Как происходит извержение вулкана кратко

Обновлено: 30.06.2024

Температура мантии — тысячи градусов: ближе к ядру температура больше, ближе к оболочке — меньше. Из-за разницы температур происходит перемешивание вещества мантии: горячие массы поднимаются вверх, а холодные — опускаются (так же, как закипающая вода в кастрюле или чайнике, но только происходит это в тысячи раз медленнее). Мантия хоть и разогрета до огромных температур, но из-за колоссального давления в центре Земли она не жидкая, а вязкая — как очень густая смола. Литосфера как бы плавает в вязкой мантии, немного погрузившись в нее под тяжестью своего веса.

Достигая подошвы литосферы, остывающая масса мантии какое-то время движется горизонтально вдоль твердой литосферы но затем, остыв, она снова опускается в направлении центра Земли. Пока мантия движется вдоль литосферы, вместе с ней поневоле движутся и куски литосферной плиты, при этом отдельные части каменной мозаики сталкиваются и наползают друг на друга.

Поведение раскаленной магмы в магматическом очаге и правда напоминает дрожжевое тесто: магма увеличивается в объеме, занимает всё свободное пространство и поднимается из глубин Земли по трещинам, норовя вырваться на волю. Как тесто приподнимает крышку кастрюли и вытекает через край, так и магма прорывает земную кору в самых слабых местах и вырывается на поверхность. Это и есть извержение вулкана.

Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы. Процесс дегазации известен каждому: если осторожно открыть бутылку с газированным напитком (лимонадом, кока-колой, квасом или шампанским), раздается хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена — это из напитка выходит газ (то есть происходит его дегазация). Если бутылку с шампанским перед открыванием потрясти или нагреть, то из нее вырвется мощная струя, и удержать этот процесс невозможно. А если бутылка неплотно закрыта, то эта струя может сама вышибить пробку из бутылки.

Вулканы — геологические образования, возникшие над подводящими каналами, ведущими от трещин в земной коре или прямо от магматического очага. По каналам на поверхность извергается огненно-жидкая масса — лава с обломками горных пород, а также выбрасываются газы и водяные пары.

Как происходит извержение

Типичный вулкан представляет собой холм с проходящей сквозь его толщу трубой, называемой жерлом вулкана. Это жерло поднимается из очага магмы. Когда в очаге создается высокое давление, вверх по жерлу устремляется и выбрасывается в воздух смесь магмы и твердых камней — лава. Это явление называется извержением вулкана. Иногда вместе с извержением выпадают дожди, которые, перемешиваясь с пеплом, превращаются в реки грязи. Лава расплавляет камни и уничтожает всё живое, а после извержения застывает в виде твердой корки. По мере накопления этих твердых слоев вулкан растет. Но не всегда извержение вулкана сопровождается потоком лавы, иногда обходится и без него.

Гора Килиманджаро — самая высокая точка Африки. Этот потухший вулкан со снежной вершиной выделяется на фоне окружающих его равнинных саванн

Типы вулканов

По активности вулканы делятся на 3 группы: действующие, уснувшие, потухшие.

Действующие — это те вулканы, у которых в настоящее время происходит извержение. Если магма не изливается, а вулкан дымится, то его тоже причисляют к действующим.
Уснувшими считаются вулканы, которые сохранили свою форму и в недрах которых периодически происходят слабые толчки и землетрясения.
К потухшим причисляются вулканы, действовавшие когда-то в далеком прошлом, причем у них разрушены конусы.

Вулканы имеют различную форму, зависящую от характера извержения и типа вулканического вещества.

Центральные вулканы образуются благодаря жерловым трещинам, которые возникают в местах разломов земной коры. По бокам трещин находится накопленный вулканический материал.
Стратовулканы имеют правильную конусообразную форму, сформированную слоями лавы и обломочных пород.
Щитовые вулканы центрального типа зарождаются в трещинах и в местах разлома литосферных плит. При этом магма поднимается по трещинам в земной коре, растекается лавой по поверхности и застывает, образуя лавовые покровы на десятки километров.

Самые знаменитые вулканы

Самые большие извержения

Извержение вулкана Тамбора, расположенного на индонезийском острове Сумбава, которое произошло в 1815 г., считается самым мощным в истории человечества. Взрыв вулкана был слышен на острове Суматра, то есть за 2 тыс. км от Тамборы! Из-за этой стихии погибло Более 70 тыс. человек.

