Чому відбуваються виверження вулканів?

Краса і невгамовність вулкана, що вивергається, заворожливі діє і на туриста і на постійного глядача науково-популярних каналів. А ось людям, які живуть у безпосередній близькості до вулканічних конусів, завжди було – чому відбуваються виверження вулканів і чи можна зупинити цей процес.

«Зупинити» вулкан у людини точно не вийде, а ось відповідь на запитання «чому?» вже відома. Якщо коротко, то вулканізм – це процес виходу поверхню земної кори магми.

Коли розпечена, металізована, плазмоподібна рідина залишає надр Землі і стикається з повітрям або водою, її називають «лавою». Але суті явища це не змінює. Тяжка, «вогняна річка» спекає все, що зустрічається на її шляху. Як «бонус» Рідкий Вогонь супроводжують каменепади, пірокластичні потоки та солідні дози вуглекислого та сірчистого газу.

Причини виверження вулканів (вулканізму)

Основна причина вулканізму - внутрішня будова нашої планети. Ви ж пам'ятаєте з курсу шкільної географії, що нутро Землі – тришарове. До нього входять: ядро, мантія, земна кора. Верхня частина мантії – астеносфера, що має рідку консистенцію. Саме вона прориває «окови» земної кори та періодично «виповзає» на поверхню Землі.

Матеріали на тему:

Таємниці вулканів

Чому прориває? Земна кора не суцільна. Вона розбита на блоки. Схоже на тріснуту, але не опалу зі звареного круто яйця шкаралупу. До речі, блоки називають літосферними плитами. Вони повільно ковзають по металізованій рідкій магмі - сходяться і розходяться, стикаються і наїжджають один на інший.

Враховуючи те, що літосферні плити досить важкі – 5-80 км товщі гірських порід, вони чинять тиск на рідку магму. Тому при першій можливості - зазорі, що з'явився між двома блоками, вона швиденько виповзає (видавлюється) на поверхню у вигляді тих самих - чарівної краси «вогненних річок».

Місця ймовірного виверження вулканів

Незважаючи на невгамовну вдачу вулканів, місця виходу на поверхню лави давно відомі. Це – стики чи місця взаємодії літосферних плит. Там де блоки земної кори найактивніше «наїжджають» один на інший або «роз'їжджаються» в різні боки, там магма і отримує можливість вирватися з «темниці». У цій геологічній дійсності відомі три місця активного вулканізму.

Справді дивовижне видовище – виверження вулкана. Але що ж являє собою вулкан? Як відбувається виверження вулкана? Чому одні з них з різною періодичністю викидають величезні потоки лави, інші мирно сплять століттями?

Зовні вулкан нагадує гору. Усередині нього є геологічний розлом. У науці вулканом прийнято називати освіту з геологічної породи, розташовану на землі. Через нього назовні вивергається магма, яка дуже розпечена. Саме магма згодом утворює вулканічні гази та каміння, а також лаву. Більшість вулканів землі утворилася кілька століть тому. Сьогодні планети зрідка з'являються нові вулкани. Але відбувається це набагато рідше, ніж раніше.

Як утворюються вулкани?

Якщо коротко пояснювати суть утворення вулкана, це виглядатиме так. Під земною корою розташований особливий шар під сильним тиском, що складається з розплавлених гірських порід, його називають магмою. Якщо ж у земній корі раптом починають виникати тріщини, то на поверхні землі утворюються височини. Через них і виходить назовні магма під сильним тиском. На поверхні землі вона починає розпадатися на розжарену лаву, яка потім застигає, змушуючи вулканічну гору ставати все більше і більше. вулкан, Що З'явився, стає настільки вразливим місцем на поверхні, що вивергає з великою частотою на поверхню вулканічні гази.

Із чого складається вулкан?

Щоб зрозуміти, як вивергається магма, потрібно знати, з чого складається вулкан. Основними його компонентами є: вулканічний осередок, жерло та кратери. Що таке вогнище вулкану? Це місце, де утворюється магма. Але чи не всі знають, що таке жерло та кратер вулкана? Жерлом називають особливий канал, який поєднує вогнище з поверхнею землі. Кратер називають невелике заглиблення у формі чаші на поверхні вулкана. Його розмір може досягати кількох кілометрів.

Що таке виверження вулкана?

Магма постійно перебуває під сильним тиском. Тому над нею у будь-який час є хмара газів. Поступово вони штовхають розжарену магму до землі через жерло вулкана. Ось через що відбувається виверження. Однак одного невеликого опису процесу виверження недостатньо. Щоб побачити це видовище, можна скористатися відео, дивитися яке потрібно після того, як ви дізналися, з чого складається вулкан. Так само на відео ви зможете дізнатися, яких вулканів не буває нині і як виглядають вулкани, які сьогодні діють.

Чим небезпечні вулкани?

Діючі вулкани становлять небезпеку з низки причин. Сам собою сплячий вулкан дуже небезпечний. Він у будь-який час може прокинутися і почати викидати потоки лави, що розтікається на безліч кілометрів. Тому не варто селитися поблизу таких вулканів. У разі розташування вулкана, що вивергається, на острові може виникнути таке небезпечне явище, як цунамі.

Незважаючи на свою небезпеку, вулкани можуть послужити людству гарну службу.

Чим корисні вулкани?

• У ході виверження з'являється велика кількість металів, які можна застосовувати у промисловості.
• Вулкан породжує міцні гірські породи, які можна використовувати для будівництва.
• Пемза, яка утворюється внаслідок виверження, використовується у промислових цілях, а також при виробництві канцелярських гумок та зубної пасти.

