Вулканы и вулканическая деятельность

       Идеальный вершинный конус имеют вулканы  Тятя в Курильской островной гряде, а так же Ключевская сопка, Вилючик, Кроноцкий и некоторые другие – на Камчатке. Такие постройки  называются вулканами центрального типа.

       Случается, что вулканический конус при  последующих извержениях частично или полностью взрывается, уничтожается, остается лишь внешняя кромка его. При последующих извержениях на том же месте образуется новый конус. Это уже будет двойной вулкан, или конус в конусе. Называются такие типы вулканов « Сомма-Везувий». Название дано по вулкану, находящемуся в Италии близ Неаполя, где подобное явление отмечено впервые.

       Такой же природы и некоторые вулканические хребты Камчатки. Они образуются в том случае, когда центры извержения перемещаются. В итоге создается ряд вулканических конусов, которые впоследствии срастаются, образуя протяженный вулканический хребет.

       Конусовидная  форма вулканов весьма распространенная, но не единственная. Имеется и другой, линейный тип построек. Это щитовые вулканы. Вулканические продукты (в основном лавы), поступающие на поверхность из центрального канала, небольшой вязкости, поэтому обладают большой подвижностью и покрывают огромные площади. При застывании лавы образуют плоские пластоообразные тела. Но извержение повторяется многократно и, в конечном счете, получается мощный щит, или щитовой вулкан. Для него характерны весьма пологие склоны, не превышающие 10 – 12, а у подножия и того меньше – всего несколько градусов.

       В качестве наглядного примера приводятся вулканы Гавайских островов, в частности вулкан Мауна - Лоа. Это самый крупный вулкан нашей планеты. Высота только его надводной части 4170 м, а общая высота вулкана превышает 9000м. Щитовые вулканы значительно распространены также в Исландии, хотя там не столь велики.

       Выделяется еще один тип вулканических построек – плато. Образуются они, как и некоторые вулканы, в результате трещинных излияний и нередко занимают огромные площади. Наиболее известны базальтовые плато. Они широко распространены в Сибири. В Индии известно знаменитое плато Декана площадью около 650 тыс. км, а в США – плато Колумбии, занимающее площадь свыше 500 тыс. км. Имеются базальтовые плато в Исландии и во многих других местах. Но не всегда плато построены базальтами. Некоторые из них сложены крайне кислыми породами – риолитами (предельно кислая разновидность известково-натриевых пород). Риолитовые плато известны в Новой Зеландии, Индонезии, США и в других местах.

       В образовании вулканов играет важную, иногда главенствующую роль лавовый  поток. Изливаются лавы из главного или побочного кратера и следуют вниз по склону. В зависимости от рельефа местности и температуры расплава они продолжают движение за пределами подножий вулканов. Как показывают наблюдения вулканологов Камчатки, андезитобазальтовые лавы, изливающиеся из побочных кратеров Ключевского вулкана, имеют температуру 1100-1200. Поверхность потока быстро остывает, а нижние части его остаются горячими в течение 2 – 3 лет.

       Потоки  бывают разными. Различают потоки гавайской глыбовой лавы, поверхность которой состоит из полуспекшихся обломков и мелких глыб; последние имеют неровный излом и морщинистые ограничения. Тип санторинской глыбовой лавы несколько иной. Поверхность ее образована из свободного навала крупных глыб с ровной и гладкой поверхностью. В отдельных случаях базальтовые потоки имеют ровную, словно речная гладь, поверхность и передвигаются с огромной скоростью – 15 – 20 км/ ч.

       В поперечном разрезе лавового потока различаются три слоя: верхний  слой – глыбовый; при движении потока эти глыбы сваливаются по направлению движения, образуя его основание; середина потока монолитная.

       При извержении вулканов нередко образуются грязевые потоки, не имеющие никакого отношения к лавовым потокам. Возникают они в результате того, что на большую площадь, покрытую снегом, выпадает раскаленный мелкодробленый вулканический материал. Происходит бурное таяние снега, и образуются мощные грязевые потоки (их еще называют лахарами). 

       Типы  извержения вулканов. 

       Извержения  вулканов происходят по – разному, каждому присущи свои особенности. Накоплено много данных по извержениям. Первая классификация типов извержений была предложена еще в 1907 г. итальянским ученым Дж. Меркалли. Позднее (1914 г.) она была дополнена А. Лакруа и Г. Вольфом.

       Каждый  тип извержений назван по имени того вулкана, где он наиболее ярко проявился или впервые был замечен. Поскольку на протяжении длительного времени внимание ученых было сосредоточено на изучении вулканов средиземноморской вулканической провинции, многие типы извержений, естественно, названы по имени этих вулканов.

       Гавайский тип. На главном острове Гаваи находится крупнейший вулкан Земли – Мауна – Лоа. Характерная особенность состоит в том, что базальтовые расплавы здесь изливаются относительно спокойно, без взрывов; расплав слабо насыщен газами и имеет небольшую вязкость, хотя иногда и возникают необыкновенно эффектные лавовые фонтаны. В результате такого извержения вулкан имеет очень пологие склоны, на которых расположено несколько кратеров. Самый большой из них – Келауэа. В силу этого гавайский тип извержений называют еще по имени этого кратера – тип Келауэа.

       Везувианский  тип. Назван по имени знаменито вулкана Везувия, расположенного в Италии близ Неаполя. Известен своим катастрофическим извержением, разразившимся в 79 г. н. э., которое красочно описано древнеримским ученым Плинием Младшим. Тогда под толщей вулканического пепла и грязевых потоков были погребены три города – Геркуланум, Помпея, Стабия. Для этого типа характерны сильные взрывные извержения вследствие периодической закупорки жерла вулкана, а также последующее излияние лавовых потоков.

       Тип Стромболи. Расплав этого вулкана имеет основной состав и в то же время обладает некоторой вязкостью. Поэтому излияние лавовых потоков чередуется с взрывами, при которых выбрасываются бомбы и базальтовый шлак.

       Стромболи – вулкан Липарских островов -  примечателен тем, что постоянно  действует, являясь своеобразным маяком Средиземного моря. Извержения подобного  типа наблюдаются у вулкана Ицалько  в центральной Америке; у вулкана  Михара в Японии; у ряда вулканов Камчатки (Ключевской, Толбачек и других).

       Тип Санторин. Выделяется по вулкану, расположенному в Эгейском море. Здесь изливаются лавы среднего состава, имеющие значительную вязкость и весьма характерную для этого вулкана глыбовую поверхность. В пределах древней кальдеры наблюдается рост новых вулканических конусов, что также характерно для данного типа извержений.

       Тип Пеле. Вулкан Мон – Пеле, по которому выделяется этот тип извержения, расположен на о. Мартиника (группа Малых Антильских островов в Атлантическом океане). Ему свойственны раскаленные пепловые тучи и рост купола в кратере вулкана. Рост куполов после извержения наблюдается и в некоторых вулканах Камчатки.

       Тип Вулкано. Вулкан Вулкано, находящийся на Липарских островах, также весьма знаменит – ведь отсюда происходит и сам термин «вулкан». Для него характерно извержение относительно кислых вулканических продуктов. Вследствие большой вязкости расплава происходит закупорка жерла вулкана; скопившиеся пары и газы взрывают эту пробку, выбрасывая на большую высоту пепел и другие лавовые частицы разнообразных форм и размеров.

       Тип Этна. На значительном удалении от Вулкано, на о. Сицилия, находится весьма активно действующий вулкан Этна. Он извергает вулканические продукты преимущественно среднего (андезитового) состава. Наблюдается чередование взрывов с относительно спокойным излиянием лав. Но самая характерная черта вулкана – появление на его склонах огромного количества (около 200) паразитных кратеров. Из них главным образом извергаются раскаленные лавы.

       Катмайский  тип. Для данного типа извержений также характерны грандиозные взрывы направленного действия, когда раскаленные тучи мелкодробленого вулканического материала покрывают громадные пространства. Пример: вулкан Катмай, расположенный на Аляске (восточная часть Алеутской вулканической дуги).

       Каждый  вулкан проходит несколько стадий в  своем развитии; соответственно этому  разными могут быть и типы извержений, которые зависят от состава магмы  и, естественно, вязкости ее.  

       Подводные извержения. 

       До  сих пор. Но, как известно, три четверти земного шара покрыты водой – морями и океанами. Вулканические извержения под водой могут быть так же часты и сильны, как и на суше, но они почти недоступны для наблюдения. Только с кораблей случайно замечают внезапное появление над водой столбов пара, газа и пламени или плавающую на поверхности в большом количестве пемзу. Мореплаватели иногда наталкиваются на неожиданные мели или вновь появившиеся островки, которые со временем опять исчезают. Такие явления наблюдались в Средиземном море. Вулканические силы находят выход где-нибудь на дне моря, и продукты извержения нагромождают конус, который вырастает до поверхности воды. Если в таком извержении преобладают рыхлые выбросы - пепел, шлак, пемза, то сооружение быстро размывается водой; если же подводный вулкан извергает больше лавы, то вода не так легко разрушает конус, и вулкан выходит на поверхность воды и продолжает свою деятельность, увеличиваясь в размерах. Таковы вулканы – острова Гаваи и Стромболи.

       Деятельность  таких поднявшихся из воды вулканов, как и всех других, постепенно замирает, затем прекращается совсем, и остаются каменистые острова. 
 

       Горячие ключи, гейзеры и  минеральные источники. 

       Газы  играют главную роль при извержениях. Даже в трех вулканах, где извержение сменяется длительным промежутком покоя, газы дают о себе знать, напоминая, что вулкан еще жив. В кратере и поблизости от него из трещин, просачиваясь через изверженную рыхлую породу, пробиваются струйки паров – фумароллы. Иногда они выходят с такой силой, что шипят и свистят, как пар из паровоза, в других случаях выделяются еле заметно. Эти пары и газы выносят с собой разные вещества, которые налетами покрывают почву около выходов струй.

       Обычно  очаг огненно – жидких масс находится  глубоко под земной поверхностью, и выделяющиеся из него газы и пары, поднимаясь кверху, проходят длинный подземный путь. По пути они нагревают почву, смешиваются с подземными водами и, охлаждаясь, переходят в горячую воду с растворенными в ней различными веществами. Когда эта вода выходит на поверхность в виде ключей, получаются горячие минеральные источники, очень распространенные в вулканических областях.

       Температура воды горячих источников доходит  до ста градусов. Особенно интересное зрелище ключи представляют зимой, когда среди снега от них идет густой пар.

       Но  еще более замечательны так называемые гейзеры. Это кипящие источники, в которых происходит настоящее извержение кипятка. Извержения гейзеров происходят через определенные промежутки времени. Извержение состоит в том, что кипящая вода сначала с бурлением и клокотанием собирается из–под земли в яме или бассейне среди камней. Толчками, поднимаясь вверх, вода заполняет яму до краев, начинает выплескиваться через края, и, наконец, с взрывом и грохотом огромный столб кипятка в сопровождении густого клуба пара взлетает вверх наподобие очень большого фонтана, рассыпаясь на высоте иногда до ста метров. Фонтан бьет одну – две  минуты, затем вода исчезает, постепенно рассеиваются клубы пара, и наступает полное спокойствие. Если заглянуть в яму, где только что было так много воды, яма оказывается совсем пустой, и только виден канал, который уходит под землю. Но вскоре опять слышен грохот и урчание, яма снова начинает наполняться водой, и опять повторяется описанное извержение.

       Одни гейзеры действуют через короткий промежуток времени в 30 – 40 минут, другие – раз в сутки.  
 

       Глава 2. Расположение вулканов. Вулканические извержения. 

       Распределение вулканов на земле. 

       В начальной стадии Земли вулканы, по всей вероятности, находились во многих местах ее поверхности, но затем они  стали возникать вдоль определенных поясов, огромных разломов Земли и в океанах. Большинство вулканов не сохранилось. Те вулканические горы, которые встречаются сейчас на поверхности планеты, возникли сравнительно недавно.

         Вулканы расположены на Земле не беспорядочно, а подчинены определенным закономерностям.

       Современные вулканы сосредоточенны на Земле  вдоль определенных зон (поясов), характеризующихся высокой тектонической подвижностью. В этих поясах обычно происходят разрушительные землетрясения; тепловой поток из недр Земли здесь в несколько раз выше, чем в спокойных областях. Рисунок 2. (стр. 30).Д/Р.