном океанів відповідно 30-50 км, називають астеносферой (в перекладі з грецького «астенос» - слабкий). Його особливості (слабка в'язкість і підвищена пластичність) дозволяють літосферних плит занурюватися в нього, спливати і переміщатися в горизонтальних напрямках. Нерівномірний розподіл щільності в шарі астеносфери наводить на думку про існування в ньому прошарку розрідженого речовини, яке є не чим іншим, як глибинним магматическим розплавом. Часткове плавлення матеріалу астеносфери з утворенням мантийной магми, на думку багатьох дослідників, відбувається в зонах виділення радіогенного тепла; за іншою моделлю воно є результатом зіткнення літосферних плит - наслідком механічних, п'єзоелектричних і інших процесів.
Речовина астеносферних шару піддається безперервному перемішуванню конвекційними струмами, а також приливо-відпливними і ротаційними силами. Коли ці рухи переміщують магму до кордону літосферних блоків, вона під впливом насичують її летких флюїдів спрямовується в область малого опору - в зону розділяють блоки розломів - і по ним піднімається у верхні горизонти мантії або в товщу земної кори, де (в ослаблених ділянках) утворює (виплавляє) магматичні камери (осередки). Знаходячись під на своєму шляху фізико-хімічної диференціації і змішуючись з розплавленим матеріалом вміщають гірських порід, вихідна магма при заповненні осередків розділяється на різні типи, склад яких варіює від ультраосновних і основних через середні до кислих.
Магматичні осередки безпосередньо постачають вулкани газами і лавами, які беруть участь в виверженні. Однак до сих пір неясно, де і під впливом чого розвиваються процеси, які ініціюють спалах виверження. Пов'язані вони з мантійними струменями, які доставляють з астеносферних глибин порції магми і флюїдів, що порушують рівновагу в осередку? або вони виникають в самому осередку як підсумок внутрішніх змін магматичної суміші? Може бути, ці процеси обумовлені обставинами, джерела яких знаходяться за межами системи явищ власне вулканізму, наприклад тектонічних станом земної кори на даній ділянці? А можливо, вони викликаються також і зовнішніми, негеологіческімі причинами? Адже відомо, що виверження таких вулканів, як Стромболі, в ряді випадків сполучаються зі змінами атмосферного тиску в навколишньому районі (вулкани починають діяти при. Зниженні тиску).
Всі ці та багато інших подібні питання продовжують залишатися відкритими. «У пошуках відповіді на них майбутні дослідники ще випробують захоплення відкриттів», - передбачає Г. А. Макдональд.