Какие бывают вулканы. Вулкан

1. Что вам известно о вулканах?

Вулкан – это образование на земной коре, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни. Вулканы в основном конусообразной формы.

2. Опишите, как вы представляете извержение вулкана.

Процесс выброса магмы, камней и газов на поверхность Земли.

3. О каких грандиозных извержениях вулканов вы знаете?

1 июня 1912 года началось извержение вулкана Катмай на Аляске, долгое время находившегося в состоянии покоя. 4 июня был выброшен пепловый материал, который, смешавшись с водой, образовал грязевые потоки, 6 июня произошел взрыв колоссальной силы, звук которого был слышен в Джуно за 1200 километров и в Даусоне за 1040 километров от вулкана. Через два часа произошел второй взрыв огромной силы и вечером - третий. Затем в течение нескольких дней почти непрерывно шло извержение колоссального количества газов и твердых продуктов. За время извержения из жерла вулкана вырвалось около 20 кубических километров пепла и обломков. Отложение этого материала образовало слой пепла толщиной от 25 сантиметров до 3 метров, а вблизи вулкана и значительно больше. Количество пепла было настолько велико, что в течение 60 часов вокруг вулкана на расстоянии 160 километров стоял сплошной мрак. 11 июня вулканическая пыль выпала в Ванкувере и Виктории на расстоянии 2200 км от вулкана. В верхних слоях атмосферы она разносилась по территории всей Северной Америки и выпала в большом количестве в Тихом океане. Целый год мелкие частицы пепла перемещались в атмосфере. Лето на всей планете выдалось значительно более холодным, чем обычно, поскольку в пепельной завесе задерживалось свыше четверти падавших на планету солнечных лучей. Кроме того, в 1912 году повсюду отмечались удивительно красивые алые зори. На месте кратера образовалось озеро с диаметром 1,5 километра – главная достопримечательность образованного в 1980 году Национального парка и заповедника Катмай.

Школа географа-следопыта

Вопросы после параграфа.

1. Опишите этапы извержения вулкана от образования трещин в земной коре до излияния лавы.

Перед началом извержения вулкана происходят вулканические землетрясения и образуются трещины в земной коре. Извержение начинается с выбросов газов, вулканического пепла и вулканических бомб. По трещинам и через кратер вулкана вверх с силой устремляется магма - сложный по составу огненно-жидкий расплав веществ глубинных слоёв Земли. Магма, излившаяся на поверхность Земли, называется лавой. Лава быстро остывает, превращаясь в плотную твёрдую горную породу.

2. Какие формы вулканов вам известны? Приведите примеры и найдите эти вулканы на карте. От чего зависит образование той или иной формы вулкана?

Щитовидные (щитовые) вулканы – вулкан Мауна-Лоа на Гавайях, где лава стекает прямо в океан; его высота от подножия на дне океана составляет примерно десять километров (при этом подводное основание вулкана имеет длину 120 км и ширину 50 км).

Шлаковые конусы – 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 извержением вулкан становится всё выше. Это самый распространённый тип вулканов на суше- несколько групп шлаковых конусов появились при последних извержениях вулкана Плоский Толбачик на Камчатке в 1975-76 и в 2012-2013.

Стратовулканы, или «слоистые вулканы» – периодически извергают лаву (вязкую и густую, быстро застывающую) и пирокластическое вещество - смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней; в результате отложения на их конусе (остром, с вогнутыми склонами) чередуются. Лава таких вулканов вытекает также из трещин, застывая на склонах в виде ребристых коридоров, которые служат опорой вулкана.- Этна, Везувий, Фудзияма.

Купольные вулканы – образуются, когда вязкая гранитная магма, поднимаясь из недр вулкана, не может стечь по склонам и застывает вверху, образуя купол. Она закупоривает его жерло, как пробка, которую со временем вышибают накопившиеся под куполом газы. Такой купол формируется сейчас над кратером вулкана Сент-Хеленс на северо-западе США, образовавшегося при извержении 1980 г.

Сложные (смешанные, составные) вулканы.

3. Какими значками обозначаются вулканы на карте?

На контурной карте вулканы отмечаются значком звездочки: Потухшие вулканы обозначаются звездочкой черного цвета, а действующие - красного.

4. По карте определите положение, название и высоту вулканов на материках. На каком материке нет действующих вулканов?

Вулкан Этна – восточное побережье Сицилии (Италия), высота 3323м.

Вулкан Сакурадзима – полуостров Осуми (Япония), высота 1117 м.

Вулкан Везувий – берег Неаполитанского залива в провинции Неаполь (Италия), высота 1281 м.

Вулкан Колима – запад Мексики, штат Халиско (Мексика), высота 3850 м.

Вулкан Галерас – недалеко от города Пасто (Колумбия), высота 4276м.

Вулкан Мауна-Лоа – остров Гавайи (США), высота 4170 м.

Вулкан Ньирагонго – африканские горы Вирунга (Демократическая республика Конго), высота 3470 м.

Вулкан Рейнир – округ Пирс (США), высота 4392 м.

Вулкан Тейде – остров Тенерифе (Испания), высота 3718 м.

Вулкан Санта-Мария – недалеко от города Кесальтенанго (Гватемала), высота 3772 м.

Вулкан Санторин – остров Тира (Греция), высота 367 м.

Вулкан Тааль – остров Лусон (Филиппины), высота 311 м.

Вулкан Папандайян – остров Ява (Индонезия), высота 2665 м.

Вулкан Ундзен – остров Кюсю (Япония), высота 1500 м.

Вулкан Попокатепетль – Дымящийся холм (Мексика), высота 5426 м.

В Австралии нет действующих вулканов как раз потому, что материк находится вдали от разломов. Австралия расположена в самом центре Австралийской плиты, и поэтому тектонические процессы, включая вулканизм, здесь почти не происходят.

5. В каких районах Земли расположены наиболее известные гейзеры? Узнайте их названия и главные особенности.

Долина гейзеров на Камчатке. Самыми крупными гейзерами на данный момент в долине остаются Грот и Великан, они выбрасывают до 60 тонн кипятка.

Один из самых знаменитых гейзеров в Йеллоустоун - Старый служака. Он извергается каждые 90 минут, выбрасывая на высоту 30–56 метров от 14 000 до 32 000 литров кипящей воды. Еще один знаменитый гейзер парка Йеллоустоун - гейзер Пароход. Он может извергать фонтан горячей воды и пара на высоту более 90 метров. Самый высокий и непредсказуемым гейзер в мире: интервал между извержениями колеблется от 4 дней до 50 лет.

На границе Чили с Боливией, на высоте 4320 метров над уровнем моря, в Андах находится самое высокогорное гейзерное поле в мире - Эль Татио.

Составьте презентацию о наиболее известном гейзере или вулкане, используя дополнительную литературу или интернет-ресурсы.

Задание является проектной деятельностью, требует самостоятельной работы.

Они по праву считаются самыми непредсказуемыми творениями природы. Иногда бездействующие, не вызывающие никакого внимания, иногда заполняющие все новостные полосы и значительно меняющие привычный уклад жизни мирного населения, вулканы представляют собой грозную стихию, время от времени напоминающую о себе. О том, какие бывают виды вулканов, и пойдет речь в этой статье.

Что это такое?

Что же такое вулканы? Слово уходит своими корнями в древнеримскую мифологию — это имя в римском пантеоне носил повелитель огня, В древнегреческой мифологии ему соответствовал бог-кузнец Гефест.

С научной точки зрения вулкан — это тектонический разлом в поверхности земной коры, дающий возможность магме, находящейся между корой и ядром, выходить на поверхность. При столкновении с окружающей средой из магмы образуется раскаленная лава и газ, который выделяется из фумарол — отверстий на склонах вулкана и около его кратера. Извержение сопровождается выбросом пепла в воздух. Остывая, лава каменеет, поэтому природа камней вокруг вулканов отличается от природы других скалистых образований.

Для измерения силы извержения используют специальную шкалу VEI (англ. Volcanic Explosivity Index) — показатель вулканической эксплозивности. Шкала оценивает каждое извержение от нуля до восьми баллов, основываясь на высоте пепельного столба и количестве выброшенного пепла.

Разновидности вулканов

Виды вулканов разделяют по самым разным признакам. Самая простая и распространенная классификация основывается на критерии активности. Таким образом, выделяют:

1. Действующие вулканы, к которым относятся те, об извержении которых есть достоверные исторические источники.
2. Спящие вулканы, не проявлявшие активности за исторический временной период, но извержение которых с научной точки зрения вероятно.
3. Потухшие вулканы, извержение которых практически невозможно.

Также выделяют виды вулканов, основываясь на их форме, характере извержения, типе кратера и прочем. Бывают вулканы грязевые, где вместо лавы на поверхность выходят грязь и метан, и подводные, расположенные на дне океанов.

Действующие вулканы

Каждое извержение вулкана является значимым событием и приковывает к себе внимание многих СМИ. Потухшие и действующие вулканы привлекают к себе внимание как со стороны ученых, так и со стороны туристов и сторонников экстремального отдыха.

Среди самых активных действующих вулканов можно назвать вулкан Мерапи в Индонезии, Эйяфьятлайокудль в Исландии, Мауна-Лоа на Гавайях, Таль на Филиппинах, Фуэго и Санта-Мария в Гватемале, Сакурадзима в Японии и многие другие. Широкую известность также получили сицилийский вулкан Этна, неаполитанский Везувий, принесший гибель Помпеи, а также Фудзияма, часто упоминаемый в японской культуре.

Нельзя не отметить и Килиманджаро — высочайший вулкан в мире и наивысшую точку Африки, расположенный в восточной части континента. Килиманджаро на данный момент не считается потухшим вулканом, хотя и активным его тоже не называют.

Вулкан-гора

Потухшие списоккоторыхне менее богат интересными экземплярами, в широких кругах чаще всего воспринимаются как обычные горы. Их извержения происходили в доисторические времена, но, согласно научной теории, могут повториться снова, хоть и с небольшой вероятностью. Тем не менее, подсчитать эту вероятность практически нереально, любые цифры, приведенные по этому поводу, не имеют значимой конкретики.

Среди наиболее известных потухших вулканов можно выделить:

• Арарат — вулкан на востоке Турции, входящий в горную систему армянского нагорья. Имеет два конуса, которые называются Большой и Большой Арарат одновременно является наивысшей точкой нагорья.
• Аконкагуа — самый высокий потухший вулкан в мире. Одновременно является высочайшей точкой Америки (как Северной, так и Южной) и высочайшей точкой на Западном и Южном полушарии.
• Эльбрус — многие источники называют его потухшим вулканом. Эльбрус расположен севернее Большого Кавказского хребта и является высочайшей точкой России.
• Казбек — вулкан в восточной части Центрального Кавказа, стоящий на границе России и Грузии.
• Кара-Даг — горно-вулканический массив в Крыму. Его название в переводе означает «черная гора». Кара-Даг имеет несколько кратеров и застывших фумарол.

Это наиболее известные потухшие вулканы мира. Список можно продолжить многими другими вулканами, коих в природе неисчислимое множество.

Спит или затаился?

В вулканологии принято считать, что если за последние 100 000 лет вулкан не извергался ни разу, то он спящий. Некоторые исследователи называют их супервулканами. Такие выводы основаны на том факте, что спящие вулканы мира мало исследуются, а это чревато одним огромным извержением, которое запросто может уничтожить большую часть всего живого на планете.

Заключение

В целом потухших, действующих и спящих вулканов насчитывается очень много. Со стороны ученых возникает множество споров по поводу точного количества. Цифра может варьироваться от 500 до 1700, в зависимости от различных точек зрения, критериев, по которым разделяются виды вулканов. В любом случае нельзя отрицать, что вулканы играют немаловажную роль в жизнедеятельности человека, в туризме, культуре народов, мифологии. А также они иногда становятся факторами от которых напрямую могут зависеть жизни людей.

Классификация вулканов и извержений

Слово «вулкан» происходит от названия острова Вулкане (по имени древнеримского бога огня) в Средиземном море, образовавшегося из застывшей магмы. Наука, изучающая вулканы, носит название «вулканология».

Вулканы - это геологические образования над трещинами в земной коре, извергающие на поверхность лаву, вулканические газы, водяные пары, пепел, рыхлые породы, камни (так называемые вулканические бомбы) и пирокластические потоки. Лава составляет сравнительно небольшую часть общих выбросов. Большая часть вулканов представляет собой гору, внутри которой находится разлом поверхности. Как известно, внешнее ядро Земли состоит из жидкой массы чрезвычайно высоких температур - расплавленных базальтов и металлов.

Среди вулканологов существует особая классификация вулканов: по форме, степени активности, местонахождению и т. д. В зависимости от степени вулканической активности вулканы подразделяют на действующие, спящие и потухшие. Действующим принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в эпоху голоцена антропогенового периода кайнозойской эры. Понятие активный достаточно неточное, так как вулканы, имеющие фумаролы (шипящие трещины, извергающие газ), некоторые ученые относят к активным, а некоторые - к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими - на которых они маловероятны.

Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считаются действующими. Общее количество действующих на Земле вулканов - 1343, причем многие из них подводные, а их активность приводит к образованию островов из застывшей лавы. Так, в 1963 г. в результате извержения подводного вулкана у юга Исландии возник остров Суртсей. В феврале 1971 г. в Тихом океане около острова Новые Гебриды произошло извержение подводного вулкана Каруа. Во время взрыва облако из дыма и пепла поднималось на высоту 1 км. По нескольку раз в минуту из воды вылетали крупные обломки горных пород. Примерно через сутки после начала извержения над поверхностью океана появился остров из пепла, достигавший высоты 1 м над приливным уровнем, длиной почти 200 м и шириной около 70 м. Поверхность этого вновь образованного острова была усеяна скальными обломками. Подводный вулкан Каруа за последние 150 лет извергался в третий раз и третий раз образовывал остров. Но пепел быстро размывается водой, и поэтому остров существует не более полугода.

Обычное место расположения вулканов - это разлом или соединение литосферных плит, т. к. здесь идет постоянное движение горячих пород, которые периодически выбрасываются на поверхность. Основные районы вулканической активности следующие: Южная и Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские и Курильские острова, Камчатка, Северо-Западная часть США, Аляска, Гавайские и Алеутские острова, Исландия, Атлантический океан. Больше всего действующих вулканов находится в Индонезии, где 77 из 200 огнедышащих гор извергались в исторически обозримые времена. Сам вулкан, а вернее, гора, в виде которой практически все его представляют, образуется из-за наслоений магмы и лавы, которые, охлаждаясь на воздухе, застывают.

Вулканическая активность - это наглядное проявление продолжающихся тектонических изменений нашей планеты. Теория «дрейфа континентов» позволяет предположить, что земная кора состоит из отдельных блоков - литосферных плит, которые медленно движутся в разных направлениях. Между земной корой и мантией находится достаточно тонкая (до 10 км) прослойка, называемая астеносферой. В ней породы находятся в частично расплавленном состоянии, поэтому астеносфера служит «смазкой», по которой движутся литосферные плиты. При движении плит происходит их столкновение (субдукция) и разрастание (спрединг). В результате движения плит в зонах субдукции и спрединга возникают землетрясения и повышается вулканическая активность.

Вулканы образуются над отверстиями и трещинами в земной коре и часто встречаются в местах столкновения двух тектонических плит как на суше, так и в море. Во время извержения магма подталкивается к земной поверхности в результате вдвигания тектонической плиты в так называемую магматическую камеру. Повышение давления выталкивает магму на поверхность.

По происхождению вулканы подразделяются на линейные и центральные. Линейные вулканы, или вулканы трещинного типа, обладают протяженными подводящими каналами, связанными с глубоким расколом коры. Как правило, из таких трещин изливается базальтовая жидкая магма, которая, растекаясь в стороны, образует крупные лавовые покровы. Вдоль трещин возникают пологие валы разбрызгивания, широкие плоские конусы, лавовые поля. Если магма имеет более кислый состав, образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать эксплозивные рвы протяженностью в десятки километров.

Формы вулканов центрального типа зависят от состава и вязкости магмы. Горячие и легкоподвижные базальтовые магмы создают обширные и плоские щитовые вулканы (например, Мауна-Лоа, Гавайские острова). Наиболее известный тип вулканов - конусный. При этом жидкая обжигающая магма вытекает из жерла и, застывая, формирует коническую форму с кратером на вершине. При следующем извержении новый слой пепла и лавы ложится поверх старого, и вулкан растет в высоту, напоминая дымящуюся гору. Если вулкан периодически извергает лаву или пирокластический материал, возникает конусовидная слоистая постройка, или стратовулкан. Склоны такого вулкана обычно покрыты глубокими радиальными оврагами - барранкосами. Вулканы центрального типа могут быть чисто лавовыми либо образованными только вулканическими продуктами - вулканическими шлаками, туфами и подобными образованиями, либо могут быть смешанными - стратовулканами.

Различают моногенные и полигенные вулканы. Первые возникли в результате однократного извержения, вторые - после многократных извержений. Вязкая, кислая по составу, низкотемпературная магма, выдавливаясь из жерла, образует экструзивные купола (игла Мон-Пеле, 1902 г.).

Отрицательные формы рельефа, связанные с вулканами центрального типа, представлены кальдерами - крупными провалами округлой формы, диаметром в несколько километров. Кроме кальдер существуют и крупные отрицательные формы рельефа, связанные с прогибанием под воздействием веса извергнувшегося вулканического материала и дефицитом давления на глубине, возникшим при разгрузке магматического очага. Такие структуры называются вулканотектоническими впадинами, депрессиями. Вулканотектонические впадины распространены очень широко и часто сопровождают образование мощных толщ игнимбритов - вулканических пород кислого состава, имеющих различный генезис. Они бывают лавовыми или образованными спекшимися или сваренными туфами. Для них характерны линзовидные обособления вулканического стекла, пемзы, лавы, называемых фьямме, и туфовая или туфовидная структура основной массы. Как правило, крупные объемы игнимбритов связаны с неглубоко залегающими магматическими очагами, сформировавшимися за счет плавления и замещения вмещающих пород.

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Еще совсем недавно «пробуждение огненного дракона» в недрах планеты казалось людям проявлением могущества сверхъестественных сил и гнева богов. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы:

Гавайский тип - выбросы жидкой базальтовой лавы, часто образуются лавовые озера. Лавовые потоки небольшой мощности растекаются на десятки километров;

Стромболианский тип - извержение более вязкой основной лавы, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя сравнительно короткие и более мощные лавовые потоки;

Плинианский тип - мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пемзовые и пепловые потоки. Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий;

Пелейский тип - характеризуется образованием грандиозных раскаленных лавин или палящих туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы;

Газовый (фреатический) тип - выбросы в воздух обломков твердых, древних пород, обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами;

Подледный тип - извержения, происходящие подо льдом или ледником, могут вызвать опасные наводнения, лахары и шаровую лаву;

Гидроэксплозивный тип - извержения, происходящие в мелководных условиях океанов и морей, отличаются образованием большого количества пара, возникающего при контакте раскаленной магмы и морской воды;

Извержения пепловых потоков, широко распространенные в недалеком геологическом прошлом, но не наблюдавшиеся человеком. В какой-то мере данные извержения должны напоминать палящие тучи или раскаленные лавины.

«Гора, извергающая адский пламень, несущая смерть и опустошение. Вулкан-убийца, вулкан-разрушитель…» - именно так принято называть проснувшиеся вулканы. Однако, вулканологи считают, что «огненные драконы» больше создают, нежели разрушают. Вулкан, по крайней мере, в момент своего зарождения, не гора, а, скорее, дыра. Отверстие в земной коре, через которое вырывается раскаленная магма. Застывая, она вместе с другими продуктами извержения - пеплом, обломками горных пород - образует конусообразные горы. Таким образом, вулканы строят сами себя, а также играют роль поставщика материалов, из которых создавалась и продолжает создаваться земная кора. Согласно подсчетам, общее количество действующих вулканов на Земле извергает ежегодно от 3 до 6 млрд, тонн вещества - приблизительно тысячу пирамид Хеопса. Во время извержений происходит обогащение почвы различными химическими элементами: калием, натрием, магнием, железом, алюминием. Она также обогащается и укрепляется упавшими на нее пеплом и песком. Конечно, нужны сотни и тысячи лет, чтобы все эти вещества под действием дождей, ветров, микроорганизмов были усвоены почвой, но результат получается замечательный.

Одной из нерешенных проблем проявления вулканической активности является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии. Такое плавление должно быть узколокализованным, поскольку прохождение сейсмических волн показывает, что кора и верхняя мантия обычно находятся в твердом состоянии. Более того, тепловой энергии должно быть достаточно для плавления огромных объемов твердого материала. Например, в США в бассейне реки Колумбия (штаты Вашингтон и Орегон) объем базальтов более 820 тыс. куб. км; такие же крупные толщи базальтов встречаются в Аргентине (Патагония), Индии (плато Декан) и ЮАР (возвышенность Большое Кару). В настоящее время существуют три гипотезы. Одни геологи считают, что плавление обусловлено локальными высокими концентрациями радиоактивных элементов, но такие концентрации в природе кажутся маловероятными. Другие предполагают, что тектонические нарушения в форме сдвигов и разломов сопровождаются выделением тепловой энергии. Существует еще одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твердом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится, и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.

После извержений, когда активность вулкана либо прекращается навсегда, либо он «дремлет» в течение тысяч лет, на самом вулкане и его окрестностях сохраняются процессы, связанные с остыванием магматического очага и называемые поствулканическими. К ним относят фумаролы, термы и гейзеры. В фумаролах - местах выхода горячих вулканических газов - вулкана Катиаи на Аляске (США) в 1912 г. была зарегистрирована рекордно высокая температура 6450 °C.

Ученые всего мира пристально следят за вулканами, отмечая даже мельчайшие проявления активности «огненного дракона». Это необходимо для того, чтобы своевременно подготовиться к извержению, исключив всевозможные неожиданности, приводящие к гибели людей или другим чрезвычайным происшествиям. Однако во время периода «спокойствия» вулкана его можно вполне свободно исследовать. Внутрь кратера часто спускаются скалолазы и исследователи, чтобы подробнее изучить это явление.

Наибольшую пользу от активности вулканов, расположенных на территории одной страны, сумели извлечь специалисты Исландии. Тепло огнедышащих гор используется здесь для обогрева оранжерей и даже жилых помещений. Вулканическому пеплу также нашли достойное применение - он является ценным удобрением для повышения урожая овощей и южных плодов.