В У Л До А Н І З М. Т І П И В У Л До А Н І Ч Є З До І Х
І З У Є Р Ж Е Н І Й.
За сучасними уявленнями, вулканізм є зовнішньою, так званої еффузівной формою магматізма1 - процесу, пов'язаного з рухом магми з надр Землі до її
поверхні. На глибині від 50 до 350км, в товщі нашої планети утворюються осередки розплавленого речовини - магми. За ділянках дроблення і розломів земної кори, магма піднімається і виливається на поверхню у вигляді лави (відрізняється від магми тим, що майже не містить летких компонентів, які при падінні тиску відокремлюються від магми і йдуть в атмосферу.
При цих виливу магми на поверхню і утворюються вулкани.
Вулкани бувають трьох типів:
Майданні вулкани. В даний час такі вулкани невідомі, чи можна сказати не існують. Так як ці вулкани приурочені до виходу великої кількості лави на поверхню великої площі; тобто звідси ми бачимо, що вони існували на ранніх етапах розвитку землі, коли земна кора була досить тонкою і на окремих ділянках вона могла цілком бути розплавленої.
Тріщинні вулкани. Вони проявляються в зіслання лави на земну поверхню по великих тріщин або розколів. В окремі відрізки часу, в основному на доісторичному етапі, цей тип вулканізму досягав досить широких масштабів, в результаті чого на поверхню Землі виносилося величезна кількість вулканічного матеріалу - лави. Потужні поля відомі в Індії на плато Декан, де вони покривали площу в 5.105 км2 при середній потужності від 1 до 3км. Також відомі на північному заході США, в Сибіру. В ті часи базальтові породи тріщинних виливів були збіднені кремнеземом (близько 50%) і збагачені двовалентних залізом (8-12%). Лави рухливі, рідкі, і тому простежувалися на десятки кілометрів від місця свого
виливу. Потужність окремих потоків була 5-15м. У США, також як і в Індії накопичувалися багатокілометрові товщі, це відбувалося поступово, шар за шаром, протягом багатьох років. Такі плоскі лавові освіти з характерною ступінчастою формою рельєфу отримали назву платобазальтов або Трапп.
В даний час тріщинні вулканізм поширений в Ісландії (вулкан Лакі), на Камчатці (вулкан Толбачинский), і на одному з островів Нової Зеландії. Найбільш велике виверження лави на острові Ісландія уздовж гігантської тріщини Лаки, довжиною 30 км, відбулося в 1783 р коли лава протягом двох місяців надходила на денну поверхню. Упродовж цього терміну вилилося 12км 3 базальтової лави, яка затопила майже 915км2 прилеглої низовини шаром потужністю в 170м. Таке виверження спостерігалося в 1886р. на одному з островів Нової Зеландії. Протягом двох годин на відрізку 30км діяла 12 невеликих кратерів діаметром в декілька сотень метрів. Виверження супроводжувалося вибухами і викидом попелу, який покрив площу в 10 тис.км2. близько тріщини потужність покриву досягала 75м. Вибуховий ефект підсилювався потужним виділенням парів з озерних басейнів, прилягали до тріщину. Такі вибухи, обумовлені наявністю води, отримали назву фреатические. Після виверження на місці озер утворилася грабенообразная западина довжиною в 5 км і шириною 1,5-3км.
Центральний тип. Це найпоширеніший тип еффузівного магматизму. він
супроводжується утворенням конусоподібних вулканічних гір; висота їх контролюється гидростатическими силами. Справа в тому, що висота h, на яку спроможна стати рідка лава щільністю pl. з первинного магматичного вогнища, обумовлена тиском на нього твердої літосфери потужністю H і щільністю ps. Ця залежність може бути виражена наступним рівнянням.
де g - прискорення сили тяжіння.
(H-H) / H = (ps-pl) / ps Вираз h-H> і є висота вулканічної гори 5h; ставлення (ps-pl) / ps можна означити як якийсь плотностной коефіцієнт j. тоді 5h = jH. Оскільки дане рівняння пов'язує висоту вулкана з потужністю літосфери через якийсь плотностной коефіцієнт, який для різних регіонів різний, значить висота вулкана в різних районах земної кулі різна. Будова вулкана:
Коріння вулкана, тобто його первинний магматичних вогнище розташовується на глибині 60-100км в астеносферном2слое. У земній корі на глибині 20-30км знаходиться вторинний магматичних вогнище, який безпосередньо і живить вулкан через жерло. Конус вулкана складний про- дуктами його виверження. На вершині розташовується кратер - чашеобразное поглиблення, яке іноді заповнюється водою. Діаметри кратерів можуть бути різні, наприклад у Ключевський сопки - 675м, а у відомого вулкана Везувій, що погубив Помпею - 568м. Після виверження кратер руйнується і утворюється западина з вертикальними стінками - кальдери. Діаметр деяких кальдери досягає багатьох кілометрів, наприклад кальдера вулкана Аниакчан на Алясці одно 10км.
