Причины землетрясений и извержений вулканов кратко

Обновлено: 18.05.2024

По данным Смитсоновского института (США), на нашей планете существует 1532 вулкана. Однако, их количество вполне может достигать 6000, потому что многие из них наверняка скрыты под водами Мирового океана. По своей форме они бывают совершенно разными и чаще всего они потухшие. Но на сегодняшний день существуют и активные вулканы, которые время от времени извергаются и становятся причинами бедствий. Но из-за чего происходят извержения? У ученых уже давно был ответ на этот вопрос, но недавно ученые из Университета Майями дополнили его, открыв еще одну причину вулканических катастроф.

Какие бывают вулканы?

Для начала стоит поговорить о том, что такое вулканы и >какими они бывают. Вулканами принято называть геологические образования в местах, где находящаяся в глубинах земного шара горячая магма вырывается на поверхность.

Причины извержения вулканов

Как правило, вулканы извергаются из-за процессов, происходящих глубоко под Землей. Находящаяся внутри земного шара горячая магма постоянно циркулирует, то поднимаясь вверх, то снова опускаясь вниз. Если магма поднимается на место смыкания тектонических плит или территорию, где земная кора слишком тонкая, она вырывается наружу. В этом процессе также участвуют газы, которые становятся причиной возникновения взрывов.

Извержение вулкана Килауэа

Однако, по мнению американских ученых, вулканы также могут извергаться из-за продолжительных проливных дождей. В научной статье, опубликованной в журнале Nature , они объявили, что именно это стало причиной разрушительного извержения вулкана Килауэа на Гавайях, которое произошло в мае 2018 года. Сначала произошел первый взрыв, а потом последовали несколько месяцев высокой активности. Масштаб извержения был настолько огромный, что раскаленная лава выбрасывалась вверх на десятки метров, а высота пепельного облака составила более десяти километров.

Можно было бы посчитать, что причиной извержения вулкана стало повышенное давление магмы. Но в случае с вулканом Килауэа этого явно не происходило, потому что земля вокруг вулкана не вздувалась, как это обычно происходит при нарастании давления. Однако ученые обратили внимание, что перед извержением вулкана на Гавайях шли проливные дожди. По мнению ученых, вода вполне могла просочиться сквозь землю и запустить вулканические процессы на небольшой глубине.

Чтобы проверить свое предположение, ученые воссоздали события 2018 года на компьютере. Оказалось, что при просачивании влаги на глубину 1-3 километра, давление в грунте действительно могло сильно повыситься. Причем речь идет о десятикратном увеличении, что несомненно повлияло на активность вулкана.

Изучив исторические данные ученые обнаружили, что извержения многих других вулканов тоже происходили в после сезонов дождей. Так что, теперь ученым известен еще один факт о вулканах.

Если эта статья была для вас полезной, поделитесь ею со своими родственниками и и друзьями. Мы будет очень благодарны!

Извержение вулкана представляет собой явление, при котором из глубины Земли на земную поверхность выплескиваются потоки магмы и различные обломки горных пород. Магма, оказавшаяся на поверхности, называется лавой. Во время вулканического извержения из жерла также вырываются густые облака пепла. И в этих чёрных облаках могут сверкать молнии, за что явление именуют грязной грозой, хотя часто можно услышать и другое название - вулканические молнии. Автор фото - Ajith Kumar, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Описание

Вулканами называют такие небольшие (а иногда и большие) горы, имеющие жерло - вертикальный канал, ведущий сквозь земную кору вглубь литосферы (твёрдая оболочка планеты). Хотя, стоит заметить, не всегда вулканы являются горами, иногда они представляют собой лишь небольшую возвышенность, а иногда и вовсе возникают на ровном месте, хоть и очень редко. Но всех их объединяет то, что они могут извергать магму.

Если обобщить, то вулканы - это разломы не поверхности планеты, ведущие к мантии Земли, где и находится магма. И таких разломов на нашей планете очень много. Они имеются на каждом из континентов. А поскольку главная причина образования вулканов заключается в движении литосферных плит, то в некоторых регионах планеты образуются целые цепи этих объектов.

На наше счастье, большинство имеющихся на планете вулканов, в данное время угрозы не представляют, поскольку либо давно уже являются потухшими, либо спящими. К тому же, немалая их часть находится под водой, как правило, на дне океанов. Ну а наземные действующие вулканы также не очень всех беспокоят, поскольку извержения происходят с некоторой регулярностью, что позволяет предсказать их. Ну и по сейсмологическим приборам отследить это явление также не представляет особого труда.

