Факультет

Студентам

Посетителям

Вулканы

Канал в земной коре или трещина, через которую из недр Земли к поверхности поднимаются постоянно или периодически горячие газы, расплавленный материал горных пород и обломочные продукты, называется вулканом.

Название вулкан относится также и к формам рельефа, построенным из вулканических продуктов.

Вулканы на Земле довольно разнообразны по характеру деятельности и по составу извергаемых ими материалов.

К одной из форм проявления вулканизма на земной поверхности относится образование трещин и излияние из них жидкой лавы.

Трещинные извержения, т. е. излияния жидкой лавы по всей длине трещин и распространение этой лавы во все стороны в виде сплошного лавового покрова (своего рода лавовые «наводнения»), сейчас можно наблюдать в значительных размерах только в Исландии. Так, в 1783 г. на юго-западной окраине Ватна-Ёкуля при извержении вулкана Лаки образовалась трещина длиной до 30 км; из неё вылились огромные лавовые потоки, распространившиеся к западу от трещины на 65 км, а к востоку на 45 км; лавой была покрыта площадь около 600 кв. км, а общий объём излившегося материала превышал 12 куб. км.

Однако трещинные излияния исторического времени не идут ни в какое сравнение с трещинными излияниями геологического прошлого. Исключительно широким распространением пользуются древние излияния вулканов (траппы) в Сибири (особенно в Тунгусском бассейне), встречающиеся на площади в 1,5 млн. кв. км. Миоценовые излияния базальтов на плато Колумбии (Америка) занимают площадь около 500 тыс. кв. км, главным образом в штатах Вашингтон и Орегон. До этих излияний район Колумбии был гористым; лавовые потоки, общая мощность которых здесь достигает 1 тыс. м, превратили страну в однообразную лавовую равнину, среди которой изолированными островами вздымаются прежние горы. В конце мела или в начале эоцена произошло мощное излияние базальтов, покрывшее в Индостане площадь в 650 тыс. кв. км. Мощность базальтов в разных местах этой территории колеблется от 30 до 750 м, но на побережье в Бомбейском районе достигает 3 тыс. м. Базальты, излившиеся в среднем мезозое (юра) в области Параны (Южная Америка), покрыли площадь в 750тыс. кв. км; объём излившегося материала здесь не менее 200 тыс. куб. км.

Сейчас на Земле господствуют не трещинные излияния, а так называемые центральные вулканы, извержения которых локализованы в одном пункте трещины. Среди них различают два основных типа. Тип щитовых (или, гомогенных) вулканов характеризуется излиянием очень жидкой базальтовой лавы, которая при застывании образует вокруг центра извержения плоские и низкие конусы (щиты), с углом склона не свыше 10°. Такой купол состоит из налегающих друг на друга более или менее многочисленных (в зависимости от количества происходивших извержений) и тонких (от нескольких сантиметров до одного метра) слоёв лавы; в центре купола помещается кратер с отвесными стенками, иногда заполненный отвердевшей лавой (застывшее лавовое озеро).

Действующих гомогенных вулканов на Земле мало. Лучшие примеры их можно видеть в Исландии и на Гавайских островах.

Наиболее характерен для современного вулканизма другой тип центральных вулканов — так называемые стратовулканы, в которых при извержении преобладают выбросы обломочных материалов, в результате чего из этих материалов вокруг центра извержения насыпается очень высокий конус слоистого строения, сложенный чередующимися пластами лавы и рыхлых продуктов.

Различие между гомогенным вулканом и стратовулканом, а также между разными видами стратовулканов в значительной мере обусловлено характером изливающейся лавы, определяющим собой и особенности взрывной деятельности. Лавы, состоящие, как известно, главным образом из силикатов, делятся на кислые (если они богаты кремнезёмом) и основные (бедные кремнезёмом). В кислых лавах SiO2 до 75%, в основных до 50%. Первые светло окрашены и обладают большой вязкостью, — следовательно, движутся медленно (не свыше 5 км в час); вторые — тёмные, очень жидкие, текучие и движутся гораздо быстрее (до 20—30 км в час), пока скорость эта не уменьшится в результате остывания и начавшихся процессов отвердевания. Из основных жидких и сильно нагретых (1200—1300°) лав выделение газов идёт беспрепятственно, и всё извержение протекает спокойно (гавайские вулканы). Выделение газов из кислых лав затруднено тем сильнее, чем выше вязкость лавы. Газы выделяются не непрерывно, а сперва накапливаются и затем уходят из лавы взрывами. У Стромболи взрывы следуют через правильные, но короткие промежутки времени. При ещё большей вязкости лавы и при ещё более низкой её температуре (около 1100°) поверхность лавы в кратере от соприкосновения с воздухом застывает; газы долго скопляются под этой коркой, и в результате получается взрыв огромной силы. Корка взлетает наверх, затем образуется новая, и после длительного периода покоя наступает новый сильный взрыв. Именно так действует Вулькано. Наконец, при очень вязкой лаве она, как пробка, выдавливается из кратера, а раскалённые и обременённые тяжёлыми частицами облака газов скатываются вниз по склону вулкана (Мон-Пеле). В двух последних случаях лава почти или вовсе не изливается, и всё извержение заключается в выбросе газов и твёрдых продуктов.

