Виверження вулкана

Землі, розташовані біля підніжжя вулканів, є одними з найбільш родючих територій нашої планети. А все тому, що виверження, які виробляє жерло вулкана насичують грунт величезною кількістю поживних елементів і мінералів. Навіть якщо вулкан давно спить і ніяк себе не проявляє, вітер, що обдуває його камені, розносить в різні боки потрібні для землі речовини.

Мабуть, саме тому люди постійно селяться не тільки біля підніжжя вулканів, а й на схилах гір, і не звертають жодної уваги на періодично виникаючі поштовхи в регіоні. І зовсім даремно. Всім відома сумна доля жителів Помпеї, які загинули під час знаменитого виверження Везувію майже дві тисячі років тому. Трагедії цілком можна було б уникнути, якби вони хоч трохи звернули увагу на більш почастішали землетруси магнітудою в п`ять-шість балів.

Вулкани земної кулі

Де здійснюється походження вулканів? З`являються вогнедишні гори над місцями зіткнення один з одним літосферних плит, в найбільш слабких місцях земної кори, через які наша планета викидає назовні розпечену магму, горючі гази і найрізноманітніший вулканічний матеріал, який згодом ці гори і утворюють.

Що стосується слова «вулкан», то саме воно латинського походження - саме так в Стародавньому Римі місцеві називали бога вогню. Цікаво, що першим таку назву отримала гора Етна (саме там, за твердженнями місцевих жителів, знаходилася кузня Вулкана).

Існують різні типи вулканів. В даний час геологи налічують на нашій планеті близько півтори тисячі діючих вулканів, беручи до уваги підводних. Що ж стосується останніх, то в океанічних і морських глибинах розташовано близько 20% від загальної чисельності всіх існуючих у світі вулканів, в т. Ч. І згаслих. Саме їм ми зобов`язані новими ділянками суши, іноді виникають посеред безмежного океану: після того, як підводні вулкани вивергають величезну кількість лави, їх вершини згодом досягають океанічної поверхні і утворюють острови (наприклад, Гавайські або Канарські).

Найбільша кількість вулканів (дві третини) знаходяться в так званому Тихоокеанському Вогненному Кільці, що обрамляє краю величезної тихоокеанської плити, що знаходиться в постійному русі і весь час стикається з сусідніми плитами.

Роль вулканів в житті нашої планети

Применшити роль вулканів в житті нашої планети неможливо. Перш за все тому, що якби не вони, то цілком можливо, що Земля досі представляла б собою розпалений космічний куля: саме вогнедишні гори виводили свого часу назовні з надр земної кулі водяна пара, охолоджуючи тим самим літосферу і атмосферу планети.

За твердженням геологів, одне-єдине виверження вогненної гори на одному з індонезійських островів більше 75 тис. Років тому повалило всю нашу планету в епоху Льодовикового періоду, а в атмосфері утворилася сірчана кислота.

Вони впродовж всієї історії земної кулі активно брали участь в створенні і знищенні різних ділянок суші. Наприклад, досить недавно, в 1963 році біля південно-західного берега Ісландії одним з підземних вулканів був створений невеликий острів Суртсей, площею в 2,5 кв. км.

У далекому минулому (в 16-17 ст. До н.е.) іншим подібним вулканом був майже повністю знищений острів Санторіні (Егейське море). При цьому вирішальну роль зіграв давно сплячий вулкан, який раптово з несподіваною силою зніс вершину гори і вивергав лаву протягом довгих днів (поки майже повністю не знищив острів, погубивши тим самим минойскую цивілізацію і викликавши величезне цунамі). Все, що залишилося від острова після закінчення виверження - це великий серповидний острівець з найбільшою кальдеро в світі.

Як працює вулкан

Перш ніж зрозуміти жерло вулкана і причини виверження вулкана, спочатку потрібно прояснити для себе, що вдає із себе наша планета в розрізі. Якщо говорити по-простому, то за структурою вона трохи нагадує яйце, в центрі якого в оточенні мантії і літосфери знаходиться надзвичайно тверде ядро.

Зверху нашу планету захищає досить-таки тонка, але одночасно з цим - тверда шкаралупа, інакше кажучи, земна кора, літосфера. На суші її товщина зазвичай варіюється від 70 до 80 км, на океанічному дні - в районі двадцяти.