Причины извержения вулканов

В глубинах нашей планеты происходит множество различных процессов. Многое там находится в непрерывном движении. Конечно, литосфера практически не изучена, но и имеющаяся информация позволяет утверждать, что процессы, происходящие в недрах Земли, крайне интересны. Вот из-за них-то в некоторых местах под землёй и скапливается большое количество магмы. А поскольку деваться ей оттуда некуда, то она начинает постепенно подниматься. Вулканы являются теми каналами, которые позволяют выплеснуть излишки магмы, снизив давление в некоторых участках литосферы.

Стоит заметить, что извержение не всегда бывает таким красочным, как многие думают. Дело в том, что сама магма бывает двух типов. Обычная магма хорошо пропускает газы, поэтому когда она поднимается по жерлу, не происходит никаких взрывов, разрушений и тому подобного. Она просто спокойно вытекает на поверхность. А вот кислая магма практически не пропускает газов, поэтому когда она поднимает вверх, образуется высокое давление, из-за чего извержение происходит в виде большого взрыва, в результате которого магма вылетает на земную поверхность. Автор фото - Walter Lim, ссылка на оригинал (фото было изменено).

Виды извержений

Последствия извержения вулканов

Извержения вулканов относят к очень опасным природным явлениям. Иногда последствия могут быть просто ужасающими. Но даже если обходится без разрушений и жертв, всё равно явление это наносит много вреда как природе, так и людям. Там, где проходит лава, остаётся выжженная земля на многие годы. Выбрасываемыми облаками пепла загрязняется воздух. Из облаков могут начать идти серные дожди. Также в результате этого явления загрязняются водоёмы, и если явление происходит в местах, где питьевой воды и так не хватает, то это может стать катастрофой.

Особо мощные вулканические извержения способны стать причиной бедствия не только на отдельно взятом клочке суши, а на огромных территориях. Да и всему миру могут доставить неприятности. Существует вероятность того, что поднимаемые в атмосферу облака пепла полностью покроют небо, закрыв доступ Солнца к земной поверхности. Из-за отсутствия тепла наступит зима, а на землю будут падать осадки, состоящие из серной кислоты, всё из-за того же пепла. К счастью, такие мощные извержения являются большой редкостью, да и меры противодействия им существуют.

Тектонические плиты
Движение тектонических плит является занимательным процессом, приводящим к опасным природным явлениям.

Землетрясение
Причиной возникновения землетрясений являются процессы, происходящие во многих километрах под землёй.

Основная причина происхождения землетрясений рассматривается в современной науке это тектонические движения которые происходят по одной из теорий плюмов. Т.е. из нижних слоев магма движется вверх, там остывая вновь погружается в глубь и данное движение происходит циклично повсеместно таким образом двигая тектонические плиты. А вулканы и землетрясения приурочены как. Читать далее

Автор, вы вводите народ в заблуждение. То, что причиной землетрясений является движение литосферных плит верно, но. Читать дальше

Землятресение возникает из-за тектонического движения в недрах Земли. Факторов, которые провоцируют это движение много: магнитные бури, вспышки на солнце, сильные затяжные дожди, перепады атмосферного давления, увеличение газов (аргона, родона, гелия и др.) в подземных водах.

Из серии зафиксированных в прошлом и текущем столетиях гигантских подземных ударов особенно запомнились землетрясения и цунами, которые произошли в Италии (1908 г.), на Камчатке и Курильских островах (1952), на Аляске (1969), в Гватемале (1976), Китае (1920, 1976, 2008), на Суматре (2010) и Гаити (2010), в Чили (1960 и 2010) и Японии (1923, 2011). На территории СССР, кроме известных Ашхабадского (1929 и 1948), Ташкентского (1966) и Спитакского (1988) землетрясений, оставили свой след Андижанское (1902), Кеминское (1911), Хаитское (1949), Муйское (1957), Газлийское и Дагестанское (1970, 1976, 1984) землетрясения 4,7,9 .

Великое землетрясение Канто и еще пять разрушительных землетрясений в истории человечества

Что произойдет в случае крупного извержения Фудзиямы

Особенности природного механизма землетрясений и вулканической деятельности

В целом землетрясения можно условно подразделить на четыре категории: тектонические, вулканические, обвальные и антропогенные. Обвальные землетрясения возникают как результат падения весомых антропогенных или космогенных объектов. Антропогенные – вызываются подземными и наземными взрывами, сопровождают добычу нефти, газа, угля и других видов минерального сырья, стимулируются растущими нагрузками строительной индустрии 6 .