Вулкан Мон-Пеле, расположенный в северной части острова Мартиника, внезапно проснулся утром 8 мая 1902 г. и раскаленной тучей из пелла и газа накрыл Близлежащий город Сен-Пьер. В результате извержения погибло около 30 тыс. человек.

Вулкан Невадо-дель-Руис, находящийся на территории Колумбии не раз преподносил жителям Близлежащих населенных пунктов неприятные сюрпризы в виде извержений. Однако 13 ноября 1985 г. вулкан разбушевался не на шутку. Он произвел мощнейший выброс горящих пород, которые растопили ледники и вызвали грязевые потоки. Те, в свою очередь, уничтожили город Армеро, стоявший в 46 км от источника извержения. В результате стихии погибло около 25 тыс. человек.

Руины города Помпей. Практически к все жители городов Помпеи и Геркуланум погибли в результате ужасного извержения вулкана Везувий,произошедшего 24 августа 79 г. н. э.

Какой вулкан сейчас нужно опасаться больше всего?

Самым опасным вулканом нашей планеты является вулкан Кумбре-Вьеха, расположенный на канарском острове Сан-Мигель-де-ла-Пальма. Вулканологи утверждают, что если этот вулкан "проснется", его огромный склон немедленно разрушится и обвалится в Атлантический океан, где станет причиной появления колоссальной волны (ее высота, по оценкам специалистов, составит 900 м, а скорость - около 800 км/ч). Волна направится в сторону Северной и Южной Америки, попутно "задевая" Африку, Южную Англию, а также Карибские острова. Ученые считают, что в результате такого цунами Нью-Йорк, Майами, Бостон и Вашингтон будут стерты с лица земли. Кстати, некоторые специалисты предлагали просто уничтожить вулкан, не дожидаясь его "пробуждения", однако до сих пор не существует оборудования, способного сделать это "безболезненно".

Йеллоустонская кальдера

Йеллоустонская кальдера — это один из самых крупных известных вулканов в мире, причем это не один вулкан, а целая система. Находится она в Северной Америке. Кальдерами называют большие, напоминающие кратеры котловины, образовавшиеся после обвала вершины давно заснувшего или потухшего вулкана. Размер гигантской Йеллоустон-ской кальдеры составляет около 55x72 км. Первое мощное извержение супервулкана произошло 2,1 млн лет назад, затем 1,3 млн и 640 000 лет назад. Сейчас здесь происходит от 1 до 20 землетрясений в день, однако они очень слабые — магнитудой не более 3 баллов.

Вулкан, который выше Эвереста

Вулканы встречаются не только на суше, но и на дне океана. Порою их верхушки выходят на поверхность, и образуются вулканические острова. Гавайские острова в Тихом океане — как раз из их числа. Вулканы Мауна-Лоа и Килауэа — действующие, а Мауна-Кеа — потухший. Их высота над поверхностью воды около 4 километров. Но над своим подводным основанием они возвышаются еще на много километров. Поэтому у самого высокого по относительной высоте вулкана Мауна-Кеа (около 10 000 м) высота больше самой высокой горы суши, Эвереста (8848 м).

Гейзеры

Вокруг вулканов, даже давно уснувших, нередко возникают горячие источники. Если под землей есть полость, где подземные воды скапливаются и нагреваются, образуется гейзер — источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды и пара. Находящаяся под давлением вода в подземных пустотах постепенно нагревается выше 100 °С. При достижении критической температуры она вскипает. Образующийся пар с шумом выбрасывается из гейзера, увлекая с собой кипящую воду.

В парке Йеллоустон в США есть Лолина гейзеров, в которой их насчитывается волее 3000. Знаменитый гейзер Вье Фидель почти каждый час выбрасывает горячий водяной СТОЛБ высотой 50 м. А гейзер Гигант фонтанирует в течение 7 минут через разные промежутки времени и достигает высоты 61 м.

Кто же не знает почему! Однако интересно еще раз проследить за происходящими процессами, если они описываются подробным, но понятным и простым языком. Вспоминаешь уже забытые нюансы и узнаешь некоторые пропущенные в свое время тонкости.

