Истории существования вулканов

Слово «Вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана. Он был покровителем кузнечного ремесла: делал оружие и доспехи для богов и героев. Его кузница находилась в вулкане Этна на острове Сицилия. Он создал Юпитеру (царю богов, богу неба и грозы) молнии. Согласно мифу, однажды разъярённый Юпитер выбросил Вулкана с небес. Он сломал при этом обе ноги и захромал. С тех пор Вулкан живет на Земле. В древнегреческой мифологии ему соответствует бог Гефест – так же бог огня, покровитель кузнечного ремесла и сам искусный кузнец.

Вулкан – что это такое?

Обратимся к электронным справочникам и энциклопедиям. Там сказано, что вулканы — геологические (геология это комплекс наук о составе, строении, истории развития земной коры) образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, пепел и камни (вулканические бомбы). В общем виде вулканы по форме подразделяются на линейные и центральные, однако это деление условно.

Линейные вулканы или вулканы трещинного типа, обладают протяжёнными подводящими каналами, связанными с глубоким расколом коры. Как правило, из таких трещин изливается базальтовая жидкая магма, которая растекаясь в стороны, образует крупные лавовые покровы. Вдоль трещин возникают пологие валы разбрызгивания, широкие плоские конусы, лавовые поля. Магма может образовывать валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать рвы протяжённостью в десятки километров.

Вулканы центрального типа имеют центральный подводящий канал, или жерло (вертикальный или почти вертикальный канал, соединяющий очаг вулкана с поверхностью земли, где жерло оканчивается кратером), ведущее к поверхности от магматического очага. Жерло оканчивается расширением, кратером, который по мере роста вулканической постройки перемещается вверх. Кра́тер вулка́на (греч. кратер — чаша) — чашеобразное или воронкообразное углубление на вершине или склоне вулканического конуса. Диаметр кратера может быть от десятков метров до нескольких километров и глубина от нескольких метров до сотен метров. Кратеры образуются при вулканических извержениях, в результате падения метеоритов и при крупных искусственных взрывах. На дне кратера находятся одно или несколько жерл, через которые на поверхность поступают лава и другие вулканические продукты, поднимающиеся из магматического очага по выводному каналу. Иногда дно кратера перекрыто лавовым озером или небольшим новообразованным вулканическим конусом.

У вулканов центрального типа могут быть побочные, или паразитические, кратеры, которые располагаются на его склонах и приурочены к кольцевым или радиальным трещинам. Нередко в кратерах существуют озёра жидкой лавы. Если магма вязкая, то образуются купола выжимания, которые закупоривают жерло, подобно «пробке», что приводит к сильнейшим взрывным извержениям, когда поток газов буквально вышибает «пробку» из жерла.

Разновидности вулканов

По своей активности вулканы подразделяются на действующие, спящие и потухшие.

Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени вплоть до наших дней. Понятие активный достаточно неточное, так как вулкан, недействующий последнее время может ожить. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими — на которых они маловероятны.

Вместе с тем, среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считаются действующими.

Астрофизики, в историческом аспекте, считают, что вулканическая активность, вызванная, в свою очередь, приливным воздействием других небесных тел, может способствовать появлению жизни. В частности, именно вулканы внесли вклад в формирование земной атмосферы и гидросферы, выбросив значительное количество углекислого газа и водяного пара. Так же ученые отмечают, что слишком активный вулканизм, как например, на спутнике Юпитера Ио, может сделать поверхность планеты непригодной для жизни.

Еще вулканы можно поделить по местонахождению: наземные, подводные и даже подледниковые, которые являются самыми мощными. Наземные вулканы, как правило, являются следствием землетрясения, а подводные вулканы сопровождаются цунами (волнами огромного размера, сносящими все на своем пути).

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет.

Зарождение и расположение вулканов

Согласно теории, Земля состоит из огромных тектонических плит. Они могут сдвигаться, раздвигаться и сталкиваться. При столкновении происходит землетрясение, одна из плит уходит вглубь Земли. Ученые-геологи полагают, что в зонах погружения плит на глубинах 100−150 км формируется магма, при поднятии которой к поверхности происходит извержение вулканов.

Специалисты считают, что каждые два года Земля рождает в среднем три новых вулкана. Вулканы представляют собой геологические образования, формирующиеся над трещинами в земной коре, через которые прорываются наружу лава, пепел, рыхлые породы, кипящие газы и водяные пары. Причем каждый третий из них не на суше, а под водой. Всего же на планете зарегистрировано более 1000 действующих вулканов, из которых почти четверть подводные. Самые высокие действующие вулканы находятся в Южной Америке на территории Эквадора. Указанный же в Книге рекордов Гиннесса как высочайший вулкан Охос-дель-Саладо в Андийских Кордильерах на границе Аргентины и Чили (6880 м над уровнем моря) давно потух. Самый высокий действующий вулкан на Камчатке (Россия) Ключевская Сопка. Ее высота 4750 м. Самое крупное скопление действующих вулканов на ограниченном участке планеты находится в зоне Малайского архипелага самого крупного на Земле, расположенного между материковыми частями Азии и Австралии. В настоящее время здесь насчитывают 93 наземных и 2 подводных вулкана. На территории России наибольшее число действующих вулканов в районе Курильских островов и на Камчатке соответственно.

Самым известным извержением в Европе остаётся извержение Везувия в 79 году. Тогда римский город Помпеи был полностью разрушен, почти 2000 человек погибли, сожжённые лавой. Отпечатки их тел были обнаружены при раскопках этого древнего города.