Самые разрушительные из всех – подземные толчки тектонического происхождения.

Как известно, тепловой баланс Земли в основном слагают энергия солнечного излучения, радиогенное тепло распада радиоактивных химических элементов, энергия гравитационной дифференциации вещества ядра, мантии и литосферы, энергия приливного трения и замедления вращения нашей планеты. Судя по результатам двухсотлетнего изучения землетрясений и вулканических процессов, самая характерная особенность упомянутых выше источников энергии – их распределенный по всей массе земных недр характер воздействия на общий температурный режим недр планеты и отсутствие механизма или способа их концентрации для резко ударного (взрывного) проявления этой энергии в конкретных точках земных недр. Вместе с тем, пригодная для этих целей энергия должна быть практически неисчерпаемой, высоко концентрируемой и высвобождаемой со скоростью взрыва. Она должна обладать способностью быстро накапливаться и подпитываться дополнительными порциями энергии в промежутках между сейсмическими толчками и вулканическими проявлениями.

Как узнать, где сейчас происходит землетрясение

Под Тихим океаном нашли новый тип базальта

Зафиксированные GPS смещение береговой линии в районе городов Сантьяго и Консепсьон на 30 сантиметров и сантиметровые сдвиги средней части Южноамериканского континента к западу, а также подвижки поверхности в районе Буэнос-Айреса могли произойти только в результате макровзрыва и последовавших за ним серии других взрывов – 49 афтершоков, которые как гиганский вибратор обеспечили наблюдаемую подвижность пород Южно-Американского континента. Утверждения многих ученых и специалистов о том, что указанные всплески подземной энергии – результат разрешения физико-механических дислокаций пород литосферы, на наш взгляд, представляются маловероятными. Требуется иное объяснение подобным сфокусированным выбросам чудовищной энергии.

Новое извержение вулкана Мерапи: фото и видео

Прогноз землетрясений и активизации вулканов

Основу методики прогноза землетрясений и вулканической деятельности составляют текущие сейсмонаблюдения и накопленные данные предыдущих исследований. При этом учитываются установленные еще в XIX веке Алексисом Перре закономерности о приуроченности землетрясений (частоты их проявления) к новолуниям и полнолуниям и о том, что частота землетрясений возрастает при максимальном приближении Луны к Земле.

В процессе исследования территориального распределения эпицентров землетрясений и вулканов установлено, что основная их масса приурочена к сравнительно узким субмеридианальным поясам сейсмической и вулканической активности: Тихоокеанскому, Срединно-Атлантическому и Восточно-Африканскому, а также к субширотному Средиземноморскому, совпадающими с зонами глубинных разломов Земли.

Огненные реки

На базе собранных данных о землетрясениях планеты за последние 4,5 тысяч лет и извержениях вулканов за последние 12 тысяч лет А. В. Викулин (2011) совместно с другими авторами определил интервалы повторяемости землетрясений и время миграции их очагов. При этом рассчитана продолжительность основного сейсмического периода Т _о , равного 195 +/- 6 лет и намечены кратные ему периоды в 388 +/- 4 лет (2 Т _о ) и 789 +/- 9 лет (4 Т _о ).

Установлено, что наибольшие по амплитуде периоды извержения вулканов имеют продолжительность 198 +/- 17 лет, 376 +/- 12 и 762 +/- 17 лет, которые близки периодам землетрясений 7 .

Пик сейсмической и вулканической активности планеты приходится на область с координатами 120 ° в.д, и 20–40 ° с.ш., совпадающей с зоной с максимальным градиентом изменения высот геоида (от +60–75 м до -75–90 м). Уступающая ей по активности территория второго максимума (90 ° з.д. и 10–20 ° ю.ш.) расположена на обратной стороне Земли. Она приходится на зону наименьших градиентов высот геоида. Именно в этой зоне произошло самое сильное в ХХ веке Чилийское (1960 г.) землетрясение с магнитудой 9,5.

На полуострове Рейкьянес произошло 18 000 землетрясений за неделю. Ожидаются и извержения вулканов

Грядущий апофеоз сейсмодатчиков

Интересно, что современная аппаратура сейсморазведки, которая сегодня эффективно используется при поисках и разведке месторождений нефти, газа и других полезных ископаемых, впервые была создана и применялась только для фиксации вибрации недр при землетрясениях. Первый сейсмоскоп ирландского инженера Роберта Маллета в 1846 году зафиксировал колебания почвы от взрыва заряда черного пороха. Дальнейшее преобразование механических колебаний недр в записываемый сигнал электромагнитного сейсмографа завершил в 1906 году российский ученый Б. Б. Голицын. Через 25 лет в мире работало 350 сейсмических станций. В наши дни их число измеряется тысячами.