Однако бывает, что магме удается найти легкий выход на поверхность Земли, тогда лава вытекает из вулканов вообще без взрывов — как кипящая каша, булькая, переливается через край кастрюли (так, например, извергаются вулканы на Гавайских островах). У магмы не всегда хватает сил выйти на поверхность, и тогда она медленно застывает на глубине. В этом случае вулкан вообще не образуется.

После бурного процесса дегазации давление в магматическом очаге снижается, и извержение вулкана прекращается. Жерло вулкана закрывается застывшей лавой, но иногда не очень прочно: в магматическом очаге остается достаточно жара, поэтому на поверхность через трещины могут вырываться вулканические газы (фумаролы) или струи кипящей воды (гейзеры). В этом случае вулкан всё еще считается действующим. В любой момент в магматической камере может накопиться большое количество магмы, и тогда процесс извержения начнется вновь.

Известны случаи, когда извергались вулканы, молчавшие и 300, и 500, и 800 лет. Вулканы, которые хотя бы раз извергались на памяти человека (и могут заработать вновь), называются спящими.

Потухшие (или древние) вулканы — это те, которые работали в далеком геологическом прошлом. Например, столица Шотландии город Эдинбург стоит на древнем вулкане, который извергался более 300 миллионов лет назад (тогда еще и динозавров-то не было).

Подведем итоги.

В результате движения литосферных плит могут возникать магматические очаги. Если жидкая магма вырывается на поверхность Земли, начинается извержение вулкана. Часто извержение вулкана сопровождается мощными взрывами, это происходит из-за дегазации магмы и взрыва горючих газов. Вулкан засыпает, если прекращается подача новых порций магмы из магматического очага, но может проснуться (ожить), если движение плит продолжается и магматический очаг вновь заполняется. Вулканы тухнут окончательно, если движение плит в этом районе прекращается.

В древности люди, не знавшие причин возникновения природных явлений, считали вулканические извержения гневом богов. Жуткая стихия стирала города и поселения с лица планеты. Со школьной скамьи всем известна печальная история римского города Помпеи, погребенного под толстым слоем вулканических осадков. Сегодня вулканы изучены хорошо, ученые даже научились с достаточной степенью точности прогнозировать извержение по сейсмическим колебаниям.

Что такое вулкан и его извержение

Вулкан в классическом виде – возвышенность, имеющая отверстие, уходящее вертикально через земную кору вглубь планеты. Однако это не всегда возвышенности, бывают вулканы незначительно поднятые над окружающим рельефом, а бывают вообще плоские. Главное их отличие от обычных гор – способность извергать магму – внутреннее раскаленное содержимое планеты, имеющее силикатный состав и вязкую консистенцию.

Строение вулкана можно назвать примитивным:

Кратер – отверстие воронкообразной или чашеобразной формы на вершине или на склоне горы. Его диаметр может достигать десятков и сотен метров. Некоторые давно потухшие кратеры закрыты озерами или возвышенными образованиями.
Жерло – идущий от кратера вертикально (реже наклонно) вглубь планеты канал. Чаще всего он имеет цилиндрическую форму.
Магматическая камера – место накопления магмы под земной корой, куда выходит жерло.

Вулканы имеют разное строение, какая-то из вышеописанных частей может отсутствовать. Но классическое образование рельефа имеет коническую форму, состоит из трех указанных элементов. Магма, излившаяся из жерла и вступившая в реакцию с кислородом, называется лавой.

Вулканы делятся на несколько типов по разным критериям. По активности выделяют:

активные – извергавшиеся в период развития цивилизации (высок риск нового пробуждения);
спящие – долго не извергавшиеся (средняя вероятность пробуждения);
потухшие – извергавшиеся давно по планетарным меркам (вероятность возобновления активности приближается к нулю).

По форме извергающиеся образования бывают:

Шлаковые – самые распространенные. Вышедшая лава застывает, стекая по склону. В результате после каждого извержения возвышенность становится все больше.
Купольные. Если магма слишком вязкой консистенции, она не стекает по склонам, а застывает в области кратера, формируя куполообразную структуру. Выходящие из земных недр газы разбивают купол.
Щитовые. Имеют чашеобразную и щитообразную форму. Пологие склоны образованы траппами – базальтовыми потоками.
Стратовулканы. Выпускают смесь раскаленных газов, лавы, пепла и каменных осколков. Склоновое покрытие представляет собой каменно-лавовые слои.