А прямо сейчас, на Ключевском вулкане Камчатки идет активное извержение. Об этом 5 октября 2009 года сообщил Камчатский филиал Геофизической службы РАН. Вулкан стреляет в небо раскаленными бомбами, при этом высота выброса раскаленной породы достигает семидесяти метров.

2. 4. Вулканы и другие катастрофы Земли

Вулканы могут вызывать пожары, наводнения и цунами. Раскаленный пепел может выжигать все на своем пути, засыпать людей и их жилища. Например, грандиозный взрыв вулкана Кракатау в Зондском заливе между островами Суматра и Ява. Звук от извержения был слышен за 5014 км, а столб вулканического пепла достиг почти 100 километровой высоты. Образовались огромные волны — цунами, высотой от 25 до 40 метров, от которых в прибрежных районах погибло 40 000 человек. На месте островов Кракатау образовалась гигантская кальдера (котёл) — циркообразная впадина с крутыми стенками и более или менее ровным дном, образовавшаяся вследствие провала вершины вулкана и в некоторых случаях прилегающей к нему местности.

Подлёдный тип извержений относят к вулканам, расположенным подо льдом или ледником. Такие извержения могут вызвать опасные наводнения, грязевые вулканические потоки и грязевые лавы.

2. 5. Можно ли предсказать извержение?

Для прогноза извержений составляются карты вулканической опасности с показом характера и ареалов распространения продуктов прошлых извержений, ведется мониторинг предвестников извержений. К таким предвестникам относится частота слабых вулканических землетрясений; если обычно их количество не превышает 10 за одни сутки, то непосредственно перед извержением возрастает до нескольких сотен. Ведутся инструментальные наблюдения за самыми незначительными деформациями поверхности. Точность измерений вертикальных перемещений, фиксируемых, например, лазерными приборами, составляет ~0,25 мм, горизонтальных - 6 мм, что позволяет выявлять наклон поверхности всего в 1 мм на полкилометра. Данные об изменениях высоты, расстояния и наклонов используются для выявления центра вспучивания, предшествующего извержению, или прогибанию поверхности после него. Перед извержением повышаются температуры фумарол, иногда изменяется состав вулканических газов и интенсивность их выделения.

Явления, предшествовавшие большинству извержений, сходны между собой. Однако с уверенностью предсказать, когда именно произойдет извержение, очень трудно.

Вулканологические обсерватории. Для предупреждения возможного извержения ведутся систематические инструментальные наблюдения в специальных обсерваториях. Самая старая вулканологическая обсерватория была основана в 1841-1845 на Везувии в Италии, затем с 1912 начала действовать обсерватория на вулкане Килауэа на о.  Гавайи и примерно в то же время — несколько обсерваторий в Японии. Мониторинг вулканов проводится также в США (в т. ч. на вулкане Сент-Хеленс), Индонезии в обсерватории у вулкана Мерапи на о. Ява, в Исландии, России Институтом вулканологии РАН (Камчатка), Рабауле (Папуа - Новая Гвинея), на островах Гваделупа и Мартиника в Вест-Индии, начаты программы мониторинга в Коста-Рике и Колумбии.

Уже говорилось о том, что катастрофические изменения вулканов сопровождаются большими жертвами среди населения. Вспомним Везувий, Мон-Пеле, Санторин. При извержении вулкана Табора в Индонезии в 1815году погибло около 85 тысяч человек. Взрыв вулкана Кракатау в 1883 году стал причиной смерти почти 40 тысяч человек. От палящих туч, образовавшихся при извержении вулкана Ламингтон на Новой Гвинее, погибло около 4 тысяч человек. Можно ли каким-то образом предвидеть начало извержения и заранее эвакуировать людей, проживающих в зоне риска.

На этот вопрос в наше время можно ответить утвердительно. Предвестником извержения являются вулканические землетрясения, которые связаны с пульсацией магмы, продвигающийся вверх по проводящему каналу. Специальные приборы – наклономеры регистрирующие изменение наклона земной поверхности вблизи вулканов. Перед извержением меняются местное магнитное поле и состав вулканических газов, выделяющихся из фумарол. В районах активного вулканизма созданы специальные станции пункты, ведущие непрерывное наблюдение за спящими вулканами, чтобы во время предупредить об их пробуждении. На камчатке уже 1955 году было предсказано извержение вулкана Безымянный, в 1964 году – вулкана Шивелуч, а затем – Толбачикских вулканов. Успех сопутствовал вулканологам Японии и Гавайских о-вов, где извержения также были заранее предсказаны.

3. Заключение

Несмотря на достижения современной науки и техники, человек остается уязвимым перед силами природы. Сегодня десятки тысяч жизней уносят такие природные катаклизмы, как землетрясения, наводнения, цунами и, конечно, извержения вулканов. Все эти явления связаны между собой и берут свое начало глубоко в недрах Земли. На сегодняшний день устройство на шей планеты достаточно хорошо изучено, однако точно предсказать, когда Земля возмутиться и извергнет из себя потоки раскаленной лавы, когда в океанских глубинах из-за землетрясения зародится огромная волна и накроет прибрежный город нельзя. Извержения вулканов были и остаются самыми зрелищными, захватывающими, но непредсказуемыми и опасными явлениями природы.

Целью моей работы было желание разобраться в строении вулканов и на основе полученных знаний построить макет действующего вулкана.

Для достижения цели было поставлено 4 задачи. Интересные факты из истории вулканов я собрал, понял, какие бывают вулканы, оценил их разнообразие и построил модель действующего вулкана центрального типа.

Надеюсь, моя работа поможет школьникам младших классов в познании планеты Земля, да и всем тем, кто интересуется природными явлениями.