Модернизированные миниатюрные модели сейсмоприемников с встроенным молекулярно-электронным сверхчувствительными датчиками, снабженные аккумулятором и приемниками сигналов глобальных навигационных систем (ГЛОНАСС, GPS, Бэйдоу), оборудованные системой накопления и беспроводной передачи накопленной информации, используются сегодня не только в геологоразведке 2 .

В связи с этим о тдельного внимания заслуживает дальнейшее совершенствование аппаратурного обеспечения прогноза водородной (протонной) дегазации недр, в процессе которой значительно меняется гравитационное поле Земли (прогноз землетрясений) и радикально уничтожается озоновый слой атмосферы (прогноз озоновых аномалий), а также создание и внедрение более совершенных и приемлемых по цене сейсмодатчиков.

Зоной тотального использования портативных сейсмодатчиков в перспективе должны стать все крупные экологически опасные охраняемые объекты (АЭС, АТЭС, ГРЭС и др.), мосты и плотины, все без исключения объекты наземного высотного строительства, а также сооружаемые в недрах объекты подземного городского хозяйства (торговые центры, переходы, туннели, метро, системы водообеспечения, теплоснабжения и канализации, линии связи и электрические кабельные траншеи и др.). Сейсмодатчики целесообразно также использовать при создание периметра строгой охраны на объектах государственной важности, на трассах газо- и нефтепроводов, в зоне НПЗ, заводов СПГ, газокомпрессорных станций и ветровых электростанций.

Осуществляемая техническая революция, цифровизация информации, эффективное совершенствование геофизической аппаратуры и линий связи позволяет ускорить достижение прорывных успехов в прогнозе, к сожалению, неизбежных природных катастроф.

В заключении целесообразно подчеркнуть, что выполнение задачи по сбережению народа России и связанных с этим мер по сохранению благоприятной окружающей среды, определенных Стратегией национальной безопасности РФ 11 , требуют более активного создания системы эффективного прогноза негативных процессов, опасность которых в наши дни не уменьшилась. В 2020 году, по данным Геологической службы США (USGS), в мире произошло 13 654 землетрясения магнитудой свыше 4. В текущем году в Италии не прекращаются извержения Этны, проснулся Стромболи, активизировались вулканы на Камчатке и Курилах, в Индонезии, Исландии, Коста-Рике, Республике Конго и на Филиппинах. Землетрясения и вулканы по-прежнему остаются относительно безответным вызовом современной цивилизации.

Землетрясение в Непале: фоторепортаж

Гипоцентр или очаг землетрясения – определенная область (зона) горных пород, внутри которой осуществляются неупругие тектонические удары и взрывы, приводящие к деформации и разрушению пород.
Эпицентр землетрясения – проекция гипоцентра на земную поверхность.
Интенсивность землетрясения (сила землетрясения) – это оценка внешнего эффекта землетрясения на поверхности Земли, который проявляется в определенном смещении почвы, частиц горных пород, в степени разрушения зданий, появлении трещин и дислокаций на поверхности Земли.
Энергия землетрясения (Е) – величина энергии, которая формируется в момент сейсмоудара в очаге землетрясения. Энергия землетрясения вычисляется в джоулях (1 Дж = 10 7 эрг).
Энергетический класс землетрясения (К) – определяется как логарифм показателя энергии землетрясения и выражается в показатедях от 0 до 18, которые находятся в определенном соотношении с значениями магнитуды (например К=10 соответствует М=3,7; К=16 сответствует М=7,5).
Глубина очага землетрясения (h) – расстояние от эпицентра до гипоцентра (очага) землетрясения. Подавляющее число землетрясений проявляются в интервале глубин не превышающих 100 км и крайне редко фиксируются да глубинах свыше 600 км.
Магнитуда землетрясения (М) – безразмерная величина, которая определяется как логарифм отношения максимального смещения частиц грунта (в микрометрах) конкретного землетрясения к эталонному фоновому смещению грунта. Шкала магнитуды была создана в 1935 г. американским геофизиком Ч. Рихтером широко используется в сейсмологии. Значения магнитуды отличается от показателей интенсивности землетрясений, определяемой по другим шкалам. Так, например, Ташкентское землетрясение (1966 г.) силой в 8 баллов имело магнитуду равную 5,3; магнитуда Ашхабадского (1948 г.) землетрясения силой в 10 баллов имела магнитуду, равную 7,3.
Шкала землетрясений. В мире используется несколько шкал интенсивности землетрясений: в США − модифицированная шкала Меркалли (MM), в Европе − европейская макросейсмическая шкала (EMS), в Японии − шкала Японского метеорологического агентства (Shindo). В России применяется 12-балльная шкала МSK-64 (Медведева-Шпонхойера-Карника). Оценка интенсивности в сейсмических шкалах разных стран различна. Поэтому их сопоставление и кореляция требует дополнительных расчетов и сопутствующих землетрясениям описаний.

