Каковы причины извержения вулкана. Извержение вулкана Эйяфьятлайокудль. Определение сроков извержения

Вулканы - это геологические образования, которые возникают над трещинами земной коры. Этим обусловлено то, что через них на поверхность может выходить лава, газы и обломки пород. Такой процесс носит название «извержение вулканов».

Из-за чего происходит этот процесс?

Причины извержения вулканов - слои магмы, которая находится под ними. В обычных условиях она пребывает под большим давлением, а через трещины в коре выходит наружу. Для сравнения можно привести такой пример: если вы взболтаете бутылку с любым газированным напитком, а затем откроете, то содержимое очень бурно польётся наружу.

Как происходит извержение вулканов?

Предвестниками активности могут быть вулканические землетрясения и громкий шум. Начинается извержение обычно выбросом газов с частицами холодной лавы, которые постепенно сменяются раскалёнными обломками. Иногда эта стадия может сопровождаться излиянием лавы. Высота выброса колеблется от одного до пяти километров (самый высокий столб вещества возник во время извержения вулкана Безымянный на Камчатке - сорок пять километров). После этого выбросы переносятся на расстояния до нескольких десятков тысяч километров, а потом оседают на поверхность Земли. Иногда концентрация пепла может быть настолько высокой, что сквозь него не проникает даже солнечный свет. Во время извержения происходит чередование сильных и слабых выбросов лавы. Через некоторое время происходит кульминационный пароксизм - взрыв максимальной силы, после которого активность идёт на спад. Последствия извержения вулканов - десятки кубических километров вылившейся лавы, а также тонны пепла, который попадает как на поверхность, так и в атмосферу.

На какие группы делятся вулканы?

• По активности - потухшие, уснувшие, действующие.
• По форме трещин коры - центральные и трещинные.
• По внешнему виду вулкана - конусообразные, куполообразные, пологие щитовидные.

Каким бывает извержение вулканов?

Этот процесс тоже можно охарактеризовать с нескольких сторон. Например, по времени извержения бывают длительными (до нескольких столетий!) и кратковременными (несколько часов). Продукты извержения могут быть твёрдыми (горные породы), жидкими (лава) и газообразными.

Типы извержений

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.

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.

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

Вулкан – это геологические образования на поверхности земной коры. В этих местах на поверхность выходит магма и образует лаву, вулканические газы и камни, которые называют еще вулканическими бомбами. Наименование свое такие образования получили от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Вулканы имеют свою классификацию по нескольким признакам. По форме их принято делить на щитовидные, шлаковые конусы и купольные. Также они разделяются на наземные, подводные и подледниковые по своему местонахождению.

Для среднего же обывателя куда более понятна и интересна классификация вулканов по их степени активности. Различают действующие, спящие и потухшие вулканы.

Действующий вулкан – это образование, извергавшееся в исторический период времени. Спящими считают недействующие вулканы, на которых все же возможны извержения, а к потухшим относят те, на которых они маловероятны.

Однако вулканологи до сих пор не сошлись во мнениях, какой вулкан считать активным и потому потенциально опасным. Период активности у вулкана может быть очень протяжен по времени и способен продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет.

Почему вулкан извергается

Извержение вулкана – это по сути выход на поверхность земли раскаленных потоков лавы, сопровождающийся выбросом газов и туч пепла. Происходит это по причине скопившихся в магме газов. Среди них водяной пар, диоксид углерода, диоксид серы, сероводород и хлорид водорода.

Магма находится под постоянным и очень высоким давлением. Именно поэтому газы остаются растворенными в жидкости. Расплавленная магма, вытесняемая газами, проходит сквозь трещины и попадает в жесткие слои мантии. Там она расплавляет слабые места в литосфере и выплескивается наружу.

Вышедшую на поверхность магму называют лавой. Ее температура может превышать 1000оС. Некоторые вулканы при извержении выбрасывают тучи пепла, которые поднимаются высоко в воздух. Взрывная сила этих вулканов настолько велика, что наружу выбрасываются огромные глыбы лавы величиной с дом.

Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Извержения вулканов относят к геологическим чрезвычайным ситуациям.

На сегодняшний день существует несколько районов вулканической активности. Это Южная и Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские, Алеутские, Гавайские и Курильские острова, Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Исландия и практически весь Атлантический океан.