Схема виверження вулкана

Коли вулкан прокидається і починає вивергати потоки розжареної до червоної лави, відбувається одне з найбільш приголомшливих природних явищ. Таке трапляється, коли в земній корі є отвір, тріщина чи слабке місце. Розплавлені кам'яні породи, звані магмою, піднімаються з глибин Землі, де панують неймовірно високі температури та тиску, на її поверхню.

Випливаючу магму називають лавою. Лава охолоджується, твердне і утворює вулканічну або вивержену породу. Іноді лава буває рідкою та плинною. Вона сочиться з вулкана, як киплячий сироп, і розтікається великою площею. Коли така лава охолоджується, вона утворює твердий покрив каменю, який називається базальтом. При наступному виверженні товщина покриву збільшується, а кожен новий шар лави може досягати 10 м. Такі вулкани називаються лінійними або тріщинними, і їх виверження мають спокійний характер.

При вибухових виверженнях лава густа та в'язка.

Вона виливається повільно і твердне неподалік від кратера вулкана. При періодичних виверженнях вулкана такого типу виникає висока гора з крутими схилами, так званий стратовулкан.

Температура лави може перевищувати 1000 °С. Деякі вулкани викидають хмари попелу, що піднімаються високо у повітря.

Попіл може осісти поблизу жерла вулкана, і тоді з'являється попелястий конус. Вибухова сила в деяких вулканів настільки велика, що назовні викидаються величезні брили лави завбільшки з будинок.

Ці «вулканічні бомби» падають поряд із вулканом.

Уздовж всього серединно-океанічного хребта на океанічне дно з безлічі вулканів, що діють, сочиться лава, піднімаючись з мантії.

З глибоководних гідротермальних джерел, що знаходяться поряд з вулканами, б'ють газові бульбашки та гарячі води з розчиненими в них мінералами

Діючий вулкан регулярно викидає лаву, попіл, дим та інші продукти.

Якщо виверження немає протягом багатьох років або навіть століть, однак у принципі воно може статися, такий вулкан називають сплячим.

Вулкани - як утворюються, чому вивергаються і чим вони небезпечні та корисні?

Якщо вулкан не викидається десятки тисяч років, він вважається затухлим. Деякі вулкани викидають гази та струмені лави. Виверження інших мають бурхливіший характер і дають величезні хмари попелу.

Найчастіше лава повільно сочиться на поверхню Землі протягом тривалого часу, і жодних вибухів не відбувається. Вона виливається з довгих тріщин у земній корі та розтікається, утворюючи лавові поля.

Де відбуваються виверження вулканів

Більшість вулканів розташовані на краях гігантських літосферних плит. Особливо багато вулканів у зоні субдукції, де одна плита підринає під іншу. Коли нижня плита плавиться в мантії, гази і легкоплавкі породи, що містяться в ній, «скипають» і під величезним тиском прориваються догори крізь тріщини, викликаючи виверження.

Типові для суші вулкани конічної форми виглядають величезними та потужними.

Однак на їхню частку припадає менше однієї сотої всієї вулканічної активності Землі. Основна частка магми витікає на поверхню глибоко під водою через тріщини серединно-океанічних хребтів. Якщо підводні вулкани вивергають чималі лави, їх вершини досягають поверхні води і стають островами.

Прикладами можуть бути Гавайські острови в Тихому океані або Канарські острови в Атлантичному.

Дощова вода може проникнути крізь тріщини в гірській породі в глибші шари, де її нагріває магма. Ця вода знову виходить на поверхню у вигляді фонтану пари, бризок та гарячої води. Такий фонтан називається гейзером.

Санторіні був островом зі сплячим вулканом. Раптом жахливий вибух зніс вершину вулкана.

Вибухи прямували день за днем, коли морська вода потрапляла у жерло з розплавленою магмою. Останнім вибухом острів було практично знищено. Все, що залишилося від нього сьогодні, – кільце дрібних острівців.

Найбільші виверження вулканів

• 1450 до н. е., Санторіні, Греція. Найбільше вибухове виверження давніх часів.
• 79 р., Везувій, Італія. Описано Плінієм Молодшим. Пліній Старший загинув під час виверження.
• 1815, Тамбора, Індонезія.

  Понад 90 000 людських жертв.

• 1883, Кракатау, Ява. Гуркіт було чути за 5000 км.
• 1980 р., Сент-Хеленс, США. Виверження було знято на кіноплівку.

Вступ

1. Вулкани РФ

2.

Виверження вулканів

4. Ознаки майбутнього виверження

5.

6. Інші загрози, пов'язані з випаданням вулканогенних опадів

Висновок

Джерела інформації

Вступ

Зовні кожен вулкан – це піднесення, необов'язково високе.

Піднесення пов'язане каналом з магматичним осередком на глибині. Магма - це розправлена ​​маса, що складається в основному із силікатів. Магма, підкоряючись певним фізичним законам, може підніматися разом із парами води та газами з глибини нагору. Подолаючи на своєму шляху перешкоди, магма виливається на поверхню. Магму, що вилився на поверхню, називають лавою. Викид із жерла вулкана парів, газів, магми, гірських порід і є виверження вулкана.

Основні частини вулканічного апарату:

- Магматичний осередок (у земній корі або верхній мантії);

- Жерло - вивідний канал, по якому магма піднімається до поверхні;

- Конус - височина на поверхні Землі з продуктів викиду вулкана;

- Кратер - заглиблення на поверхні конуса вулкана.

Понад 200 млн.

землян живуть у небезпечній близькості від діючих вулканів. Звичайно, вони наражаються на певну небезпеку, але ступінь ризику не перевищує можливість потрапляння під машину міського жителя. Підраховано, що за останні 500 років у світі внаслідок вулканічних вивержень загинуло близько 200 тис. людей.