В год на планете отмечается около 50 извержений. Исход магмы из недр планеты поэтапный. Далее приводится описание этапов извержения:

Внезапное начало. Внешних предвестников извержения нет. Только сейсмографы улавливают незначительные подземные колебания.
Выход содержимого. Из жерла вырываются газы температурой до 800°C и клубы пепла. Раскаленное газовое облако уничтожает все живые организмы в радиусе десятков и сотен километров. Вытекшая лава, температура которой достигает 1500°C, сжигает почвенный слой, распространяется на расстояние до нескольких сотен километров.
Пепельный дождь. Если в месте извержения дождливая погода, то могут пойти осадки, состоящие из воды, пепла и частиц пемзы.
Лава застывает, образует темный толстый покров. Под таким покровом могут быть погребены города и поселки.

Ученые насчитывают на планете около 1500 вулканов, находящихся на суше. Количество морских образований неизвестно. Вулканическая активность на дне морей и океанов становится причиной появления новых островов. Известно, что в результате извержения подводных вулканов и активного выброса магмы над океанической поверхностью образовались Канарские и Гавайские острова.

Больше всего подводных вершин отмечено в Тихом океане. Тихоокеанское огненное кольцо окаймляет Тихоокеанскую литосферную плиту, отличающуюся высокой подвижностью, постоянно сталкивающуюся с прилегающими плитами.

Самый высокий потухший вулкан – чилийский Охос-дель-Саладо (6890 м). Самый высокий активный – расположенный в Андах пик Льюльяйльяко (6720 м). Самый крупный наземный – гавайский Мауна-Лоа (75 тысяч км 3 ). Самый крупный подводный – Таму на дне Тихого океана (занимает площадь 260 тысяч км 2 ).

Типы извержения вулканов

Существует несколько классификаций извержений. По масштабу явления делятся на 5 классов:

I – объем извергаемой массы превышает 100 км 3 ;
II – 10 – 100 км 3 ;
III – до 10 км 3 ;
IV – до 1 км 3 ;
V – до 100 м 3 .

По характеру процесса и составу выходящего материала извержения делятся на:

эффузивные наземные (лава изливается и растекается по земной поверхности, сильные взрывы отсутствуют);
эффузивные подводные (лава растекается по океаническому ложу, взрывы не наблюдаются из-за высокого давления водной массы);
эксплозивные (происходит взрыв, при котором выбрасывается большой объем газов и твердых элементов, лава не вытекает или вытекает в небольшом количестве из-за вязкости или значительной глубины залегания);
экструзивные (густая или затвердевшая магма выдавливается наружу).

Возможно смешение разных видов извержений. Например, существуют эксплозивно-экструзивные процессы. Каждая из перечисленных категорий включает несколько типов вулканических извержений.

В состав эффузивного вида входят:

Исландский тип (трещинный). Движение магмы к поверхности осуществляется по узким трещинам в земной коре. Газы выходят спокойно, не взрываются. Базальтовая лава растекается на значительные расстояния, формирует уплощенные конусы.
Гавайский. Магма движется по цилиндрическому каналу. Газов немного, поэтому нет сильного взрыва. Базальтовая лава вытекает из крупного уплощенного конуса с широким кратером.

Эксплозивный вид представлен следующими типами:

Мерапийский (яванский кратер Мерапи). Из жерла выходят раскаленные газово-пылевые клубы, лава во время взрыва распыляется, оседает в виде пепла. Возможно образование горячих потоков грязи и камней.
Катмайский (аляскинский кратер Катмай). Выбрасываемая лава настолько кислая и насыщенная газами, что при движении образует раскаленное газовое облако. Из закупоренного лавой жерла с мощнейшим взрывом выбрасываются газы, в результате вулканическая вершина разрушается, образуется обширный кратер.
Кракатауский тип (Кракатау). Взрыв невероятной мощности выбрасывает в атмосферу огромное количество газов и твердых частиц. Магма находится на значительной глубине, поэтому не выходит. На месте извержения образуется многокилометровая воронка – кальдера.
Бандайсанский тип (Бандай-Сан на острове Хонсю). Мощность взрыва обусловлена испарением воды, просочившейся по трещинам в земной коре в магматическую камеру. Лава отсутствует.
Маарский тип представляет потухшие вулканы, некогда взорвавшиеся с большой силой. В рельефе они выглядят как впадины с плоским дном, окруженные относительно невысокими валами.

