В Древнем Риме имя Вулкан носил могучий бог, покровитель огня и кузнечного ремесла. Мы же называем вулканами геологические образования на поверхности суши или на океаническом дне, через которые из глубоких земных недр на поверхность выходит лава.

Часто сопровождаемые землетрясениями и цунами, извержения крупных вулканов оказывали существенное влияние на историю человечества.

Географический объект. Значение вулканов

Во время извержения вулкана по трещинам в земной коре на поверхность выходит магма, образующая лаву, вулканические газы, пепел, вулканические камни и пирокластические потоки. Несмотря на опасность, которую представляют для человека эти могучие природные объекты, именно благодаря исследованиям магмы, лавы и других продуктов вулканической деятельности нам удалось получить знания об устройстве, составе и свойствах литосферы.

Считается, что благодаря извержениям вулканов на нашей планете смогли появиться белковые формы жизни: извержения высвобождали диоксид углерода и другие, необходимые для формирования атмосферы, газы. А вулканический пепел, оседая, становился отличным удобрением для растений благодаря содержащимся в нем калию, магнию и фосфору.

Неоценимо важна роль вулканов в регуляции климата на Земле: наша планета во время извержения «выпускает пар» и охлаждается, что во многом спасает нас от последствий глобального потепления.

Характеристика вулканов

Вулканы отличаются от остальных гор не только составом, но и строгими внешними очертаниями. От кратеров на вершине вулканов вниз тянутся глубокие узкие овраги, образованные потоками воды. Существуют также целые вулканические горы, сформированные несколькими рядом расположенными вулканами и продуктами их извержений.

Однако вулкан далеко не всегда является горой, дышащей огнем и жаром. Даже действующие вулканы могут выглядеть как прямолинейные трещины на поверхности планеты. Особенно много таких «плоских» вулканов в Исландии (самый известный из них, Эльдгья, имеет длину 30 км).

Виды вулканов

В зависимости от степени вулканической активности различают: действующие , условно активные и потухшие («спящие») вулканы. Деление вулканов по активности весьма условно. Известны случаи, когда вулканы, считавшиеся потухшими, начинали проявлять сейсмическую активность и даже извергаться.

В зависимости от формы вулканов различают:

• Стратовулканы - классические «огненные горы» или вулканы центрального типа конусообразной формы с кратером на вершине.
• Вулканические расщелины или трещины - разломы в земной коре, через которые выходит на поверхность лава.
• Кальдеры - впадины, вулканические котлы, образовавшиеся вследствие провала вулканической вершины.
• Щитовые - называются так из-за большой текучести лавы, которая, протекая на многие километры широкими потоками, образует подобие щита.
• Лавовые купола - образованы скоплением вязкой лавы над жерлом.
• Шлаковые или тефровые конусы - имеют форму усеченного конуса, состоят из рыхлых материалов (пепел, вулканические камни, глыбы и т.д.).
• Сложные вулканы.

Помимо наземных лавовых вулканов существуют подводные и грязевые (извергают жидкую грязь, а не магму) Подводные вулканы более активны, нежели наземные, через них происходит выброс 75% извергаемой из недр Земли лавы.

Типы извержения вулканов

В зависимости от вязкости лав, состава и количества продуктов извержения выделяют 4 основных типа извержения вулканов.

Эффузивный или гавайский тип - относительно спокойное извержение лавы, образовавшейся в кратерах. Выходящие при извержении газы образуют лавовые фонтаны из капель, нитей и комков жидкой лавы.

Экструзивный или купольный тип - сопровождается выделением газов в больших количествах, приводящих к взрывам и выбросам черных туч из пепла и обломков лавы.

Смешанный или стромболианский тип - обильный выход лавы, сопровождающийся небольшими взрывами с выбросами кусков шлака и вулканических бомб.

Гидроэксплазивный тип - характерен для подводных вулканов на мелководье, сопровождается большим количеством пара, выделяющегося при контакте магмы с водой.

Самые большие вулканы в мире

Самым высоким в мире является вулкан Охос-дель-Саладо , расположенный на границе Чили с Аргентиной. Его высота составляет 6891 м, вулкан считается потухшим. Среди активных «огненных гор» самым высоким является Льюльяйльяко - вулкан Чилийско-Аргентинских Анд высотой 6 723 м.

Самым большим (среди наземных) по занимаемой площади является вулкан Мауна-Лоа на острове Гавайи (высота - 4 169 м, объем - 75 000 км 3). Мауна-Лоа также один из самых мощных и активных вулканов мира: с момента своего «пробуждения» в 1843 году вулкан извергался 33 раза. Самым большим вулканом на планете является огромный вулканический массив Таму (площадь 260 000 км 2) , расположенный на дне Тихого океана.

А вот самое сильное извержение за весь исторический период произвел «невысокий» Кракатау (813 м) в 1883 году на Малайском архипелаге в Индонезии. Везувий (1281) - один из самых опасных вулканов мира, единственный действующий вулкан континентальной Европы - расположен на юге Италии близ Неаполя. Именно Везувий уничтожил Помпеи в 79 году.

В Африке самым высоким вулканом является Килиманджаро (5895), а в России - двухвершинный стратовулкан Эльбрус (Северный Кавказ) (5642 м - западная вершина, 5621 м - восточная).

Земли, расположенные у подножья вулканов, являются одними из наиболее плодородных территорий нашей планеты, потому что извержения, которые производит жерло вулкана насыщают грунт огромным количеством питательных элементов и минералов. Даже если вулкан давно спит и никак себя не проявляет, ветер, обдувающий его камни, разносит в разные стороны нужные для земли вещества. Поэтому люди постоянно селятся не только у подножия вулканов, но и на склонах гор, и не обращают ни малейшего внимания на периодически возникающие толчки в регионе. И совершенно зря. Всем известна печальная участь жителей Помпеи, которых похоронило Везувий почти 2000 лет тому назад. Трагедии вполне можно было бы избежать, если бы они обратили внимание на участившиеся землетрясения магнитудой в пять-шесть балов.

Извержение вулкана: вулканы земного шара

Где осуществляется происхождение вулканов? Появляются огнедышащие горы над местами столкновения друг с другом литосферных плит, в наиболее слабых местах земной коры, через которые наша планета выкидывает наружу раскалённую магму, горючие газы и самый разнообразный вулканический материал, который впоследствии эти горы и образовывают.


Что касается слова «вулкан», то само оно латинского происхождения – именно так в Древнем Риме местные называли бога огня. Интересно, что первым такое название получила гора (именно там, по утверждениям местных жителей, находилась кузница Вулкана).

Существуют различные типы вулканов. В настоящее время геологи насчитывают на нашей планете около полторы тысячи действующих вулканов, не считая подводных. Что же касается последних, то в океанических и морских глубинах расположено около 20% от общей численности всех существующих в мире вулканов, в т. ч. и угасших. Именно им мы обязаны новыми участками суши, иногда возникающим посреди бескрайнего океана: после того, как подводные вулканы извергают огромное количество лавы, их вершины со временем достигают океанической поверхности и образуют острова (например, Гавайские или Канарские).

Чтобы поехать туда, нужно лишь заказать билеты здесь:

Наибольшее количество вулканов (две трети) находятся в так называемом Тихоокеанском Огненном Кольце, обрамляющий края огромной тихоокеанской плиты, что находится в постоянном движении и всё время сталкивается с соседними плитами.

Извержение вулкана: видео

Роль вулканов в жизни планеты

Приуменьшить роль вулканов в жизни нашей планеты невозможно. Прежде всего потому, что если бы не они, то вполне возможно, что Земля до сих пор представляла бы собой разгорячённый космический шар: именно огнедышащие горы выводили в своё время наружу из недр земного шара водяной пар, охлаждая тем самым литосферу и атмосферу планеты.

По утверждению геологов, одно-единственное извержение огненной горы на одном из индонезийских островов более 75 тыс. лет тому назад повергло всю нашу планету в эпоху Ледникового периода, а в атмосфере образовалась серная кислота.
Они на протяжении всей истории земного шара активно участвовали в создании и уничтожении различных участков суши. Например, довольно недавно, в 1963 году возле юго-западного берега Исландии одним из подземных вулканов был создан небольшой остров Суртсей, площадью в 2,5 кв. км.

В далёком прошлом (в 16-17 в. до н.э.) другим подобным вулканом был почти полностью уничтожен остров Санторини (Эгейское море). При этом решающую роль сыграл давно спящий вулкан, который внезапно с неожиданной силой снёс вершину горы и извергал лаву на протяжении долгих дней (пока почти полностью не уничтожил остров, погубив тем самым минойскую цивилизацию и вызвав огромнейшее цунами). Всё, что осталось от острова после окончания извержения – это большой серповидный островок с самой большой кальдерой в мире.

Причины извержения вулкана

Изучая , посмотрим, что представляет из себя Земля в разрезе. Фактически она напоминает яйцо, в центре которого в окружении мантии и литосферы находится чрезвычайно твёрдое ядро.

Сверху нашу планету защищает довольно-таки тонкая, но одновременно с этим – твёрдая скорлупа, иначе говоря, земная кора, литосфера. На суше её толщина обычно варьируется от 70 до 80 км, на океаническом дне – в районе двадцати.

Под литосферой расположена вязкая, словно горячая смола, прослойка из раскалённой мантии: температура её в глубине планеты достигает тысячи градусов (чем ближе к центру Земли, тем она горячей). Чтобы получить её температурные показатели, вулканологи используют специальные электрические термометры «термопара» – изготовленные из стекла приборы в ней практически сразу плавятся. Жизнь нашей планеты изнутри выглядит следующим образом:

Часть мантии, что находится ближе к литосфере и та, что пребывает возле ядра, постоянно перемешивается между собой: раскалённая поднимается вверх, холодная – опускается вниз.
Поскольку мантия сама по себе имеет чрезвычайно вязкую структуру, то со стороны может показаться, что земная кора в ней как бы плавает, уйдя немного вглубь под давлением собственного веса.
Достигнув земной коры, постепенно остывающая лава некоторое время двигается вдоль неё, после чего, охладев, опускается вниз.
Двигаясь вдоль литосферы, магма приводит в движение отдельные участки земной коры (иначе говоря – литосферные плиты), которые из-за этого периодически сталкиваются друг с другом.
Часть литосферной плиты, что оказывается снизу, погружается в более горячую мантию и практически сразу же начинает плавиться, образуя магму – вязкую массу, состоящую из расплавленных пород и содержащую в себе различные газы и водяной пар. Несмотря на то, что образовавшаяся магма не такая густая, как мантия, она всё равно остаётся довольно-таки вязкой консистенции.
Поскольку магма по своей структуре намного легче, чем окружающие её породы, она снова поднимается наверх и постепенно скапливается в магматических очагах, что расположены вдоль всех мест, где сталкиваются литосферные плиты.

Роль магмы
А вот дальше магма своим поведением напоминает дрожжевое тесто: она увеличивается в объёме и занимает абсолютно всю свободную территорию, до которой только может добраться, поднимаясь из недр нашей планеты по всем доступным ей трещинам.

Добравшись до наименее плотно закупоренных мест, под влиянием содержащихся в ней газов, что пытаются любым способом её покинуть (процесс этот называется дегазация магмы), она пробивает земную кору и, выбив «пробку» вулкана, вырывается наружу.

Извержение вулкана
Чем крепче будет закупорена гора, тем сильнее окажется извержение. Обычно силу вулканических выбросов специалисты (VEI) обозначают от 0 (наиболее слабое) до 8 (самое сильное) балов. Например, активную деятельность вулкана Сент-Хеленс в 1980 году вулканологи оценили, как умеренное, хотя само извержение по мощности приравняли к взрыву пятисот атомных бомб.

Поднявшись наверх и вырвавшись из замкнутого пространства, магма практически сразу теряет газы и пары воды, и становится лавой (магмой, обеднённой газами), способной передвигаться со скоростью около 90 км/ч. Газы, что вырываются на свободу, являются горючими и взрываются в кратере вулкана (кратер вулкана - воронкообразное углубление на вершине или склоне вулканического конуса), оставляя после себя в горе огромных размеров воронку (кальдеру). Вулкан извергается следующим образом:

Строение вулкана

После того как магма вышибает пробку вулкана, давление в магматическом очаге (его верхней части) моментально понижается. Растворённые газы, что находятся внизу, продолжают бурлить и продолжают оставаться составной частью магмы;
Чем ближе в жерлу, тем газовых пузырьков становится больше. Когда их оказывается слишком много, то они решительно устремляются наверх, наружу, поднимая вместе с собой ещё и расплавленную магму.
В тоже время возле кратера вулкана накапливается пенистая масса, в застывшем варианте известная нам как пемза.
Оказавшись на свободе, газы полностью покидают магму, которая из-за этого трансформируется в лаву и выносит из глубины земного шара пепел, пар и осколки горных пород (среди которых нередко попадаются глыбы величиной с дом). Что же касается самого извержения, то его ещё и характеризует чередование слабых и мощных взрывов.
Высота подъёма выбрасываемых из недр Земли веществ обычно варьируется от одного до пяти километров, но бывает и значительно выше. Например, в 50-х годах прошлого века высота выкинутых обломочных материалов вулкана Безымянного (Камчатка) достигала 45 км, а сами выбросы разлетались по округе на расстояние в несколько десятков тысяч километров.
В случае чрезвычайно сильного извержения объём вулканических выбросов может составлять нескольких десятков кубических километров, а количества пепла быть настолько огромным, что возникает абсолютная тьма, которую обычно можно наблюдать только в полностью закрытом от света пространстве.


Продукты извержения вулканов подразделяются на разные типы. Они могут быть газообразными (вулканические газы), жидкими (лава) и твёрдыми (вулканические горные породы). В зависимости от характера продуктов извержения вулканов и состава магмы на поверхности образуются сооружения различной формы и высоты.

Завершение процесса
Когда газы с шумом и взрывами уходят из магмы, давление, что перед этим возникло в магматическом очаге, значительно понижается, и извержение останавливается. После этого извергающее жерло вулкана закрывает остывающая лава, причём иногда делает это довольно прочно, а иногда – не совсем. И тогда на земную поверхность продолжают вырываться в незначительном количестве газы (фумаролы) или фонтаны кипящей воды (гейзеры), а сам вулкан считается действующим. Это значит, что внизу скоро снова станет собираться магма, и, достигнув определённого объёма, извержение начнётся снова. Ярким примером является , потрясший весь мир в 1883 году.

Виды вулканов

Вулканологи часто задавались вопросом, какие бывают виды вулканов ? Во время исследований выделили несколько видов:
Действующие .

Жерло вулкана считается действующим, если оно постоянно или периодически выкидывает магму и этому явлению есть документальные подтверждения. Если выбросы нигде не зафиксированы, но вулканы активно выделяют горячие газы и кипящие фонтаны, их также относят к данному типу.
Уснувшие. Вулкан называют спящим, если о его извержении нет никаких зафиксированных сведений, но вместе с тем он сохранил свою форму и под ним постоянно происходят небольшие землетрясения и сотрясения, а в магматический очаг поступают новые порции магмы. При этом известно немало случаев, когда вулканы молчали более тысячи лет, а потом просыпались и возобновляли свою активную деятельность.