На землі близько 600 вулканів, що діють.

Найвищі з них знаходяться в Еквадорі (Котопахи – 5896 м та Сангай – 5410 м) та в Мексиці (Попокатепетль – 5452 м). У Росії її знаходиться четвертий у світі за висотою вулкан – це Ключевська Сопка заввишки 4750 м.

Найбільш катастрофічним можна вважати загалом невисокий – 800 м – індонезійський вулкан Кракатау. Вночі з 26 на 27 серпня 1883 після трьох страшних вибухів на невеликому безлюдному острівці небо закрив попіл і вилилося 18 куб. кілометрів лави.

Величезна хвиля (близько 35 м) буквально змила сотні прибережних селищ та міст Яви та Суматри. У цій трагедії загинули 36 тис. людей. вулкан виверження пеплопад

Вулкани РФ

Сучасна вулканічна активність біля Російської Федерації майже повністю зосереджена Курило-Камчатской острівної дузі, де є щонайменше 69 діючих вулканів. У той же час і в інших районах країни виявлені потенційно діючі або "сплячі" вулкани. У першу чергу - це Великий Кавказ з вулканами Ельбрус і Казбек (останні виверження в межах 3-7 тис. років тому), південь Східного Сибіру (вулкан Кропоткіна, активний 500-1000 л.н.), Чукотка (Анюйський вулкан, що діяв у в межах останнього тисячоліття) і, можливо, Прибайкалля.

Камчатка та Курили – сейсмічно нестабільний район, що входить у "вогняне кільце" Тихого океану.

Зі 120 вулканів, що знаходяться тут, близько 39 діючих - від надр тут можна чекати і сильних вивержень, і землетрусів.

1955 року сталося виверження сопки Безіменної. У листопаді вулкан прокинувся і почав викидати пари та попіл. 17 листопада у селищі Ключі (24 км від сопки) було так темно, що цілий день не вимикали електрику.

30 березня 1956 року вулкан Безіменний вибухнув. З кратера до висоти 24 км злетіла хмара попелу. У наступні 15 хвилин було викинуто ще більша за розмірами хмара на висоту до 43 км.

У 24 км від кратера дерева було вирвано із землі, в 30 км – виникали пожежі, грязьові потоки сягали на 90 км. Виникла хвиля відчувалася з відривом до 20 км від кратера.

Після виверження форма вулкана зовсім змінилася, яке вершина стала нижче на 500 м. На місці його вершини утворилася вирва шириною до 2 км і глибиною до 1 км.

У 1994 році при виверженні вулкана Ключевська Сопка попелова хмара ускладнювала польоти літаків на висоті 20 000 метрів.

Небезпечні майже всі прояви вулканічної діяльності.

Лавові та грязьові потоки (лахари) можуть повністю зруйнувати поселення, що лежать на їхньому шляху.

Небезпека загрожує людям, які опинилися поблизу або між мовами магми. Не менш страшний і попіл, що проникає буквально всюди.

Фази виверження вулкана

Джерела води бувають завалені лавою та попелом, дахи будинків обрушуються.

Вулкан небезпечний не лише під час виверження. Кратер ще довго може таїти під зовні міцною корою киплячу сірку. Небезпечні і кислотні чи лужні гази, що нагадують туман.

Долина смерті на Камчатці (в Долині гейзерів) накопичує вуглекислий газ, який важчий за повітря, і тварини часто гинуть, опинившись у цій низині.

Класифікація вулканів за формою

—Щитоподібні вулканиутворюються внаслідок багаторазових викидів рідкої лави. Ця форма характерна для вулканів, що вивергають базальтову лаву низької в'язкості: вона витікає як із центрального кратера, так і зі схилів вулкана.

Лава поступово розтікається на багато кілометрів. Як, наприклад, на вулкані Мауна-Лоа на Гавайських островах, де вона стікає прямо в океан.

—Шлакові конусивикидають зі свого жерла тільки такі нещільні речовини, як каміння та попіл: найбільші уламки скупчуються шарами навколо кратера.

Через це вулкан з кожним виверженням стає все вищим. Легкі частинки відлітають на більш далеку відстань, що робить схили пологими.

—Стратовулкани, або «шаруваті вулкани», періодично вивергають лаву та пірокластичну речовину - суміш гарячого газу, попелу та розпеченого каміння. Тому відкладення з їхньої конусі чергуються. На схилах стратовулканів утворюються ребристі коридори із застиглої лави, які є вулкану опорою.

—Купольні вулканиутворюються, коли гранітна, в'язка магма здіймається над краями кратера вулкана і лише невелика кількість просочується назовні, стікаючи схилами.

Магма закупорює жерло вулкана, подібно до пробки, яку гази, що накопичилися під куполом, буквально вибивають із жерла.

3. Виверження вулканів

Виверження вулканів належать до геологічних надзвичайних ситуацій, які можуть призвести до стихійних лих.

Процес виверження може тривати від кількох годин багато років. Серед різних класифікацій виділяються загальні типи:

Гавайський тип- Викиди рідкої базальтової лави, часто утворюються лавові озера. повинні нагадувати палючі хмари або розпечені лавини.

Гідроексплозивний тип- Виверження, що відбуваються в мілководних умовах океанів і морів, відрізняються утворенням великої кількості пари, що виникає при контакті розжареної магми і морської води.

Ознаки майбутнього виверження

- Посилення сейсмічної активності (від ледь помітних коливань лави до справжнього землетрусу).

- "Бурчання", що доноситься з кратера вулкана та з-під землі.

– Запах сірки, що виходить із річок і струмків, що протікають поруч із вулканом.

