Человечество все времена наблюдало извержения вулканов, но до недавнего времени не могло его объяснить. Первобытные люди списывали это явление на волю богов или проявление их гнева. Сегодня же каждый школьник знает, что извержение вулкана — процесс закономерный, и механизм процесса подробно рассмотрен. Сила его настолько велика, что ее невозможно подчинить, но ученые научились предсказывать всплески активности опасных точек на планете. Трагедию Помпей можно избежать благодаря развитию технологий и исследованиям. Сегодня мы расскажем, как происходит извержение вулкана и об их классификации.
Опасные регионы постоянно мониторятся и ученые могут с высокой точностью предсказать рост активности вулкана и время его извержения. Но чтобы тебе, как обывателю, было понятнее что же такое извержение важно знать типы вулканов.
Итак, какие же они бывают?
Из картинок в учебниках мы знаем, что вулкан — это высокая гора с расплавленной горячей магмой внутри и отверстием сверху. Но это лишь один из видов. Они бываю и в виде равнинных участков, и прячутся под видом невысоких холмов. Их всех объединяет наличие раскаленной магмы. Когда она вырвется наружу, то получает название лава, и состав ее в основном силикатный.
Внешний виду вулканов может быть разный, но строение у всех примерно одинаковое.
- Магматическая камера. Находится под земной корой. В ней накапливается магма и немного меняет состав, становится той самой вязкой и раскаленной субстанцией, что вытекает на поверхность по жерлу.
- Жерло вулкана. Имеет вид цилиндрического канала и располагается перпендикулярно к поверхности. Оно соединяет магматическую камеру и кратер.
- Кратер — воронкообразное отверстие, диаметр которого может достигать нескольких сотен метров. У действующих вулканов эта часть выглядит как выжженная пустошь, а у старых, например Diamond Head на Гавайях покрыта растительностью. Или же превращается в озеро.
Очень редко у вулкана отсутствует один из элементов, но у большинства есть все три части. Вулканы классического типа выглядят как очень высокая конусообразная гора.
Мы рассмотрели классификацию по строению, теперь по активности.
- Потухшие. Извергались очень давно и имеют практически нулевую вероятность пробуждения.
- Спящие. Активность давно не проявляли, но есть возможность пробуждения.
- Активные. Человечество было свидетелем извержения и вероятность активизации очень высока.
Другой вид классификации делит вулканы по типу формирования.
- Купольные. Содержимое их магматической камеры очень вязкое и при извержении не стекает по склонам, а взрывается под давлением скопившихся газов. Верхушка такого вулкана разлетается на десятки километров вокруг. Поэтому они считаются едва ли не самыми опасными.
- Шлаковые. Самый распространенный тип. Во время извержения магма поднимается по жерлу и стекает по склонам и со временем остывает. Высота такого вулкана увеличивается с каждым извержением.
- Стратовулканы. Из таких вулканов выходит не чистая лава, а масса из породы, пепла, газов и камней. На склонах застывшая лава перемешана с камнями.
- Щитовые. Этот типа вулканов получил свое название по строению. Их склоны чаще всего пологие и имеют форму щита.
С типами и видами вулканов разобрались. А вот о механизме извержения пока не рассказали.
Как все происходит?
Ежегодно на Земле происходит около 45-50 извержений. И каждое из них проходит определенные этапы.
- Начало активности. Этот этап не имеет каких-либо внешних признаков, но сейсмографы фиксируют усиление подземных толчков.
- Выход газов и пепла. Свидетели могут наблюдать вырывающиеся из кратера клубы дыма с примесью пепла. Температура в такой момент достигает невероятной отметки в 800 градусов.
- Выделение магмы. Жидкая смесь из раскаленной породы, газов и камней может быть разной по плотности и иметь разную скорость распространения. В любом случае она выжигает все на своем пути.
- Оседание пепла. После активной фазы извержения есть два варианта оседания пепла: если пройдет дождь, то с дождевой водой на землю упадут кусочки застывшей лавы и пепел, и, если дождя не будет, что ближайшие территории может укрыть слой сухого пепла высотой до трех метров.
- Застывание лавы. При застывании лава образует очень твердый и толстый слой. Такой материал, может укрыть целый город, тем самым уничтожив его.
Мы привели схематическое описание процесса извержения вулкана. Чтобы суметь представить масштабы вероятной катастрофы, необходимо рассматривать случаи по отдельности. На Земле насчитывается более полутора тысяч надводных вулканических верхушек. О количестве подводных говорить никто не берется, так как процесс исследования морского дна гораздо сложнее, чем изучение суши. Но именно благодаря подводным вулканам могут появляться новые острова. Такими, например, являются Гавайские и Канарские острова.
Сейчас доподлинно известно, что наибольшее количество подводных вулканов находится на стыке Тихоокеанской литосферной плиты с другими. Эта зона получила название Тихоокеанское огненное кольцо. Данная плита очень активно двигается и потому постоянно сталкивается с соседними плитами, чем вызывает все новые извержения. Для того чтобы представить масштабы извержений, нужно представить размер самой большой подводной вершины Таму — ее площадь составляет 250 тыс. квадратных километров.
Извержения также подлежат классификации
Все извержения отличаются друг от друга и потому ученые выделили общие признаки и классифицировали их по признакам. Первым фактором для классификации приняли масштабы бедствия. По этому признаку выделили 5 классов, и они разнятся по объему выделяемой массы лавы:
- более 100 километров кубических;
- от десяти до сотни кубических километров;
- менее 10 км куб;
- менее одного километра кубического;
- до ста метров кубических.
Человеку, который не специализируется на вулканах, сложно разобраться в выделяемых объемах. Но для этого существует другой вид классификации по типу и составу материалов.
- Эффузивные наземные. Не имеют разрушающих взрывов, а лава просто растекается по поверхности.
- Эффузивные подводные. Взрывы отсутствуют вовсе, а лава растекается по дну океана.
- Эксплозивные. Сопровождаются сильными взрывами. Чаще всего так происходит куполообразное извержение. Лава же растекается очень медленно из-за своей высокой плотности. Ее скорость не превышает пары километров в сутки. Главная опасность такого извержения в первом взрыве.
- Экструзивные. Очень плотная или твердая магма под давлением выдавливается на поверхность и практически не растекается.
Не стоит думать, что все извержения будут придерживаться определенного сценария. Чаще всего они объединяют в себе несколько типов и даже распределяются по подкатегории.
Например, эффузивные можно разделить.
- Трещинные. Эти извержения происходят спокойно и без взрывов. Но лава, вытекая из трещин в земной коре, растекается на многие километры.
- Гавайские. Это извержение можно определить по наличию широкого кратера. Во время процесса выделяется очень мало газа, и они практически никогда не взрываются.
Эксплозивные имеют больше подвидов.
- Маарские — давно потухли, но взрывались с невероятной мощностью. Сейчас выглядят как провалы с плоским дном.
- Бандайсанские взрываются за счет сильного испарения воды в большом объеме. Магма в таких извержениях не выходит на поверхность.
- Кракатаутские. Неспокойное и сильное извержение с большим объемом газов с твердыми примесями. Лава не выходит на поверхность по причине глубины расположения. После извержения образуется невероятно глубокая воронка диаметром в несколько километров.
- Катмайские. Сопровождается образованием кислотного облака и срывом вершины.
- Мерапийские. Во время извержения выделяются раскаленные газ и пыль, лава превращается в пепел и разлетается на многие километры.
Как и процесс извержения не может проходить по определенному одному типу, так и выброс содержимого имеет смешанные типы.
Почему происходит извержение?
Теперь ты знаешь, как выглядит вулкан и как он может извергаться. Но почему это происходит? Основой всех извержений является сейсмическая активность под земной корой. Магма — это раскаленная масса, которая находится в постоянном движении под землей и при обнаружении трещин выходит наружу. Трещины же образуются в местах наименьшей стабильности коры.
Последствия извержений могут быть различными и не ограничиваться лишь видимыми разрушениями. Хотя и они доставляют немало хлопот и проблем людям. Одной из опасностей извержений можно назвать серные дожди. Если воздушные массы накопят влагу вместе с серными соединениями и перенесут на другие территории, то есть вероятность, что эта часть земной поверхности перестанет быть пригодной для жизни.
Описанные сценарии взрывов выглядят устрашающе, но это не предел возможностей магмы. Ужаснее будет взрыв супервулкана — это станет бедствием планетарного масштаба, что заденет все континенты и изменит климат на поверхности Земли. Супервулкан — не выдумка, а реальность. Например, одним из таких очагов сейсмической опасности можно назвать Йеллоустонский национальный парк в США.