Что происходит во время извержения вулкана

Испокон веков огнедышащие горы вызывали у людей ужас и восторг одновременно. Они верили, что там обитают боги. Когда боги гневались, вулкан извергался. И тогда люди, пытаясь их задобрить, приносили жертвы богам. Некоторые жители Гавайских островов до сих пор бросают в Тихий океан в качестве приношений богине Пеле цветы, табак и фрукты.

Они уверены, что богиня живёт в больших огненных озёрах из расплавленных горных пород на вулкане Килауэа.

Древние греки считали дымящиеся вулканы обиталищем бога Гефеста, где он разводит огонь, мляне называли его Вулканом. Они полагали, что с помощью одноглазого великана Циклопа он куёт здесь оружие и доспехи для других богов. Когда Гефест гневается, он разводит сильный огонь в недрах земли, подбрасывая в него серу. Несколько столетий тому назад люди верили, что вулканы топятся подземными залежами угля. Как теперь известно, вулканическая деятельность намного сложнее. От старых поверий осталось лишь слово «вулкан», напоминающее о богах.

Особенно зрелищны, но крайне опасны вулканы, которые извергают из земных недр жидкие горные породы с огромной взрывной силой. Их магма богата растворёнными в ней газами. Пока на них давят верхние породы, газы находятся в растворённом виде. Но стоит магме выйти на поверхность Земли, как они вырываются в виде красного или желтого огненного столба, иногда на расстояние в несколько километров. Из кратера вулкана с грохотом выбрасываются раскалённые глыбы горных пород.

Часть магмы разбрызгивается в виде капель, которые застывают в воздухе, оседая на землю в виде черного или красно- коричневого песка и пыли. Эти массы обычно называют вулканическим пеплом.

Обычно после первого толчка давление несколько ослабевает, однако оно достаточно велико для того, чтобы выталкивать из жерла вулкана более или менее равномерный поток лавы, которая устремляется вниз, по склонам огненной горы.

Постепенно лава остывает. Её окраска изменяется от белого (при температуре свыше 1200С) до жёлтого, оранжевого, тёмно- красного и даже чёрного

(ниже 540С). Горе тому, кто окажется на ёе пути. Всё живое сгорит за считанные мгновения.

На расстоянии нескольких километров от жерла вулкана лава окончательно застывает.

2. ВУЛКАНЫ: ПОТОКИ ЛАВЫ И ГРАД КАМНЕЙ

2. 1 КАКИЕ ФОРМЫ ИМЕЮТ ВУЛКАНЫ?

Иногда люди становились очевидцами рождения нового вулкана.

20 февраля 1943 r. мексиканский крестьянин Дианисио Пулидо работал на поле, как вдруг в земле прямо на его глазах образовалась огромная трещина. С жутким свистом оттуда повалил дым, показались языки пламени, которые мгновенно перебрались на деревья. Крестьянин бросился в свою деревню Парикутин и стал бить тревогу. Между тем земля сотрясалась всё сильнее, всё выше поднимался столб дыма, искры летели во все стороны, сверкали молнии. Из недр земли извергались раскалённые камни. На следующий день на ровном поле выросла гора высотой 50 м. Так образовался новый вулкан. Спустя два дня из жерла хлынули потоки лавы, а через неделю гора достигла высоты 150 метров. Грохот был слышен на расстоянии 300 километров, куда долетали и частицы пепла. Через год потоки лавы накрыли и Парикутин, и несколько окрестных деревень. Лишь в 1952 году вулкан успокоился: спустя 9 лет его высота составляла 457 метров. Примерно так образуются все вулканы, поэтому они сходны по форме.

Чаще всего вулкан — гора в виде конуса, состоящая из вулканического пепла и застывшей лавы. Его вершина представляет из себя воронку — так называемый кратер. У действующего вулкана вглубь кратера ведёт жерло. Некоторые вулканы имеют несколько кратеров. У одних вулканов склоны крутые, у других — пологие, это зависит от состава магмы. Магма-это слой расплавленных горных пород под твёрдой земной корой.

Магма плавится при температуре 1000 — 1200 градусов и имеет жидкую консистенцию. Именно такая магма образует бурные потоки лавы. Прежде чем остыть, она растекается на многие километры. Скорость самого быстрого потока лавы, зафиксированная до настоящего времени, составляет 55 км/час, то есть 900 м/мин.

Со временем образуется плоский купол вершины, напоминающий лежащий на земле щит воина — отсюда и название — щитовой вулкан. Такую форму имеет, например, вулкан Мауна — Лоа на Гавайских островах, возвышающийся над уровнем моря на 4169 м. Но это лишь надводная часть мощного вулкана. Подводная его часть уходит в глубь океана на 5000 м, а основание достигает в диаметре свыше 300 км.

Таким образом, по высоте вулкан превосходит даже самую высокую вершину мира — Эверест, высота которого составляет

8872 м.

Вулканические конусы с крутыми склонами образуются в случае, если магма богата газами и кремниевой кислотой. Тогда во время извержения вокруг кратера скапливаются пепел, мелкие камешки и крупные осколки лёгких пород, которые покрываются новыми слоями застывшей лавы. Такой тип вулканов называется стратовулкан, или слоистый вулкан.

Самые известные из них — Везувий, Этна, Стромболи и

Фудзияма.

2. 2 ЧTO ТАКОЕ ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ПОРОДА?

200 лет назад среди исследователей Земли разгорелся спор. Речь шла об образовании горных пород. Так называемые нептунисты утверждали, что все породы образовались в море, как, например, серый базальт. Плутонисты считали, что полезные ископаемые появились из вулканов.

Сегодня мы знаем, что доля истины есть в научных концепциях тех и других.

С одной стороны, существуют породы, которые сформировались в результате отложения в водной среде, как, например, известняк и песчаник. С другой — вулканические породы, образовавшиеся в результате охлаждения и затвердевания магмы.

Извержения горных пород происходят не только на поверхности Земли. Иногда давление и температура магмы недостаточны для того, чтобы пробить земную кору. Если со временем давление ослабевает, магма, заполняя трещины и щели земной оболочки, медленно остывает. Компоненты горных пород можно определить по их зернистой структуре.

Самой известной вулканической породой является гранит, который благодаря своей красоте и твёрдости широко используется в строительстве. В зависимости от химического состава он бывает серого, красно — коричневого или зеленоватого цвета.

Вулканические породы могут выходить на земную поверхность

— там, где верхние слои горных пород разрушаются дождями и ветрами.

3. ОГНЕДЫШАЩИЕ ГОРЫ И БЬЮЩИЕ ФОНТАНЫ

3. 1 МОГУТ ЛИ ВЗРЫВАТЬСЯ ВУЛКАНЫ?

Вулканы ведут себя по — разному. Более того, их поведение может меняться с течением времени. Некоторые вулканы и вовсе непредсказуемы. Вулканологи различают 5 основных типов вулканов — прежде всего в зависимости от содержания в них газа и текучести магмы. Самые безобидные — вулканы гавайского типа. Их жидкая, бедная газом лава извергается плавно и спокойно, образуя огромные щитовые вулканы.

Чем выше содержание кремниевой кислоты в магме и чем больше её вязкость, тем быстрее она застывает, создавая в жерле пробку. У вулкана типа Стромболи это приводит к частым, но не сильным взрывам: под затвердевшей пробкой возникающее давление вызывает нарушение тонкой корки пород.

Вулкан Стромболи на одноименном острове в Средиземном море каждые 20-30 минут выбрасывает раскалённые газы, вулканические бомбы, лапилли и пепел на высоту в несколько метров. Лапилли -это округлые или угловатые вулканические выбросы размером от 2 до 50 см. Состоят из застывших в полёте кусков свежей лавы, старых лав и чуждых вулкану пород.

Если лава гавайских вулканов течет, как мёд, то у вулканов типа Мон — Пеле она скорее напоминает дёготь или смолу. Этот вулкан с острова Маргиника в Карибском море в результате извержения в 1902 году полностью уничтожил город Сен-

Пьер. Вязкая лава этого вулкана с лёгкостью застывает, образуя в жерле пробку. Иногда давление поднимает пробку из застывшей лавы на высоту несколько сот метров, и она становится видна из кратера. Она настолько прочна, что её не в состоянии выбить даже сильное давление магматического газа. В таких случаях магма ищет другой выход на поверхность Земли, и последствия этого могут быть катастрофическими: происходит взрыв, и облако из пепла, камней и ядовитого дыма распространяется по окрестностям на десятки километров. Никто не знает заранее, будет ли извержение вулкана и куда направится огненная лавина. При такой скорости времени на бегство не остаётся.

Вулканы типа Мон — Пеле в высшей степени опасны своей непредсказуемостью.

В вулканах типа Везувия магма часто забивает жерло; поскольку в ней содержится большое количество кремниевой кислоты, она очень вязкая. Сильное давление выбивает пробку, происходит мощный взрыв. В течение нескольких дней на поверхность извергаются лава, пепел и вулканические бомбы.

В промежутках между активными фазами вулканы могут сохранять спокойствие в течение столетий. В такие периоды кажется, что вулкан потух, его склоны порастают зеленью и даже используются в сельскохозяйственных целях. Рядом с ними вырастают целые города и деревни. В 1980 году жители тихоокеанского побережья в североамериканском штате Вашингтон были свидетелями того, как после более чем столетнего затишья ожил вулкан Сент — Хеленс. У Везувия периоды затишья ещё более продолжительные.

Перед тем как под пеплом погибли Помпеи и Геркуланум, Везувий спал почти 800 лет.

Однако как не опасны вулканы типа Везувия, они не сравнятся с вулканами типа Кракатау. Их магма отличается большой вязкостью, а давление внутри очага настолько велико, что вулкан может взлететь на воздух. Грохот от извержения разносится на десятки километров.

3. 2 ИЗВЕРЖЕНИЕ КРАКАТАУ.

Кракатау — вулканический остров в Зондском проливе между

Суматрой и Явой в Юго-Восточной Азии.

В 1883 году, после 200 лет затишья, произошло несколько извержений вулкана, одно за другим. Но это была лишь прелюдия к грядущей катастрофе.

27 августа из кратера вырвался гигантский столб пламени и пепла на высоту 50 километров. На сотни километров разлетелись пепел и мелкие частицы вулканических пород. Грохот взрыва был слышен за

5000 километров, что примерно равно расстоянию от Лондона до Нью-Йорка.

Но самым страшным был не взрыв, а его последствия.

Ураганные волны чудовищной силы, вызванные взрывом, затопили соседние острова, разрушив 300 городов и деревень и унеся 36000 человеческих жизней! Пострадал даже порт Сан-Франциско, находящийся по другую сторону Тихого океана.

Пыль от взрыва ещё многие годы витала над Землёй, окрашивая солнечные закаты в неестественно яркие тона. Слой летающей вулканической пыли в течение нескольких лет затруднял судоходство в Зондском проливе. От острова остались груды развалин, которые со временем покрылись растительностью.

Вулканическая деятельность Кракатау не прекращается и до сих пор.

3. 3 ЧТО ПРОИСХОДИТ В ПОТУХШЕМ ВУЛКАНЕ?

После охлаждения вулкана происходит выветривание оставшихся пород — дожди и ветры делают своё дело. Иногда вулканические острова под тяжестью веса опускаются на морское дно. Особенно много затонувших вулканов покоятся на дне Южного океана, которые сохранились там благодаря деятельности кораллов.

Кораллы предпочитают затонувшие вулканы, потому что они являются источником питательных веществ. Они селятся вокруг конуса на мелководьях. А поскольку вулкан постепенно оседает, риф продолжает расти вверх. В конце концов, образуется кольцевидный венок из кораллов — атолл, видимый из-под воды. Иногда коралловые рифы выступают на поверхность, и на них намывается песок; на такой основе могут расти даже кокосовые пальмы.

Признаком угасающей вулканической деятельности является выделяющийся углекислый газ. Скапливаясь в больших количествах, он вытесняет содержащийся в воздухе кислород.

4. ЖИЗНЬ ВБЛИЗИ ВУЛКАНОВ

4. 1 ГДЕ ИСПОЛЬЗУЮТ ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ПОРОДЫ?

Какими бы разрушительными ни были последствия извержений вулканов, человек умудрялся извлекать пользу и из них. Горные породы, например базальт и порфир, природное стекло обсидиан, руды, такие химические вещества, как сера, сернистая ртуть — киноварь и даже некоторые драгоценные камни - образуются благодаря вулканам.

Твёрдый базальт раскалывают, превращая в булыжник. Когда-то эту тяжёлую работу выполняли заключённые, а ceгoдня это делают машины: базальтовая глыба размалывается и в смеси с гудроном является прочным дорожным покрытием.

Кроме того, базальт используют в строительстве как звуко- и теплоизоляционный материал: его плавят при температуре

1200 градусов и перерабатывают в тонкое волокно.

Оно устойчиво к влаге и кислоте и выдерживает температуру до 900 градусов. Из пористого базальта ещё в античные времена изготовляли мельничные жернова.

Другие вулканические породы, например порфир, используют для облицовки стен, лестниц тротуаров, а из прочного, удароустойчивого диабаза изготовляют надгробные плиты и тротуарную плитку, а также применяют как щебень или наполнитель для бетона. Из монолита (звенящий камень) греки делали колокола, которые в зависимости от длины пластин издавали звоны различной высоты. Трахит различных оттенков — от светло-серого до красноватого — шёл на строительство; из него, в частности, построен Кельнский собор в Германии. Задолго до того, как люди научились плавить и выдувать стекло — обсидиан. Он представляет из себя чёрный блестящий камень, очень твёрдый и хрупкий, который образуется при быстром остывании лавы. Его легко разбить, ударив по нему другим камнем. Края у осколков острые, как у битого стекла. В каменном веке его использовали в качестве ножа. В наши дни из него делают украшения.

Однако далеко не все вулканические материалы отличаются большой твёрдостью. Вокруг вулканов скапливаются огромные массы лёгких и рыхлых материалов. С течением времени вулканическая пыль и лапилли спекаются, превращаясь в вулканический туф. Этот довольно мягкий материал хорошо поддаётся обработке — его легко пилить и колоть.

Ценным вулканическим продуктом является пористая пемза.

Она серо-белого цвета, очень лёгкая и не тонет в воде. Как и обсидиан, она получается из лавы. Однако обсидиан затвердевает так быстро, что растворённые в нём газы остаются внутри породы, а вулканическая пена после выброса в воздух ещё больше обогащается газами, которые придают ей пористую структуру. Именно поэтому пемза нашла применение в качестве теплоизолятора. Её также используют и в повседневном обиходе.

5. САМЫЕ ИЗВЕСТНЫЕ ВУЛКАНЫ ЗЕМНОГО ШАРА

ЕВРОПА.

ЭТНА — Находится на итальянском острове Сицилия. Высота 3340 м. Самый высокий вулкан в Европе. Его первое извержение произошло в 1500 г. до н. э. Однако возраст вулкана намного старше. С тех пор периодически наблюдались незначительные извержения. Самое крупное из них — в 1669 году — унесло свыше 20000 человеческих жизней. Во время извержения 1979 года погибло 9 человек. Вулкан неизменно манит к себе туристов. На его вершину можно подняться по канатной дороге и на автомобиле.

СТРОМБОЛИ — Вулкан высотой 925 м на острове к северу от Сицилии имеет ещё одно название — «Средиземноморский маяк». В течение 2000 лет он извергается каждые полчаса.

ВЕЗУВИЙ — Пожалуй, это самый известный вулкан на земном шаре. Он находится в Неаполитанском заливе. Высота 1280 м. Самые мощные извержения произошли в 79 r. н. э. (погибло 12000 человек ) и в 1631 г. ( 4000 человек ). Во время извержения 79 г. были уничтожены древнеримские города Помпеи и Геркуланум. Сегодняшний Везувий образовался в кальдере вулкана — предшественника.

Самая высокая точка края кальдеры называется Монте-Сомма. Везувий относится к вулканам взрывного типа. Взрывы здесь происходят с периодичностью в несколько столетий. Последний — в 1944 г. С тех пор Везувий молчит.

МАОНА-ЛОА — Самый большой (но не самый высокий) действующий вулкан на Земле находится на главном остове Гавайев. Высота 4169 м. Считая от основания на морском дне, общая высота составляет около 10000 м. С 1832 г. из его кратера и трещин вылилось около 4 куб. км лавы, однако большого ущерба не зафиксировано.

МОН-ПЕЛЕ — Вулкан на острове Мартиника (I'авайские острова). В 1902 г. здесь произошло извержение раскалённой лавы, состоящей из горячих ядовитых вулканических газов и огненного пепла. В результате гора рухнула, полностью уничтожив город Сент-Пьер. Погибло 228000 жителей. Были зафиксированы и другие взрывы, последний из них наблюдался в 1939 г.

