Происхождение и виды вулканов

На тысячи метров выбрасываются вверх густые черные тучи газов и паров воды, смешанных с пеплом, покрывая мраком окрестности. С грохотом из кратера летят куски раскаленных докрасна камней. Из черных густых туч на землю сыплется пепел. Если в это время идет дождь, вниз льются потоки грязи, скатываясь со склонов горы с большой скоростью и затопляя окрестности.

Если подняться на вершину действующего вулкана, когда он спокоен, то будет видна глубокая впадина с обрывистыми краями — это кратер. В кратер вулкана выходит жерло — канал, по которому из недр Земли поднимается жидкая магма. Раньше считалось, что очаги магмы располагаются глубоко под землей. Но исследования показали, что магма может находиться и близко к поверхности, подогревая водяные и грязевые горячие источники и периодически фонтанирующие источники — гейзеры. Дно кратера покрыто обломками крупных и мелких камней, а из трещин на его дне и стенках поднимаются струи газа и пара. Эти струи называют фумаролами (от итальянского слова дымиться). Они либо спокойно выходят из-под камней и из щелей, либо бурно вырываются с шипением и свистом. Кратер наполняется удушливыми газами. Поднимаясь вверх, они образуют на вершине вулкана облачко. Чаще всего вулкан спокойно курится месяцы, а иногда и годы. Однако извержение заканчивает период покоя.

Вулкан представляет собой холм с проходящей сквозь его толщу трубой, называемой жерлом вулкана, и с магматическим очагом (областью скопления магмы), из которого поднимается жерло. От магматического очага могут отходить также небольшие каналы с магмой, называемые дайками. Когда в магматическом очаге создается высокое давление, вверх по жерлу поднимается и выбрасывается в воздух смесь магмы и твердых камней — лава. Это явление называется извержением вулкана. Если лава очень густая, она может застыть в жерле вулкана, образовав пробку. Однако огромное давление снизу взрывает наконец пробку, извергая высоко в воздух большие глыбы пород, называемые вулканическими бомбами. Действующие — это те вулканы, у которых в настоящее время происходит извержение или оно наблюдается периодически, через какие-то промежутки времени. Если магма не изливается, а вулкан «дымится» или «курится», то его тоже причисляют к действующим.

Уснувшими считаются вулканы, проявлявшие свою деятельность в исторический период времени и сохранившие свою форму; в их недрах периодически происходят слабые толчки и землетрясения.

Потухшими считаются вулканы, действовавшие когда-то в далеком прошлом.

Последствия извержения вулканов Явления, прямо или косвенно связанные с извержениями вулканов.

Характер последствий:

Раскалённые лавовые потоки Жидкие потоки толщиной 2−5 метров. Скорость распространения достигает 100 км/час, проходят путь десятки км и покрывают площадь сотни кв. км.

Вязкие потоки достигают толщины десятков метров, скорость значительно меньше, иногда несколько метров в сутки, длина их пути обычно меньше 10 км (до подножия вулканической горы).

Палящие лавины. Состоят из глыб, песка, пепла, вулканических газов. Температура достигает 700⁰С, скорость до 150−200 км/час и проходят путь длиной 10−20 км.

Тучи пепла и газов. Выбрасываются в атмосферу на высоту 15−20 км, а при мощных взрывах — до 50 км. Толщина пепла вблизи вулкана может быть более 10 м, а на расстоянии 100−200 км до 1 м. Под толстым слоем пепла гибнет все живое. Пепел с жидкими осадками может вызывать резкое усиление коррозии металлов, токсичен для растений и животных на площади до десятков тыс. км².

Взрывная волна и разброс обломков. Объём выбросов измеряется тысячами куб. метров. (При взрыве вулкана Санторин около 3,4 тыс. лет назад объём выбросов составил от 13 до 18 км³, при взрыве вулкана Кракатау в 1883 г. — до 70 км³). При взрыве, направленном в сторону, ударная волна с температурой до нескольких сотен градусов разрушительна на расстоянии до 20 км, разбрасываемые вулканические бомбы имеют диаметр 5−7 м и отлетают на расстояние до 25 км (при вертикальном выбросе до 5 км).

Водяные и грязекаменные потоки. Движутся со скоростью до 90—100 км/ч. Проходят путь до 50 и даже 300 км. Покрывают площадь до сотен квадратных километров. Источниками воды могут служить сама магма, кратерные озера, снежно-ледяной покров вулканов, а также грозовые ливни, вызываемые извержениями.

Резкие колебания климата. Обусловлены изменением теплофизических свойств атмосферы из-за ее загрязнения вулканическими газами и аэрозолями. При крупнейших извержениях вулканические выбросы распространяются в атмосфере над всей планетой. Примесь диоксида углерода (углекислого газа) и силикатных частиц может создавать парниковый эффект, ведущий к потеплению климата.

Лава бывает жидкой, вязкой и густой. В зависимости от характера лавы различают разные типы вулканов и их извержений.

При жидкой лаве возникают невысокие кратеры, лава быстро разливается на значительные площади. Такие вулканы есть в Исландии, на Гавайских о-вах.

При вязкой лаве образуются более высокие кратеры. Извержения сопровождаются большим количеством вулканических бомб, ярким заревом, оглушительными взрывами. Примерами таких вулканов служат вулкан Стромболи в Италии и один из вулканов на Гебридских о-вах.

Вероятно, наиболее опасны и непредсказуемы извержения при очень густой лаве, когда жерло вулкана закупорено. Тогда газы пробиваются на свободу на склоне горы, образуя «палящие тучи» тучи раскаленного газа и пепла, удерживающиеся у самой поверхности земли. «Палящая туча» может преодолевать горные гряды километровой высоты и проходить 150-километровые расстояния со скоростью 100 м/с.

Меры по уменьшению потерь от извержения вулканов. Предвестником извержения служат вулканические землетрясения. Специальные приборы регистрируют изменения наклона земной поверхности вблизи вулканов. Перед извержением изменяются местное магнитное поле и состав вулканических газов. В районах активного вулканизма созданы специальные станции и пункты, в которых ведут непрерывное наблюдение за вулканами, чтобы вовремя предупредить об их пробуждении. Так, на Камчатке в 1955 г. было предсказано извержение вулкана Безымянный, в 1964 г. — вулкана Шивелуч, затем — Толбачикских вулканов.

Единственным способом спасения людей при извержении вулканов остается эвакуация населения. Скорость распространения лавы невелика, но она сжигает все на своем пути. Происходит интенсивный выброс вулканического пепла, ухудшающего видимость, а также раскаленных камней. Эти камни разрушают строения, вызывают пожары, наводят ужас на людей.

Опасное воздействие относительно медленных лавовых потоков можно уменьшить тремя способами:

• * отклонить поток;
• * разделить его на несколько мелких;
• * остановить путем охлаждения, создания земляной стенки, каменной кладки и т. п.

Так, в 1960 г. во время извержения вулкана Килуаза старшина местной пожарной охраны был поднят на смех властями за решение обливать водой наступающую на деревню лаву. Между тем лава была охлаждена и остыла. Через 13 лет, в 1973 г., его смелому примеру последовали исландцы во время извержения вулкана Киркефедль. Подавая из моря воду на лавовый поток, удалось остановить катастрофу.

Приносит успех и разделение лавового потока на несколько ветвей.

В 1935 г. на Гавайских о-вах лавовый поток с вулкана Мауна-Лоа угрожал городу. Была успешно произведена бомбардировка потока с самолета, лава растеклась по склонам и застыла. Смертельный поток, угрожавший городу, был остановлен за два дня.

Иногда применяют бомбардировку и для разрушения стенки кратера и направления потока лавы в безопасном направлении.

Дополнительную опасность для людей представляют образовавшиеся из выпавшего дождя и пепла грязевые потоки, движущиеся с относительно высокими скоростями. При этом можно спастись, направив такой поток в безопасном направлении, например в водохранилище.

Обильное выпадение пепла опасно тем, что он в больших количествах накапливается на крышах домов. В этом случае его необходимо сбрасывать вниз. Самой же большой опасностью остается «палящая туча», от которой можно спастись лишь бегством (Обручев В.А., 1947).