Під літосферою розташована в`язка, немов гаряча смола, прошарок з розжареною мантії: температура її в глибині планети досягає тисячі градусів (чим ближче до центру Землі, тим вона гарячої). Щоб отримати її температурні показники, вулканологи використовують спеціальні електричні термометри «термопара» - виготовлені зі скла прилади в ній практично відразу плавляться. Життя нашої планети зсередини виглядає наступним чином:

• Частина мантії, що знаходиться ближче до літосфері і та, що перебуває біля ядра, постійно перемішується між собою: розпечена піднімається вгору, холодна - опускається вниз.
• Оскільки мантія сама по собі має надзвичайно в`язку структуру, то з боку може здатися, що земна кора в ній як би плаває, пішовши трохи вглиб під тиском власної ваги.
• Досягнувши земної кори, поступово остигає лава деякий час рухається уздовж неї, після чого, охолонувши, опускається вниз.
• Рухаючись уздовж літосфери, магма надає руху окремі ділянки земної кори (інакше кажучи - літосферні плити), які через це періодично стикаються один з одним.
• Частина плит літосфери, що виявляється знизу, занурюється в більш гарячу мантію і практично відразу ж починає плавитися, утворюючи магму - в`язку масу, що складається з розплавлених порід і містить в собі різні гази і водяна пара. Незважаючи на те, що утворилася магма не така густа, як мантія, вона все одно залишається досить-таки в`язкої консистенції.
• Оскільки магма за своєю структурою набагато легше, ніж навколишні її породи, вона знову піднімається нагору і поступово накопичується в магматичних осередках, що розташовані вздовж усіх місць, де стикаються плити літосфери.

роль магми

А ось далі магма своєю поведінкою нагадує дріжджове тісто: вона збільшується в об`ємі і займає абсолютно всю вільну територію, до якої тільки може дістатися, піднімаючись з надр нашої планети за всіма доступними їй тріщин.

Добравшись до найменш щільно закупорених місць, під впливом містяться в ній газів, що намагаються будь-яким способом її покинути (процес цей називається дегазація магми), вона пробиває земну кору і, вибивши «пробку» вулкана, виривається назовні.

Виверження вулкана

Чим міцніше буде закупорена гора, тим сильніше виявиться виверження. Зазвичай силу вулканічних викидів фахівці (VEI) позначають від 0 (найбільш слабке) до 8 (найсильніше) балів. Наприклад, активну діяльність вулкана Сент-Хеленс в 1980 році вулканологи оцінили, як помірне, хоча саме виверження по потужності прирівняли до вибуху п`ятисот атомних бомб.

Піднявшись нагору і вирвавшись із замкнутого простору, магма практично відразу втрачає гази і пари води, і стає лавою (магмою, збідненої газами), здатної пересуватися зі швидкістю близько 90 км / ч. Гази, що вириваються на свободу, є горючими і вибухають в кратері вулкана (кратер вулкана - воронкообразноепоглиблення на вершині або схилі вулканічного конуса), залишаючи після себе в горі величезних розмірів воронку (кальдеру). Вулкан вивергається в такий спосіб:

• Після того як магма вибиває пробку вулкана, тиск в магматичної осередку (його верхній частині) моментально знижується. Розчинені гази, що знаходяться внизу, продовжують вирувати і продовжують залишатися складовою частиною магми;
• Чим ближче до жерла, тим газових бульбашок стає більше. Коли їх виявляється занадто багато, то вони рішуче спрямовуються вгору, назовні, піднімаючи разом з собою ще й розплавлену магму.
• У той же час біля кратера вулкана накопичується піниста маса, в застиглому варіанті відома нам як пемза.
• Опинившись на волі, гази повністю залишають магму, яка через це трансформується в лаву і виносить з глибини земної кулі попіл, пар і осколки гірських порід (серед яких нерідко трапляються брили завбільшки з будинок). Що ж стосується самого виверження, то його ще й характеризує чергування слабких і сильних вибухів.
• Висота підйому викидаються з надр Землі речовин зазвичай варіюється від одного до п`яти кілометрів, але буває і значно вище. Наприклад, в 50-х роках минулого століття висота викинутих уламкових матеріалів вулкана Безіменного (Камчатка) досягала 45 км, а самі викиди розліталися по окрузі на відстань в декілька десятків тисяч кілометрів.
• У разі надзвичайно сильного виверження обсяг вулканічних викидів може становити кількох десятків кубічних кілометрів, а кількості попелу бути настільки величезним, що виникає абсолютна темрява, яку зазвичай можна спостерігати тільки в повністю закритому від світла просторі.

Продукти виверження вулканів підрозділяються на різні типи. Вони можуть бути газоподібними (вулканічні гази), рідкими (лава) і твердими (вулканічні гірські породи). Залежно від характеру продуктів виверження вулканів і складу магми на поверхні утворюються споруди різної форми і висоти.