СЕНТ-ХЕЛЕНС — Вулкан в каскадных горах североамериканского штата Вашингтон на побережье Тихого океана. Последнее мощное извержение произошло в 1980г. , при этом полностью обрушилась северная сторона вулкана, в результате гора потеряла 400 м высоты, погибли 57 человек, под вулканическими массами оказалась долина площадью 600 кв. км. Последнее извержение произошло в 1986 г. Сегодня высота горы 2550 м.

ФУДЗИЯМА — «Священная гора» японцев находится на острове Хонсю. Это самая высокая гора в Японии. Высота 3776 м. Кратер диаметром 600 м имеет глубину 150 м. Последнее извержение зарегистрировано в 1707 г.

КРАКАТАУ — Вулкан в Зондском проливе между Суматрой и Явой известен сильнейшим взрывом, в результате которого 27 августа 1883 г. был уничтожен весь остров. Невероятный грохот был слышен за 5000 км. Потоки раскалённой лавы чудовищной разрушительной силы уничтожили всё живое.

БЕЗЫМЯННЫЙ — Вулкан находится в России на полуострове Камчатка. Он входит в «Тихоокеанское огненное кольцо». Имеет несколько верхушек. Во время сильнейшего извержения в 1956 г. , на высоту 35 километров вырвалось облако пыли в виде гриба, которое покрыло территорию в радиусе 25 км. Возникла 2-километровая кальдера. Поскольку район практически необитаем, обошлось без человеческих жертв. Раскалённая лава осела в соседней долине, отчего повысилась температура грунтовых вод. С тех пор вулканологи называют её Долиной Десяти Тысяч Паров Камчатки. Похожая долина есть на Аляске — вблизи вулкана Катмай.

21 декабря 2006 г. Новости 1 канал.

На Камчатке отмечается рост сейсмической активности на вулкане Безымянный. За сутки там зарегистрированно 5 землетрясений. На вулкане отмечена также термальная аномалия. Угрозы для населённых пунктов пока нет. Однако слой пепла от извержений в период активности гигантов опасны для авиации.

Учёные ведут наблюдения за ситуацией и обещают дать прогноз в ближайшее время. Безымянный один из 28 действующих вулканов Камчатского полуострова. Он извергается 1 — 2 раза в год. Рост активности также отмечается на вулкане Ключевская сопка на востоке Камчатке, являющимся самым высоким (4,8 км над уровнем моря). Продолжается извержение вулкана Шивелуч, активизировавшегося 5 декабря 2006 года после годового затишья он выбросил ствол пепла на высоту 3 км.

25 декабря 2006 г. Новости 1 канала.

Вулкан Безымянный.

Столб пепла поднялся на высоту 15 км над уровнем моря а шлейф растянулся на сотни километров. На посёлок Ключи обрушился настоящий пеплопад. Частицы пепла могут вызывать отравление, поэтому жителям рекомендуют поменьше находиться на воздухе. По мнению учёных, на этот раз вулкан ведёт себя необычно. Извержение началось неожиданно. Безымянный проявляет активность ежегодно. Самое сильное извержение было зафиксировано 50 лет назад. Тогда выброс был настолько мощным, что высота вулкана уменьшилась почти на 300 метров.

29 марта 2007 год. Новости 1 канала.

Самый большой кратер Ключевской сопки наполнился магмой, увеличились взрывы и землетрясения. Ожидаются большие грязевые потоки. Вслед за Ключевской сопкой сегодня 29 марта 2007 года активизировался вулкан Шивелуч. Он выбросил столб дыма и пепла высотой 9 км. Из — за перепада температуры на Камчатке усилились толчки землетрясений и есть возможность образования цунами.

1 мая 2007 год. Новости 1 канала.

Возобновился вулкан Этна в Сицилии (Италия). Идут потоки лавы, опасности для населения нет, люди наблюдают за сходами лавы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В последние десятилетия вулканологами сделан ряд важных открытий. А современные средства наблюдения за вулканической деятельностью, высокочувствительные приборы и спутники способны предсказывать грядущие катастрофы, тем самым спасая жизни многих людей.

В своей работе я постарался рассказать о явлениях, связанных с вулканической деятельностью, перечислил самые значительные извержения вулканов, а также объяснил, какую пользу приносят «огненные горы».