Потухшие . Потухшие (древние) вулканы активно работали в далёком прошлом, но в данный момент сильно разрушены, размыты и не проявляют никакой вулканической активности, а литосферные плиты в этом районе абсолютно никуда не движутся. Примером потухшего вулкана может служить гора, на которой расположена столица Шотландии: по предположения учёных, в последний раз он извергал лаву более 300 млн. лет назад (динозавры в то время ещё не существовали и близко).
Трещинные . Лава далеко не всегда вырывается из горы с шумом и взрывами. Если она находит более лёгкий выход на поверхность, то вытекает абсолютно бесшумно (такое явление можно наблюдать, например, на Гавайских островах), и растекается по огромной территории. После того как лава охлаждается, она трансформируется в твердый каменный слой (базальт). При этом после каждого следующего извержения его толщина значительно увеличивается (нередко до десяти метров за раз). Такие типы вулканов называют линейными (трещинными) и их извержения характеризует довольно таки спокойный характер.
Центральные . Вулканы бывают и центрального типа. Именно он издаёт наибольшее количество шума, взрывов, а последствия его деятельности как для людей, так и для окружающей среды бывают довольно плачевны. Его характеризует центральный канал (жерло вулкана), который выводит на поверхность магму. Заканчивается он расширением (кратером), которое со временем, по мере роста вулкана, постепенно перемещается наверх. Довольно часто в кратере такой горы образовывается озеро, состоящее из жидкой лавы. Если же магма состоит из более вязкой консистенции, жерло вулкана она закупоривает очень крепко, что в дальнейшем приводит к чрезвычайно сильным выбросам.

Как пережить извержение вулкана

Несмотря на опасность, люди продолжают жить у подножия опасного соседа, вулканологами разработан целый комплекс мероприятий, целью которых является предупредить местное население о приближающейся опасности, а в случае попадания в опасную ситуацию, знать, как надо действовать, чтобы сохранить себе жизнь.

Прежде всего, нужно обязательно отслеживать все предостережения вулканологов о возможном начале вулканического извержения. Если нет возможности выехать из опасной территории, при первом же оповещении об опасности, необходимо запастись автономными источниками освещения и обогревателями, а также водой и едой в расчёте на несколько дней. Если уехать из опасной местности до начала извержения не удалось, необходимо плотно и надёжно закрыть все оконные и дверные проёмы, а также вентиляционные и дымовые каналы.

Извержение возле города

Владельцы домашних животных обязательно должны завести их в полностью закрытые помещения. Если вулканические выбросы застали человека на улице, он должен любым способом защитить тело (в первую очередь – голову) от падающих камней и пепла.

Поскольку извержение вулкана обычно сопровождают разные природные катаклизмы (наводнения, селевые потоки), в это время необходимо уйти подальше от рек и долин, чтобы не оказаться в зоне затопления или не быть погребённым под грязью (желательно находиться в это время на какой-либо возвышенности).

Пережив извержение, прежде чем выйти наружу, необходимо закрыть марлевой повязкой рот и нос, а также одеть защитные очки и одежду, которые предотвратят появление ожогов. Не стоит вырываться из зоны бедствия на машине сразу после выпадения пепла – она практически сразу же будет выведена из строя. Покинув помещение, необходимо очистить от пепла и других вулканических выбросов крышу дома (укрытия), иначе она может разрушиться, не выдержав огромной нагрузки.

Каждый человек трактует природу вулкана по-своему. Один считает, что извержения ниспосланы судьбой, второй верит в греховную сущность человечества, которая и вызывает катастрофы, а третий совершенно справедливо уверен в научном обосновании вулканизма. Независимо от взглядов на этот вопрос, мало кто знаком с механизмом работы вулканов и теми причинами, которые побуждают их к активности. Почему же они извергаются?

Каждый вулкан имеет канал, по которому расплавленные подземные породы поднимаются из недр Земли на поверхность. Под горой расположен магматический очаг – резервуар, содержащий большие объемы расплавленной магмы. Когда в этом резервуаре начинает расти давление, проиходит извержение. Причинами роста давления могут быть как внутренние процессы, так и реакции, происходящие ниже или выше магматического очага.

Процессы ниже магматической камеры

Многие вулканы расположены в зонах субдукции – местах, где одна тектоническая плита погружается под другую. По мере погружения нижняя плита опускается в мантию, происходит ее прогрев и выделение летучих веществ, которые попадают в верхние слои твердой мантии и расплавляют ее. В результате образуются новые порции магмы, которые попадают в магматический резервуар вулкана. Когда камера полностью заполняется и уже не в силах вместить поступающие расплавленные породы, излишки магмы выходят на поверхность Земли через каналы вулканов.

Процессы, происходящие ниже магматической камеры, обычно имеют цикличность, поэтому извержения вулканов достаточно легко предсказать. К примеру, вулкан Папандайян в Западной Яве находится в зоне субдукции Евразийской и Индо-Австралийской плит и имеет 20-летний цикл. Учитывая, что последний раз он извергался в 2002 году, можно предположить, что его следующая вулканическая активность начнется в 2022 году.