Іноді на схилах вулканів виникають паразитичні. або побічні кратери, через жерло яких також може вивергатися певну кількість лави.
При виверженні вулкана виділяються продукти вулканічної діяльності, які можуть бути рідкими, газоподібними і твердими.
Газоподібні - фумароли і софиони. грають важливу роль в вулканічної діяльності. Під час кристалізації магми на глибині виділяються гази піднімають тиск до критичних значень і викликають вибухи, викидаючи на поверхню згустки розпеченій рідкої лави. Також при виверженні вулканів відбувається потужне виділення газових струменів, що створюють в атмосфері величезні грибоподібні хмари. Таке газова хмара що складається з крапельок розплавленої (понад 7000с) попелу і газів, утворене з тріщин вулкана Мон-Пеле, в 1902р. знищило місто Сен-П'єр і 28000 його мешканців.
Склад газових виділень багато в чому залежить від температури. Розрізняють такі типи фумарол:
Сухі - температура біля 5000С, майже не містить водяної пари; насичений хлористими сполуками.
Кислі, або хлористого-воднево-сірчисті - температура приблизно дорівнює 300-4000с.
Лужні, або аміачні - температура не більше 1800с.
Сірчисті, або сольфатари - температура біля 1000С, головним чином складається з водяної пари і сірководню.
Вуглекислі, або мофери - температура менше 1000С, переважно вуглекислий газ.
Тверді продукти містять у собі вулканічні бомби, лапилли, вулканічний пісок і попіл. У момент виверження вони вилітають з кратера зі швидкістю 500-600м / c.
В даний час на земній кулі виявлено понад 4тис. вулканів.
До діючих відносять вулкани викидають і проявляють сольфатарную активність (виділення гарячих газів і води) за останні 3500 років історичного періоду. На 1980 рік, їх налічували 947.
До потенційно чинним відносяться голоценових вулкани, що вивергаються 3500-13500 років тому. Їх приблизно 1343 прим.
До умовно згаслим вулканам відносять не проявляють активності в голоцені, але зберегли свої зовнішні форми (віком молодше 100тис. Років).
Згаслі - вулкани істотно перероблені ерозією, напівзруйновані, не виявляють активності в перебігу останніх 100тис. років. Сучасні вулкани відомі в усіх великих геолого-структурних елементах і геологічних районах Землі. Однак розподілені вони нерівномірно. Переважна більшість вулканів розташована в екваторіальній, тропічної і помірної областях. У полярних областях, за Північним і Південним полярними колами, відзначені надзвичайно рідкісні ділянки відносно слабкою вулканічної активності, зазвичай обмежуються виділенням газів.
Спостерігається пряма залежність між їх кількістю, і тектонічної активністю району: найбільша кількість діючих вулканів в розрахунку на одиницю площі припадає на острівні дуги (Камчатка, Курильські острови, Індонезія) та інші гірські споруди (Південна і Північна Америка). Тут зосереджені також найбільш активні вулкани світу, що характеризуються найбільшою частотою виверження. Найменша щільність вулканів характерна для океанів і континентальних платформ; тут вони пов'язані з рифтових зонами - вузькими і протяжними областями розколів і просадки земної кори (Східно-Африканська рифтова система), Серединно-Атлантичний хребет.
Встановлено, що вулкани приурочені до тектонічно-активним поясів, де відбувається більшість землетрусів.
Області розвитку вулканів характеризуються порівняно великий роздробленістю літосфери, аномально високим тепловим потоком (в 3-4 рази більше фонових значень), підвищеними магнітними аномаліями, зростанням теплопровідності гірських порід з глибиною. До областей ювенільних джерел термальних вод тина гейзерів.
Геологічні дослідження островів показують, що багато хто з них мають вулканічне походження. При частій повторюваності вивержень, їх великий тривалості і достатку виділених продуктів можуть створюватися вельми значні споруди. Так, ланцюжок Гавайських островів вулканічного походження є систему конусів заввишки 9,0-9,5км (щодо дна Тихого океану), тобто перевищує висоту Евересту!
Залежно від кількостей, співвідношення вивергає вулканічних продуктів (газові, рідкі або тверді) і в'язкості лав виділені чотири головні типи вивержень: гавайський (еффузівний), стромболианский (змішаний), купольний (екструзівний) і вулканскій.
