Извержения вулканов

Слово "вулкан" происходит от географического названия Вулкано – вулканического острова, одного из Липарских островов Италии, название которого в свою очередь было именем бога огня в римской мифологии.

Вулкан – геологическое образование, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым на земную поверхность извергаются расплавленные горные породы (лава), пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.

В настоящее время в мире существует около 500 действующих вулканов – большинство из них сосредоточено в регионе Тихоокеанского огненного кольца. Примерно подсчитано, что около 500 млн человек проживает в зоне активности таких вулканов. На территории России активно действующими вулканами являются Ключевская сопка и Авачинская сопка на Камчатке.

По активности различают действующие, уснувшие и потухшие вулканы. Действующими вулканами называются вулканы, которые извергались в наши дни или в историческое время, спящие вулканы – об их извержениях не сохранилось сведений, но иногда они начинают действовать (например, Эльбрус). Потухший вулкан – это вулкан, бездействующий много тысяч лет (вулканы Крыма и Забайкалья).

Основными показателями силы извержения вулканов являются объем извергнутых продуктов (тефра) и высота столба пепла. В 1982 г. для оценки воздействия извержений на земную атмосферу К. Ньюхоллом (С. A. Newhall) и С. Селфом (S. Self) была предложена шкала вулканических извержений (VEI – англ. Volcanic Explosivity Index).

Сила извержения измеряется в баллах от 0 до 8. Оценка 0 соответствует извержению с объемом выбросов менее 10000 м3. С каждым следующим баллом объем возрастает на порядок. При оценке в 8 баллов вулкан называется супервулканом, объем извергаемого вещества составляет более 1000 км3, а столб пепла поднимается на высоту более 25 км. Извержения с показателем VEI 6 баллов и более могут вызывать эффект вулканической зимы – глобального похолодания в масштабе планеты.

По характеру извержения, которое зависит от температуры магмы, ее состава, содержания газов, вулканы бывают:

• эффузивные – жидкая лава спокойно изливается на поверхность из кратеров или трещин и, застывая, образует покровы до нескольких сотен квадратных километров;

• эксплоизивные – магма, приближаясь к поверхности, накаляется и вскипает – происходит взрывное извержение вулкана, при котором из кратера происходит выброс газов, раздробленных горных пород (пирокластических материалов), пепла;

• экструзивные – вязкая лава под невысокой температурой медленно выдавливается на поверхность, образуя вулканический купол. Процесс может завершиться взрывами.

По местонахождению вулканов различают наземные, подводные, подледниковые и др.

Вулканический аппарат состоит из следующих частей:

• магматический очаг (в земной коре или верхней мантии);

• жерло – выводной канал, по которому магма поднимается к поверхности;

• конус – возвышенность на поверхности Земли из продуктов выброса вулкана;

• кратер – углубление на поверхности конуса вулкана.

По форме вулканы бывают: центральные, извергающиеся из центрального выводного отверстия, и трещинные, аппараты которых имеют вид зияющих трещин и ряда небольших конусов. Структура и поведение вулкана зависят от многих факторов. Многие вершины вулканов сформированы лавовыми конусами, а не кратерами. Таким образом, вулканические материалы и газы могут вырываться в любом месте на поверхности.

Рассмотрим подробно некоторые виды вулканов.

Вулкан с плоским разломом на вершине в виде линии, через который и извергается лава, называется жерловой трещиной.

Щитовой вулкан из-за широкого щитообразного профиля, образованного извержением невязкой лавы, дает возможность растекаться лаве на большие расстояния от трещины, однако, в большинстве случаев, это не приводит к катастрофическим последствиям, так как в невязкой лаве отсутствует большое количество оксида кремния. Данный тип вулканов распространен в основном в океане, а не на континентах.

Лавовый купол образуется при извержении невязкой лавы. Иногда этот тип вулканов формируется в кратере вулкана, извергшегося некоторое время назад, как, например, вулкан Сент-Хеленс, расположенный в США в штате Калифорния, но также они могут быть сформированы независимо от предыдущих извержений, как, например, действующий вулкан Лассен-Пик в Северной Америке, являющийся одним из крупнейших лавовых куполов на Земле (610 м). Деятельность этого типа вулканов сопровождается сильными взрывными извержениями, однако их лава в основном не распространяется далеко от гидротермального коридора.

Шлаковый конус образуется в результате извержения маленьких кусочков шлака и пирокластов (оба образования похожи на маленькие цилиндры, которые и дали название вулкану), формирующиеся вокруг гидротермального коридора. Извержение этого вида вулканов происходит непродолжительное время и образует конусообразный холм высотой 30–40 м. Самыми яркими примерами таких вулканов являются вулкан Парикутии в Мексике, штат Мичоакан, и Сансет Кратер в США, штат Аризона.