завершення процесу

Коли гази з шумом і вибухами йдуть з магми, тиск, що перед цим виникло в магматичної осередку, значно знижується, і виверження зупиняється. Після цього вивергатися жерло вулкана закриває остигає лава, причому іноді робить це досить міцно, а іноді - не зовсім. І тоді на земну поверхню продовжують вириватися в незначній кількості гази (фумароли) або фонтани киплячої води (гейзери), а сам вулкан вважається чинним. Це означає, що внизу скоро знову стане збиратися магма, і, досягнувши певного обсягу, виверження почнеться знову.

різновиди вулканів

Вулканологи часто задавалися питанням, які бувають вулкани? Під час досліджень виділили кілька видів.

1. Діючі. Жерло вулкана вважається чинним, якщо воно постійно або періодично викидає магму і цьому явищу є документальні підтвердження. Якщо викиди ніде не зафіксовані, але вулкани активно виділяють гарячі гази і киплячі фонтани, їх також відносять до даного типу.
2. Заснули. Вулкан називають сплячим, якщо про його виверженні немає ніяких зафіксованих відомостей, але разом з тим він зберіг свою форму і під ним постійно відбуваються невеликі землетруси і струсу, а в магматичних вогнище надходять нові порції магми. При цьому відомо чимало випадків, коли вулкани мовчали більше тисячі років, а потім прокидалися і відновлювали свою активну діяльність.
   
3. Згаслі. Згаслі (стародавні) вулкани активно працювали в далекому минулому, але в даний момент сильно зруйновані, розмиті і не виявляють ніякої вулканічної активності, а плити літосфери в цьому районі абсолютно нікуди не рухаються. Прикладом згаслого вулкана може служити гора, на якій розташована столиця Шотландії: по припущення вчених, в останній раз він вивергав лаву більше 300 млн. Років тому (динозаври в той час ще не існувало і близько).
4. Тріщинні. Лава далеко не завжди виривається з гори з шумом і вибухами. Якщо вона знаходить більш легкий вихід на поверхню, то випливає абсолютно безшумно (таке явище можна спостерігати, наприклад, на Гавайських островах), і розтікається по величезній території. Після того як лава охолоджується, вона трансформується в твердий кам`яний шар (базальт). При цьому після кожного наступного виверження його товщина значно збільшується (нерідко до десяти метрів за раз). Такі типи вулканів називають лінійними (тріщини) і їх виверження характеризує досить таки спокійний характер.
5. Центральні. Вулкани бувають і центрального типу. Саме він видає найбільшу кількість шуму, вибухів, а наслідки його діяльності як для людей, так і для навколишнього середовища бувають досить жалюгідні. Його характеризує центральний канал (жерло вулкана), який виводить на поверхню магму. Закінчується він розширенням (кратером), яке з часом, у міру зростання вулкана, поступово переміщується вгору. Досить часто в кратері такої гори утворюється озеро, яке складається з рідкої лави. Якщо ж магма складається з більш в`язкої консистенції, жерло вулкана вона закупорює дуже міцно, що в подальшому призводить до надзвичайно сильним викидів.

Як пережити лихо

Незважаючи на небезпеку, люди продовжують жити біля підніжжя небезпечного сусіда, вулканологами розроблений цілий комплекс заходів, метою яких є попередити місцеве населення про небезпеку, що наближається, а в разі потрапляння в небезпечну ситуацію, знати, як треба діяти, щоб зберегти собі життя.

Перш за все, потрібно обов`язково відстежувати всі застереження вулканологів про можливий початок вулканічного виверження. Якщо немає можливості виїхати з небезпечної території, при першому ж оповіщенні про небезпеку, необхідно запастися автономними джерелами освітлення і обігрівачами, а також водою і їжею в розрахунку на кілька днів. Якщо виїхати з небезпечної місцевості до початку виверження не вдалося, необхідно щільно і надійно закрити всі віконні і дверні прорізи, а також вентиляційні та димові канали.

Власники домашніх тварин обов`язково повинні завести їх в повністю закриті приміщення. Якщо вулканічні викиди застали людини на вулиці, він повинен будь-яким способом захистити тіло (в першу чергу - голову) від падаючих каменів і попелу.

Оскільки виверження вулкана зазвичай супроводжують різні природні катаклізми (повені, селеві потоки), в цей час необхідно піти подалі від річок і долин, щоб не опинитися в зоні затоплення чи не бути похованим під брудом (бажано знаходитися в цей час на будь-якої височини) .

Переживши виверження, перш ніж вийти назовні, необхідно закрити марлевою пов`язкою рот і ніс, а також одягнути захисні окуляри і одяг, які допоможуть запобігти появі опіків. Не варто вириватися із зони лиха на машині відразу після випадання попелу - вона практично відразу ж буде виведена з ладу. Покинувши приміщення, необхідно очистити від попелу та інших вулканічних викидів дах будинку (укриття), інакше вона може зруйнуватися, не витримавши величезного навантаження.