Один и тот же вулкан в разное время может иметь извержения разных типов.

Извержение вулкана, лава которого обладает средней вязкостью, совершается в известной последовательности. Прежде всего на поверхность вырываются газы. Выделение газов сопутствует всем фазам извержения от начала до конца. Они извергаются из кратера, трещин на склонах вулкана, а также и из лавового потока, когда тот появится.

Газы, вырывающиеся из вулкана, увлекают за собой мельчайшие брызги лавы, которые, отвердев, превращаются в вулканический пепел — тонкую пыль белого или серого цвета, образующую над вулканом дымовой столб, поднимающийся подчас на огромную высоту. У Везувия в 1872 г. высота такого столба была 5 км, у Кракатау в мае 1883 г. — до 11 км, а в августе того же года до 30 км. Вулканический пепел далеко разносится ветром; так, пепел Кракатау был отнесён в сторону от центра извержения (1883 г.) на 3 тыс. км. Но, разумеется, значительная часть пепла оседает на землю в ближайших окрестностях вулкана мощным слоем, иногда в несколько метров толщиной, и погребает под собой всё живое.

Так как «дымовой столб» состоит не только из пепла, но и газов и, в частности, паров воды, то в верхних частях его происходит конденсация паров воды, развиваются грозовые явления; ливень, низвергающийся на землю, захватывает с собой вулканический пепел, и на земле разливаются стремительные потоки густой грязи. Грязь эта, похожая на тесто, впоследствии высыхает, уплотняется, цементируется и даёт начало особой горной породе — вулканическому туфу; к ней примешаны и другие обломочные продукты извержения.

В состав рыхлых продуктов вулканического извержения входят не только брызги и куски лавы, но также и обломки всяких иных пород, лежавших на пути вырывающихся газовых струй.

Заключительная фаза извержения состоит в излиянии лавы из кратера или боковых трещин на склоне вулкана; впрочем, иногда лава только заполнит кратер, но не выльется из него. Когда лава поднимается на поверхность, давление на неё ослабевает и из неё выделяется огромное количество газов, образующих в лаве пузыри, которые после остывания лавы оставляют пустоты. Пузырей подчас так много, что текущая лава напоминает пену; застывшая пена превращается в пемзу.

Лавы с поверхности охлаждаются быстро; на них появляется корка, служащая прекрасным тепловым изолятором, вследствие чего под ней лава очень долго сохраняет высокую температуру и текучесть. Вытекание этих нижележащих частей приводит иногда к образованию под корой лавы огромных полостей типа пещер или даже тоннелей; на склоне доры Шаста в Калифорнии в лаве есть тоннель длиной свыше 1,5 км. Известны случаи, когда под застывшей корой лавы высокая температура сохранялась в продолжение 50—80 лет.

Только у текучих лав застывшая их поверхность характеризуется гладкостью и мягкостью очертаний («волнистая лава»). У вязких лав поверхность представляет целый хаос угловатых глыб, подобных тем, какие возникают при речном ледоходе в узких местах долин или при торошении морского льда. Образовавшаяся на лаве корка неоднократно взламывается, обломки её нагромождаются друг на друга, на эти глыбы выливаются иногда новые порции лавы и т. д.

Когда извержение закончилось, из трещин на склонах вулкана и на лавовых потоках ещё долго выделяются газы. И температура этих газов, и их состав со временем, по мере затухания вулканической деятельности, меняются. Выделения газов называются фумаролами.

Совершенно необычайного развития явление фумарол достигает в «Долине десяти тысяч дымов» на Аляске (в районе вулкана Катмай, 58° с. ш.): здесь из земли выходит несколько тысяч газовых струй, преимущественно водяного пара, с температурой от 100 до 650°.

Сейчас на Земле действует около.530 вулканов (из них 70 подводных). Потухших же вулканов во много раз больше.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: