Где возникают вулканы

Вулканы с древнейших времен несли угрозу человеку, разрушали цветущие города (Помпеи, Сен-Пьер), вызывали голод, влияли на климат планеты. Они во все времена зачаровывали людей своей удивительной мощью и ужасали непредсказуемыми извержениями. Сейчас не менее 500 млн. человек, т. е. около 8 % всего населения Земли, живут в зоне досягаемости поражающих факторов вулканической деятельности (г. г. Токио, Джакарта, Манила, Кито, Петропавловск-Камчатский и т. д. ). Поэтому наблюдение и изучение вулканических процессов остаются актуальными и в наши дни. Ими занимается наука вулканология.

Вулканология в наши дни стала разветвленной областью знаний. Для изучения ее проблем необходима совместная работа ученых разных отраслей науки. Геологи привносят знания о земной коре и ее эволюции. Геохимия изучает состав горных пород и минералов. Геофизика занимается изучением физических свойств горных пород, слагающих земной шар: с ее помощью следят за движением плит, магнитными полями и их изменениями Математика помогает исследователям анализировать полученные данные, а современные вычислительные машины облегчают проведения этого анализа.

Внимательное наблюдение за вулканами позволяет снизить риск, которому подвергается население. Есть целый «сценарий», по которому природа готовит вулканический взрыв, и задача ученых — лучше понять последовательность событий. В XX веке были с достаточной точностью предсказаны крупные извержения вулканов Пинатубо (Филиппины, 1991г. ), Рабаул (Новая Гвинея, 1994г. ) и Суфриер (Гваделупа, 1995г. )

Земля — одна из девяти планет солнечной системы - образовалась 4,6 млрд лет назад. Свою жизнь земля начала в виде шара, состоявшего из газа и пыли. Молодая земля была раскаленной, огнедышащей планетой, вулканически активной, с поверхностью из расплавленных пород, извергающих в атмосферу дым и газ. Постепенно поверхность земли начала остывать и отдельные плиты из затвердевшего расплава сформировали первичную земную кору.

Вулканы – это геологические образования над каналами или трещинами земной коры, по которым на поверхность извергаются лава, горячие газы, пепел и водяной пар. Они названы по имени римского бога огня Вулкана.

На земле насчитывается около 1500 действующих вулканов. Действующим называют вулкан, периодически и звергающийся в настоящее время или хотя бы 1 раз за последние 10 000 лет. Вулкан, ни разу не извергавшийся за 10 000 лет, называют спящим. Спящие вулканы могут проснуться, и, наоборот, действующие могут затихнуть на длительный срок. Кроме того, происходит подводная вулканическая деятельность, а на дне океанов многие вулканы еще не обнаружены. Иногда на суше неожиданно образуются новые вулканы. Ежегодно около 50 вулканов проявляют активность.

Вулкан Эрибус, открыт в 1841 году Дж. Россом. Высота Вулкана 3794 м.

Где возникают вулканы?

Вулканы образуются на границах сталкивающихся литосферных плит, а значит они тянутся длинными цепочками, такими, как тихоокеанское «огненное кольцо». Оно тянется от Аляски через Алеутские и Командорские острова к восточному побережью полуострова Камчатка, Курильским островам и Японии. В пределах «огненного кольца» находятся 526 вулканов. Вулканы есть на всех континентах, и расположены они главным образом вдоль границ континентальных плит. Даже в сердце Антарктики, у Южного полюса, над ледовым простором возвышается действующий вулкан Эребус. (Вулкан Эребус, открыт в 1841 году Дж. Россом. Высота Вулкана 3794 м. ) Большинство вулканов планеты скрыты на дне океанов. Предполагают, что под водой существует более 55 000 вулканов. Преобладающая часть островов Тихого океана обязана своим возникновением вулканам. Среди них наиболее изучены вулканы Гавайских островов.

Как же образуются вулканы?

Землю можно представить в виде яйца. Скорлупа соответствует земной коре, белок - мантии, а желток - ядру. При этом температура должна повышаться по мере приближения к желтку. На глубине 100 км. Недра Земли нагреты до 1000 градусов и выше, а центр ядра - до 4000-5000 градусов. Давление в центре ядра достигает невероятных значений. В цен тре Земли располагается твердое ядро, состоящее в основном из железа и никеля. В ядре выделяются внутренняя и внешняя части. Внешнее ядро находится в жидком или расплавленном состоянии. Ядро окруженное мантией, состоящей из плотной породы в твердом состоянии. Тепло, излучаемое ядром приводит в движение вещество мантии. Раскаленные породы поднимаются от ядра вверх, при остывании снова опускаются. Земная кора - твердая оболочка земли. Массивы земной коры, дрейфующие по поверхности Земли под воздействием мантии, называются литосферными плитами. Перемещение литосферных плит позволяет понять причины подземных толчков и вулканической активности. Подавляющее число вулканов располагается вдоль границ литосферных плит.

В центре ядра и мант ии так жарко, что многие породы плавятся. Магма поднимае тся на вверх, расплавляя горные породы, и образует вулканический канал. Вместе с газами она выталкивается на поверхность через слабые точки земной коры в виде лавы. Долгие годы вулкан может куриться, пока не произойдет извержение. Раскаленная лава бурлит, переливается через край кратера и устремляется огненным потоком по склонам вулкана. За счет выбросов газа комки расплавленной по роды вылетают из кратера в виде живописного огненного фонтана.

Извержения вулканов смертельно опасны. Во время извержения вулканов погибает много людей, гибнут целые города, например, город Помпеи, полностью был погребен при извержении вулкана Везувия.

Жилища в вулканических скалах

Однако, вулканы приносят и пользу, создавая плодородные почвы и оставляя на поверхности Земли ценный строительный материал. С доисторических времен люди высекали себе жилища в вулканических скалах. Позже прочные вулканические породы стали использовать для строительства. Самые прочные и твердые породы камня образовались из вулканической магмы. Но, несмотря на огромный риск, люди продолжают жить и вести хозяйство на склонах вулканов потому, что вулканический пепел способствует образованию исключительно плодородной почвы. Примером этому могут служить рисовые поля у подножья вулкана в Индонезии. Среди химических элементов, входящих в состав вулканических горных пород, встречаются такие, которые представляют для человека особую ценность. Например, сера.

Внутреннее тепло земли используют для промышленных и бытовых целей. В Исландии, например, электростанции используют горячую подземную воду. Эта станция снабжает электроэнергией столицу Рейкьявик. Кроме этого в вулканических областях часто встречаются горячие источники, грязи, которые используются для лечения людей с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, органов дыхания, кожи, нервной системы, почек и т. д.

Геологические процессы, формирующие облик и внутреннюю структуру нашей планеты, протекают чрезвычайно медленно и не поддаются непосредственному наблюдению. Единственным исключением служит вулканическая деятельность. При извержении вулканов облик отдельных участков Земли может измениться до неузнаваемости за считанные минуты. Уже одно это заставляет ученых с особым интересом относиться к проявлениям вулканизма. А если добавить еще и возможность непосредственного контакта с «внутренним содержанием» планеты и невероятную эффектность зрелища, становится понятно, что людей с давних времен интересовали вулканы. Ученые, изучающие вулканы, называются вулканологами. Одними из первых вулканологов были древнегреческий философ Эмпедокл (490-435 г. г до н. э. ), лорд Уильям Гамильтон (английский посол в 18 веке), француз Альфред Лакруа (профессор Национального музея естественной истории в 19 веке ).

И в наши дни ученые стремятся понять, как определить, где и когда произойдет извержение. Сегодня на вооружении у вулканологов имеются компьютеры, которые позволяют моделиро вать извержения и таким образом предвосхищать события, а так же спутники, которые способны измерять деформации земной поверхности с точностью до миллиметра и передавать ее на Землю в виде снимков. Все это делается для того, чтобы предотвратить непоправимое. Кроме непосредственного воздействия вулканов (лавы, пепла, раскаленных газов, камнепадов и т. д. ) причиной гибели людей становятся косвенные последствия (цунами, землетрясения, голод, падеж скота и т. д. ). В связи с этим ученые постоянно ведут наблюдения за вулканам.

Уникальный природный комплекс есть и на территории России. На территории Камчатка расположено 28 действующих и 160 потухших вулканов. Вулкан Кроноцкий - один из самых красивых вулканов земли. Территория прилегающая к вулкану, объявлена заповедником. Также там расположена долина гейзеров.

В среднем за год в мире, отмечается около 50 извержений. Самый активный вулкан планеты - Килауэа, расположенный в Гавйском архипелаге. Вулкан поднимается всего на 1,2 км. над уровнем моря, однако его последнее длительное извержение началось в 1983 году и продолжается до сих пор.

Потоки лавы уходят в океан на 11-12 км. К счастью, особо сильные извержения вулканов случаются довольно редко.

Олимп - самый большой вулкан в Солнечной системе на Марсе

Вулканическая деятельность происходит не только на Земле. Исследования в космосе позволили обнаружить многочисленные вулканы на других планетах Солнечной системы. На Марсе расположен самый большой вулкан в Солнечной системе - Олимп высотой 26 км. (втрое выше Эвереста) и диаметром 600 км.

Даже самые мощные извержения на Земле кажутся новогодним фейерверком по сравнению с теми, которые случаются, например, на спутнике Юпитера Ио. Это самое вулканически активное из известных небесных светил.