- Випадання кислотних дощів.

– Пемзовий пил у повітрі.

– Гази, що час від часу вириваються з кратера, і попіл.

Дії людей під час виверження вулкана

Знаючи про виверження, можна змінити шлях лавових потоків за допомогою спеціальних жолобів та лотків. Вони дозволяють пустити потік в обхід житла, утримати його в потрібному руслі. У 1983 році на схилі знаменитої Етни вдалося вибухами створити направлене русло для лави, що врятувало від загрози найближчі селища.

Іноді допомагає охолодження лавового потоку водою - такий спосіб використовували жителі Ісландії при боротьбі з вулканом, що "прокинувся" 23 січня 1973 року.

Близько 200 чоловіків, що залишилися після евакуації, направили пожежні струмені на лаву, що повзула до порту. Охолоджуючи від води, лава кам'яніла. Вдалося врятувати більшу частину міста Вейстманнаейяра, порт, і ніхто не постраждав.

Щоправда, боротьба із вулканом затягнулася майже на півроку. Але це швидше виняток, ніж правило: води потрібно величезна кількість, а острівець невеликий.

Як підготуватися до виверження вулкана

Слідкуйте за попередженням про можливе виверження вулкана. Ви врятуєте собі життя, якщо вчасно залишите небезпечну територію. При отриманні попередження про випадання попелу закрийте всі вікна, двері та димові заслінки.

Поставте автомобілі у гаражі. Помістіть тварин у закриті приміщення.

Запасіться джерелами освітлення та тепла з автономним харчуванням, водою, продуктами харчування на 3-5 діб.

Як діяти під час виверження вулкана

При перших "симптомах" виверження, що починається, потрібно уважно слухати повідомлення Міністерства з надзвичайних ситуацій і виконувати всі їх вказівки.

Бажано терміново залишити район лиха.

Що робити, якщо виверження застигло вас на вулиці?

1. Біжіть до дороги, намагайтеся оберігати голову.

2. Якщо ви їдете на машині, будьте готові до того, що колеса загрузнуть у шарі попелу. Не намагайтеся врятувати машину, залиште її та вибирайтеся пішки.

Якщо вдалині з'явиться куля з розпеченого пилу та газів, рятуйтеся, сховавшись у підземному притулку, що будуються в сейсмонебезпечних зонах, або пірнайте у воду, поки розпечена куля не промчить далі.

Яких заходів треба вжити, якщо евакуація не потрібна?

Не піддаватися паніці, залишатися вдома, зачинивши двері та вікна.

2. Виходячи на вулицю, пам'ятайте, що не можна одягати синтетичні речі, оскільки вони можуть спалахнути, при цьому ваш одяг повинен бути максимально зручним. Рот і ніс необхідно захистити вологою ганчіркою.

3. Не ховайтесь у підвалі, щоб не виявитися похованими під шаром бруду.

Запасіться водою.

5. Слідкуйте, щоб камені, що падають, не викликали пожежу. При першій можливості очищайте дахи від попелу, пожежу, що виникає, тушкуйте.

Слідкуйте за повідомленнями МНС по радіо.

Як діяти після виверження вулкана

Закрийте марлевою пов'язкою рот і ніс, щоб унеможливити вдихання попелу. Одягніть захисні окуляри та одяг, щоб унеможливити опіки. Не намагайтеся їхати автомобілем після випадання попелу – це призведе до виходу його з ладу. Очистіть від попелу дах будинку, щоб унеможливити його навантаження та руйнування.

Перед тим, як почати вивергатися, вулкан тремтить, надувається, нагрівається і випускає газ. Попереджені цими ознаками вулканологи намагаються попередити катастрофу та завчасно евакуювати населення. За провісниками виверження стежать вулканологи, озброївшись сучасною апаратурою.

Мапа небезпечних зон. Щоб передбачити майбутнє, потрібно добре знати минуле. Геологи та вулканологи відтворюють історію якогось вулкана.

Вони вивчають попередні виверження, заподіяні ними збитки, напрямок потоків лави. Це допомагає їм скласти карту небезпечних зон: на ній вказані можливі продукти виверження (брили, попіл), шляхи проходження хмар попелу та газів та житлові зони, яким загрожує небезпека.

Провісники виверження.

Найчастіше виверження дає знати про своє наближення. Так, під час підйому магми до поверхні проявляються підземні поштовхи (сейсмічні коливання), які відчуваються лежить на поверхні. Чим ближче до часу виверження, тим частіше стає ритм цих поштовхів, іноді доходячи до 100 поштовхів на годину. Тоді вчені встановлюють на вулкані сейсмографи, щоби проводити виміри.

Іноді це помилкова тривога: сейсмічна активність може супроводжуватися виверженням, і навпаки. Перед виверженням вулкан роздувається, наче пиріг у духовці: він виростає на кілька сантиметрів, а часом і на кілька метрів.

Так, гора Сент-Хеленс зросла на 200 метрів перед своїм виверженням 18 травня 1980! У цьому випадку вулканологи постійно вимірюють висоту вершини, відхилення схилів, розмір тріщин у розломах… Також вони вимірюють збільшення гори за допомогою супутників. Нарешті, перед виверженням, гази, що у фумаролах, що у свердловинах вулкана, нагріваються, змінюється їх хімічний склад. Температура підземної води також підвищується. Вулканологи постійно беруть зразки та аналізують їх.

За багатьма вулканами спостерігають лише тоді, коли вони загрожують небезпекою. Але за деякими особливо небезпечними ведуться постійні спостереження. Поблизу них розташовані спеціальні обсерваторії.