Экструзивный вид представлен извержениями пелейского типа (кратер Мон-Пеле на Малых Антильских островах). Магма густая, вязкая, тяжело выдвигается из жерла. Начинается извержение с того, что из кратера вырываются раскаленные газы, насыщенные твердыми частицами. Из-за большой массы газы не устремляются в атмосферу, а стелются по склонам. Завершается процесс выдавливанием плотной магматической массы.

Также следует отметить извержения смешанного вида – пирокластовые, сопровождающиеся выбросом всех видов содержимого земных недр. К такому виду относятся:

Стромболианский тип (Стромболи на Липарских островах). Вязкая лава застывает на склонах наподобие языков. Процесс поверхностный, магма располагается близко к земной поверхности, бурлит в жерле. Это сопровождается выходом газов и несильными взрывами.
Вульканский (кратер Вулькано на Липарских островах). Очаг находится недалеко от поверхности. Магма плотная, образует над кратером пробку. Накапливающиеся в жерле газы разрывают пробку, в результате выбрасывается облако газа, содержащее пыль и частицы пород.
Этно-Везувианский. Выделяется очень большое количество газов. Мощные взрывы приводят к формированию склоновых трещин – бокков, из которых выходит лава. На склонах Этны около 800 бокк.

Причины извержения вулканов

Причина вулканизма – активность магмы под земной корой. Чтобы понять, как происходит извержение вулкана, нужно представлять внутреннее строение планеты. Твердая земная кора – тонкий поверхностный слой, между ним и ядром располагается раскаленная и расплавленная масса – магма.

Магма, содержащая сероводород, серный диоксид и прочие газы, находится под высоким давлением. Газы заставляют ее двигаться вверх, просачиваться сквозь трещины в земную кору. Более податливые участки коры расплавляются, в итоге магма обретает выход на поверхность. Большая часть вулканов находится на линиях стыка литосферных плит, где земная кора неустойчива.

Если выход сопровождается взрывом газов, то в атмосферу выбрасывается пепельное облако.

Взрывы бывают такими мощными, что лава из жерла выплескивается фонтаном величиной с многоэтажный дом.

Длительность извержения может составлять от нескольких часов до нескольких лет.

Последствия извержения вулканов

Ущерб, наносимый стихийным явлением, может быть колоссальным. Даже если человеческих жертв удается избежать, остаются разрушенные постройки, почва оказывается выжженной и бесплодной на долгие годы.

Пепел, выброшенный в атмосферу, может стать причиной серных дождей. Если такие осадки выпадают над водохранилищем, то вода становится непригодной для употребления, район катастрофы сталкивается с водным дефицитом.

Глобальным катастрофическим явлением может стать извержение супервулкана – образования, занимающего огромную площадь. Значительная территория планеты превратится в выжженную пустыню. Пепла будет так много, что он закроет небо плотным слоем, лишив земную поверхность солнечного света и вызвав похолодание. Из пепельных облаков будут выпадать кислотные осадки.

Весь мир знает о высокой вероятности пробуждения Йеллоустонского супервулкана, однако в истории было немало извержений обычных вулканов, причинивших огромный ущерб:

Майон на Филиппинах в октябре 1766 года (погибло более 2 тысяч населения).
Тамбора на острове Сумбава (Индонезия) в апреле 1815 года (10 тысяч человек погибли сразу, еще около 80 тысяч стали жертвами голода и прочих последствий катастрофы). (Ява и Суматра) в августе 1883 года (несколько островов ушли под воду, погибло больше 36 тысяч человек).
Мон-Пеле (Мартиника) в мае 1902 года (уничтожен портовый город Сент-Пьер, жертвами стали около 40 тысяч человек). на острове Ява в декабре 1931 года (погибло почти 1,5 тысячи человек).
Руис в Колумбии в ноябре 1985 года (уничтожены город Армеро и прилегающие поселки, жертвами стали более 20 тысяч человек).

Ныне существующие вулканы в большинстве своем являются спящими или потухшими, поэтому степень их угрозы невысока. Значительная вулканическая активность отмечается на дне океанов, но для людей она не несет опасности. Современные ученые умеют определять признаки надвигающегося явления по показаниям сейсмографов. Это позволяет своевременно эвакуировать население из опасной местности.

Читайте также: