Secvența de formare a produselor de erupție vulcanică. Idei generale despre vulcanism. Ce vom face cu materialul primit?

Erupție vulcanică- procesul prin care un vulcan aruncă resturi fierbinți, cenușă pe suprafața pământului, o revărsare de magmă, care, turnându-se la suprafață, devine lavă. O erupție vulcanică poate avea o perioadă de timp cuprinsă între câteva ore și mulți ani.

Erupțiile vulcanice sunt urgențe geologice care pot duce la dezastre naturale.

YouTube enciclopedic

1 / 2

Masa lichidă - magma - se adună în camere. Roca lichidă se ridică datorită densității sale mai mici. Pe măsură ce magma se apropie de suprafața Pământului, eliberează gaze dizolvate și creează o presiune suplimentară. Forțe enorme împing materialul prin așa-numitele orificii de ventilație la suprafață. Procesul poate fi exploziv sau chiar pentru o perioadă lungă de timp. Când magma ajunge la suprafață, se numește lavă.

O erupție vulcanică explozivă are loc atunci când există un conținut ridicat de gaz și magma este vâscoasă. Gazele explodează din magmă și o sparg în fragmente. Un amestec de gaze, cenușă fierbinte și bolovani este aruncat din coșuri atunci când hipertensiune arterială. Dacă magma atinge temperaturi foarte ridicate și produce puțin gaz, este mai probabil să conducă chiar la curgeri de lavă. Lava foarte lichidă poate trage și fântâni din pământ.

Erupție vulcanică în Islanda

Video pentru copii. Erupție vulcanică acasă. Experimente pentru copii

Subtitrări

Tipuri de erupții vulcanice

Tipuri erupții vulcanice, sunt denumite de obicei după vulcani celebri care prezintă un comportament caracteristic. Unele erupții vulcanice pot avea un singur tip în timpul unei anumite perioade de activitate, în timp ce altele pot prezenta o secvență de tipuri de erupții. Sunt diverse clasificări, printre care există tipuri comune tuturor.

tip hawaian

Erupțiile de tip hawaian pot apărea de-a lungul fisurilor și falii, ca în erupția din 1950 a Mauna Loa din Hawaii. Ele se pot manifesta și printr-o ventilație centrală, ca în erupția din 1959 a craterului Kilauea Iki de pe vulcanul Kilauea (Hawaii).

Acest tip se caracterizează prin revărsări de lavă bazaltică lichidă, foarte mobilă, care formează plată uriașă scut vulcanii. Materialul piroclastic este practic absent. În timpul erupțiilor de fisuri, fântânile de lavă sunt aruncate prin falii din zona de ruptură a vulcanului și răspândite în jos pe versant în fluxuri de putere redusă pe zeci de kilometri. Când are loc o erupție prin canalul central, lava este aruncată în sus câteva sute de metri sub formă de bucăți lichide, cum ar fi „prăjituri”, creând arbori și conuri de stropire. Această lavă se poate acumula în cratere vechi, formând lacuri de lavă.

O trăsătură caracteristică a acestui tip de erupție este exploziile puternice, adesea bruște, însoțite de eliberarea de cantități uriașe de tefra, formând curgeri de piatră ponce și cenușă. Erupțiile pliniane sunt periculoase deoarece apar brusc, adesea fără evenimente prealabile de avertizare. Erupțiile mari de tip plinian, precum erupția Muntelui St. Helens din 18 mai 1980 sau erupția Pinatubo din Filipine din 15 iunie 1991, pot arunca cenusa și gaze vulcanice zeci de kilometri în atmosferă. Erupțiile de tip plinian produc adesea fluxuri piroclastice cu mișcare rapidă.

Acest tip de erupție include și explozia grandioasă a vulcanului Krakatoa din strâmtoarea Sunda dintre insulele Sumatra și Java. Sunetul de la erupție s-a auzit la 5014 km distanță, iar coloana de cenușă vulcanică a atins aproape 100 km înălțime. S-au format valuri uriașe - un tsunami, cu o înălțime de 25 până la 40 de metri, din care au murit 40.000 de oameni în zonele de coastă. O calderă uriașă s-a format pe locul insulelor Krakatoa.

tip peleian

Erupția de tip Peleian se caracterizează prin formarea de avalanșe enorme fierbinți sau nori arzător, precum și creșterea unor domuri extruzive de lavă extrem de vâscoasă. Acest tip de erupție și-a primit numele de la vulcanul Mont Pelee de pe insula Martinica din grupul Antilelor Mici, unde, la 8 mai 1902, vârful unui vulcan inactiv anterior a fost distrus de o explozie și de o explozie grea încinsă. norul care a izbucnit din crater a distrus orașul Saint-Pierre cu 28.000 de locuitori. După erupție, din orificiu a ieșit un „ac” de magmă vâscoasă, care, după ce a atins o înălțime de 300 de metri, s-a prăbușit în curând. O erupție similară a avut loc la 30 martie 1956 în Kamchatka, unde vârful vulcanului Bezymyanny a fost distrus de o mare explozie. Un nor de cenușă s-a ridicat la o înălțime de 40 km, iar de-a lungul versanților vulcanului au coborât avalanșe fierbinți care, topind zăpada, au dat naștere unor puternice curgeri de noroi.

Tip gazos sau freatic

Erupții de tip gazos sau freatice (numite și Tip Bandaisan (Bandai).), în care fragmente de roci solide, străvechi sunt aruncate în aer (magma nouă nu erupe), este cauzată fie de gaze magmatice, fie este asociată cu apa subterană supraîncălzită. Activitatea freatică este de obicei slabă, dar au loc evenimente puternice, cum ar fi erupția din 1965 a vulcanului Taal din Filipine și La Grande Soufriere de pe insula Guadaluppe.

Tip sub-gheață

Tipul subglaciar de erupție se referă la vulcanii aflați sub gheață sau un ghețar. Astfel de erupții pot provoca inundații periculoase, lahar-uri și lavă cu bile. Doar cinci erupții de acest tip au fost observate până în prezent.

Erupția fluxurilor de cenușă

Erupții curge cenușă au fost răspândite în trecutul geologic recent, dar nu au fost observate de oameni în prezent. Într-o oarecare măsură, aceste erupții ar trebui să semene cu nori arzător sau cu avalanșe încinse. La suprafață ajunge o topitură magmatică, care, fierbinte, se sparge și lapilli-urile înroșite de piatră ponce, fragmente de sticlă vulcanică, minerale, înconjurate de o înveliș de gaz fierbinte, se deplasează în jos cu o viteză extraordinară. Exemplu posibil erupții similare s-ar putea să fi fost erupția din 1912 în zona vulcanului Katmai din Alaska, când din numeroasele crăpături s-a revărsat un pârâu de cenușă, răspândindu-se la aproximativ 25 km în vale, având o grosime de aproximativ 30 m. Valea a fost numită „Zece Thousand Smokes” din cauza cantității mari de abur degajat timp îndelungat din partea centrală a fluxului. Volumul fluxurilor de cenușă poate ajunge la zeci și sute de kilometri cubi, ceea ce indică golirea rapidă a centrelor cu o topitură acidă.

Erupții hidroexplozive

Erupțiile hidroexplozive apar în condiții de apă puțin adâncă ale oceanelor și mărilor. Ele se disting prin formarea unei cantități mari de abur care are loc atunci când magma fierbinte și apa de mare intră în contact.

tip islandez

Tipul islandez (de la vulcanii Islandei) se caracterizează prin ejecții de lavă bazaltică foarte lichidă care conține material piroclastic. De regulă, ei formează vulcani cu scut plat. Erupția are loc prin fisuri. (Hekla, Islanda). Un exemplu istoric de erupție de tip islandez a fost erupția Laki din Islanda din 1782.

Tip de crack de tunet

Acest tip a fost înregistrat în timpul erupției vulcanice de pe insula Palma din 1915. Apare pe vulcanii dom. Lava curge de-a lungul crăpăturilor care încep să iasă din camera de magmă, dar nu mai este vâscoasă. Când fisurile ajung la crater, apar erupții explozive (cu explozii). [ ]

Vezi de asemenea

Note

Literatură

• Yakushova A. F., Khain V. E., Slavin V. I. Geologie generală. 

Editat de V. E. Khain. 

p.  140. Clasificarea erupțiilor vulcanice. - M.: Editura Universității de Stat din Moscova, 1988. - 448 p. ISBN 5-211-00131-1

Legături Structuri și formațiuni vulcanice) Caldera (lat. calderaÎn plus, insula separă două plăci tectonice, plăcile europene și cele americane. Coloana traversează clar întreaga insulă. Europa și America se depărtează una de cealaltă cu aproximativ doi centimetri pe an. Această linie marchează și cursul vulcanicului miez „Creasta Mid-Atlantică”. Magma trece prin crăpăturile dintre plăcile aflate în derivă la suprafața pământului. Munții submarin ies dincolo de mare în unele locuri. Și unul dintre aceste locuri este Islanda. Există peste treizeci de vulcani activi pe insulă. „Activ” înseamnă că vulcanii au erupt cel puțin o dată în ultimii 000 de ani.

Ultima erupție

- pe Grímsvötn - sa întâmplat În medie, vulcanii raportează o dată la cinci ani și arată locuitorilor ce înseamnă „forța naturală”.

Universitatea de Stat din Novosibirsk

Facultatea de Geologie și Geofizică

Departamentul de Geologie a Petrolului și Gazelor

Bak Elena Petrovna

Cursul 1, grupa 5504 :

Lucrări de curs

Subiect abstract

Vulcani: tipuri, structură, produse de erupție

Supraveghetor stiintific

Labekina Irina Alekseevna

Referent

Grinenko Maxim Igorevici

Novosibirsk ADNOTARE In aceasta

În cadrul cursului dat sunt asamblate materialele pe tema „Vulcani: tipuri, structură, produse ale erupției”, mai jos sunt prezentate motivele procesului luat în considerare și consecințele acestuia. Lucrarea este scrisă pe baza unui plan complex pe mai multe niveluri care conține unsprezece itemi de bază (inclusiv introducerea, concluzia și lista literaturii utilizate), inclusiv scopul și problema cercetării, precum și informații despre obiectele și subiectele cercetării. Este format din 20 de pagini, pe care 3 cifre (paginile 10, 12 și 16 în consecință). La sfârșitul cursului (la pagina 20) există o listă a literaturii utilizate.

Înainte de un curs de citire vă recomand să vă adresați unui CUPRINS

1. Introducere……………………………………………………………………4

2. Formularea temei și a problemei…………………………. 5

3. Schiță istorică………………………………………………………………………….6

4. Scopurile și obiectivele cercetării…………..…………………………..7

5. Obiecte și subiect de cercetare……………………………………7

6. Cunoștințe actuale în acest domeniu.

6.1. Tipuri de vulcani……………………….…... ……8

6.2. Structura vulcanilor………….….…………... ……11

6.3. Produse de erupție……………………………………… ……13

6.4. Vulcanii în slujba omului…………… …….14

6.5. Activitatea vulcanică pe Lună………..…… …….17

7. Metode științificeși instrumente de cercetare………… …….17

8. Legături cu alte probleme și sarcini……….. …….18

9. Locul acestui subiect în curriculumși subiecte ale Fondului Geologic de Stat al NSU……18

10. Concluzie…………………………………………………………………………………...19

11. Referințe……………………………………….……… ………….20

1.Introducere

Când aleg un subiect pentru munca mea de curs, am fost ghidat de întrebări precum: „Despre ce aș dori să știu mai multe?” și în același timp „Ce va fi interesant pentru colegii mei de clasă?” „. Și alegerea mea s-a stabilit pe vulcani.

Zeci de vulcani erup pe Pământ în fiecare an. Unele dintre ele ating proporții catastrofale, aducând dezastre nespuse oamenilor.

Acest fenomen natural unic și formidabil era de neînțeles pentru om în trecut și a dat naștere fricii și diferitelor superstiții. În zilele noastre, studiul științific și practic al vulcanilor face posibilă aflarea compoziției straturilor adânci ale Pământului și utilizarea lavei, apei calde și aburului în beneficiul uman. Dar nici acum oamenii de știință nu pot prezice debutul erupțiilor vulcanice.

Manifestările vulcanismului reprezintă una dintre cele mai caracteristice și importante procese geologice, care sunt de mare importanță în istoria dezvoltării și formării scoarței terestre. Nicio zonă de pe Pământ - fie un continent sau un șanț oceanic, o zonă pliată sau o platformă - nu s-a format fără participarea vulcanismului.

Vulcanii sunt plini de secrete. Și tot ceea ce necunoscut a atras întotdeauna omenirea. Si nu am facut exceptie...

2.Formularea temei și a problemei

În chiar vedere generală putem spune că vulcani- sunt formațiuni geologice care au apărut deasupra canalelor cilindrice sau a crăpăturilor din scoarța terestră, prin care erupe lavă fierbinte din intestinele Pământului (se deosebește de magmă prin faptul că aproape nu conține componente volatile, care, atunci când presiunea scade, sunt separate. din magmă și intră în atmosferă),

cenușă vulcanică, fragmente de rocă și gaze fierbinți. În funcție de relația dintre lava eruptă, cenușa, fragmentele de rocă și gazele, în jurul orificiului se formează o structură vulcanică de o formă sau alta. În timpul exploziilor foarte puternice, când au loc doar distrugeri enorme, nici măcar nu are loc.

Dacă urcați în vârful unui vulcan activ în starea lui de calm, puteți vedea crater(în greacă - castron mare) - o depresiune adâncă cu pereți abrupți, asemănătoare cu un castron uriaș. Fundul craterului este acoperit cu fragmente de pietre mari și mici, iar jeturile și gazele de abur se ridică din crăpăturile din fundul și pereții craterului. După erupție, craterul este distrus și se formează o depresiune cu pereți verticali - caldere .

În prezent, peste 4 mii au fost identificate pe tot globul. vulcani.

Vulcanii activi îi includ pe cei care au erupt și au prezentat activitate solfataria (eliberarea de gaze fierbinți și apă) în ultimii 3.500 de ani ai perioadei istorice. În 1980 erau 947.

Vulcanii potențial activi includ pe cei care au erupt acum 3500-13500 de ani. Sunt aproximativ 1343 dintre ele.

Vulcanii stinși condiționat îi includ pe cei care au fost inactivi cu 3500-13500 de ani în urmă, dar și-au păstrat formele exterioare (mai tinere de 100 de mii de ani).

Distinguți - vulcani reluați semnificativ de eroziune, dărăpănați, inactivi în ultimii 100 de mii de ani. Cu toate acestea, această împărțire este arbitrară, deoarece vulcanii care erau considerați dispăruți uneori își reiau brusc activitatea. Acesta a fost cazul, de exemplu, cu vulcanul Bezymianny din Kamchatka, care în 1955 a început să erupă complet neașteptat.

Locația vulcanilor pe Pământ nu este întâmplătoare, ci urmează anumite modele. Vulcanii sunt limitați în zonele scoarței terestre cu cea mai mică putere și cea mai mare mobilitate. Aceleași modele pot fi urmărite în trecutul geologic îndepărtat.

3.Schiță istorică

Puternice și maiestuoase, sumbre și amenințătoare în cele mai vechi timpuri, imaginile de neînțeles ale erupțiilor vulcanice au făcut o impresie puternică asupra oamenilor, iar vulcanii înșiși au stârnit frică și venerație superstițioasă.

Există multe legende asociate cu vulcanii. ÎN Grecia antică era zeul focului Hephaestus, grecii îl considerau patronul fierarului și un fierar priceput. Privind vârful fumegând al vulcanului de pe insula Gieru (în grupul Insulelor Eoliene din Marea Mediterană), ei credeau că acolo, în adâncul muntelui, Hephaestus făcea arme. Mai târziu, romanii au început să-l numească pe zeul focului Vulcan (în latină vulcanus - foc, flacără), iar insula Giera a fost redenumită Vulcano.

Numele „vulcan” a fost ulterior aplicat tuturor munților care aruncau foc, lavă și cenușă.

Biserica Catolică a învățat că vulcanii servesc drept locuri de pedeapsă veșnică pentru păcătoși. Și locuitorii din Java credeau că vulcanul Sumbing era „cuia” cu care insula era atașată de Pământ.

De-a lungul timpului, oamenii au încetat să idolatrizeze erupțiile vulcanice și au început să le studieze natura. Deja filozofi lumea antică gândit serios la cauzele erupțiilor vulcanice.

Prima ipoteză științifică despre originea vulcanilor îi aparține lui Aristotel. El a presupus că „pământul conține în adâncurile sale surse de vitalitate și de foc, ascunse de ochii oamenilor; au multe ieșiri de lumină - canale de evacuare pentru abur și foc, prin urmare Etna și insulele Eoliene (eoliene) erup „blocuri de pământ feros aprins”.

Încă din Renaștere începe studiul sistematic al vulcanismului. În diferitele ipoteze prezentate de oamenii de știință în secolele următoare, au existat multe incorecte și uneori naive, dar în general toate au contribuit la dezvoltarea științei vulcanilor. În timpul nostru, a fost creată o ramură independentă a geologiei - vulcanologia, care studiază activitatea vulcanilor, originea lor, produsele erupțiilor și modelele de plasare a munților vulcanici pe suprafața pământului.

La mijlocul secolului al XIX-lea, primul observator vulcanologic special din lume a fost creat pe versantul muntelui Vezuvius din Italia, al doilea a fost organizat în 1911 pe Insulele Hawaii - în vârf. vulcanul Kilauea.

Acum astfel de observatoare există în multe țări (Indonezia, Japonia, Filipine etc.).

În URSS, în 1935, a fost organizată o stație vulcanologică numită după academicianul Levinson-Lessing. Este situat în Kamchatka, în apropiere cel mai mare vulcan URSS - Klyuchevskoy Sopka. În 1962, a fost deschisă o a doua stație - la Vulcanul Avachinsky, lângă Petropavlovsk-Kamchatsky.

Vulcanologii sovietici au făcut o cantitate enormă de muncă studiind vulcanii. Lucrările academicianului A.N. Zavaritsky, membru corespondent al Academiei de Științe a URSS B.I. Piip, profesorii V.I. Vlodavets, G.S. Gorshkov, S.I. Naboko, A.E. Svyatlovsky și alții reprezintă o contribuție neprețuită la știința Pământului.

4.Scopul și obiectivele cercetării

Activitatea multor vulcani este unul dintre cele mai periculoase fenomene naturale. Erupțiile vulcanice sunt adesea însoțite de dezastre, moartea unor orașe și sate întregi și distrugerea unor bunuri materiale enorme.

De exemplu, în 1883, când insula vulcanică Krakatoa s-a prăbușit, a apărut un val gigantic, ucigând 36 de mii de oameni pe coasta insulelor învecinate Java și Sumatra. În timpul erupției Muntelui Tamboro din Indonezia din 1815, potrivit unor surse, 57.925 de oameni, conform altora - aproximativ 92.000, în același timp, mari suprafețe de teren arabil au fost distruse pe insula Sumbawa, pe care se află vulcanul. , și pe insula vecină Lombok.

Uneori, bolile în masă apar din cauza erupțiilor vulcanice. Se știe că în Congo, în timpul erupțiilor vulcanice din perioadele ploioase, populația contractă o boală asemănătoare dizenteriei; în realitate, este o boală mai gravă și mai periculoasă. Când vulcanii erup, se eliberează gaze saturate cu HCl și SO 2, care se dizolvă în apa de ploaie și formează acizi. Aceștia ajung în corpuri de apă, iar această apă este apoi folosită pentru băut de către populație și provoacă boli grave.

Energia internă a Pământului, care este asociată cu activitatea vulcanilor, nu este supusă controlului uman. Dar oamenii iau diverse măsuri pentru a reduce efectele nocive ale activității vulcanice catastrofale. Cel mai simplu ar fi să te stabilești mai departe de locuri periculoase. Dar de multe ori oamenii nu pot merge departe de vulcani, în special pe insulele japoneze, filipineze, indoneziene și alte insule. Apoi, informațiile oportune din partea populației despre reluarea activității vulcanice devin deosebit de importante. Aceste măsuri se numesc protecție pasivă. Dacă vulcanul a început deja să funcționeze, atunci sunt utilizate măsuri eficiente pentru a proteja oamenii și bunurile materiale de căderi de cenușă, fluxuri de lavă de foc și alte fenomene periculoase activitate vulcanică. În acest scop, au fost organizate stații speciale și puncte de observare.

În unele cazuri, este posibilă protecția activă împotriva erupțiilor vulcanice. Constă în: 1) bombardarea cu aeronave sau artilerie a fluxurilor de lavă în mișcare și a pereților craterelor prin care curge lavă; 2) în crearea de baraje și alte obstacole în calea mișcării lavei;

3) în construirea de tuneluri către cratere pentru a drena apa din lacurile craterelor.

5.Obiecte de observare directa si subiect de cercetare

În această lucrare de curs, obiectul de studiu îl reprezintă vulcanii, iar subiectele sunt tipurile, structura și produsele lor de erupție.

6. Cunoștințe actuale în acest domeniu

6.1.Tipuri de vulcani

Fiecare vulcan activ are propriile sale caracteristici individuale. Mai mult decât atât, nu există doi vulcani complet identici, la fel cum printre populația de milioane de oameni a planetei noastre nu există doi oameni complet identici. Cu toate acestea, vulcanii pot fi grupați în grupuri cu caracteristici similare.

De exemplu, există trei tipuri de vulcani:

1) Vulcani din zonă. În prezent, astfel de vulcani nu apar, sau s-ar putea spune că nu există. Deoarece acești vulcani se limitează la eliberarea unei cantități mari de lavă pe suprafața unei zone mari; adică de aici vedem că au existat în primele etape ale dezvoltării pământului, când scoarța pământului era destul de subțire și în unele zone putea fi complet topită.

2) Vulcani cu fisuri. Ele se manifestă prin revărsarea de lavă pe suprafața pământului de-a lungul crăpăturilor sau crăpăturilor mari. În anumite perioade de timp, în principal în stadiul preistoric, acest tip de vulcanism a atins o scară destul de largă, în urma căreia o cantitate imensă de material vulcanic - lavă - a fost transportată la suprafața Pământului. Câmpuri puternice sunt cunoscute în India pe Podișul Deccan, unde au acoperit o suprafață de 5. 10 5 km 2 cu o grosime medie de 1 până la 3 km. Cunoscut și în nord-vestul Statelor Unite și în Siberia. La acea vreme, rocile bazaltice provenite din erupțiile de fisuri erau epuizate în silice (aproximativ 50%) și îmbogățite în fier feros (8-12%). Lavele sunt mobile, lichide și, prin urmare, ar putea fi urmărite la zeci de kilometri de locul revărsării lor.

Grosimea fluxurilor individuale a fost de 5-15 m În SUA, ca și în India, mulți kilometri de straturi s-au întâmplat treptat, strat cu strat, de-a lungul multor ani. Se numesc astfel de formațiuni plate de lavă cu o formă caracteristică de relief în trepte bazalt de platou sau capcane.

În prezent, vulcanismul cu fisuri este larg răspândit în Islanda (vulcanul Laki), Kamchatka (vulcanul Tolbachinsky) și pe una dintre insulele Noii Zeelande. Cele mai multe erupție majoră lava de pe insula Islanda de-a lungul fisurii gigantice Laki, lungă de 30 km, a apărut în 1783, când lava a ajuns la suprafață timp de două luni. În acest timp, s-au revărsat 12 km 3 de lavă bazaltică, care au inundat aproape 915 km 2 din câmpia adiacentă cu un strat de 170 m grosime. O erupție similară a fost observată în 1886 pe una dintre insulele din Noua Zeelandă. Timp de două ore, 12 cratere mici cu un diametru de câteva sute de metri au fost active pe un segment de 30 km. Erupția a fost însoțită de explozii și degajarea de cenușă, care a acoperit o suprafață de 10 mii km 2, în apropierea crăpăturii, grosimea învelișului a ajuns la 75 m Efectul exploziv a fost intensificat de eliberarea puternică a vaporilor din lac bazine adiacente fisurii. Se numesc astfel de explozii cauzate de prezența apei freatic. După erupție, în locul lacurilor s-a format o depresiune în formă de graben de 5 km lungime și 1,5-3 km lățime.

3) Tip central. Acesta este cel mai comun tip de magmatism vulcanic. Este însoțită de formarea munților vulcanici în formă de con; înălţimea lor este controlată de forţe hidrostatice. Ideea este că înălțimea h, la care lavă lichidă cu o densitate de p l , din camera magmatică primară, se datorează presiunii asupra acesteia a litosferei solide cu o grosime H si densitate ps . Această relație poate fi exprimată prin următoarea ecuație:

ghp s = gHp l

Unde, g - accelerarea gravitației.

( h- H)/ H=( ps- p l)/ ps

Expresie<h- H> și există o înălțime munte vulcanic 5h ; atitudine ( ps- p l)/ ps poate fi exprimat ca un anumit coeficient de densitate j , apoi 5 h = jH . Deoarece această ecuație leagă înălțimea vulcanului cu grosimea litosferei printr-un anumit coeficient de densitate, care este diferit pentru diferite regiuni, aceasta înseamnă că înălțimea vulcanului este diferită în diferite regiuni ale globului.

Rezumatul datelor despre activitatea vulcanică tip central, oamenii de știință au propus să clasifice vulcanii în funcție de natura activității lor (Fig. 1).

LA tip hawaian erupțiile includ Mauna Loa, Kilauea din Insulele Hawaii, unii vulcani din Islanda, Nyamlyagira și Niragongo din Africa. În multe privințe, Plosky Tolbachik din Kamchatka este aproape de tipul hawaian. Activitatea acestor vulcani este caracterizată printr-o revărsare calmă, fără explozii, de lavă bazaltică curgătoare și absența unor eliberări puternice de gaze și abur. Când craterul se revarsă, lava se revarsă și curge în jos pe versanți, formând șiroaie lungi. Pantele acestui tip de vulcani sunt foarte blânde;

Conform activității vulcanului Stromboli, tip strombolian erupții. Lava bazaltică a acestor vulcani este ceva mai vâscoasă decât cea a celor hawaieni, dar este încă destul de mobilă. Gazele vulcanice sunt eliberate din el cu explozii, formând bombe vulcanice învolburate. Nu există sau foarte puțină cenușă. Vulcanii conici cu vârful trunchiat constau din lave interstratificate și produse ale activității explozive, de ex. Sunt vulcani tipici stratificati (stratovulcani).

Pentru tip vulcanian erupțiile, așa cum sunt exemplificate de vulcanul Vulcano din Insulele Eoliene, sunt caracterizate de lavă vâscoasă andezită-bazaltică, care eliberează gaze cu dificultate. Adesea, lava înfundă craterul unui vulcan. Gazele se acumulează sub dopul vulcanic și izbucnesc cu mare forță, aruncând bombe, lapilli și cenușă. Bucățile de lavă vâscoasă nu se pot ondula în aer, dar când sunt răcite se sparg, luând aspectul unei cruste de pâine. În timpul erupțiilor, lava este de asemenea eliberată sub formă de fluxuri scurte. Lava solidificată are o suprafață blocată.

tip vezuvian erupțiile sunt apropiate de cea vulcaniană, dar diferă de aceasta prin activitate explozivă foarte puternică. Erupțiile vulcanice de acest tip sunt cauzate de o substanță puțin mai acidă, cu un număr mare siliciu și, prin urmare, lavă mai vâscoasă. Gazele și vaporii care se acumulează sub dopul de lavă au izbucnit în sus, aruncând afară număr mare cenușă, lapilli și bombe. Forma caracteristică a bombelor este sub formă de prăjituri plate și pâini cu suprafața crăpată (formele răsucite nu se formează din cauza stării vâscoase a lavei). Fluxurile de lavă sunt scurte și, de obicei, de formă neregulată. După tipul de structură, vulcanii aparțin stratovulcanilor. Tipul Vezuvian include Vezuviul și Etna din Italia, mulți vulcani din Kamchatka și Insulele Kurile.

tip plinian Erupția este o dezvoltare ulterioară a celei Vezuviane. Se caracterizează prin explozii puternice de gaz în sus, care se ridică la o înălțime de câțiva kilometri și apoi formează un nor în expansiune, în formă de coroana unui pin italian. Exploziile puternice duc la distrugerea conului vulcanic.

Caracteristicile erupțiilor vulcanice tip peleian(de la numele vulcanului Mont Pele) se datorează vâscozității foarte mari a lavei ejectate, care, atunci când se solidifică, înfundă ferm craterul vulcanului. Gazele la adâncime dezvoltă o presiune enormă, iar la final are loc o explozie colosală cu eliberarea de cantități uriașe de cenușă, bombe și gaze. Acest nor de gaz foarte încălzit, cu o temperatură de până la 700 0 C, umplut cu material de piatră, se rostogolește rapid pe panta vulcanului, aducând cu el distrugerea și moartea. În același timp, norul crește în sus într-o coloană uriașă ondulată. Astfel de nori de cenușă și gaze foarte încălziți se numesc nori arzător. Vulcanii de tip Peleian, pe lângă Mont Pele, includ Katmai în Alaska, Bezymianny în Kamchatka etc.

În cele din urmă, se disting erupțiile tip bandaisan(Bandai-San este unul dintre marii vulcani japonezi), care se caracterizează prin activitate pur explozivă, fără ca lava să iasă la suprafață sub formă de pâraie sau cupole. Craterul vulcanului este închis cu lavă vâscoasă, care nu permite gazelor și vaporilor să scape. Apoi, la un moment dat, are loc o explozie puternică, în urma căreia întreg vulcanul se prăbușește și o masă de lavă înghețată este aruncată afară. Lava proaspătă nu iese la suprafață. Aceasta include Krakatoa din Indonezia, precum și alți vulcani.

Tipurile de activitate luate în considerare includ vulcanii de tip central, care domnesc suprem în perioada modernă a vieții Pământului. Dar, în erele geologice trecute, au fost răspândite și erupțiile de tip fisură, care se caracterizează prin revărsarea de lavă din crăpăturile care se deschideau în scoarța terestră. În prezent, erupții de acest fel au loc în Islanda, deci vulcani cu fisuri numiți și vulcani tip islandez.

Nu trebuie să credem că unul și același vulcan funcționează doar într-un singur tip. Vulcanii trec printr-o anumită cale de dezvoltare în timpul vieții, astfel încât natura activității lor se schimbă și ea. Acțiunea unui anumit tip de vulcan este în esență temporară, deși acoperă perioade de timp de multe zeci și chiar sute de mii de ani. Modificările tipului de erupție sunt cauzate de modificări ale compoziției magmei venite din adâncurile Pământului și ale regimului termic. Așa, de exemplu, Vezuviul în timpurile istorice a erupt după tipul Stromboli, Vulcano, Plinian și a aruncat nori arzător.

6.2.Structura vulcanilor(Fig. 2)

Rădăcinile vulcanului, adică camera sa de magmă primară este situată la o adâncime de 60-100 km în stratul astenosferic. În scoarța terestră la o adâncime de 20-30 km există o cameră de magmă secundară, care alimentează direct vulcanul prin crater. Conul vulcanic este compus din produse ale erupției sale. În vârf se află un crater - o depresiune în formă de bol care uneori se umple cu apă. Diametrele craterelor pot fi diferite, de exemplu, la Klyuchevskaya Sopka - 675 m și la celebru vulcan Vezuviu, care a distrus Pompeii - 568m. După erupție, craterul este distrus și se formează o depresiune cu pereți verticali - o calderă. Diametrul unor caldere ajunge la mulți kilometri, de exemplu, caldera vulcanului Aniakchan din Alaska este de 10 km.

6.3.Produse de erupție

Când un vulcan erupe, se eliberează produse ale activității vulcanice, ceea ce poate fi lichid, gazos și solid .

Gazos , sau volatile joacă un rol important în activitatea vulcanică. În timpul cristalizării magmei la adâncime, gazele eliberate ridică presiunea la valori critice și provoacă explozii, aruncând la suprafață cheaguri de lavă lichidă fierbinte. De asemenea, în timpul erupțiilor vulcanice, sunt eliberate jeturi puternice de gaz, creând în atmosferă nori uriași de ciuperci. Un astfel de nor de gaz format din picături de cenușă topită (peste 700 0 C) și gaze, formate din fisurile vulcanului Mont Pelee, în 1902, a distrus orașul Saint-Pierre și 28.000 de locuitori ai acestuia.

Compoziția gazelor și concentrația lor într-un vulcan variază foarte mult de la un loc la altul și în timp. Ele depind de temperatură și, în cea mai generală formă, de gradul de degazare a mantalei și de tipul scoarței terestre. Potrivit oamenilor de știință japonezi, dependența compoziției gazelor vulcanice de temperatură este următoarea:

Temperatura, 0 C Compoziția gazelor (fără apă)

1200-800 HCI, CO2, H2O, H2S, SO

800-100 HCI, S02, H2S, CO2, N2, H2

100-60 H2, CO2, N2, SO2, H2S

60 C02, N2, H2S

Natura eliberării gazelor depinde de compoziția și vâscozitatea magmei, iar viteza de separare a gazelor din topitură determină tipul de erupție.

Lichid- caracterizată prin temperaturi în intervalul 600-1200 0 C. Este reprezentată de lavă.

Vâscozitatea lavei este determinată de compoziția sa și depinde în principal de conținutul de silice sau dioxid de siliciu. Când valoarea sa este mare (mai mult de 65%), se numește lavă acru , sunt relativ ușoare, vâscoase, inactive, conțin o cantitate mare de gaze și se răcesc lent. Un conținut mai scăzut de silice (60-52%) este tipic pentru medie lavă; Ele, la fel ca cele acide, sunt mai vâscoase, dar de obicei sunt încălzite mai puternic (până la 1000-1200 0 C) comparativ cu cele acide (800-900 0 C). De bază Lavele conțin mai puțin de 52% silice și, prin urmare, sunt mai lichide, mai mobile și mai curgătoare. Când se întăresc, la suprafață se formează o crustă sub care are loc o mișcare suplimentară a lichidului.

Solid produsele includ bombe vulcanice, lapilli, nisip vulcanic și cenușă. În momentul erupției, ei zboară din crater cu o viteză de 500-600 m/s.

Bombe vulcanice- bucăți mari de lavă întărită cu diametrul de la câțiva centimetri până la 1 m sau mai mult, iar în masă ajungând la câteva tone (în timpul erupției Vezuviului din 79, bombele vulcanice „lacrimile Vezuviului” au ajuns la zeci de tone). Ele se formează în timpul unei erupții explozive, care apare atunci când gazele conținute în ea sunt eliberate rapid din magmă. Bombele vulcanice vin în 2 categorii: 1, care a apărut din lava mai vâscoasă și mai puțin saturată de gaze; își păstrează forma corectă chiar și atunci când lovesc pământul datorită crustei de întărire formată la răcire. al 2-lea, formate din lavă mai lichidă, în timpul zborului capătă cele mai bizare forme, care devin și mai complexe la impact. Lapilli(lat. „lapillus” - piatră mică) - fragmente relativ mici de zgură cu dimensiunea de 1,5-3 cm, având diverse forme. Nisip vulcanic- constă din particule de lavă relativ mici (³ 0,5 cm). Se formează fragmente și mai mici, de 1 mm sau mai puțin cenușă vulcanică, care, așezându-se pe versanții unui vulcan sau la o oarecare distanță de acesta, formează tuf vulcanic. Emisiile puternice de cenușă, reducând radiația solară, provoacă o scădere a temperaturii. Astfel, erupția vulcanului El Chichon din Mexic în 1982 a dus la o scădere a temperaturii medii pe glob cu 2,5 0 C. Răcirea s-a produs după erupția vulcanului Pinatubo în 1991 în Filipine.