Процессы внутри магматического очага

Деятельность внутри магматической камеры также может привести к извержению. Из-за снижения температуры магма внутри резервуара постепенно кристаллизуется и опускается на дно. По мере погружения она вытесняет в верхнюю часть камеры более легкие расплавленные породы, которые оказывают давление на крышку камеры. Если крышка не может выдержать давление, она срывается, в результате начинается извержение. Подобные процессы тоже цикличны и могут быть предсказаны.

Помимо погружения кристаллизованной магмы, внутри камеры происходят другие явления. В частности, магма может смешиваться с окружающими породами и в процессе ассимиляции оказывать давление на крышку резервуара. Если у вулкана есть канал, она изливается через него, если нет – находит места с наименьшим давлением, в результате чего происходит обрушение стен камеры.

Представьте, что будет, если бросить кирпич в ведро с водой. Первое, что случится, – это разбрызгивание воды из ведра. Аналогичная ситуация происходит внутри камеры, когда после обрушения ее стены падают в расплавленные породы. Магма разбрызгивается и вызывает извержение. Подобный процесс непредсказуем и может произойти в любой момент.

Пустая магматическая камера изнутри

Процессы над магматической камерой

Иногда извержения происходят из-за потери давления над магматической камерой. Это может быть вызвано разными причинами, например уменьшением плотности пород над резервуаром. В связи с изменением своего минерального состава скалы, охватывающие магматический очаг, постепенно смягчаются, в результате не могут удерживать давление магмы.

Что вызывает эти минералогические изменения? Иногда у вулканов появляются трещины на поверхности, через которые талые и дождевые воды просачиваются в резервуар и вступают во взаимодействие с магмой. В этом случае очень важно, в каком месте расплавленные породы выходят на поверхность. Если лава или образуются не в кратере, а на склонах, то под силой тяжести может произойти обрушение купола. В таком случае происходят очень крупные извержения.

Глобальное потепление может привести извержению из-за таяния ледников. Если тают большие объемы льда, над магматической камерой снижается давление, магма выходит из равновесия и прорывается через вулканические каналы. Подобное извержение произошло в 2010 году на вулкане Эйяфьядлайёкюдль. Учитывая, что Исландия каждый год теряет около 11 млрд. тонн льда, следует ожидать новых вулканических взрывов.

Сильный тайфун, проходящий над вершиной, тоже может усугубить положение. В 1991 году мощное извержение Пинатубо на Филиппинах произошло после того, как тайфун Юня ударил по вулкану и его окрестностям. До этого Пинатубо только ворчал, но благодаря циклону взорвался. Произошло это потому, что высокая скорость тайфуна привела к изменению давления вокруг горы и, как следствие, столб воздуха над вулканом был втянут в циклон.

Учитывая важную роль магмы в запуске извержений вулканов, ее более тесное изучение может помочь в предсказании этих впечатляющих природных событий.

Бамбуров Алексей

Я предположил, что . Изучая различные источники информации, я решил выяснить для себя, что же такое вулкан и как происходит его извержение.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Почему и как извергаются вулканы? - исследование Бамбурова Алексея – учащегося 3 класса А МБОУ «Гимназия №34» г.Ульяновска, научный руководитель Я.М. Брагина.

Очень часто явления и события из нашей повседневной жизни или поведение человека напоминают нам природные явления, например:

1. Если потрясти бутылку с сильно газированным напитком и приоткрыть крышку, то жидкость и газы, содержащиеся в бутылке, стремительно побегут наружу;
2. Вскипали ли вы когда-нибудь, выходя из себя, а затем успокаиваясь? Это был ваш способ «выпустить пар» (вспомните, что происходит, когда мы снимаем крышку с кипящего чайника).

Я предположил, что вулканы - это способ планеты выпустить пар . Изучая различные источники информации, я решил выяснить для себя, что же такое вулкан и как происходит его извержение. Наша планета Земля напоминает яйцо: сверху тонкая твёрдая скорлупа - земная кора , под ней находится вязкий слой горячей мантии , а в центре - твёрдое ядро . Земную кору называют литосферой , что в переводе с греческого означает «каменная оболочка». Толщина литосферы в среднем около 1% радиуса земного шара. На суше она составляет 70-80 километров, а в глубине океанов может быть всего 20 километров. Температура мантии - тысячи градусов. Ближе к ядру - температура мантии больше, ближе к коре - меньше. Из-за разницы температур происходит перемешивание вещества мантии: горячие массы поднимаются вверх, а холодные - опускаются (так же, как закипающая вода в кастрюле или чайнике, но только происходит это в тысячи раз медленнее). Мантия, хоть и разогрета до огромных температур, но из-за колоссального давления в центре Земли она не жидкая, а вязкая, как очень густая смола. Литосфера как бы плавает в вязкой мантии, немного погрузившись в неё под тяжестью своего веса.

Достигая подошвы литосферы, остывающая масса мантии какое-то время движется горизонтально вдоль твердой каменной «скорлупы», но затем, остыв, она снова опускается в направлении центра Земли. Пока мантия движется вдоль литосферы, вместе с ней поневоле движутся и куски земной коры (литосферные плиты), при этом отдельные части каменной мозаики сталкиваются и наползают друг на друга.

Часть плиты, которая оказалась снизу (на которую наползла другая плита), постепенно погружается в мантию и начинает плавиться. Так образуется магма - густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в так называемых магматических очагах. Они располагаются чаще всего вдоль линии столкновения плит.

