Опыт работ на действующем и одном из самых опасных вулканов Камчатки - Шивелуче заставил не только проникнуться огромным уважением к этой впечатляющей силе природы, но и начать ещё больше восхищаться мужеством вулканологов. Специалисты по вулканам, часто рискуя жизнью, добывают ценнейшие сведения о самом эффектном явлении нашей планеты - вулканизме. В этой статье я бы хотел бы дать небольшое введение теме вулканических извержений, рассказав о том, какие бывают вулканы.
Вулкан - эффузивное геологическое образование, имеющее выводное отверстие или трещины, из которых горячая лава и вулканические газы поступают (или поступали ранее) на поверхность из недр планеты.
Слово «вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня — Вулкана (лат. Vulcanus или Volcanus[2]). Его мастерская была на острове Вулькано (Италия).
Вулканология — наука, изучающая вулканы. Вулканолог — учёный, изучающий вулканы.
Материал из википедии
Все вулканы имеют типовое строение:
- Самый глубинный элемент любого вулкана - магматическая камера (магматический резервуар) — заполненная расплавом горных пород полость в земной коре, где происходят процессы дифференциации и кристаллизации магмы;
- Жерло вулкана — вертикальный или почти вертикальный канал, соединяющий очаг вулкана с поверхностью земли;
- Кратер вулкана — чашеобразное или воронкообразное углубление на вершине или склоне вулканического конуса, вызванное вулканической активностью. Некоторые вулканы имеют несколько небольших кратеров;
- Лавовые потоки — излияния расплавленной породы из жерла на поверхность Земли во время мощного извержения вулкана. Потоки жидкой базальтовой лавы могут распространяться на большие расстояния от жерла, более вязкие типы лавы образуют более короткие и толстые лавовые потоки.
Вулканы распространены по всему земному шару. На настоящий момент известно около 1000 (по некоторым оценкам - до 1500) действующих вулканов. Самое крупное и плотное скопление вулканов наблюдается вдоль западной островной линии Тихого океана, берегов Индонезии и западного побережья Америки, формируя незамкнутое "Тихоокеанское огненное кольцо".
Собственно, в первую очередь вулканы классифицируются по своей активности:
1. Действующие вулканы - это вулканы, которые извергаются в настоящее время или могут извергнуться в будущем. Примером таких вулканов являются почти все вулканы Камчатки (Ключевская Сопка, Шивелуч, Мануа-Лоа, Сан-Педро и др.);
2. Спящие вулканы - это вулканы, который не проявляют никакой активности, но с признаками существования на глубине магматического очага, на что указывают фумаролы и горячие минеральные источники. К таковым относят, например, вулкан Тейде на Канарских островах и Йеллоустоун в США. В апреле 2025 года стало известно, что вулкан Утурунку в боливийской провинции Сур-Липес, который считался спящим более 250 тысяч лет, на самом деле, всё ещё активен. Учёные выяснили, что в магматических камерах под горой материал медленно поднимается к поверхности, а вулкан демонстрирует "признаки жизни": сейсмическую активность и выбросы газа.
3. Потухшие вулканы - это вулканы, которые сохранили свою форму, но не проявляли признаков активности в течение исторического периода. Для таких вулканов характерны размыв и уничтожение кратера, глубокие барранкосы на склонах, нарушенная форма вулканической постройки. В качестве примеров можно привести Мауна-Кеа, Охос-дель-Саладо,Серро-Нелли, Алтар и др.
Важным отличительным признаком любого вулкана является его форма. Чаще всего вулкан сильно выделяется из окружающего пейзажа, так как имеет свою характерную форму.
По форме вулканов выделяется четыре принципиальных типа:
1. Трещинный вулкан - вулканический аппарат, имеющий вид зияющей трещины, расщелины или цепи конусов вулканов. Извержение происходит вдоль всей трещины или в отдельных её частях;
Трещинный вулканизм обычно связан с двумя явлениями:
- рифтовыми зонами - Исландия и Восточно-Африканский рифт;
- разломами вулкана (от набухания и сползания склонов) — является частью структуры щитовых вулканов (своего рода "субвулкан").
2. Щитовой вулкан - тип центрального вулкана пологой формы, образовавшегося в результате извержения гавайского типа. Вулканическая постройка состоит из тонких слоёв многократных излияний высокотемпературной жидкой лавы и ничтожного количества перестилающихся с ней рыхлых продуктов. Имеет форму пологого выпуклого щита c углом наклона склонов до 8°. В качестве примеров можно привести вулканы Мауна-Лоа и Килауэа на Гавайских островах.
3. Стратовулкан - тип вулкана, имеющий коническую форму и сложенный из множества затвердевших слоёв лавы и вулканического пепла. Характеризуется высокой, крутой формой и периодическими взрывными извержениями.
Типичные примеры: Шивелуч, Ключевская сопка, Этна, Везувий и др.
При этом, для стратовулканов также характерно "дымить" - извергать небольшие пепловые выбросы (то, что может пройти в обход лавовой пробки + продукты дегазации лавы).
4. Кальдерный вулкан - вулкан, который образует обширную цирко-образную котловину (кальдеру). Выделяют два типа кальдер: (1) Кальдеры взрыва (взрывные) - небольшие кальдеры, образующиеся при мощнейших взрывах при извержении; (2) Кальдеры обрушения (гравитационные) - более распространённый тип, возникает при оседании по разломам, окаймляющим очаг, а также в теле вулкана.
Форма вулкана является закономерным следствием структурной позиции магматического очага, а также состава исходной магмы - который в свою очередь определяет тип извержения. Всего известно 4 типа вулканических извержений:
1. Плинианский - тип извержения, при котором имеют место мощные и продолжительные выбросы фрагментированной лавы в виде газово-пепловой смеси под большим давлением. Плинианские извержения являются самым энергетически насыщенным видом вулканической активности, сопровождаются массивными пепловыми осадками на больших площадях вокруг вулкана и на значительном удалении от него.
Причиной резкого выброса является состав исходной магмы - обычно это андезитовые вулканы с относительно-вязкой магмой. Постепенно происходит медленное выдавливание вязкой лавы из кратера с её постепенным "уплотнением". Рано или поздно формируется лавовая пробка, прорыв которой приводит к резкому извержению "взрывного" типа. Яркими примерами вулканов для которых характерен данный тип извержений являются Везувий и Шивелуч. На Шивелуче нам удалось в режиме реального времени наблюдать и слушать как происходит выдавливание лавы из кратера вулкана.
2. Пелейский тип извержения. Данный тип получил своё название от вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника, уничтожившего в 1902 году прибрежный город Сен-Пьер вместе со всем его населением. Характеризуется образованием грандиозных раскалённых облачных лавин «палящих туч», а лава ещё более вязкая чем при плинианском типе и застывает прямо в жерле, в то время как снизу неумолимо прибывает новая магма с раскалёнными газами.
Интересно, что резкий выброс относительно вязкой лавы может привести к такому феномену, что лава не успевает растечься. При катастрофическом извержении вулкана Мон-Пеле произошло выбрасывание столба вязкой лавы, которая застыла в виде "обелиска" высотой более 300 метров, который к сожалению очень быстро разрушился.
3. Стромболианский тип - это тип вулканического извержения с относительно слабыми взрывами. При стромболианских извержениях раскалённые пеплы, лапили и вулканические бомбы выбрасываются на высоту от десятков до нескольких сотен метров. Извержения бывают небольшими или средними по объёму, со спорадической силой. Этот тип извержения назван в честь итальянского вулкана Стромболи.
Взрывы при стромболианском типе извержения связаны с разрушением газовых «пузырей» или «снарядов», которые поднимаются по магматической колонне с глубины нескольких километров. Вместе с извергающейся лавой выбрасываются лавовые «бомбы». Извержения происходят ритмично: после взрыва следует интервал покоя (минуты, десятки минут, иногда часы), затем происходит новый взрыв. Такие дискретные взрывы могут происходить на вулканах недели, месяцы, многие годы и даже столетия.
4. Гавайский тип - спокойное излияние жидкой базальтовой лавы, сопровождаемое слабыми взрывами. Извержения часто начинаются с лавовых фонтанов, которые могут достигать значительной высоты, и продолжаются потоками лавы, образующими лавовые реки. Гавайские извержения могут длиться месяцами, годами или даже десятилетиями, обеспечивая длительное накопление лавовых покровов. Это, наверное, единственный тип вулканических извержений который можно спокойно и длительно наблюдать в непосредственной близости от вулкана, и даже - успеть убежать со склона если начались лавовые излияния.
Помимо ярких и хорошо изученных вулканов на поверхности Земли есть целый ряд подводных вулканов - извергающихся на дне океанов, а также отдельный интересный и важный тип - грязевые вулканы. Оба этих явления заслуживают отдельного детального рассмотрения.
В целом, действующие вулканы это одно из немногих прямых свидетельств того, что магматические процессы по прежнему продолжаются и Земля так до сих пор до конца не остыла. Более того, я считаю что каждый геолог хотя бы раз в жизни обязан посетить действующий вулкан, потому что только когда смотришь на эту силу начинаешь действительно понимать, как стремительно могут протекать магматические процессы, видоизменяться земная поверхность и насколько мелким является человек по сравнению с этой великой силой природы.