Через нестачу коштів лише тридцять із небезпечних вулканів постійно перебувають під контролем вчених, при цьому деякі вулкани, які давно не вивергалися, можуть прокинутися будь-якої миті.

Неаполь, біля підніжжя вулкана Везувій. Ось уже кілька десятиліть Везувій перебуває під пильною увагою вчених. На їхню думку, це найнебезпечніший вулкан. Його останнє, досить слабке, виверження відбулося в 1944 році, але наступне обіцяє бути значно небезпечнішим.

Близько 800 000 людей живуть у безпосередній близькості від цього сплячого монстра та 3 мільйони в радіусі 30 км від нього. Завдяки дослідженням виверження 1663 року, яке забрало життя 4000 чоловік, експерти розробили план евакуації. Він буде приведений в дію, як тільки з'являться перші ознаки катастрофи, що насувається.

Коли тільки вулканологи відзначають незвичайні ознаки, провісники виверження, вони одразу попереджають про це владу.

Вони беруть зразки лави та шлаку, вивчають їх. Визначають можливий тип виверження та його небезпечні зони. Якщо активність посилюється, влада, дотримуючись порад вулканологів, може розпочати евакуацію населення.

Бій проти вулкана. У своїх стосунках із вулканами люди дуже часто програють. У 1992 році італійці спробували побудувати загородження довжиною 224 і висотою 21 м, щоб перегородити потоки лави Етни. Проте лава швидко прорвала ці бар'єри.

Але інша спроба вдалася. Потоки лави текли природним тунелем. Після спрямованого вибуху її потік пішов під землю, потім утворився затор і лава вийшла на поверхню. Ще одну перемогу було здобуто в Ісландії, на острові Еймей.

1973 року почалося виверження вулкана Ельдфель.

Виверження вулкана

Житлову зону було евакуйовано, але потоки лави загрожували порту. То була пряма загроза рибальству, головному місцевому промислу. Тоді рятувальники разом із місцевими жителями, застосовуючи потужні насоси, почали лити на потоки лави по 12 мільйонів кубометрів води за годину. Після трьох тижнів битви люди здобули перемогу: потоки лави були повернуті до моря.

Кожна людина трактує природу вулкана по-своєму. Один вважає, що виверження послані долею, другий вірить у гріховну сутність людства, що й викликає катастрофи, а третій цілком справедливо впевнений у науковому обґрунтуванні вулканізму. Незалежно від поглядів на це питання, мало хто знайомий із механізмом роботи вулканів та тими причинами, які спонукають їх до активності. Чому ж вони викидаються?

Кожен вулкан має канал, яким розплавлені підземні породи піднімаються з надр Землі поверхню. Під горою розташований магматичний осередок - резервуар, що містить великі обсяги розплавленої магми. Коли в цьому резервуарі починає зростати тиск, відбувається виверження. Причинами зростання тиску можуть бути як внутрішні процеси, так і реакції, що відбуваються нижче або вище від магматичного вогнища.

Процеси нижче магматичної камери

Багато вулканів розташовані в зонах субдукції – місцях, де одна тектонічна плита занурюється під іншу. У міру занурення нижня плита опускається в мантію, відбувається її прогрівання та виділення летких речовин, які потрапляють у верхні шари твердої мантії та розплавляють її. В результаті утворюються нові порції магми, які потрапляють до магматичного резервуару вулкана. Коли камера повністю заповнюється і вже не в силах вмістити розплавлені породи, що надходять, надлишки магми виходять на поверхню Землі через канали вулканів.

Процеси, що відбуваються нижче магматичної камери, зазвичай мають циклічність, тому виверження вулканів досить легко передбачити. Наприклад, вулкан Папандайян у Західній Яві знаходиться у зоні субдукції Євразійської та Індо-Австралійської плит та має 20-річний цикл. Враховуючи, що востаннє він вивергався 2002 року, можна припустити, що його наступна вулканічна активність розпочнеться 2022 року.

Процеси всередині магматичного вогнища

Діяльність всередині магматичної камери може призвести до виверження. Через зниження температури магма всередині резервуару поступово кристалізується та опускається на дно. У міру занурення вона витісняє у верхню частину камери легші розплавлені породи, які чинять тиск на кришку камери. Якщо кришка не може витримати тиску, вона зривається, в результаті починається виверження. Подібні процеси також циклічні і можуть бути передбачені.

Крім занурення кристалізованої магми, всередині камери відбуваються інші явища. Зокрема, магма може поєднуватися з навколишніми породами і в процесі асиміляції тиснути на кришку резервуара. Якщо вулкан має канал, вона виливається через нього, якщо ні – знаходить місця з найменшим тиском, внаслідок чого відбувається обвалення стін камери.

Уявіть, що буде, якщо кинути цеглу у цебро з водою. Перше, що трапиться, – це розбризкування води з відра. Аналогічна ситуація відбувається усередині камери, коли після обвалення її стіни падають у розплавлені породи. Магма розбризкується і викликає виверження. Подібний процес непередбачуваний і може статися будь-якої миті.

Порожня магматична камера зсередини

Процеси над магматичною камерою

Іноді виверження відбуваються через втрату тиску над магматичною камерою. Це може бути викликано різними причинами, наприклад, зменшенням щільності порід над резервуаром. У зв'язку зі зміною свого мінерального складу скелі, що охоплюють магматичне вогнище, поступово пом'якшуються, в результаті не можуть утримувати тиск магми.

Що спричиняє ці мінералогічні зміни? Іноді у вулканів з'являються тріщини на поверхні, через які талі та дощові води просочуються в резервуар і вступають у взаємодію з магмою. У цьому випадку дуже важливо, де розплавлені породи виходять на поверхню. Якщо лава або утворюються над кратері, але в схилах, під силою тяжкості може статися обвал куполи. У разі відбуваються дуже великі виверження.

Глобальне потепління може призвести до виверження через танення льодовиків. Якщо тануть великі обсяги льоду, над магматичною камерою знижується тиск, магма виходить із рівноваги і проривається через вулканічні канали. Подібне виверження відбулося у 2010 році на вулкані Ейяф'ядлайєкюдль. Враховуючи, що Ісландія щороку втрачає близько 11 млрд. тонн льоду, слід очікувати на нові вулканічні вибухи.

Сильний тайфун, що проходить над вершиною, також може посилити становище. У 1991 році потужне виверження Пінатубо на Філіппінах сталося після того, як тайфун Юня вдарив вулканом і його околицями. До цього Пінатубо лише бурчав, але завдяки циклону вибухнув. Сталося це тому, що висока швидкість тайфуну призвела до зміни тиску навколо гори і, як наслідок, стовп повітря над вулканом було втягнуто в циклон.

Враховуючи важливу роль магми у запуску вивержень вулканів, її більш тісне вивчення може допомогти у передбаченні цих вражаючих природних подій.

Важко знайти людину, яка хоч раз не поцікавилася вулканами. Більшість читали книги про них, із завмиранням серця дивилися кадри з місць вивержень, одночасно захоплюючись силою та пишнотою стихії та радіючи, що поряд з ними таке не відбувається. Вулкани – це те, що не залишає байдужим нікого. То що це таке?

Будова вулкану

Вулкани - це особливі геологічні утворення, що виникають при підйомі з глибин розпеченої речовини мантії та виходу її на поверхню. Магма піднімається вгору тріщинами і розломами в земній корі. Там, де вона проривається назовні, і утворюються вулкани, що діють. Це відбувається на межах літосферних плит, де через їхнє розсування або зіткнення виникають розломи. А самі плити залучаються до руху при переміщенні речовини мантії.

Найчастіше вулкани мають вигляд конічних гір чи пагорбів. У їх будові чітко виділяються жерло - канал, яким піднімається магма, і кратер - поглиблення на вершині, через яке відбувається вилив лави. Сам вулканічний конус складається з безлічі шарів продуктів діяльності: застиглої лави та попелу.

Так як виверження супроводжується викидом розпечених газів, що світяться навіть вдень, і попелу, вулкани часто називають «горами, що вогнедишать». У давнину їх вважали брамою в підземний світ. А назву вони отримали на честь давньоримського Вважалося, що вогонь та дим летять із його підземної кузні. Такі цікаві факти про вулкани підігрівають цікавість у різних людей.

Види вулканів

Існуюче розподіл на діючі та згаслі досить умовно. Діючі вулкани – це ті, що вивергалися на пам'яті людства. Про ці події збереглися свідчення очевидців. Дуже багато вулканів, що діють, в районах сучасного гороутворення. Це, наприклад, Камчатка, острів Ісландія, Східна Африка, Анди, Кордильєри.

Згаслі вулкани — це тисячоліття, що не вивергається. У пам'яті людей не збереглися відомості про їхню активність. Але багато випадків, коли вулкан, який вважався давно недіючим, раптом прокидався і приносив безліч бід. Найвідоміше з них - знамените виверження Везувію в 79 році, прославлене картиною Брюллова "Останній день Помпеї". За 5 років до цієї катастрофи на його вершині ховалися повсталі А гора була вкрита пишною рослинністю.

До згаслих вулкан відноситься гора Ельбрус - найвища вершина Росії. Її двоголова вершина є двома конусами, що злилися основами.

Виверження вулкана як геологічний процес

Виверженням вважається процес викиду на земну поверхню розпечених магматичних продуктів у твердому, рідкому та газоподібному стані. Для кожного вулкана він індивідуальний. Іноді виверження буває досить спокійним, рідка лава виливається потоками і стікає схилами. Вона не заважає поступовому виділенню газів, тож сильних вибухів не відбувається.

Такий тип виверження характерний Кілауеа. Цей вулкан на Гаваях вважається одним із найактивніших у світі. Його кратер з діаметром близько 4,5 км також є найбільшим у світі.

Якщо лава густа, вона іноді закупорює кратер. В результаті гази, що не виділяються, не знаходячи виходу, накопичуються в жерлі вулкана. Коли тиск газів стає дуже високим, відбувається сильний вибух. Він піднімає у повітря великі обсяги лави, яка згодом випадає на землю у вигляді вулканічних бомб, піску та попелу.

Найвідоміші вибухові вулкани — це Везувій, що вже згадувався, Катмай у Північній Америці.

Але найпотужніший вибух, що призвів до похолодання в усьому світі через вулканічні хмари, через які важко могли пробитися сонячні промені, стався в 1883 році. Тоді втратив більшу свою частину. Стовп газу та попелу піднявся до 70 км. Дотик океанської води з розпеченою магмою призвів до утворення цунамі заввишки до 30 м. Загалом жертвами виверження стали близько 37 тисяч людей.

Сучасні вулкани

Вважається, що зараз у світі існує понад 500 вулканів, що діють. Більшість із них відносяться до зони Тихоокеанського «вогняного кільця», розташованого вздовж меж однойменної літосферної плити. Щороку відбувається близько 50 вивержень. У зоні їх активності проживає щонайменше півмільярда людей.

Вулкани Камчатки

Один з найвідоміших районів сучасного вулканізму знаходиться на Далекому Сході. Це район сучасного гороутворення, що відноситься до Тихоокеанського вогняного кільця. Вулкани Камчатки включені до списку Світової спадщини ЮНЕСКО. Вони становлять великий інтерес як об'єкти наукових досліджень, а й як пам'ятки природи.

Саме тут знаходиться найвищий вулкан, що діє, в Євразії — Ключевська Сопка. Її висота становить 4750 м. Широко відомі своєю активністю також Плоский Толбачик, Мутновська Сопка, Горілий, Вілючинський, Гірський Зуб, Авачинська Сопка та інші. Загалом на Камчатці налічується 28 діючих вулканів та близько півтисячі згаслих. Але цікаві факти. Про вулкани Камчатки відомо дуже багато. Адже водночас регіон відомий набагато рідкісним явищем — гейзерами.

Це джерела, що періодично викидають фонтани киплячої води та пари. Пов'язана їхня діяльність з магмою, що піднялася по тріщинах у земній корі близько до земної поверхні і підземні води, що нагріває.

Знаменита Долина гейзерів, що знаходиться тут, була відкрита в 1941 Т. І. Устинової. Вона по праву вважається одним із чудес природи. Площа Долини гейзерів трохи більше 7 кв. км, але на ній діють 20 великих гейзерів та десятки джерел із киплячою водою. Найбільший – гейзер Велетень – викидає стовп води та пари на висоту близько 30 м!

Який вулкан найвищий?

Визначити це не так просто. По-перше, висота діючих вулканів може збільшуватися з кожним виверженням за рахунок наростання нового шару порід або зменшуватися за рахунок вибухів, що руйнують конус.

По-друге, може прокинутися вулкан, що вважався згаслим. Якщо він досить високий, то може відсунути назад вже існуючого лідера.

По-третє, звідки рахувати висоту вулкана — від основи чи рівня моря? Це дає зовсім різні цифри. Адже конус, що має найбільшу абсолютну висоту, може виявитися не найбільшим у порівнянні з навколишньою місцевістю та навпаки.

В даний час серед вулканів, що діють, найбільшим вважається Льюйльяйльяко в Південній Америці. Його висота становить 6723 м. Але багато вулканологів вважають, що на звання найбільшого може претендувати Котопахи, що знаходиться на тому ж материку. Нехай у нього висота менше - «всього» 5897 м, зате останнє виверження в нього було 1942 року, а в Льюйльяйльяко — аж 1877 р.

Також найвищим вулканом на Землі можна вважати гавайський Мауна-Лоа. Хоча його абсолютна висота становить 4169 м-код, це менше половини його істинної величини. Конус Мауна-Лоа починається від океанічного дна і піднімається більш ніж на 9 км. Тобто його висота від підошви до вершини перевищує розмір Джомолунгми!

Грязьові вулкани

Чи чув хтось про Долину вулканів у Криму? Адже дуже важко собі уявити цей острів оповитим димом вивержень, а пляжі — залитими розпеченою лавою. Але можна не турбуватися, адже йдеться про грязьові вулкани.

Це не таке рідкісне явище в природі. Грязьові вулкани - це подібність справжніх, але викидають вони не лаву, а потоки рідкого та напіврідкого бруду. Причиною вивержень є скупчення у підземних порожнинах та тріщинах великої кількості газів, найчастіше вуглеводнів. Тиск газу приводить у дію вулкан, високий стовп бруду піднімається іноді на кілька десятків метрів, а займання газу та вибухи надають виверженню досить грізного вигляду.

Процес може тривати кілька днів, супроводжуватися локальним землетрусом, підземним гулом. В результаті формується невисокий конус із застиглого бруду.

Райони грязьового вулканізму

У Криму такі вулкани трапляються на Керченському півострові. Найвідоміший з них — Джау-Тепе, який налякав місцевих жителів своїм коротким виверженням (всього 14 хвилин) у 1914 році. Стовп рідкого бруду викидався на 60 м нагору. Довжина грязьового потоку досягла 500 м при ширині понад 100 м. Але такі великі виверження швидше виняток.

Райони дії грязьових вулканів часто збігаються з місцями видобутку нафти та газу. У Росії її зустрічаються на Таманському півострові, на Сахаліні. Із сусідніх країн «багатий» ними Азербайджан.

У 2007 році на активізувався вулкан, який затопив своїм брудом велику територію, у тому числі й безліч будівель. На думку місцевого населення, це сталося через буріння свердловини, що потривожила глибинні пласти гірських порід.

Единбурзький замок у Шотландії зведений на вершині згаслого вулкана. А більшість шотландців навіть не здогадуються про це.

Виявляється, вулкани можуть бути акторами! У фільмі «Останній самурай» у ролі священної гори японців Фудзіями виступив Таранакі, який вважається найкрасивішим у Новій Зеландії. Справа в тому, що околиці Фудзі з його урбаністичними ландшафтами ніяк не підходили для зйомок картини про події кінця 19 століття.

Взагалі новозеландським вулканам не доводиться скаржитися на неуважність кінорежисерів. Адже Руапеху та Тонгаріро стали відомі багато в чому завдяки фільму «Володар кілець», в якому зобразив Ородруїн, у полум'ї якого було створено і згодом там знищено Кільце Всевладдя. Самотня гора в Ереборі у фільмі «Хоббіт» - це також один із місцевих вулканів.

А камчатські гейзери та водоспади стали тлом для зйомок фільму «Земля Саннікова».

Виверження вулкана Сент-Хеленс (США) у 1980 році вважається найпотужнішим за все 20 століття. Вибух, за своєю потужністю, рівний 500 бомбам, скинутим на Хіросіму, випав попелом на території чотирьох штатів.

Ейяфядлайокудль прославився тим, що викидами попелу та диму вкинув у хаос авіасполучення європейських країн навесні 2010 року. А його назва поставила в безвихідь сотні дикторів радіо та телебачення.

Філіппінський вулкан Пінатубо вивергався востаннє 1991 року. При цьому було знищено дві американські військові бази. А вже через 20 років кратер Пінатубо наповнився дощовою водою, утворивши напрочуд гарне озеро, схили вулкана зарості тропічною рослинністю. Це дало можливість туристичним агентствам організувати відпочинок із купанням у вулканічному озері.

Внаслідок вивержень часто утворюються цікаві гірські породи. Наприклад, найлегший камінь – пемза. Численні повітряні бульбашки роблять її легшими за воду. Або зустрічаються на Гаваях «волосся Пеле». Вони є довгими тонкими нитками породи. Багато будівель у столиці Вірменії Єревані побудовані з рожевого вулканічного туфу, що надає місту неповторного колориту.

Вулкани - це грізне та величне явище. Інтерес до них викликаний і страхом, і цікавістю, і прагненням нових знань. Адже недаремно їх називають вікнами у підземний світ. Але є суто утилітарні інтереси. Наприклад, вулканічні ґрунти дуже родючі, що й змушує людей століттями селитися біля них, незважаючи на небезпеку.

Вулкани- Це «природні клапани» Землі. Щоб зрозуміти в загальних рисах, як і чому вони вивергаються, достатньо уявити процес «дегазації» пляшки з газованим напоєм. Якщо обережно відкрити пляшку з лимонадом або шампанським, лунає бавовна, і з пляшки з'являється димок, а іноді й піна. Але ми знаємо, що станеться, якщо пляшку перед відкриттям потрясти чи нагріти. Так от, за аналогією, виверження вулкана відбувається через дегазацію магми (магма - це рідка гірська порода під землею).

Там, де земна кора виявилася «нещільно закрита», магма може вирватися з надр Землі. Піднімаючись нагору, магма втрачає гази і пари води і перетворюється на лаву - магму, збіднену газами.

Виверження може тривати різну кількість часу - кілька годин чи багато років. Виверження вулканів відносять до геологічних НС.

Є 5 основних типів вивержень. Назви для них зазвичай підбираються на честь відомих вулканів.

Вулканічний типназваний островом Вулкано біля узбережжя Сицилії; іноді його ще називають плініанським - на ім'я римського вченого Плінія, який загинув під час виверження Везувію в 79 році н. е. До речі, Везувій є типовий представник вулканів цього типу; за сумісництвом – єдиний діючий вулкан у материковій частині Європи. Цей тип виверження характеризується проявом сильних та раптових вибухів, що йдуть після тривалого періоду спокою; вибухи супроводжують викиди величезної кількості попелу та попелових потоків. Таке виверження описували ще Гомер, Фукідід, Арістотель та інші давні автори. Вулканічні (плініанські) виверження небезпечні, оскільки відбуваються раптово, часто без попередніх передвіщувальних подій.

Пелейський типотримав назву вулканом Пеле на острові Мартініка в Карибському морі. Він характеризується проявом потужних спрямованих вибухів після тривалого спокою, через що вулкан вважається згаслим, а тому - подвійно небезпечним. Пелейське виверження характеризується утворенням грандіозних розжарених лавин і хмар. До речі, 1956 року на Камчатці сталося подібне виверження, тоді вибухом було знищено вершину вулкана Безіменний, піднялася хмара попелу, схилами вулкана зійшли розпечені лавини.

Гавайський типвивержень названо на честь вулканічної діяльності на Гавайській гряді - вулканів Мауна-Кеа, Мауна-Лоа, Кілауеа, Хуалалаї та Кохала в Тихому океані. Головна особливість вулканів цього типу – вільне фонтанування та вилив рідкої базальтової лави, а також утворення лавових озер; виверження рідкісні, вони розділені періодами сотні років.

Ісландський типвивержень, в цілому, подібний до гавайських. Сама Ісландія – це країна вулканів, сучасні вулкани розміщуються тут ланцюжком у південно-східній частині острова. Виверження ісландського типу характеризується викидами дуже рідкої базальтової лави і відбувається воно тріщинами. Кратери наповнюються лавою, яка потім розтікається численними потоками.

Стромболіанський типназваний островом (і вулканом) Стромболі в Середземному морі - над дном моря він височить на 3500 м і є найвищим вулканом Європи. З давніх-давен цей вулкан своєю вогненною вершиною відомий як Маяк Середземномор'я, він був описаний Аристотелем. Стромболіанський тип вивержень характеризується ритмічними вибухами – вулкан регулярно викидає у повітря «заряд» бомб і шматків розжареного шлаку. Кількість попелу незначна, а через те, що рідка лава в кратері контактує з атмосферою, викиди стають світними.

Експерти кваліфікували тип виверження Толбачика у листопаді 2012 року саме як «стромболіанський», повідомляє «Російська газета».

А як поводився вулкан під час попереднього виверження?

Виверження камчатських вулканів дуже різноманітні. Так, у липні 1975 року «діяльність» вулкана Плоский Толбачик була кваліфікована як виверження за ісландським типом.

Ось що сталося тоді. На схилі вулкана утворилася протяжна тріщина. З її північної частини вирвалася хмара попелу, шлаку та газів, що піднялися на висоту 10 км, а потім з неї вилилося 15 лавових потоків завдовжки до 6 км. Щодо лави з південної частини тріщини, то вона утворила лавове поле площею 36 квадратних кілометрів. Тоді виверження Толбачика тривало 5 місяців. За цей час вулкан викинув на поверхню Землі 2 кубічні кілометри попелу та шлаку. В атмосферу вилетіло 1 мільйон тонн парів води та газів, виверглося 2,5 мільярда тонн лави.