Поведение раскаленной магмы в магматическом очаге и правда напоминает дрожжевое тесто: магма увеличивается в объеме, занимает всё свободное пространство и поднимается из глубин Земли по трещинам, норовя вырваться на волю. Как тесто приподнимает крышку кастрюли и вытекает через край, так и магма прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность. Это и есть извержение вулкана.

Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы, то есть выхода газов из неё. Процесс дегазации известен каждому: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (лимонадом, кока-колой, квасом или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена - это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация). Если бутылку с шампанским перед открыванием потрясти или нагреть, то из нее вырвется мощная струя, и удержать этот процесс невозможно. А если бутылка неплотно закрыта, то эта струя может сама вышибить пробку из бутылки.

Как образуется вулкан? Представьте себе, что банка с минералкой - это поверхность Земли, а крышка с отрывным язычком - это слабое место земной поверхности. Если банку потрясти, углекислый газ расширится и может проделать дыру в месте соединения отрывного язычка и крышки. Подобным образом горячие газы и магма могут продавить дыру в слабых местах земной коры и выплеснуться наружу.

Горячий пепел, холодный климат

После извержения вулкана закаты солнца по всей Земле могут на многие месяцы стать красными - это очевидное доказательство того, что вулканы влияют на атмосферу. Когда пепел вздымается в воздух и разлетается по всему земному шару, он зависает в атмосфере, рассеивая солнечный свет и окрашивая закаты в более яркие тона.

Но влияние вулканов на атмосферу планеты не ограничивается только эффектными закатами. Вспомним, например, что произошло несколько сотен миллионов лет назад в Сибири. Если вы поедете туда сегодня, вы увидите так называемый Сибирский капкан - огромный кусок твердой горной породы вулканического происхождения, протянувшийся на 1400 км. Учёные, исследовавшие этот кусок, говорят, что ему более 250 млн. лет. Перед тем как остыть, он представлял собой жидкую горячую лаву. А судя по размерам этого куска, извергнувший его вулкан должен был быть чудовищно большим.

Учёные считают, что в течение 600 000 лет сибирские вулканы неоднократно извергали потоки раскаленной лавы из недр Земли. И каждый раз во время извержения они выбрасывали в небо тонны пепла. Они также изрыгали смертельные удушающие газы. Плавящиеся минералы выделяли сульфаты, которые при нагревании превращались в сернистый газ. Пепел и газы сибирских вулканов поднимались высоко в атмосферу. Пепел препятствовал проникновению солнечного света на Землю. Сернистый же газ, вступая в реакцию с водой в воздухе, превращался в обжигающую серную кислоту. Капельки кислоты отражали часть солнечных лучей, и тепло не могло достичь поверхности планеты, а значит, атмосфера, океаны и суша начали остывать.

Постепенно температура на Земле падала. Ледяные шапки на полюсах стремительно росли, океаны покрывались толстой ледяной коркой. В конце концов, большая часть Земли была скована льдами. Вот так вулканы положили начало новому ледниковому периоду. Из остывающей атмосферы кислота в виде снега и дождя обрушивалась на поверхность планеты.

Во время этой планетарной катастрофы более 90 % всех растений и животных в морях Земли постепенно погибло, оставив в качестве воспоминания о себе лишь окаменелые останки в осадочных горных породах. По мнению некоторых ученых, массовое вымирание, длившееся сотни лет, и последовавшая за ним цепная реакция событий объясняются именно этими извержениями.

Газ, вырывающийся из вулканов, на 50-85 % состоит из водяного пара. Больше 10 % приходится на долю углекислого газа (того самого, который в газировке), примерно 5 % составляет сернистый газ, 2-5 % - хлористый водород и 0,02-0,05% - фтористый водород. Иногда в вулканических газах встречаются сероводород и газообразная сера, водород, метан и оксид углерода, а также совсем малые примеси различных металлов.

Известны случаи, когда извергались вулканы, молчавшие и 300, и 500, и 800 лет. Вулканы, которые хотя бы раз извергались на памяти человека (и могут заработать вновь), называются спящими . Потухшие (или древние) вулканы - это те, которые работали в далеком геологическом прошлом. Например, столица Шотландии город Эдинбург стоит на древнем вулкане, который извергался более 300 миллионов лет назад (тогда ещё и динозавров-то не было).

Извержение цепи вулканов Лаки, расположенных на юге Исландии вдоль тектонической трещины, в 1783 году было одним из сильнейших за всю историю нашей планеты. Оно продолжалось восемь месяцев, длина потока вырвавшейся на свет лавы составила почти 70 км. Обжигающая масса двигалась со скоростью свыше 45 км/ч и разлилась на площади 579 км 2 .

Подведем итоги.

В результате движения литосферных плит могут возникать очаги магмы. Если жидкая магма вырывается на поверхность Земли, начинается извержение вулкана. Часто извержение вулкана сопровождается мощными взрывами, это происходит из-за дегазации магмы и взрыва горючих газов. Вулкан засыпает, если прекращается подача новых порций магмы из магматического очага, но может проснуться (ожить), если движение плит продолжается, и магматический очаг вновь заполняется. Вулканы тухнут окончательно, если движение плит в этом районе прекращается.