Землетрясение — это грозное природное явление, о котором, наверное, слышал каждый. Ежегодно регистрируется до 1 млн слабых и несколько тысяч сильных землетрясений. Сильные землетрясения способны вызвать серьезные разрушения. За несколько секунд окружающая местность может стать неузнаваемой от разрушенных зданий и сооружений. В результате землетрясений нередко гибнет много людей.

Землетрясения опасны своей внезапностью. С давних пор люди стремились научиться предсказывать эти явления природы. В мире организована целая сеть станций, которые постоянно ведут наблюдения за состоянием земной коры. Они регистрируют все, даже слабые землетрясения, улавливая те волны, которые расходятся от места подземных ударов. К сожалению, надежно и точно предсказывать землетрясения пока не удается.

Вулканы

Вулканы образно называют огнедышащими горами. Само название этих гор происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана. Извержения вулканов — еще одно грозное, опасное для людей природное явление.

Извержение начинается тогда, когда в очаге накапливается много магмы и она устремляется вверх по жерлу и изливается на земную поверхность. Излившуюся на поверхность магму называют лавой.

Если лава густая, вязкая, то она остывает достаточно быстро, образуя высокую гору с крутыми склонами, имеющую форму конуса. Это конический вулкан. Более жидкая лава растекается быстрее, остывает медленнее, поэтому она успевает стечь на более значительные расстояния. Склоны таких вулканов пологие. Это щитовые вулканы.

Иногда очень вязкая лава может застыть в канале, образуя пробку. Однако через некоторое время давление снизу выталкивает ее, происходит сильное извержение с выбросом в воздух каменных глыб — вулканических бомб.

При извержении на поверхность выходит не только лава, но и различные газы, пары воды, вулканическая пыль, тучи пепла. Пыль и пепел разносятся ветром на сотни и тысячи километров. Во время грандиозного извержения вулкана Кракатау в Индонезии (1883 г.) частички вулканической пыли два раза облетели вокруг Земли.

В царстве беспокойной Земли и огнедышащих гор

Обычно извержение вулканов сопровождается подземным гулом, а иногда землетрясением, пожарами.

Вулканы, которые извергаются более или менее регулярно, называют действующими. Если же извержения прекратились совсем, их называют потухшими. Правда, потухшие вулканы иногда могут неожиданно проснуться, вновь ожить. Однажды в Исландии проснулся вулкан, который, по мнению ученых, не извергался 5 тысяч лет.

Сейчас на суше насчитывают несколько сотен действующих вулканов. Ежегодно происходит 20—30 извержений. В нашей стране много действующих вулканов на Камчатке и Курильских островах. Самый большой из них — Ключевская Сопка — расположен на Камчатке. Его высота 4688 м. Много вулканов на дне океанов. Там происходят подводные извержения.

Вулканическая лава при извержении

Зоны активной вулканической деятельности

Проверьте свои знания

Почему возникают землетрясения?
Что называют очагом и эпицентром землетрясения?
Каково строение вулкана?
Что служит причиной извержения вулкана?
Как происходит извержение вулкана?
Какие бывают вулканы?

Подумайте!

Почему землетрясения особенно опасны в горах и крупных городах?
Почему на Камчатке и Курильских островах много действующих вулканов?

Землетрясение возникает при внезапном смещении двух участков плит, из которых образованы земная кора и верхний слой мантии. Место в глубине, где происходит разрыв и смещение пород, называют очагом землетрясения. Над ним на земной поверхности находится эпицентр. Вулканы располагаются в основном вдоль границ плит. В этих местах магма при извержении вулкана изливается на поверхность в виде лавы.

Читайте также: