Извержения вулканов

Извержения вулканов

Совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в земной коре и на ее поверхности, называется вулканизмом.

Вулканизм может быть:

  • внутренним — когда магма не достигла земной поверхности, а вторглась по трещинам и каналам в толщи осадочных пород, приподняв их;
  • внешним - движение магмы с выходом се на поверхность.

Магма (от греч. magma — густая мазь) — это расплавленная масса преимущественно силикатного состава, которая образуется в глубинных зонах Земли. Очаги магмы находятся в мантии на глубине 50-70 км или в глубине земной коры. Достигая земной поверхности, магма извергается в виде лавы через трещины или жерла вулканов.

Лава отличается от магмы отсутствием газов, улетучивающихся при извержении.

В зависимости от условий и путей проникновения магмы на поверхность различают три типа вулканических извержении:

  • площадные извержения — извержения, которые привели к образованию обширных лавовых плато (плато Декан, Колумбийское плато);
  • трещинные извержения — извержения, которые происходят по трещинам (типичны для Исландии, а также срединно-океанических хребтов);
  • извержения центрального типа — извержения, которые связаны с определенными участками, находящимися, как правило, на пересечении двух разломов, и происходят по сравнительно узкому каналу.

Типичным и наиболее ярким выражением вулканизма на земной поверхности являются вулканы.

Вулканы представляют геологические образования, возникающие над каналами и трещинами в земной коре, по которым извергается на земную поверхность магма. Обычно вулканы — это отдельные горы, сложенные из продуктов предшествующих извержений.

Рис. 1. Строение вулкана: 1 — вулканическая бомба; 2 — канонический вулкан; 3 — слой пепла, золы и лавы; 4 — лайка; 5- жерло вулкана; 6 — силь; 7- магматический очаг; 8 — щитовой вулкан

Вулканы подразделяются на действующие, дремлющие и потухшие.

Вулканы, которые постоянно или периодически извергаются, называются действующими.

Уснувшими называют вулканы, об извержении которых нет сведений, но они сохраняют форму и под ними происходят локальные землетрясения.

Потухшими считаются вулканы, преимущественно разрушенные или размытые, без каких-либо проявлений вулканической деятельности на протяжении исторического периода. Это деление условное, так как неоднократно наблюдалось, что вулканы, считавшиеся потухшими, начинали действовать.

Извержения вулканов бывают длительными и кратковременными. Продукты извержения (газообразные, жидкие, твердые) выбрасываются на высоту 1-5 км и переносятся на большие расстояния. Концентрация вулканического пепла бывает настолько большой, что возникает темнота подобно ночной. Объем излившейся лавы достигает десятков кубических километров.

Всего в мире насчитывается 4 тыс. вулканов, из них действующих 540. На территории России действующие вулканы (всего 38) находятся на Камчатке и на Курильских островах. Наиболее известен Ключевский (4850 м) — самый высокий действующий вулкан Евразии, расположенный на востоке Камчатки. Очень активны по частоте и силе извержения вулканы Шевелуг, Безымянный, Нарымский, Ксудач.

Крупные, но потухшие вулканы находятся на Кавказе — Эльбрус (5642 м), Казбек, Арарат.

Последствия сильнейших вулканических извержений

Первичными поражающими факторами при извержении вулканов являются: воздушная ударная волна, летящие осколки, пепел, вулканические газы (диоксид углерода, оксид серы, водород, сероводород, иногда фтор, отравляющий источники воды), тепловое излучение, лава, движущаяся по склону со скоростью до 80 км/ч при температуре до 1000 °С и сжигающая все на своем пути.

Вторичные поражающие факторы — цунами, пожары, взрывы, завалы, наводнения, оползни. Наиболее частыми причинами гибели людей и животных в районах извержения вулканов являются травмы, ожоги (часто верхних дыхательных путей), асфиксия (кислородное голодание), поражение глаз. В течение значительного промежутка времени после извержения вулкана среди населения наблюдается повышение заболеваемости бронхиальной астмой, бронхитами, обострение ряда хронических заболеваний. В районах извержения вулканов устанавливается эпидемиологический надзор.

Наиболее опасные явлении, сопровождающие извержения вулканов, — это лавовые потоки, выпадение тефры, вулканические грязевые потоки, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча и вулканические газы.

Лавовые потоки — это расплавленные горные породы с температурой 900-1000°. Скорость потока зависит от уклона конуса вулкана, степени вязкости лавы и се количества. Диапазон скоростей довольно широк: от нескольких сантиметров до нескольких километров в час. В отдельных и наиболее опасных случаях она доходит до 100 км, но чаще всего не превышает 1 км/ч.

Тефра состоит из обломков застывшей лавы. Наиболее крупные именуются вулканическими бомбами, те, что помельче — вулканическим песком, а мельчайшие — пеплом. Выпадение тефры приводит к уничтожению животных, растений, а в отдельных случаях и к гибели людей.

Грязевые потоки — это мощные слои пепла на склонах вулкана, которые находятся в неустойчивом положении. Когда на них ложатся новые порции пепла, они соскальзывают по склону. В некоторых случаях пепел пропитывается водой, в результате чего образуются вулканические грязевые потоки. Их скорость может достигать нескольких десятков километров в час. Такие потоки обладают значительной плотностью и могут во время своего движения увлекать крупные глыбы, что увеличивает их опасность. Из-за большой скорости движения затрудняются проведение спасательных работ и эвакуация населения.

Вулканические наводнения. При таянии ледников во время извержений может очень быстро образоваться огромное количество воды, что и приводит к наводнениям.

Палящая вулканическая туча представляет собой смесь раскаленных газов и тефры. Поражающее действие ее обусловлено возникновением ударной волны (сильным ветром), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч, и валом жара с температурой до 1000°.

Вулканические газы. Извержение всегда сопровождается выделением газов в смеси с водяными парами — смесью сернистого и серного окислов, сероводорода, хлористо-водородной и фтористо-водородной кислот в газообразном состоянии, а также углекислого и угарного газов в больших концентрациях, смертельно опасных для человека. Выделение этих газов может продолжаться очень долго даже после того, как вулкан перестал выбрасывать лаву и пепел.

Около 200 млн человек проживают в опасной близости к действующим вулканам. При их извержении за последние 400 лет погибло свыше 300 тыс. человек.

Крупнейшие извержения вулканов

Извержения вулканов происходят реже, чем землетрясения, но также становятся гигантскими катаклизмами, имеющими планетарные последствия. Взрыв вулкана на о. Санторин (Эгейское море, 1470 г. до н. э.) стал причиной упадка процветающей на Восточном Средиземноморье цивилизации. Извержение Везувия (79 г. п. э.) привело к гибели Помпеи. Толщина пепла, покрывшего этот город, достигала 8 м.

Извержение вулкана Кракатау 27 августа 1883 г. (Индонезия) явилось крупнейшей экологической катастрофой XIX в. Извержение носило взрывной характер. Взрыв уничтожил 2/3 острова, образовался гигантский подводный кратер глубиной до 300 м. Грохот извержения был слышен в Центральной Австралии на расстоянии 3600 км. Вулканический пепел (до 50 млн т) поднялся на высоту 80 км, облетел весь земной шар и держался в атмосфере несколько лет. Это привело к снижению среднегодовой температуры на Земле на 0,5 °С. Цунами, которые возникли при взрыве вулкана, произвели разрушения на островах Ява и Суматра и погубили более 36 тыс. чел.

Однако самым сильным извержением исторического времени считается извержение вулкана Тамбора на о. Сумбава в Индонезии в 1815 г. Первоначальная высота вулкана (> 4000 м) после взрыва уменьшилась до 2850 м. В атмосферу было выброшено более 100 км3 горных пород, образовался кратер размером 6 х 6,5 км и глубиной 700 м. В течение грех дней территория, равная Франции, на которой проживали миллионы людей, была во власти кромешной тьмы. Общее число погибших составило несколько десятков тысяч человек.

В XX в. самая крупная вулканическая катастрофа произошла в марте 1956 г. на Камчатке. Извержение также носило взрывной характер, в результате чего была снесена вершина вулкана Безымянный и выброшено на высоту до 45 км количество пепла, превышающее 6,5 млрд м3 На расстоянии свыше 10 км толщина слоя вулканического песка и пепла достигала 0,5 м. Образовался раскаленный лавовый поток мощностью 20-30 м и длиной 18 км.

Профилактические мероприятия по борьбе с извержениями вулканов состоят в изменении характера землепользования, строительстве дамб, отводящих потоки лавы, в бомбардировке лавового потока для перемешивания лавы с землей и превращения ее в менее жидкую (и соответственно малоподвижную) массу и других способов. Тем не менее опыт борьбы с извержениями вулканов, потоками лавы, селями весьма незначителен. Практически невозможно в настоящее время точно предсказать начало извержения любого вулкана и интенсивность извержения. Уроки прошлого, которые могли бы помочь предотвратить гибель людей, снизить экологический и материальный ущерб от стихии, не учтены надлежащим образом.


Смежные предметы