чудове видовище, особливо
вночі. Тьмяну червонувато-коричневу
поверхню лавового озера періодично
проривають сліпучі струменя лави,
злітають вгору. при виверженні
рівень лавового озера починає спокійно,
майже без поштовхів і вибухів, підніматися
і доходить до країв кратера, потім лава
переливається через край і, маючи досить рідку консистенцію, розтікається на великій території, зі швидкістю близько 30 км / год, на десятки кілометрів. Періодичні виверження вулканів Гавайських островів приводять до поступового збільшення їх обсягу за рахунок нарощування схилів застиглої лави. Так, обсяг вулкана Мауна-Лоа досягає 21.103 км3; він більше, ніж обсяг будь-якого з відомих вулканів на земній кулі. За гавайському типу відбувається виверження вулканів на островах Самоа в східній частині Африки, на Камчатці і на самих Гавайських островах - Мауна-Лоа і Кілауеа.
Еталоном стромболианского типу є виверження вулкана Стромболі (Липарские острова) в Середземному морі.
Зазвичай вулкани цього типу - це страти-вулкани і виверження які у них супроводжуються сильними вибухами і підземними поштовхами, викидами парів і газів, вулканічного попелу, лапіллей. Іноді відзначається виливання лави на поверхню, але в слідстві значною
потоків буває невеликий.
типу спостерігаються у вулкана
Ицалько в центральній
Америці; у вулкана Міхара
в Японії; у ряду вулканів
Толбачек та інших). подібне
виверження, по последовате
льности подій і
виділеним продуктам, але
в більших розмірах
відбулося в 79 році.
Це виверження можна віднести до підтипу стромболианского виверження і назвати його - Везувианский. Виверження вулкана Везувій, почасти Етни і вулкани (Середземне море), передувало сильне землетрус. Потім з кратера вирвався розширюється догори стовп білої пари. поступово
викидаються попіл і уламки
порід надали 'хмари' чорний
колір і почали падати на землю
разом зі страшним зливою.
Вилив лави було порівняно
невеликим. Лава мала середній
склад парламенту й падала схилом гори
зі швидкістю 7 км / ч. Основні
руйнування були завдані
землятресением і падаючими на
землю вулканічним попелом і
бомбами, які становлять уламки порід і застиглі згустки лави. Потоки зливи з попелом утворили рідку бруд, з якої були поховані розташовані на схилах Везувію міста - Помпея (на півдні), Геркуланум (на південному заході) і Стабія (на південному сході).
Для купольного типу характерно вижимання і виштовхування в'язкої (андезитовой, дацитовой або риолитовой) лави сильним напором з каналу вулкану та освіта куполів (Пюї-де-Дом в Оверні, Франція; Центральний Семячик, на Камчатці), криптокуполов (Сева-Синдзан на острові Хоккайдо , Японія) і обелісків (Шивелуч на Камчатці).
У вулканском типі велику роль відіграють гази, що виробляють вибухи і викиди величезних хмар, переповненим великою кількістю уламків гірських порід, лав і попелу. Лави в'язкі, утворюють невеликі потоки (Авачинская Сопка і каримська сопка на Камчатці). Кожен з головних типів виверження поділяють на кілька підтипів (стромболианский тип, підтип - Везувианский).
З них особливо виділяються Пелейский, Кракатау, Маар, які в тій чи іншій мірі є проміжними між купольним і вулканским типами.
конуса, з якого
пекучі хмари, що складаються
з крапельок розплавленої
(Понад 7000с) попелу і
газів. 8 травня одна з
таких хмар кинулася
на південь і на протязі
Потужним вулканічним вибухом на дві третини зруйнували головний острів архіпелагу Кракатау - Раката: в повітря було викинуто частина острова 4ґ6км2 з двома вулканічними конусами Данан і Пербуатан. На їх місці утворився провал, глибина моря в якому сягала 360м. Хвиля цунамі за кілька годин досягла берегів Франції та Панами, біля берегів Південної Америки швидкість її поширення ще становила 483 км / ч.
Виверження типу Маар відбувалися в минулі геологічні епохи. Вони відрізнялися сильними газовими вибухами, викидалося значна кількість газоподібних і твердих продуктів. Вилив лави було через дуже кислого складу магми, яка в силу своєї в'язкості закупорювала жерло вулкана і сприяла вибухів. В результаті виникали воронки вибуху діаметром від сотень метрів до кількох кілометрів. Ці поглиблення іноді оточувалися невисоким валом, утвореними з викинутих продуктів, серед яких зустрічаються уламки лав.
Схожі на трубки вибуху типу Маар - діатмери. Їх розташування відомо в Сибіру, в Південній Африці і в інших місцях. Це циліндричні трубки, вертикально перетинають пласти і закінчуються воронкоподібним розширенням. Діатмери заповнені брекчией - породою з уламками сланців і пісковиків. Брекчії алмазоносних, з них виробляється промисловий видобуток алмазів.
1 Магматизм - явище, пов'язані з утворенням, зміною складу і рухом магми з надр землі до її поверхні.
2 + 2 астеносферних шар - глибина залягання під океанами 60-400км, а під континентами 120-250км. Це зона уповільненої проходження пружних хвиль. У цьому шарі відбувається рух плит.