Вулканизм — рассказываем по полочкам

В древности люди, не знавшие причин возникновения природных явлений, считали вулканические извержения гневом богов. Жуткая стихия стирала города и поселения с лица планеты. Со школьной скамьи всем известна печальная история римского города Помпеи, погребенного под толстым слоем вулканических осадков. Сегодня вулканы изучены хорошо, ученые даже научились с достаточной степенью точности прогнозировать извержение по сейсмическим колебаниям.

Суть вулканических явлений

Вулканические процессы связаны с магматическими очагами в земных недрах, которые оказывают химическое и температурное воздействие на окружающие их горные породы. Если под действием каких-либо причин магма достигает поверхности земли, то результатом становится вулканическое извержение в виде фонтанирования жидкого магматического расплава, экструзии его вязкой фракции, выброса твёрдых и газообразных продуктов. Предвестниками этих событий могут быть разнообразные акустические эффекты, вулканические землетрясения, изменение рельефа местности, вариации параметров геофизических полей и др.

Следствием вулканической деятельности являются многие кратеры и кальдеры на поверхности Луны.

ВУЛКАНИЗМ

Со­вре­мен­ный вул­ка­низм (вул­ка­ни­че­ская дея­тель­ность, про­яв­ляв­шая­ся в ис­то­ри­че­ское вре­мя и про­ис­хо­дя­щая в на­стоя­щее вре­мя) на тер­ри­то­рии Рос­сии на­блю­да­ет­ся гл. обр. в пре­де­лах Ти­хо­оке­ан­ско­го склад­ча­то­го поя­са (Кам­чат­ка, Ку­риль­ские о-ва), где на­хо­дят­ся 68 дей­ст­вую­щих вул­ка­нов (из 850 су­ще­ст­вую­щих в ми­ре), еди­нич­ные вул­ка­ны рас­по­ло­же­ны на се­ве­ро-вос­то­ке Си­би­ри, в При­бай­ка­лье и на Кав­ка­зе.

Значение для человека

В плотно заселённых районах вулканическая активность может нести в себе исключительную опасность для человека и окружающей среды. Тем не менее, давно установлено, что вулканические явления оказывает существенное влияние на формирование самых разнообразных рудных и нерудных полезных ископаемых. Нередко практически неисчерпаемые запасы вулканического тепла используется для промышленных целей и как источник энергии.

Курило-Камчатская зона

Камчатка. Побочное извержение вулкана Ключевская Сопка (на заднем плане основной конус вулкана).

В этом ре­гио­не из­вест­ны поч­ти все ти­пы вул­ка­ни­че­ской дея­тель­но­сти. Мощ­ная вул­ка­ни­че­ская ак­тив­ность свя­за­на с по­гру­же­ни­ем сев.-зап. час­ти Ти­хо­оке­ан­ской пли­ты под кон­ти­нен­таль­ную и об­ра­зо­ва­ни­ем в ман­тий­ном кли­не (над по­гру­жаю­щей­ся пли­той) маг­ма­ти­че­ских оча­гов, в ко­то­рых фор­ми­ру­ет­ся из­вест­ко­во-ще­лоч­ная маг­ма. В 1945–92 на п-ове Кам­чат­ка и Ку­риль­ских о-вах про­изош­ло ок. 130 из­вер­же­ний (дли­тель­ность эруп­тив­ных циклов – от неск. ча­сов до неск. лет), в ре­зуль­та­те ко­то­рых бы­ло вы­не­се­но на по­верх­ность при­мер­но 8,4 км3 ла­вы и ту­фо­во­го ма­те­риа­ла и 0,5 млн.т раз­лич­ных га­зо­образ­ных про­дук­тов (ок. 25% объ­ё­ма всех из­вер­жен­ных про­дук­тов дал вул­кан Клю­чев­ская Соп­ка, са­мый вы­со­кий из ак­тив­но дей­ст­вую­щих в Ев­ра­зии). Пе­рио­ди­че­ская ак­ти­ви­за­ция вул­ка­ни­че­ской дея­тель­но­сти (с ин­тер­ва­лом при­мер­но в 10 лет), со­про­во­ж­дав­шая­ся ин­тен­сив­ным по­сту­п­ле­ни­ем ла­вы, пи­рок­ла­сти­че­ских ма­те­риа­лов и га­зов при­во­ди­ла к из­ме­не­нию кли­ма­та в об­шир­ных ре­гио­нах. В ре­зуль­та­те мощ­ных экс­пло­зив­ных из­вер­же­ний вул­ка­нов (Клю­чев­ская Соп­ка, 1944–45, 1994; Ава­чин­ская Соп­ка, 1938, 1945; Ши­ве­луч, 1964, 2001; Тя­тя, 1973–76; Ала­ид, 1979–81, и осо­бен­но Бе­зы­мян­ный, 1956) об­ра­зо­вы­ва­лись эруп­тив­ные ту­чи из сме­си боль­шо­го ко­ли­че­ст­ва мел­ких об­лом­ков, лав, пе­п­ла, га­зов, под­ни­мав­шие­ся в стра­то­сфе­ру до выс. 45 км. Вы­де­ле­ние SO2, CO2, H2O и HClпри из­вер­же­ни­ях вул­ка­нов Кам­чат­ско-Ку­риль­ско­го р-на да­ёт ок. 10% эмис­сии га­зов всех дей­ст­вую­щих вул­ка­нов ми­ра. Ус­та­нов­ле­на чёт­кая кор­ре­ля­ция ме­ж­ду мощ­ны­ми взрыв­ны­ми из­вер­же­ния­ми вул­ка­нов в этом рай­оне и т. н. ки­слот­ны­ми пи­ка­ми в раз­ре­зах лед­ни­ков, свя­зан­ны­ми с воз­дей­ст­ви­ем вул­ка­ни­че­ских аэ­ро­зо­лей (т. к. пи­ки да­ти­ру­ют­ся вре­ме­нем, ко­гда от­сут­ст­во­ва­ла тех­но­ген­ная со­став­ляю­щая в фор­ми­ро­ва­нии за­гряз­не­ния ок­ру­жаю­щей сре­ды). Как пра­ви­ло, вслед за круп­ны­ми экс­пло­зив­ны­ми из­вер­же­ния­ми на­сту­па­ло крат­ко­вре­мен­ное по­хо­ло­да­ние (на 0,4–0,5 °С) на по­верх­но­сти Зем­ли. Дей­ст­вую­щие здесь вул­ка­ны про­хо­дят в сво­ём раз­ви­тии две ста­дии. Пер­вая (про­дол­жи­тель­но­стью от пер­вых со­тен до 10–12 тыс. лет) от­ли­ча­ет­ся силь­ной вул­ка­ни­че­ской ак­тив­но­стью: уве­ли­че­ни­ем объ­ё­ма из­вер­жен­ных про­дук­тов, рос­том вул­ка­на и др.; вто­рая (10–50 тыс. лет) – ха­рак­те­ри­зу­ет­ся ос­лаб­ле­ни­ем вул­ка­ни­че­ской дея­тель­но­сти и раз­ру­ше­ни­ем эруп­тив­ной по­строй­ки. По­дав­ляю­щее боль­шин­ст­во дей­ст­вую­щих вул­ка­нов ре­гио­на на­хо­дит­ся в 1-й ста­дии, при этом их дея­тель­ность ха­рак­те­ри­зу­ет­ся силь­ны­ми эф­фу­зив­ны­ми и экс­пло­зив­ны­ми из­вер­же­ния­ми.

Камчатка. Извержение одного из вулканов Толбачикской группы.

На Кам­чат­ском по­лу­ост­ро­ве со­вре­мен­ный вул­ка­низм со­сре­до­то­чен в вост. час­ти, где рас­по­ла­га­ет­ся поч­ти не­пре­рыв­ная цепь вул­ка­нов, на­чи­ная от Ши­ве­лу­ча на се­ве­ре и до Кам­баль­но­го на юге, один дей­ст­вую­щий вулкан – Ичин­ский на­хо­дит­ся за­пад­нее, на юге Сре­дин­но­го хреб­та. Воз­мож­ны из­вер­же­ния не­ко­то­рых по­тух­ших вул­ка­нов вост. зо­ны. У ря­да кам­чат­ских вул­ка­нов (Ких­пи­ныч, Ко­ше­лё­ва, Кам­баль­ный, Ки­зи- мен, Ди­кий Гре­бень, Ма­лый Се­мя­чик, Ка­рым­ская Соп­ка) пе­ре­ры­вы в из­вер­же­ни­ях со­став­ля­ли бо­лее 2 тыс. лет. Сре­ди 29 дей­ст­вую­щих вул­ка­нов Кам­чат­ки наи­бо­лее ак­тив­ны: Клю­чев­ская Соп­ка (с 1697 – 55 из­вер­же­ний, последнее – 23.12.2002), Ка­рым­ская Соп­ка (с 1771 – 31) и Ава­чин­ская Соп­ка (с 1737 – 16); им не­сколь­ко уступают – Ши­ве­луч, Пло­ский Тол­ба­чик, Бе­зы­мян­ный, Го­ре­лый и Мут­нов­ский, ос­таль­ные про­яв­ля­ют сла­бую вул­ка­ни­че­скую ак­тив­ность. Объ­ё­мы из­верг­ну­тых вул­ка­ни­че­ских ма­те­риа­лов в ре­зуль­та­те мощ­ных из­вер­же­ний вул­ка­нов: Бе­зы­мян­но­го в 1955–56 (взрыв­ное из­вер­же­ние унич­то­жи­ло его верх­нюю часть и об­ра­зо­ва­ло об­ла­ко пе­п­ла вы­со­той 40 км) ок. 3 км3, Плос­ко­го Тол­ба­чи­ка в 1975– 1976 («Боль­шое тре­щин­ное Тол­ба­чик­ское из­вер­же­ние») 2,2 км3, Ши­ве­лу­ча в 1964, 2001 (взрыв­ные из­вер­же­ния) до 2 км3. Вы­де­ля­ют два пе­рио­да осо­бен­но ин­тен­сив­ной вул­ка­ни­че­ской дея­тель­но­сти 7900–7500 и 1800–1300 лет то­му на­зад. В пер­вый из этих пе­рио­дов толь­ко при об­ра­зо­ва­нии каль­де­ры 7666±­19 лет на­зад, ны­не за­ня­той Ку­риль­ским оз., объ­ём вы­бро­шен­но­го ма­те­риа­ла со­ста­вил 120–140 км3. Со 2-й пол. 18 в. со­б­ра­ны дан­ные о бо­лее чем 300 из­вер­же­ни­ях 15 вул­ка­нов Кам­чат­ки (в 18 в. – 24 из­вер­же­ния, в 19 в. – 57 и в 20 в. – 231). Уси­ле­ние вул­ка­ни­че­ских про­яв­ле­ний от­ме­че­но в 1737–42, ко­гда ак­тиви­зи­ро­ва­лись вул­ка­ны Клю­чев­ская Соп­ка, Пло­ский Тол­ба­чик, Ава­чин­ская Соп­ка, Го­ре­лый и мн. др., но наи­бо­лее мощ­ные из­вер­же­ния про­изош­ли в 20 в. Вул­ка­ны Кам­чат­ки от­не­се­ны к уни­каль­ным объ­ек­там ми­ро­во­го дос­тоя­ния че­ло­ве­че­ст­ва и вклю­че­ны в спи­сок Все­мир­но­го на­сле­дия ЮНЕСКО.

С со­вре­мен­ным вул­ка­низ­мом свя­за­на гид­ро­тер­маль­ная дея­тель­ность. Все­го на Кам­чат­ке дей­ст­ву­ет св. 100 гей­зе­ров и пуль­си­рую­щих ис­точ­ни­ков, наи­бо­лее круп­ные из них (20) на­хо­дят­ся в До­ли­не гей­зе­ров. Са­мый боль­шой в Рос­сии гей­зер Ве­ли­кан вы­бра­сы­ва­ет во­ду на вы­со­ту 40 м и пар на неск. со­тен мет­ров. Гео­тер­маль­ная энер­гия ис­поль­зу­ет­ся для вы­ра­бот­ки элек­тро­энер­гии (пер­вая в Рос­сии гео­тер­маль­ная стан­ция по­строе­на в 1966 на юге полуострова – в до­ли­не р. Пау­жет­ка, вторая – в 2002 вбли­зи вул­ка­на Мут­нов­ский).

На Ку­риль­ской ост­ров­ной гряде – 39 дей­ст­вую­щих вул­ка­нов (в т. ч. 4 под­вод­ных), из них 13 на­хо­дят­ся в фу­ма­роль­ной ста­дии. Все дей­ст­вую­щие на­зем­ные и под­вод­ные вул­ка­ны при­уро­че­ны к двум зо­нам в пре­де­лах ост­ро­вов Боль­шой Ку­риль­ской гря­ды. Гл. зо­на на­хо­дит­ся в осе­вой час­ти внут­рен­не­го вул­ка­ни­че­ско­го хреб­та от о-вов Шум­шу и Па­ра­му­шир на се­ве­ре до о. Ку­на­шир на юге. Вто­рая, мень­шая зо­на, рас­по­ложе­на в пре­де­лах зап. скло­на внут­рен­него хреб­та (два вул­ка­на на­хо­дят­ся непо­сред­ст­вен­но на дне Ку­риль­ской кот­ло­ви­ны). Наи­бо­лее ак­тив­ны вул­ка­ны: Ала­ид (са­мый се­вер­ный и высокий – 2339 м, за по­след­ние 200 лет – 9 из­вер­же­ний), пик Са­ры­че­ва, Фус­са, Сноу и Миль­на. Мень­шую ак­тив­ность про­яв­ля­ют вул­ка­ны: Се­вер­ги­на, Си­нар­ка, Рай­ко­ке, Мед­ве­жий, Эбе­ко, Не­мо, Кун­то­мин­тар, Экар­ма, Пал­ла­са, Мен­де­лее­ва.

Причины извержения вулканов

Причина вулканизма – активность магмы под земной корой. Чтобы понять, как происходит извержение вулкана, нужно представлять внутреннее строение планеты. Твердая земная кора – тонкий поверхностный слой, между ним и ядром располагается раскаленная и расплавленная масса – магма.

Магма, содержащая сероводород, серный диоксид и прочие газы, находится под высоким давлением. Газы заставляют ее двигаться вверх, просачиваться сквозь трещины в земную кору. Более податливые участки коры расплавляются, в итоге магма обретает выход на поверхность. Большая часть вулканов находится на линиях стыка литосферных плит, где земная кора неустойчива.

Если выход сопровождается взрывом газов, то в атмосферу выбрасывается пепельное облако.

Взрывы бывают такими мощными, что лава из жерла выплескивается фонтаном величиной с многоэтажный дом.

Длительность извержения может составлять от нескольких часов до нескольких лет.

Другие вулканические районы

Про­яв­ле­ния совр. вул­ка­низ­ма из­вест­ны так­же на се­ве­ро-вос­то­ке Си­би­ри, в При­бай­ка­лье и на Кав­ка­зе. Тре­щин­ный вул­кан Анюй­ский, от­кры­тый в 1959 в центр. час­ти Юж­но-Анюй­ско­го хр., воз­ник неск. со­тен лет на­зад. В ре­зуль­та­те двух­этап­но­го из­лия­ния ба­заль­то­вых ла­во­вых по­то­ков (дли­на до 52 км, об­щий объ­ём из­верг­ну­тых вул­ка­ни­че­ских про­дук­тов 0,3–0,5 км3) об­ра­зо­вал­ся пра­виль­ный ко­нус вы­со­той до 120 м, с кра­те­ром ши­ри­ной 300 м и глу­би­ной 75 м. Мо­гут во­зоб­но­вить свою ак­тив­ность вул­ка­ны в Тун­кин­ской котловине – к за­па­ду от оз. Бай­кал (на со­пре­дель­ной тер­ри­то­рии Мон­го­лии в ян­ва­ре 2003 на­блю­да­лись вы­бро­сы пе­п­ла и ды­ма из ана­ло­гич­ных ба­заль­то­вых ко­ну­сов). Не ис­клю­че­на ак­ти­ви­за­ция дея­тель­но­сти вул­ка­на Эль­брус на Се­вер­ном Кав­ка­зе, учи­ты­вая мо­ло­дой воз­раст (ок. 2000 лет) по­след­них ла­во­вых по­то­ков и мно­го­чис­лен­ные при­зна­ки су­ще­ст­во­ва­ния маг­ма­ти­че­ско­го оча­га (го­ря­чие ми­не­раль­ные ис­точ­ни­ки, фу­ма­ро­лы на восточной вер­ши­не).

Литература

• Вопросы вулканизма: Труды первого всесоюзного вулканологического совещания. Ереван. 23 сентября — 2 октября 1959 г. / В. М. Влодавец. — М.: Издательство Академии наук СССР, 1962. — 451 с. — 1500 экз.

Последствия извержения вулканов

Ущерб, наносимый стихийным явлением, может быть колоссальным. Даже если человеческих жертв удается избежать, остаются разрушенные постройки, почва оказывается выжженной и бесплодной на долгие годы.

Пепел, выброшенный в атмосферу, может стать причиной серных дождей. Если такие осадки выпадают над водохранилищем, то вода становится непригодной для употребления, район катастрофы сталкивается с водным дефицитом.

Глобальным катастрофическим явлением может стать извержение супервулкана – образования, занимающего огромную площадь. Значительная территория планеты превратится в выжженную пустыню. Пепла будет так много, что он закроет небо плотным слоем, лишив земную поверхность солнечного света и вызвав похолодание. Из пепельных облаков будут выпадать кислотные осадки.

Весь мир знает о высокой вероятности пробуждения Йеллоустонского супервулкана, однако в истории было немало извержений обычных вулканов, причинивших огромный ущерб:

1. Везувий, разрушивший Помпеи и Геркуланум в августе 79 года н.э.
2. Этна, в марте 1669 года погубивший сицилийский город Николоси.
3. Майон на Филиппинах в октябре 1766 года (погибло более 2 тысяч населения).
4. Тамбора на острове Сумбава (Индонезия) в апреле 1815 года (10 тысяч человек погибли сразу, еще около 80 тысяч стали жертвами голода и прочих последствий катастрофы).
5. Кракатау (Ява и Суматра) в августе 1883 года (несколько островов ушли под воду, погибло больше 36 тысяч человек).
6. Мон-Пеле (Мартиника) в мае 1902 года (уничтожен портовый город Сент-Пьер, жертвами стали около 40 тысяч человек).
7. Мерапи на острове Ява в декабре 1931 года (погибло почти 1,5 тысячи человек).
8. Руис в Колумбии в ноябре 1985 года (уничтожены город Армеро и прилегающие поселки, жертвами стали более 20 тысяч человек).

Ныне существующие вулканы в большинстве своем являются спящими или потухшими, поэтому степень их угрозы невысока. Значительная вулканическая активность отмечается на дне океанов, но для людей она не несет опасности. Современные ученые умеют определять признаки надвигающегося явления по показаниям сейсмографов. Это позволяет своевременно эвакуировать население из опасной местности.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...

Читайте также:

Электрический разряд в газах... Воздействие землетрясения: распишем по п... Лицензия — изучаем со всех сторон... Метиламин — разъясняем со всех сто...