6.4.Vulcanii în slujba omului(Fig.3)

Energia internă a Pământului, cu care este asociată activitatea vulcanilor, nu este încă supusă controlului uman și, prin urmare, nu putem încă scăpa de acest fenomen formidabil. Dar oamenii găsesc mijloace diferite pentru a reduce acest pericol. În plus, omul a învățat să beneficieze de „vecinul său teribil”.

În primul rând, trebuie remarcat faptul că forțele vulcanice ale Pământului conțin o energie enormă. Consumul de căldură asociat cu erupții și izvoare termale, conform oamenilor de știință, este de aproximativ 8,4 . 10 17 până la 31.5 . 10 18 j pe an.

Energia termică de la vulcani a fost mult timp folosită pe scară largă în Islanda, țara gheață veșnică, care nu are rezerve de combustibil. Este, de asemenea, cea mai ieftină energie disponibilă.

Apa vulcanică fierbinte este utilizată pe scară largă în Japonia. Încălzește casele, încălzește solul în câmpurile de orez și grădinile de legume și, datorită conținutului semnificativ de săruri de amoniu și fosfor, este folosit ca îngrășământ.

Apa caldă nu este doar o sursă de căldură și diferiți compuși chimici. Multe dintre ele conțin substanțe care au proprietăți medicinale. De exemplu, s-a stabilit că apele fierbinți ale multor izvoare din Kamchatka și Insulele Kuril nu sunt inferioare în proprietățile lor balneologice față de ape minerale stațiuni celebre. Astfel, în Kamchatka, apele izvoarelor Nalachevo, care conțin arsenic, au câștigat mare faimă. Apele vulcanice calde sunt folosite în tratarea multor boli, inclusiv reumatism, diferite boli ale articulațiilor, ale sistemului nervos etc.

Activitatea vulcanică modernă este însoțită de formarea unui număr de zăcăminte minerale, dintre care unele apar în fața ochilor umani. suprafaţă. CU vulcani activi De asemenea, este asociată formarea amoniacului, acidului boric și a altor compuși chimici.

În vulcanii antici, a căror clădiri vulcanice mai mult sau mai putin distrus si sub care nu mai exista buzunare de lava in profunzime se gaseste un alt complex de minerale. Acestea sunt în principal minereuri metalice, inclusiv mercur, argint, antimoniu etc., zăcăminte de sulf și, desigur, lave în sine ca material de construcție. Erupțiile subacvatice produc depozite de spate islandeză (un material valoros pentru fabricarea instrumentelor optice) și uneori mangan și fier.

Formarea diamantului este asociată cu un tip special de activitate magmatică la adâncimi enorme (în natura sa explozivă, adiacent fenomenelor vulcanice).

Tot ceea ce am aflat despre vulcani sugerează că activitatea lor poate fi folosită într-o varietate de moduri. Mai mult, în unele cazuri aceste oportunități se dovedesc a fi complet neașteptate. De exemplu, cercetătorii din Sahara au pus problema folosirii vulcanilor dispăruți pentru a... creșterea cantității de precipitații. La prima vedere, propunerea pare pur și simplu ciudată. Cu toate acestea, există o legătură între precipitații și activitatea vulcanică din Sahara. Cert este că în trecutul recent, în clima deșertică din Sahara, vulcanii erau activi, iar apoi erau multe lacuri în aceste părți. Prin urmare, se presupune că scăderea bruscă a umidității observată în prezent este asociată cu încetarea erupțiilor vulcanice. Pe de altă parte, datele privind activitatea vulcanică modernă arată că erupțiile vulcanice sunt de obicei însoțite de precipitații puternice. De aici concluzia firească despre posibilitatea umidificării climatului prin reluarea artificială a activității vulcani dispăruți, de exemplu, folosind energia atomică.

6.5. Activitatea vulcanică pe Lună

Relativ recent (odată cu începutul explorării spațiului) s-a știut că vulcanismul este un fenomen cosmic, că este inerent tuturor planetelor. sistem solar. Ceea ce știm cel mai mult este vulcanismul Lunii. Există 517 cratere mari și multe mai mici cunoscute pe partea vizibilă a Lunii.

În noaptea de 3 noiembrie 1958, astronomii sovietici N.A. Kozyrev și V.E Ezersky au înregistrat erupția gazelor vulcanice dintr-unul dintre craterele lunare. Mai târziu, au descoperit activitate de fumarole (fumul „fumo”) într-un alt crater. Acest lucru arată că vulcanii de pe Lună continuă să funcționeze și astăzi.

7.Metode științifice și instrumente de cercetare

Una dintre metode cercetarea stiintifica este fotogrammetria. Fotogrammetria este împărțită în mod tradițional în două domenii principale: 1 – fotogrammetrie la sol (fototopografie); 2 – fotogrammetrie aeriană (fototopografie aeriană, fotogeodezie aeriană) și presupune studiul obiectelor și fenomenelor din imaginile lor fotografice obținute de camere specializate (fototeodolite, camere aeriene etc.) din puncte de pe suprafața pământului sau cu ajutorul aeronavelor.

În ultimele decenii, noi metode de fotogrammetrie bazate pe capacitatea de a vizualiza rezultatele teledetecției efectuate în afara intervalului vizibil al spectrului electromagnetic au suferit o dezvoltare rapidă. Unele dintre noile tendințe în teledetecție ar fi extrem de utile pentru studierea vulcanilor din Kamchatka și insulele Kurile. De exemplu, fotogrammetria radar - pentru că este complet lipsită de condițiile meteorologice, care, după cum se știe, sunt principalul obstacol în calea studierii vulcanilor Kamchatka și a Insulelor Kurile din domeniul vizibil. Fotogrammetria imaginilor în infraroșu (IR) obținute cu ajutorul camerelor termice moderne și al scanerelor IR termice ar putea oferi materiale suplimentare importante în studiul erupțiilor vulcanice și al precursorilor acestora. Dar la Institutul de Vulcanologie, Filiala din Orientul Îndepărtat a Academiei Ruse de Științe, metodele de fotogrammetrie tradițională au fost cele care au primit cea mai mare dezvoltare și aplicare și numai pentru că instrumentele, instrumentele și tehnologiile de cercetare în acest domeniu s-au dovedit a fi cel mai accesibil. Caracteristicile geometrice precise și parametrii dinamici ai erupțiilor vulcanice, determinați prin metode de fotogrammetrie, fac posibilă aprecierea obiectivă a naturii și amploarea evenimentelor în curs și contribuie la înțelegerea corectă a mecanismului erupțiilor.

Și complexul de studii vulcanologice utilizat pe „Vulcanologul” R/V atunci când studia vulcanii subacvatici din arcul insulei Kuril a inclus ecosondarea, sondajul hidromagnetic (HMS), eșantionarea sedimentelor de fund etc., ca metode obligatorii croaziere, au fost efectuate măsurători de debit de căldură, profilare gaz-hidrochimică continuă și studii hidrochimice.

La efectuarea cercetărilor geofizice, a fost utilizat un serviciu unificat de timp al navei. A făcut posibilă sincronizarea funcționării diferitelor echipamente de măsurare și aducerea rezultatelor măsurătorilor la coordonatele comune de timp și spațiu.

Există multe alte metode de studiere a vulcanilor, dar nu vom intra în detalii, deoarece acesta nu este subiectul principal al lucrării.

8. Legături cu alte probleme și sarcini

După acumularea de cunoștințe extinse și dezvoltarea unor metode speciale de studiere a vulcanilor, a apărut știința independentă a vulcanologiei. Vulcanologia este strâns legată de științe precum geologia, petrografia, mineralogia, geochimia, hidrogeologia, geofizica, termodinamica și parțial astronomia.

În vulcanologie se folosesc din ce în ce mai mult calcule și experimente precise, așa că în fața ochilor noștri se transformă într-o știință exactă. Și dacă colecțiile anterioare de articole ale vulcanologilor erau într-o oarecare măsură, în cuvintele unui non-vulcanolog, „reviste ilustrate cu nori de fum”, acum un rol important în ele este acordat cercetărilor precise bazate pe date din chimia fizică, geofizică. , și calcule matematice , modelarea fenomenelor vulcanice etc.

Vulcanologia a dezvoltat o nouă direcție, numită „vulcano-fizică” - studiul cantitativ al fenomenelor de erupție, studiul părților adânci ale aparatelor vulcanice folosind metode geofizice și stabilirea conexiunilor între fenomenele vulcanice externe și procesele la adâncimi mari.

Vulcanologii au adoptat realizările tehnologiei moderne. În craterul vulcanului Avachinsky sunt instalați senzori automati care înregistrează temperatura vulcanului. Datorită lor, vulcanologii din Kamchatka pot, fără să urce la crater, să monitorizeze în mod constant cum „se simte” vulcanul. Echipamentul de scuba este înlocuit cu vase subacvatice și batiscafe, care fac posibilă studierea manifestărilor vulcanismului subacvatic pentru o lungă perioadă de timp și la mare adâncime.

9. Locul acestei teme în programele și temele GHF

Acest subiect este studiat puțin în primul an al GHF. De asemenea, predau un curs de paleovulcanologie pentru studenți (Litasov Yu.D., 36 de ore). - ramură a geologiei care studiază activitatea vulcanică a erelor geologice trecute. Principalul subiect al paleovulcanologiei îl reprezintă structurile vulcanice antice (caldere, resturi de scuturi vulcanice etc.) și rădăcinile lor (de-a lungul cărora magma s-a ridicat la suprafața pământului), care pătrund adânc în Pământ și, spre deosebire de vulcanii moderni, disponibil pentru studiul direct asupra secțiunilor de eroziune ale structurilor vechi pliate.

10.Concluzie

Indiferent cât de neplauzibil ar suna, mi-a plăcut să scriu acest lucru de curs.

Nici măcar nu știu dacă am reușit să rezum cunoștințele primite și dacă am „spus” tot ceea ce era intenționat în cadrul acestui subiect. Aşa sper. Dar cu siguranță mi-am atins scopul, am învățat multe despre vulcani despre care nici măcar nu știam. De exemplu, toată lumea știe că există cratere pe Lună, dar nu știam că și ele erup. Această activitate vulcanică poate fi influențată de forțele cosmice. Și multe altele.

Dificultățile în finalizarea lucrării au fost lipsa de timp (dacă ar fi mai mult timp, s-ar putea formula mai bine gândurile și ideile) și faptul că biblioteca NSU are cărți despre acest subiect au fost prezentate în unul sau două exemplare și fuseseră deja sortate înaintea mea, așa că majoritatea cărților au fost duse la OIGGM SB RAS.

11.Referințe

3) Gușcenko I.I. Erupții vulcanice din întreaga lume. –M.: Nauka, 1979. (302 pagini)

4) Lebedinsky V.I. Vulcanii sunt un fenomen natural formidabil. –M.: Academia de Științe a RSS Ucrainei, 1963. (108 p.)

5) Lebedinsky V.I. Vulcanii și omul. – M.: Nedra, 1967. (204 pagini)

(din latină fluidus - fluid) -..1) componente lichide și gazoase, ușor mobile ale magmei sau soluțiilor saturate de gaz care circulă în adâncurile pământului. Se presupune că compoziția fluidului este dominată de vapori de apă supraîncălziți, fluor, clor, dioxid de carbon și multe alte substanțe sunt prezente...