Самые знаменитые извержения вулканов:

Санторин, Греция - 1450 до н.э.
Везувий, Италия - 79 г.
Таупо, Новая Зеландия - 150 г.
Тамбора, о-в Сумбава - 1815 г.
Кракатау, о-в Ява - 1883 г.
Монтань-Пеле, о-в Мартиника - 1902 г.
Катмай, Аляска - 1912 г.
Св. Елены гора, США - 1980 г.
Невадо-де-Руис, Колумбия - 1985 г.
Пинатубо, Филиппины - 1991 г.
Эйяфьятлайокудль, Исландия – апрель 2010 г.

Вулканы мира.

Этна (Италия) (что означает “гора огонь” по-арабски) является самым высоким и самым активным вулканом в Европе (3326 м). Зафиксировано более 200 её извержений. Интересно, что Этна изменяется по высоте от извержения к извержению. Например, в настоящее время она на 21,6 м ниже, чем в 1865 году. Примерно каждые 150 лет Этна разрушает одну из соседних деревень, но несмотря на это, близлежащие территории плотно заселены. Дело в том, что вулканический пепел делает почву плодородной. Согласно последним исследованиям в настоящее время нарастает опасность обширного извержения Этны. Из-за постоянной активности Этна была выбрана «Вулканом десятилетия» ООН.

Попокатепетль (также называется Попо и Дон Гойо) является действующим вулканом в Мексике. Он достигает высоты в 5426 м и является вторым по величине на высшем уровне в стране. Попокатепетль получил свое название от слова науатль “popōca” (дым) и tepētl (“гора”), что означает “Курение Горы” и полностью оправдывает своё название. До девяностых годов, Попо был любимым местом отдыха – сноуборд-центром. В 1947 году он начал новый цикл активности с крупного извержения. В настоящее время учёные тщательно изучают его. Жители соседних городов любуются снежной белой горой Попокатепетль в течение большей части года.

Фудзияма является действующим вулканом и самой высокой вершиной Японии (3776 м). Его последнее извержение датируется 1707 и 1708 годом. Фудзияма отличается своим почти идеально симметричным конусом, хорошо видимым из Токио в ясную погоду, который является одним из символов Японии.

Редаут (Аляска) представляет собой стратовулкан с кратером, находящимся на высоте 2700 м. Наиболее активные его извержения в 20-м веке датируются 1902, 1966 и 1989 годами. В последнее извержение в 2009 году, были зафиксированы 6 взрывов, которые выбросили столб пепла более чем на 9 миль в воздух. Это был самый большой вулканический выброс почти за 20 лет.

Руапеху является действующим вулканом в Новой Зеландии, высота 2797 м. Он считается одним из самых активных вулканом в мире и крупнейшим действующим вулканом в Новой Зеландии. Руапеху получил свое название из языка маори, на котором это слово означает ”пропасть взрыва”. Последнее извержение датируется 25 сентября 2007. Не смотря на то, что извержение началось, как и все предыдущие, внезапно, он часто посещается туристами.

И напоследок... Ученые знают теперь, каким образом и почему происходят извержения вулканов. В последние десятки лет вулканологи сделали много ценных наблюдений и выводов по деятельности вулканов. Для нас теперь ясна картина подготовки извержения и самого извержения различных вулканов. Но, к сожалению, этим и ограничивается человеческое знание в названной области. Мы можем только наблюдать и объяснять происходящие извержения. Останавливать, изменять, даже предупреждать эти грозные явления природы человек не может. Да это и понятно,- ведь действующие при извержениях силы огромны. Они связаны с теми подземными силами, которые образуют земные складки - горы и горные хребты. На эти силы мы, конечно, не можем влиять, даже в малой степени. Они слишком могущественны!

Список использованной литературы

Апродов В.А. Вулканы. - М.: Мысль, 1982. – 158с.

Апродов В.А. Дыхание Земли: вулканы и землетрясения. – М.: Географгиз, 1963. – 180с.

Влодавец В.И. Вулканы Земли. – М.: Наука, 1973. – 160с.

Гущенко И.И. Извержения вулканов мира. – М.: Наука, 1979. – 124с.

Детям обо всем на свете. - Интерактивная энциклопедия для детей. М: Махаон – 2011. – 31с.

Лебединский В.И. Вулканы и человек. – М.: Недра, 1967. – 240с.

Макдональд Г.А. Вулканы. – Пер. с англ. – М.: Мир, 1975. – 210с.

Маракушев А.А. Вулканизм Земли//Природа. – 1984.-№9. – 175с.

Мархинин Е.К. Вулканизм. - М.: Недра, 1985. – 93с.

Ритман А. Вулканы и их деятельность. – Пер. с англ. – М.: Мир, 1964. – 190с.

Тазиев Г. Вулканы. – Пер. с франц. – М.: Мысль, 1963. – 220с.

Вулканами называют геологические образования на поверхности земной коры, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, «вулканические бомбы» и пирокластические потоки. Наименование «вулкан» для данного вида геологических образований происходит от имени древнеримского бога огня «Вулкана».

Глубоко под поверхностью нашей планеты Земля температура настолько высока, что породы начинают плавиться, превращаясь в густое тягучее вещество – магму. Расплавленное вещество гораздо легче, чем твердые породы вокруг него, поэтому магма, поднимаясь, скапливается в так называемые магматические очаги. В конце концов, часть магмы вырывается на поверхность Земли через разломы в земной коре - так рождается вулкан – красивое, но чрезвычайно опасное природное явление, часто несущее с собой разрушения и жертвы.

Вырвавшаяся на поверхность магма называется лавой, она имеет температуру около 1000° С и довольно медленно стекает по склонам вулкана. Благодаря небольшой скорости, лава редко становится причиной человеческих жертв, однако потоки лавы вызывают значительные разрушения любых конструкций, строений, и сооружений, встречающихся на пути этих «огненных рек». Лава обладает очень плохой теплопроводностью, поэтому очень медленно остывает.

Наибольшую опасность представляют камни и пепел, вырывающиеся из жерла вулкана при извержении. Раскаленные камни, с огромной скоростью выбрасывающиеся в воздух, падают на землю, становясь причиной многочисленных жертв. Пепел падает на землю «рыхлым снегом», и если , люди, животные, растения – все гибнет от недостатка кислорода.

Так произошло с печально известным городом Помпеи , развивающимся и процветающим, и уничтоженным извержением вулкана Везувий за считанные часы. Однако самым смертоносным из всех вулканических явлений по праву считаются пирокластические потоки. Пирокластические потоки – кипящая смесь твердых и полутвердых пород и горячего газа, стекающая по склонам вулкана. Состав потоков гораздо тяжелее воздуха, они устремляются вниз подобно снежной лавине, только раскаленной, наполненной токсичными газами и движущейся с феноменальной, ураганной скоростью.

Классификация вулканов

Существует несколько классификаций вулканов, основанных на тех или иных признаках. Так например по степени активности ученые делят вулканы на три типа: потухшие, спящие и активные .

Активными считаются вулканы, извергавшиеся в исторический период времени, относительно которых существует вероятность повторного извержения. Спящими называются вулканы, не извергавшиеся в течение длительного времени, однако с существующей возможностью извержения. Потухшие вулканы – вулканы, когда-либо извергавшиеся, но вероятность повторного их извержения равна нулю.

Классификация по форме вулкана включает в себя четыре типа: шлаковые конусы, купольные, щитовые вулканы и стратовулканы .

• Шлаковый конус – самый распространенный тип вулканов на суше – состоит из мелких фрагментов застывшей лавы, вырвавшейся в воздух, остывшей и упавшей рядом с жерлом. С каждым извержением подобные вулканы становятся все выше.
• Купольные вулканы образуются, когда вязкая магма слишком тяжела, чтобы стечь по склонам вулкана. Она скапливается у жерла, закупоривая его и образуя купол. Со временем газы выбивают подобный купол словно пробку.
• Щитовые вулканы имеют форму чаши или щита с пологими склонами, сформированными базальтовыми лавовыми потоками – траппами.
• Стратовулканы извергают смесь горячего газа, пепла и камней, а также лаву, которые чередуются, откладываясь на конусе вулкана.

Классификация извержений вулканов

Извержения вулканов – чрезвычайная ситуация, тщательно изучаемая учеными-вулканологами для возможности прогнозирования возможности и характера извержений с целью минимизации масштабов стихийного бедствия.

Существует несколько типов извержений:

• гавайское,
• стромболианское,
• пелейское,
• плинианское,
• гидроэксплозивное.

Гавайский – самый спокойный тип извержений, характеризующийся выбросом лавы с небольшим количеством газа, что формирует вулкан щитовой формы. Для стромболианского типа извержения, названного по имени вулкана Стромболи, непрерывно извергающегося на протяжении нескольких веков характерно скопление в магме газа и образование в ней, так называемых газовых пробок. Двигаясь наверх вместе с лавой, достигая поверхности, гигантские газовые пузыри лопаются с громким хлопком из-за разницы в давлении. Во время извержения подобные взрывы происходят, раз в несколько минут.

Пелейский тип извержения назван в честь самого массивного и разрушительного извержения XX в. – вулкана Монтань-Пеле . Извергающиеся пирокластические потоки в считанные секунды унесли жизни 30000 человек. Пелианский тип характерен для извержения, происходящего по типу извержения вулкана Везувий. Название этот тип получил по имени летописца, описывающего погубившее несколько городов извержение Везувия. Для этого типа характерно выбрасывание смеси камней, газа и пепла на очень большую высоту – зачастую столб смеси достигает стратосферы. По гидр эксплозивному типу извергаются вулканы, находящиеся на мелководье в морях и океанах. В подобных случаях образуется большое количество пара при контакте магмы с морской водой.

Извержение вулканов может создать много опасностей не только в непосредственной близости от вулкана. Вулканический пепел может представлять угрозу авиации, создавая опасность выхода из строя турбореактивных двигателей самолетов.

Большие извержения могут влиять и на температуру в целых регионах: пепел и частицы серной кислоты создают в атмосфере области смога и, частично отражая солнечный свет, приводят к охлаждению нижних слоев атмосферы Земли над тем или иным регионом в зависимости от мощности вулкана, силы ветра и направления движения воздушных масс.