Катастрофы в природе: вулканы. Гипотезы, факты, причины, последствия - Батыр Каррыев

Гавайский тип извержений преобладает в районах горячих точек, что характерно для действующего вулкана Питон-де-ла-Фурнез на острове Реюньон и в рифтовых зонах. Вулканический и пелейский типы извержения происходят в основном в зонах субдукции. Известны и исключения, например стромболианский тип извержения наблюдался в различных геодинамических условиях.

Процесс образования вулканического сооружения связан с понятием кальдеры. Это обширная циркообразная котловина с крутыми стенками и относительно ровным дном окруженная валом. Кальдеры образуются при мощных взрывных извержениях, при обрушении стенок кратера в процессе эрозии, гравитационном проседании тела вулкана из-за разгрузки магматического очага. Примером может служить кальдера в Лонг-Велли. Её размеры составляет 16х32 километра, а на поверхность поступило примерно шестисот кубокилометров вулканического материала.

По форме вулканические кальдеры схожи с ударными кратерами как на земной поверхности так и других космических телах. Это вносит определённую неопределенность при объяснении характера рельефообразующих процессов на внеземных объектах.

Извергающиеся вулканы могут быть подразделены в зависимости от строения кратеров. Сама форма вулканического образования определяется состоянием лав и их составом. По форме вулканические образования подразделяются на несколько типов.

Купольные вулканы образуются, когда вязкая магма не способна стекать со склонов и образует куполообразную возвышенность. Застывшая лава перекрывает вулканическое жерло перемычкой, которую в какой-то момент выбивает давление скопившихся газов. Такой купол формируется сейчас над кратером вулкана Св. Елены (Сент-Хеленс) на северо-западе США после извержения 1980 года.

Сложные (смешанные, составные) вулканы. При одновременном сочетании действия различных факторов образуются сложные вулканические образования. Это структуры с несколькими вершинами и кратерами. К ним относятся вулканы Хома в Кении, Пакая в Гватемале, Келимуту в Индонезии и другие.

Стратовулканы или слоистые вулканы это периодически извергающие вязкую и быстро застывающую лаву, пирокластические вещества из смеси горячего газа, пепла и раскалённых камней. При таком извержении образуется конструкция вулкана в виде конуса, на склонах которого предыдущие остывшие отложения магмы перекрываются новыми пластами. Они постепенно наращивают высоту и крутизну склонов вулкана. Застывающие выходы лавы из трещин формируют ребристые коридоры.

К стратовулканам относится Везувий и Этна в Италии, а в Японии – Фудзияма. Местоположение большинства стратовулканов связано с областями субдукции располагающимися вдоль границ тектонических плит. Также это континентальный вулканизм, к которому относятся Каскадные горы, Центральные Анды и вулканизм островных дуг Алеутских островов и Японии.

Щитовые вулканы формируются многочисленными выбросами лавы с пониженной вязкостью позволяющей ей растекаться на значительное расстояние. При этом образуется форма напоминающая щит с небольшим возвышением в центре – кратере, пологими склонами изрезанными ущельями и трещинами. Самый крупный действующий вулкан подобного типа на суше это Мауна-Лоа на острове Гавайи. Его основание занимает площадь в 7,5 тысячи квадратных километров. К ним щитовым относятся вулканы в Исландии, где извержения происходит по трещинам. Примером может служить щитовой вулкан Гекла, а крупнейшим щитовым вулканом на планете считается подводный массив Таму диаметром 625 километра и высотой в четыре километра. Он находится в 1600 километрах от берегов Японии в Тихом океане.

Шлаковый конус это относительно небольшое вулканическое образование конической формы с усечённой вершиной. При извержении таких вулканов крупные фрагменты пористых шлаков нагромождаются вокруг кратера слоями в форме конуса, а мелкие фрагменты формируют у подножия покатые склоны. С каждым новым извержением высота вулкана увеличивается. На суше это самый распространённый тип вулканов. В высоту они не превышают несколько сотен метров. К таким вулканам относится Плоский Толбачик в России образовавшийся на древнем щитовом вулкане.

Самый очевидный фактор, различающий вулканические образования, это их местоположение – на суше и под водой на Земле или на иных космических телах. Наземными считаются вулканы находящиеся на суше, вдоль разломов тектонических плит и на островах вулканического происхождения. Подводные вулканы расположены на дне Мирового океана и в отдельных случаях их деятельность приводит к образованию вулканических островов. Таковых в Мировом океане насчитывается более десяти тысяч.

Острова Вест-Мата и Мёдзин в Тихом океане вулканического происхождения. У берегов Японии обнаружены подводные кальдеры в островной дуге Идзу-Бонин (Izu-Bonin), а в восточном Хоккайдо расположена кальдера Кусхаро (Kussharo) размером 23х24 километра. Исландия это древнее вулканическое плато сохраняющее свою вулканическую активность.

Развитие космонавтики вписало в вулканологию новую страницу. Были обнаружены подобные земным вулканические образования на Венере и Марсе. На спутниках планет-гигантов найдены отличающиеся по природе возникновения и составу извергающегося вещества вулканические образования.

Безумная сила – страдают люди, ощущает планета

Везувий зев открыл – дым хлынул клубом – пламя

Широко развилось, как боевое знамя.

Земля волнуется – с шатнувшихся колонн

Кумиры падают! Народ, гонимый страхом,

Под каменным дождем, под воспаленным прахом,

Толпами, стар и млад, бежит из града вон.

Александр Пушкин, 1834 год

Постигшая древний город Акротири на острове Тира почти полторы тысячи лет назад трагедия повторилась при извержении Везувия в 79 году, а затем ещё много раз там, где рядом с вулканами возникали поселения людей. За историческое время количество пострадавших людей от извержений не известно и вряд ли когда-либо будет подсчитано точно. С одной стороны это происходило из-за того что в прошлом не было средств для передачи информации о трагедиях в следующие поколения, а с другой – грандиозные извержения как правило не оставляют живых свидетелей.

Пирокластические потоки и лахары, выбросы пепла и смертельных газов, обвалы и оползни, землетрясения и цунами вот неполный перечень поражающих факторов вулканических извержений. Одни из них действуют локально как, например, изливание лав и сход лавин. Другие, такие как выброс громадного количества пепла, способны оказать влияние на климат планеты на долгие годы отравив почву и водные ресурсы на обширной территории.

Выброшенный в воздух вулканом и затем осевший на землю материал называется тефрой. С течением времени рыхлый слой тефры уплотняется, цементируется и в зависимости от состава лавы образует брекчии, туфобрекчии или туфы. Изучение вулканических отложений – тефрохрология даёт ценный материал для определения времени древнейших извержений и их характера. Подобно древесным кольцам слои тефры маркируют геологические образования, позволяя лучше узнать об изменениях климата Земли.

Извержения стратовулкана и его поражающие факторы

В зависимости от силы извержения угрозу составляют различные его проявления. Первичные это те, которые свойственны только самим вулканам – вулканический пепел и бомбы, лава и пирокластические потоки. К вторичным относятся спровоцированные вулканической деятельностью гравитационные перемещения вещества – лавины, лахары, обвалы и оползни.

Вулканические бомбы. Твёрдые продукты извержения выбрасываются в воздух в виде пепла, небольших обломков и более крупных комков лавы. Попадая в воздух, в жидком или пластическом состоянии комки лавы быстро остывают и, в зависимости от вязкости лавы, образуют различные образования. Их размеры вирируются от миллиметровых образований – лапиллий, до многометровых кусков лавы – вулканических бомб, способных преодолевать расстояния до двадцати километров. Вблизи вулкана выпадают более крупные образования, а с удалением от него всё меньшие по размерам и весу.

Вулканические газы. Особенностью вулканических областей является происходящее как при извержениях так и в спокойные периоды интенсивное выделение различных газов. Выбрасываемые из кратера, трещин, лавовых потоков и пирокластических пород газы на 50—85% состоят из водяного пара, примерно 10% это двуокись углерода, около 5% сернистый газ и в меньшей пропорции другие газы включая некоторое количество соединений азота и хлористого водорода.