Композиционные вулканы или стратовулканы – это высокие конические структуры, состоящие из слоев лавы, шлака и пепла, так называемых пластов – стратов. В результате вулканической деятельности шлак и пепел оседают на вершине горы слоями (пепел над шлаком), а лава стекает по слою пепла, где она остывает и затвердевает, далее процесс повторяется. Типичными примерами стратовулканов являются гора Фиджи в Японии, вулкан Мавон на Филлипинах и горы Везувий и Стромболи в Италии.

Подводные вулканы в большинстве своем располагаются на больших глубинах, где огромные массы воды не дают пару и газам извергаться на поверхность. Лава под водой формируется в виде шаров, что является типичной характеристикой подводных вулканов. Подводные вулканы часто образуют колонны над гидротермальным коридором, которые могут становиться настолько высокими, что, выступая над поверхностью океанов, могут образовывать новые острова.

Грязевые вулканы формируются при извержении жидкостей и газов. Подобные вулканы встречается в основном в нефтеносных и вулканических областях, часто являются фумаролами (трещины и отверстия, располагающиеся в кратерах, на склонах и у подножия вулканов и служащие источниками горячих газов), проходящими сквозь слои глины и вулканического пепла. Выделяющиеся вместе с грязью газы могут самовозгораться, образуя факелы. Распространены в бассейнах Каспийского (Апшеронский полуостров и Восточная Грузия), Черного и Азовского морей (Таманский и Керченский полуострова), в Европе (Италия, Исландия), в Новой Зеландии и Америке.

Подледниковые вулканы образуются под ледниковыми шапками. Извергаемая лава стекает по большим лавовым валунам, которые были образованы в результате предыдущих вулканических извержений. При таких извержениях тают ледовые шапки и лава, находящаяся на вершине, уходит вниз, выравнивая поверхность и образовывая плоскую вершину. Типичными примерами являются горы Исландии, а также Британской Колумбии.

Сочетание нескольких свойств позволяет говорить об особенностях извержения того или иного вулкана, что дало возможность выделить характерные типы вулканов, у которых наблюдается соответствующий тип извержения:

• гавайский тип (вулкан Мауна-Лоа, остров Гавайи). Магма изливается относительно спокойно, без взрывов и формирует плоские щитовые вулканы;

• стромболиапский тип (вулкан Стромболи, Липарские острова). Излияния лавы сопровождаются взрывами при которых выбрасываются большие твердые куски породы – бомбы и базальтовый шлак;

• вулканический (плинианский) тип (вулкан Везувий, Италия). Мощные и внезапные взрывы вулкана сопровождаются выбросами большого количества тефры – различных по размеру обломков пород с образованием большого количества пепла;

• пелейский тип (вулкан Мон-Пеле, Антильские острова). При извержении с вулкана сходят огромные лавины раскаленного вещества. Около кратера лава скапливается, образуя вулканический (экструзивный) купол. Вулканические газы и пепел вырываются наружу и образуют "палящие тучи", температура внутри которых доходит до 400°С;

• тип Этна (вулкан Этна, остров Сицилия). Склоны вулкана прокрыты многочисленными трещинами, по которым раскаленная лава пробивается на поверхность, образуя многочисленные паразитические кратеры.

Для прогноза извержений составляют карты вулканической опасности. На скорое извержение вулкана могут указывать участившиеся вулканические землетрясения, вспучивание, прогибание или изменение наклона поверхности, усиленное выделение вулканических газов и изменение их состава.

Действия населения при угрозе извержения вулкана

1. Следить за предупреждением о возможном извержении вулкана.

2. Необходимо своевременно покинуть опасную территорию.

3. При получении предупреждения о выпадении пепла закрыть все окна, двери и дымовые заслонки.

4. Прежде чем покинуть квартиру (дом), необходимо выключить нагревательные приборы и газ, если топилась печь – затушить ее; затем нужно одеть детей, стариков и одеться самим, взять необходимые вещи, небольшой запас продуктов питания, документы и выйти на улицу к месту эвакуации.

5. Необходимо запастись источниками освещения и тепла с автономным питанием, водой, продуктами питания на 3–5 суток.

6. Подготовить аптечку первой помощи.

Действия населения при извержении вулкана

1. Защитить тело и голову от камней и пепла.

2. Избегать берегов рек и долин вблизи вулканов, стараться держаться возвышенных мест, чтобы не попасть в зону затопления или селевого потока.

3. Найти укрытие от палящей тучи η воде или в подземном убежище.

Действия населения после извержения вулкана

1. Закрыть простейшими средствами защиты органы дыхания, чтобы исключить вдыхание пепла.

2. Надеть защитные очки и одежду для защиты от ожогов.

3. Не использовать агрегаты и механизмы после выпадения пепла – это приведет к выходу их из строя.

4. Очистить от пепла крышу дома, чтобы исключить ее перегрузку и разрушение.