Вулканизм на Земле 1

Ареальный тип извержения.

К этому типу относятся массовые извержения из многочисленных близко расположенных вулканов центрального типа. Они часто бывают приурочены к мелким трещинам или узлам их пересечения. В процессе извержения некоторые центры отмирают, а другие возникают. Ареальный тип извержения захватывает иногда обширные площади, на которых продукты извержения сливаются, образуя сплошные покровы.

ГЛАВА III. Строение вулкана.

Корни вулкана, то есть его первичный магматический очаг, располагается на глубине 60-100 км в астеносферном слое. В земной коре на глубине 20-30 км находится вторичный магматический очаг, который непосредственно и питает вулкан через жерло. Конус вулкана сложен продуктами его извержения. На вершине располагается кратер – чашеобразное углубление, которое иногда заполняется водой. После извержения кратер разрушается и образуется впадина с вертикальными стенками – кальдеры. Иногда на склонах вулканов возникают паразитические, или побочные кратеры, через жерло которых также может извергаться определенное количество лавы. При извержении вулкана выделяются продукты вулканической деятельности, которые могут быть жидкими, газообразными и твердыми.

Газообразные выделения – фумаролы и софиони, играют важную роль в вулканической деятельности. Во время кристаллизации магмы, на глубине выделяющиеся газы поднимают давление до критических значений и вызывают взрывы, выбрасывая на поверхность сгустки раскаленной жидкой лавы. Также при извержении вулканов происходит мощное выделение грибовидных облаков.

Вязкость лавы обусловлена ее составом и зависит главным образом от содержания кремнезема или диоксида кремния. При высоком ее значении 9более 65 %) лавы называются кислыми, они сравнительно легкие, вязкие, малоподвижные, содержат большое количество газов, остывают медленно, меньшее содержание кремнезема (60-52 %) характерно для средних лав, они, как и кислые более вязкие, но нагреты обычно сильнее 9до 1000-12000°С) по сравнению с кислыми (800-9000°С). Основные лавы содержат менее 52 % кремнезема и поэтому более жидкие, подвижные, свободно текут. При их застывании на поверхности образуется корочка, под которой происходит дальнейшее движение жидкости. Твердые продукты включают в себя вулканические бомбы, лапилли, вулканический песок и пепел. В момент извержения они вылетают из кратера со скоростью 500-600 м/с.

Вулканические бомбы – крупные куски затвердевшей лавы размером в поперечном сечении от нескольких сантиметров до нескольких метров, а в массе достигают несколько тонн. Вулканические бомбы бывают двух категорий:

Первая, возникшие из более вязкой и менее насыщенной газами лавы; они сохраняют правильную форму даже при ударе о землю из-за корочки закаливания, образовавшейся при их остывании.

Вторая, формируется из более жидкой лавы, во время полета они приобретают самые причудливые формы, дополнительно усложняющиеся при ударе.

Лапилли – сравнительно мелкие обломки шлака величиной 1,5 – 3 см, имеющие разнообразные формы.

Вулканический песок – состоит из сравнительно мелких частиц лавы (0,5 см). Еще мелкие обломки размером от 1 мм и менее образуют вулканический пепел, который, оседая на склонах вулкана или на некотором расстоянии от него, образует вулканический туф.

ГЛАВА IV. Пост вулканические явления.

При затухании вулканической деятельности длительное время наблюдается ряд характерных явлений, указывающих на активные процессы, продолжающиеся в глубине. К их числу относятся выделение газов (фумаролы), гейзеры, грязевые вулканы, термы.

Фумаролы (вулканические газы).

После извержения вулканов длительное время выделяются газообразные продукты из самих кратеров, различных трещин, из раскаленных туфолавовых потоков и конусов. В составе поствулканических газов присутствуют те же газы группы галоидов, серы, углерода, пары воды и другие, что и выделяющиеся при вулканических извержениях. Однако нельзя наметить единую схему состава газов для всех вулканов. Состав выделений во многом зависит от температуры. Различают следующие типы фумарол:

1. Сухие – температура около 5000°С, почти не содержит водяных паров, насыщен хлористыми соединениями;

2. Кислые, или хлористо-водородно-сернистые – температура приблизительно равна 300-4000°С;

3. Щелочные или аммиачные – температура не больше 1800°С;

4. Сернистые или сольфатары – температура около 1000°С, главным образом состоит из водяных паров и сероводорода;

5. Углекислые или моферы – температура меньше 1000°С, преимущественно углекислый газ;

6. Жидкие – характеризуются температурами в пределах 600-12000°С.

Гейзеры.

Гейзеры – это периодически действующие пароводяные фонтаны. Свою известность и название они получили в Исландии, где наблюдались впервые. Каждый гейзер приурочен обычно к округлому отверстию, или грифону. Графины бывают различных размеров. В глубине этот канал переходит в тектонические трещины. Весь канал заполнен перегретой подземной водой. Температура воды в грифоне может быть 90-98 градусов, в то время как в глубине канала она значительно выше и достигает 125-150 градусов и более. В определенный момент в глубине начинается интенсивное парообразование, в результате колонна воды в грифоне приподнимается. При этом каждая частица воды оказывается в зоне меньшего давления, начинается кипение и извержение воды и пара. После извержения канал постепенно заполняется водой, частично водой, выброшенной при извержении и стекающей обратно в грифон; на некоторое время устанавливается равновесие, нарушение которого приводит к новому пароводяному извержению. Высота фонтана воды и пара может достигать 40 м.

Грязевые вулканы (сальзы).

Они иногда встречаются в тех же районах, что и гейзеры. Горячие пары воды и газы прорываются к поверхности через трещины, выбрасываются и образуют небольшие выводные отверстия с диаметром от десятков сантиметров до одного метра и более. Эти отверстия заполнены грязью, представляющей собой смесь паров газов с подземными водами и рыхлыми вулканическими продуктами и характеризующейся высокой температурой. Густота, или консистенция, грязи определяет характер их деятельности и строения. При относительно жидкой грязи выделение паров и газов вызывают в ней всплески, грязь растекается свободно и при этом конус с кратером наверху не более 1-1,5 м, состоящий целиком из грязи. В грязевых вулканах вулканических областей помимо паров воды выделяются углекислый газ и сероводород.

ГЛАВА V. Изученность и проблемы дальнейших исследований вулканов Кавказа.

Известно, что интенсивное газообразование на Кавказе сопровождалось неоднократными вспышками вулканов в его пределах. Стратиграфия, структура и петрология новейших вулканов достаточно хорошо изучены многочисленными исследователями. Особое внимание они уделяли вулканическому массиву Эльбрус. В 1829 году восхождений на Эльбрус совершил генерал Эммануэль с академиком Купфером, делавшим в последствии заключение о вулканическом происхождении горы.

В разные годы исследования на Кавказе проводили: Г. Абих (1852), В.В. Дубинский (1910, 1914), С.П. Соловьев (1931).

В 1955 году на Кавказе начинает работать геологическая экспедиция МГУ под руководством Е.Е. Малиновского. С этого времени процессы вулканизма изучаются не только на примере Эльбруса, но и других районов Кавказа: Казбека, Кельского вулканического нагорья, а так же Северо-Западного Кавказа.

С конца 50 - начала 60-х годов изучением вулканизма на Кавказе занимался Н.В. Короновский, который внес огромный вклад в изучение вулкана Эльбрус и общих вопросов проявления вулканизма.

В 1961 году Ю.П. Масуренков публикует работу по петрографическому описанию продуктов вулканизма Эльбрусовской вулканической области. На основании проведенных исследований он пришел к выводу о том, что Эльбрус все еще активен. Об этом свидетельствует повышение температуры термальных источников, фумарольная деятельность под восточной вершиной.

В конце 90-х годов под руководством О.А. Богатикова, И.В. Мелекосцева осуществлены вулканологические исследования в Приэльбрусье. Они обнаружили кальдеру вокруг Эльбруса площадью 230 кв. км, которая четко прослеживается в рельефе. Ими были сделаны различные датировки (радиоуглеродные, калий-аргоновые, электронного парамагнитного резонанса), на основании которых было уточнено время последних извержений Эльбруса.

После Геналдонской катастрофы (схода ледника колка) в сентябре 2002 г. начались работы, направленные на изучение вулкана Казбек и выяснения причин обрушения крупного ледяного склона г. Гимарайхох. В ходе исследований была установлена магматическая камера на небольшой глубине и глубинный магматический очаг, что позволило считать Казбек потенциально активным, но спящим в настоящее время.

Интерес к дальнейшим исследованиям вулканов Северного Кавказа возник в связи с предложением об активизации Эльбруса и Казбека и ожиданием неизбежных катастроф после извержения. Если произойдет извержение, то многим тысячам людей живущих на Кавказе будет угрожать опасность их жизни, растают ледники и затопленными окажутся несколько городов, поселков, погибнет большое количество леса.

В докладе «Вулканизм Большого Кавказа: изученность и проблемы дальнейших исследований» Ю.В. пишет: «Учитывая катастрофические последствия извержения вулканов, настало время организации комплексной экспедиции по изучению современного состояния опасных вулканических объектов».¹

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Современные действующие вулканы представляют собой яркое проявление эндогенных процессов, доступных непосредственному наблюдению, сыгравшее решающую роль в развитии географической науки. Действующие вулканы наряду с землетрясениями представляют собой грозную опасность для близко расположенных населенных пунктов. Так современны действующие вулканы, характеризующиеся циклами энергичной эруптивной деятельности и представляющей собой, в отличие от своих древних и потухших собратьев, объекты для научно-исследовательских вулканических наблюдений, наиболее благоприятные, хотя далеко не безопасные.

Несмотря на разрушительные действия, вулканическая деятельность имеет некоторые полезные стороны. Огромные выброшенные массы вулканического пепла обновляют почву и делают ее более плодородной. Выделяющиеся в вулканических областях пары воды и газы, пароводяные смеси и горячие ключи, стали источниками геотермической энергии. С вулканической деятельностью связаны многие минеральные источники, которые используются в бальнеологических целях.

Продукты непосредственной вулканической деятельности отдельных лав, пемзы, перлит и др. находят применение в строительной и химической промышленности.

Занимаясь выяснением роли вулканизма в жизни нашей планеты, всемирно известный вулканолог Е.Г. Мархинин, пришел к заключению что: «Вся геохимическая эволюция осадочной, водной и воздушной оболочек Земли, так же как возникновение и развитие жизни, есть преобразование с течением времени в основном вулканического материала».² О роли вулканизма в жизни планет Солнечной системы Е.К. Мархинин пишет: «Вулканизм есть форма развития Земли. Вулканизм есть форма развития планет. Первоначало всего существующего на Земле и планетах Солнечной системы – огонь вулканических извержений».³

Вулканизм как процесс до конца не изучен и перед человечеством стоит еще много неразгаданных загадок и их надо разгадывать, а изучение современной вулканической деятельности имеет важное теоретическое и практическое значение, так как помогает понять процессы и явления, происходящие на земле в древние времена.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Апродов В.А. Вулканы. - М.:Мысль, 1982. – 361с.

2. Влодавец В.И. Вулканы Земли. - М.:Наука, 1973. – 168с.

3. Вулканизм, биосфера и экологические проблемы. Четвертая международная научная конференция. Сборник материалов. Туапсе, 2006 – 180с.

4. Мархинин Е.К. «Вулканизм». Недра, Москва, 1985 г., с. 2845.

5. Мархинин Е.К. Вулканы и жизнь. - М.:Мысль,1980. – 196с

6. Мархинин Е.К. «Роль вулканизма в формировании земной коры». «Наука», Москва, 1967г. – 280с.

7. Якушко О.Ф. Основы геоморфологии // Рельеф образующая роль вулканических процессов. - Мн.: БГУ, 1997. – с 46-53 с.

8. Якушова А.Ф. Геология с основами геоморфологии / Магматизм. - Москва: Изд-во Моск. ур-та, 1983. – 236-266с.