Каковы причины его извержения вулкана. Причины извержения вулканов. Каким бывает извержение вулканов

Наиболее опасными явлениями для человека и окружающей среды при извержении вулканов являются образующиеся при этом продукты извержений вулканов. Они бывают жидкими, твердыми и газообразными. В соответствии с этим вулканы могут извергать: лавовые потоки; вулканические грязевые потоки; твердые вулканические продукты; палящую вулканическую тучу; вулканические газы.


Жидкие вулканические продукты - это прежде всего сама магма, изливающаяся в виде лавы. (Лава - это изливающаяся при извержении вулкана магма, которая потеряла часть содержащихся в ней газов и водяных паров.) Форма, размеры, особенности лавовых потоков зависят от характepa магмы.


Шире всего распространены потоки базальтовых лав. Первоначально нагретые до о С, базальтовые лавы сохраняют текучесть, остывая до температуры 700 о С. Скорость движения базальтовых лав составляет до км/ч. Выходя на ровное место, они растекаются на обширные площади











При извержении вулканов твердые вулканические продукты выбрасываются в окружающую среду из жерла вулкана при мощных взрывных извержениях. Наиболее распространенными твердыми вулканическими продуктами являются вулканические бомбы. Вулканические бомбы - это обломки породы длиной более 7 см. Вулканическая крученая бомба (в разрезе)





Вулканические частицы размером менее 2 мм называются пеплом. Этот пепел не продукт сгорания. Он похож на скопление пыли. Это осколки вулканического стекла, которые представляют собой мгновенно застывшие тоненькие перегородки расширяющихся газовых пузырьков, выделившихся из магмы при взрывном извержении. Будучи выброшенными вверх, они потом упадут на землю в виде стекловатого пепла.





В истории извержений известны мощные пеплопады. Вспомним картину выдающегося русского живописца Карла Брюллова «Последний день Помпеи». 24 августа 79 Г. неожиданно произошло извержение вулкана Везувий. На картине Брюллова изображены люди, покидающие Помпеи и старающиеся укрыться от пеплопада и камнепада. Эти явления и стали гибельными для города. Пеплопад над Везувием усиливался постепенно, и город был погребен под 4- метровым слоем вулканического песка и пепла.


Мощное извержение вулкана Ключевская Сопка на Камчатке в сентябре 1994 г. подняло массы пепла на высоту км, что затруднило полеты самолетов в тех районах. Знаменитая Ключевская Сопка (Камчатка). Новый всплеск активности вулкана был зарегистрирован в октябре 2003 г.





Пример тому - извержение вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника (Малые Антильские острова), которое произошло в мае 1902 г. В 7 ч 50 мин утра колоссальной силы взрывы потрясли вулкан, и мощные пепловые облака взметнулись на высоту более 10 км. Одновременно с этими взрывами, следовавшими непрерывно один за другим, из кратера вырвалась черная туча, сверкавшая багровыми сполохами. Со скоростью более 150 км/ч она устремилась вниз по склону вулкана на город Сен-Пьер, находившийся в 10 км от вулкана Мон-Пеле. Эта тяжелая раскаленная туча толкала перед собой плотный сгусток горячего воздуха, который превратился в порыв ураганного ветра и налетел на город через несколько секунд после начала извержения вулкана. А еще через 10 с туча накрыла город. Через несколько минут 30 тыс. жителей города Сен-Пьер были мертвы. Палящая туча вулкана Мон- Пеле в мгновение ока стерла с лица Земли город Сен-Пьер.


Газы являются непременным спутником вулканических процессов и выделяются не только во время бурных извержений, но и в периоды ослабления вулканической деятельности. Через трещины в кратерах или на склонах вулканов спокойно или бурно, холодные или нагретые до температуры 1000 о с газы вырываются наружу. В составе вулканических газов преобладает водяной пар (95-98%). Второе место после водяного пара занимает двуокись углерода, далее следуют газы, содержащие серу, хлористый водород и другие газы. Места выхода вулканических газов на поверхность Земли называют фумаролами.


Нередко фумаролы выделяют холодный газ с температурой около 100 о С и ниже. Такие выделения называют мофетами (от латинского слова «испарение»). Для их состава характерны углекислый газ, который, скапливаясь в низинах, представляет смертельную опасность для всего живого. Так, в Исландии в 1948 г. при извержении вулкана Гекла углекислый газ накопился в ложбине у подножия вулкана. Находившиеся там овцы погибли.


Извержение вулкана Безымянный, расположенного южнее вулканов Ключевская Сопка и Камень на Камчатке. Он считался потухшим, однако 22 сентября 1955 г. неожиданно начал извергаться. При извержении газово-пепловые облака достигли высоты 5-8 км. З1 марта 1956 г. гигантской силы взрыв снес вершину вулкана, образовался кратер до 2 км в диаметре. Взрыв произошел под углом 450 к горизонту и был направлен к востоку. Взрыв был такой силы, что в км от вулкана уничтожил все деревья. Гигантское облако пепла и газов поднялось на высоту 40 км. Скорость расширения облака составляла 500 км/ч. В км от вулкана толщина слоя пепла достигла 50 см. После взрыва из кратера ринулись потоки раскаленных обломков породы, мгновенно растопившие снег. Образовались мощные грязевые потоки шириной до 6 км, все сметавшие на своем почти 100-километровом пути, вплоть до реки Камчатки. Отмечено, что такое катастрофическое извержение очень характерно для вулканов, «молчавших» многие сотни и даже тысячи лет.


Предвестники извержения Предвестниками извержения являются вулканические землетрясения, которые связаны с пульсацией магмы, продвигающейся вверх по подводящему каналу. Специальные приборы регистрируют изменения наклона земной поверхности вблизи вулканов. Перед извержением меняются местное магнитное поле и состав вулканических газов, выделяющихся из фумарол.



Организуется надежная система оповещения органов управления промышленных предприятий и населения об угрозе извержения вулкана. у подножия вулканов запрещается строительство предприятий, жилых зданий, автомобильных и железных дорог. Вблизи вулканов запрещается производство взрывных работ.





Закрепление: 1. Самую большую опасность при извержении вулкана представ­ляют: а) раскаленные лавовые потоки; б) палящие лавины; в) тучи пепла и газов ("палящая туча"); г) взрывная волна и разброс обломков; д) водяные и грязекаменные потоки; е) резкие колебания температуры.


1. Самую большую опасность при извержении вулкана представ­ляют: а) раскаленные лавовые потоки; б) палящие лавины; в) тучи пепла и газов ("палящая туча"); г) взрывная волна и разброс обломков; д) водяные и грязекаменные потоки; е) резкие колебания температуры.




2."Палящая туча" - это: а) тучи пепла, поднимающиеся на большую высоту; б) тучи раскаленного газа под большим давлением, исходящие из жерла вулкана; в) тучи раскаленного газа и пепла, удерживающиеся у самой поверхности земли; г) тучи раскаленного газа и пепла, поднимающихся на высоту до 75 км.

Вулканы представляют собой разломы на поверхности земной коры, через которые впоследствии выходит магма, превращающаяся в лаву и сопровождаемая вулканическими бомбами. Они встречаются абсолютно на всех континентах, однако на Земле есть места их особого скопления. Последнее обусловлено разнообразными геологически активными процессами. Все вулканы в зависимости от их места нахождения и активности разделяются на несколько основных категорий: наземные, подледниковые и подводные, потухшие, спящие и действующие.

Наука, занимающаяся их изучением, называется вулканологией. Это официальная дисциплина, признанная во всем мире.

Как правило, происходит с определенной регулярностью. При этом в атмосферу выбрасывается большое количество вулканических газов и пепла. Несколько сотен лет назад люди считали, что эти процессы вызваны гневом богов. В настоящее время человечество знает, что извержение носит естественный характер, и причины извержения вулканов кроются в глубоких слоях земли, где скапливается жидкая раскаленная магма. В отдельных местах она постепенно начинает подниматься по к поверхности. Обычная магма довольно легко пропускает различные газовые испарения, а потому лава выходит наружу относительно спокойно. Все это выглядит таким образом, как будто бы она выливается.

Кислая магма, являющаяся более плотной по своей структуре, удерживает газовые испарения гораздо дольше, в результате чего формируется высокое давление, и извержение вулканов происходит в форме большого взрыва. Данное явление также может быть спровоцировано движением и землетрясениями.

Извержение вулканов наземного типа вызывает формирование смертоносных различных по своей мощности. Они состоят из раскаленного газа и пепла и несутся по склонам с огромной скоростью. Помимо этого, происходит ядовитых веществ и потоков горячей лавы на поверхность. Последствия извержения вулканов подводного типа напрямую связаны с образованием смертоносных волн и цунами. Разломы, относящиеся к подледниковым, в результате своего крупного извержения, в зависимости от того или иного геолого-географического местонахождения, могут привести к образованию оползней, мощных и обрушению самих ледников. Извержение вулканов, как правило, связано с потерей земляного покрытия, водоемов, озер, рек, а значит, и питьевой воды.

Отдельно стоит отметить сбои в работе разнообразных инфраструктур, разрушение жилых зданий и нежилых хозяйственных помещений, голод и распространение разного рода инфекций.

Последствия извержения мощных вулканов оказывают прямое воздействие на изменение климата и могут спровоцировать наступление так называемой вулканической зимы. Пепел и газы, образовавшиеся при взрыве, достигнут атмосферного слоя и, как покрывалом, полностью накроют собой Землю. Лучи солнца перестанут проникать, а серная кислота в обрушится на поверхность. Эффект, который получится в результате таких процессов, будет схож с последствиями ядерной зимы. Извержения такого рода являются довольно редкими, и сегодня ученые делают все возможное, чтобы снизить вероятность их наступления.

Почему происходят извержения вулканов?

Красота и неукротимость извергающегося вулкана завораживающие действует и на туриста и на постоянного зрителя научно-популярных каналов. А вот людям, живущим в непосредственной близости к вулканическим конусам, всегда было – почему происходят извержения вулканов и можно ли как-то остановить этот процесс.

«Остановить» вулкан у человека точно не получиться, а вот ответ на вопрос «почему?», уже известен. Если коротко, то вулканизм – это процесс выхода на поверхность земной коры магмы.


Когда раскаленная, металлизированная, плазмообразная жидкость покидает недры Земли и соприкасается с воздухом или водой, ее называют «лавой». Но сути явления это уже не меняет. Тяжелая, «огненная река» испепеляет все, что встречается на ее пути. В качестве «бонуса» Жидкий Огонь сопровождают камнепады, пирокластические потоки и солидные дозы углекислого и сернистого газа.

Причины извержения вулканов (вулканизма)


Основная причина вулканизма – внутренне строение нашей планеты. Вы же помните с курса школьной географии, что нутро Земли – трехслойное. В него входят: ядро, мантия, земная кора. Верхняя часть мантии – астеносфера, имеет жидкую консистенцию. Именно она прорывает «оковы» земной коры и периодически «выползает» на поверхность Земли.

Материалы по теме:

Тайны вулканов

Почему прорывает? Земная кора не сплошная. Она разбита на блоки. Похоже на треснувшую, но не опавшую со сваренного вкрутую яйца скорлупу. Кстати, блоки называются литосферными плитами. Они медленно скользят по металлизированной жидкой магме – сходятся и расходятся, сталкиваются и наезжают один на другой.


Учитывая то, что литосферные плиты достаточно тяжелые – 5-80 км толщи горных пород, они осуществляют давление на жидкую магму. Поэтому при первой возможности – появившемся зазоре между двумя блоками, она быстренько выползает (выдавливается) на поверхность в виде тех самых – волшебной красоты «огненных рек».

Места вероятного извержения вулканов

Несмотря на неукротимый нрав вулканов, места выхода на поверхность лавы давно известны. Это – стыки или места взаимодействия литосферных плит. Там где блоки земной коры наиболее активно «наезжают» один на другой или «разъезжаются» в разные стороны, там магма и получает возможность вырваться из «темницы». В данной геологической реальности известны три места активного вулканизма.

Вулканом древние римляне именовали бога огня и кузнечного ремесла. В честь него был назван небольшой остров в Тирренском море, вершина которого извергала огонь и облака чёрного дыма. Впоследствии все огнедышащие горы стали называть в честь этого бога.

Точное количество вулканов неизвестно. Это также зависит от определения «вулкана»: например, существуют «вулканические поля», которые составляют сотни отдельных центров извержения, которые все связаны с одной и той же магматической камерой, и что может считаться или не считаться единственным «вулканом». Вероятно, есть миллионы вулканов, которые были активны на протяжении всей жизни Земли. В течение последних 10 000 лет на земле, по данным Смитсоновского института вулканологии, насчитывается около 1500 вулканов, которые, как известно, были активны, а еще большее количество подводных вулканов неизвестно. Существует порядка 600 действующих кратеров, в числе которых 50-70 извергаются ежегодно. Остальные называются потухшими.

Вулканы, как правило, имеют коническую форму с пологой подошвой. Формируются путём образования разломов или смещения земной коры. Когда часть земной верхней или нижней коры тает, образуется магма. Вулкан представляет собой, по существу, отверстие или вентиляционное отверстие, через которое эта магма и растворенные газы, которые она содержит, выходят. Хотя есть несколько факторов, вызывающих вулканическое извержение, преобладают три:

  • плавучесть магмы;
  • давление из растворенных газов в магме;
  • впрыскивание новой партии магмы в уже заполненную магматическую камеру.

Основные процессы

Давайте кратко остановимся на описании этих процессов.

Когда камень внутри Земли плавится, его масса остается неизменной. Увеличивающийся объём создаёт сплав, плотность которого ниже, чем плотность окружающей среды. Затем, в силу своей плавучести, эта более лёгкая магма поднимается к поверхности. Если плотность магмы между зоной ее генерации и поверхностью меньше, чем плотность окружающих и вышележащих пород, магма достигает поверхности и извергается.

Магмы так называемых андезитовых и риолитовых композиций также содержат растворенные летучие вещества, такие как вода, диоксид серы и диоксид углерода. Эксперименты показали, что количество растворенного газа в магме (его растворимость) при атмосферном давлении равно нулю, но увеличивается с увеличением давления.

В андезитовой магме, насыщенной водой, находящейся в шести километрах от поверхности, около 5 % ее веса растворяется в воде. Когда эта лава движется к поверхности, растворимость воды в ней уменьшается, и поэтому избыток влаги отделяется в виде пузырьков. По мере приближения к поверхности все больше и больше жидкости выделяется, тем самым увеличивая соотношение газ-магма в канале. Когда объем пузырьков достигает около 75 процентов, лава распадается на пирокласты (частично расплавленные и твердые фрагменты) и взрывается.

Третий процесс, который вызывает вулканические извержения — это появление новой магмы в очаге, который уже заполнен лавой того же или другого состава. Это смешение заставляет часть лавы в камере двигаться вверх по каналу и извергаться на поверхности.

Хотя вулканологи хорошо знают эти три процесса, они еще не могут предсказать извержение вулкана. Но они добились значительного прогресса в прогнозировании. Оно предполагает вероятный характер и время извержения в контролируемом кратере. Характер выхода лавы основан на анализе доисторического и исторического поведения рассматриваемого вулкана и его продуктов. Например, вулкан, яростно извергающий золу и вулканические селевые потоки (или лахары), вероятно, будет делать то же самое в будущем.

Определение сроков извержения

Определение сроков извержения в контролируемом вулкане зависит от измерения ряда параметров, включая, но, не ограничиваясь ими:

  • сейсмическую активность на горе (особенно глубину и частоту вулканических землетрясений);
  • деформации грунта (определяемые с помощью наклона и / или GPS и спутниковой интерферометрии);
  • выбросы газа (выборка количества газа диоксида серы, испускаемого корреляционным спектрометром или COSPEC).

Превосходный пример успешного прогнозирования произошел в 1991 году. Вулканологи из Геологической службы США точно предсказали 15 июня извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах, что позволило своевременно эвакуировать авиабазу Кларка и спасти тысячи жизней.

Необходимо разобраться в том, что оно собой представляет. Согласно терминологии этим процессом является активная вулканическая деятельность, несущая огромную опасность для любой формы жизни в связи с массовым выбросом на поверхность пепла, лавы и раскалённых обломков. Длиться извержение может на протяжении от двух-трёх часов до нескольких лет. Бывают случаи, когда магма остывает в жерле, из которого так и не выходит. Наукой сейчас выделяются такие типы как гавайский, стромболианский, везувианский и купольный.

Ни для кого не секрет, что наша планета вовсе не является полностью твердокаменной, и под оболочкой (известной как литосфера), толщиной около восьмидесяти километров, находится слой мантии. Именно в ней кроется основная вулкана. Дело в том, что литосфера полностью укрыта разломами. В то же время температура мантии составляет несколько тысяч градусов. И при приближении к ядру она увеличивается. В связи с разницей температур горячие массы лавы движутся по направлению вверх, а холодные, наоборот, опускаются.

Теперь несколько слов о том, как происходит извержение вулкана. Когда горячая, но уже остывающая мантия достигает нижнего уровня литосферы, она еще некоторое время движется под ней горизонтально, перемещая Следует отметить, что от них могут откалываться куски. Как только одна плита наползает на другую, нижняя оказывается погруженной в мантию и начинает плавиться. Поскольку магма имеет гораздо меньший вес по сравнению с раскалёнными породами, она постепенно начинает подниматься вверх и накапливаться в так называемых очагах. Со временем ее объем увеличивается, и она в поисках свободы постепенно занимает трещины в литосфере. Рано или поздно земная кора в самых слабых местах прорывается, и магма выходит наружу.

Причина извержения вулкана во многом кроется в дегазации магмы. Дело в том, что в очаге она находится под действием высокого давления. В тех местах, где так называемая земная пробка сравнительно слабая, происходит извержение. Во время этого процесса магма теряет газы. Они являются горючими, поэтому в жерле взрываются и воспламеняются. Иногда магма не находит выхода на В этом случае из вулкана лава просто вытекает. Иногда она просто постепенно остывает на глубине.

Подводя итоги, следует отметить, что главная причина извержения вулкана — это выброс магмы из очагов на поверхность земли в результате и действия высокого давления. Если новые порции раскаленного вещества не поступают, вулкан может уснуть на неопределенное время. Если же очаги начнут заполняться опять, он возобновит свою деятельность.

Извержения вулканов зачастую приводят к гибели людей и животных, а также к значительным разрушениям зданий и сооружений. Лава вместе с другими раскалёнными веществами стекает по горным склонам и сжигает на своем пути все. Как бы далеко ни зашло в своем развитии человечество, единственным спасением от извержения остаётся полная