Вулкан
-
Определение вулкана
- Вулкан — это разлом в земной коре, позволяющий лаве, пеплу и газам выходить из магматического очага.
- Процесс образования вулканов называется вулканизмом.
-
Расположение вулканов на Земле
- Вулканы чаще всего встречаются на границах тектонических плит.
- На срединно-океанических хребтах вулканы образуются при расхождении плит.
- На Тихоокеанском огненном кольце вулканы образуются при схождении плит.
-
Вулканизм вдали от границ плит
- Вулканизм вдали от границ плит возникает из-за подъема диапиров с границы ядро-мантия.
- Пример: гавайская горячая точка.
-
Влияние вулканов на атмосферу
- Крупные извержения могут влиять на температуру атмосферы.
- Исторически за крупными извержениями следовали вулканические зимы.
-
Вулканы на других планетах
- На Венере много вулканов.
- В 2009 году предложено новое определение вулкана, включающее криовулканизм.
-
Этимология и изучение вулканов
- Слово «вулкан» происходит от названия вулканического острова в Италии.
- Изучение вулканов называется вулканологией.
-
Тектоника плит
- Литосфера Земли разбита на 16 крупных и несколько мелких плит.
- Вулканическая активность происходит вдоль границ плит.
-
Расходящиеся границы плит
- На срединно-океанических хребтах плиты расходятся, образуя новую океаническую кору.
- Вулканы на срединно-океанических хребтах часто находятся под водой.
-
Сходящиеся границы плит
- Зоны субдукции образуются при столкновении океанической и континентальной плит.
- Вулканы в зонах субдукции образуют вулканические дуги.
-
Горячие точки
- Горячие точки образуются мантийными шлейфами.
- Вулканы в горячих точках становятся неактивными по мере удаления от шлейфа.
-
Континентальный рифтогенез
- Рифтогенез может привести к образованию расходящихся границ плит.
- Неудачные рифтогенезы характеризуются вулканами с необычной лавой.
-
Вулканические особенности
- Вулкану необходим резервуар с магмой, канал и вентиляционное отверстие.
- Вулканы могут иметь различные структуры и поведение.
-
Типы вулканов
- Щитовые вулканы образуются из лавы низкой вязкости.
- Лавовые купола образуются из высоковязкой лавы.
- Криптодомы образуются при подъеме вязкой лавы.
- Шлаковые конусы образуются из мелких частиц шлака и пирокластики.
-
Шлаковые конусы
- Примеры: Парикутин в Мексике, кратер Сансет в Аризоне
- Каха-дель-Рио в Нью-Мексико содержит более 60 шлаковых конусов
- Возможно существование шлаковых конусов на Марсе и Луне
-
Стратовулканы
- Высокие конические горы из лавовых потоков и тефры
- Примеры: гора Фудзи, вулкан Майон, горы Везувий и Стромболи
- Лавы содержат больше кремнезема и газа, что способствует взрывным извержениям
- Крутые склоны, рыхлая тефра, вулканические бомбы
-
Супервулканы
- Извержения с образованием более 1000 км³ вулканических отложений
- Примеры: Йеллоустонская кальдера, кальдера Валлес, озеро Таупо, озеро Тоба, кратер Нгоронгоро
- Вызывают разрушения континентального масштаба, понижают глобальные температуры
-
Подводные вулканы
- Вулканическая активность в эпоху голоцена зафиксирована на 119 вулканах
- Подушкообразная лава, гидротермальные источники, экосистемы
- Примеры: подводный вулкан у побережья Майотты
-
Подледниковые вулканы
- Образуются под ледяными шапками, состоят из лавовых плато
- Примеры: Исландия, Британская Колумбия
- Создан провинциальный парк Туя-Маунтинс
-
Грязевые вулканы
- Образования из геоизлучающихся жидкостей и газов
- Примеры: грязевые купола диаметром 10 км и высотой 700 м
-
Извергнутый материал
- Вулканические газы: пар, углекислый газ, диоксид серы, сероводород
- Лава: магма, выходящая на поверхность
- Тефра: частицы твердого материала
-
Потоки лавы
- Состав лавы определяется количеством кремнезема
- Кислые лавы: фельзитовые, дациты, риолиты
- Промежуточные лавы: андезитовые, образуются на сходящихся границах плит
- Основные лавы: базальтовые, образуются из сухой мантии
- Ультраосновные лавы: коматииты, редкие, самые горячие и текучие
-
Типы извержений вулканов
- Магматические извержения вызваны выделением газа.
- Стромболианские извержения характеризуются умеренной вязкостью и содержанием газов.
- Вулканические извержения характеризуются высокой вязкостью и частичной кристаллизацией магмы.
- Пелеанские извержения еще более интенсивны и приводят к образованию пирокластических потоков.
- Плинианские извержения самые сильные и характеризуются устойчивыми колоннами извержений.
-
Фреатомагматические и фреатические извержения
- Фреатомагматические извержения вызваны взаимодействием магмы с грунтовыми водами.
- Фреатические извержения вызваны перегревом подземных вод, вступающих в контакт с горячими породами или магмой.
-
Вулканическая активность
- По состоянию на декабрь 2022 года, база данных содержит 9 901 подтвержденное извержение.
- Вулканы различаются по уровню активности, от нескольких раз в год до одного раза в десятки тысяч лет.
- Вулканы классифицируются как извергающиеся, активные, спящие или потухшие, но определения не всегда единообразны.
-
Извергающийся вулкан
- Геологическая служба США определяет извергающийся вулкан как вулкан с видимым выбросом магмы.
-
Активный вулкан
- Геологическая служба США определяет активный вулкан как вулкан с подземными признаками, такими как землетрясения или высокие уровни углекислого газа.
-
Спящий и активизированный вулкан
- Спящий вулкан не проявляет признаков волнения, но может снова стать активным.
- Термин «спящий вулкан» устарел, но Геологическая служба США продолжает его использовать.
-
Потухший вулкан
- Потухшие вулканы вряд ли извергнутся снова из-за отсутствия запасов магмы.
- Примеры потухших вулканов включают многие вулканы на цепи подводных гор Гавайи-Император и Хоэнтвиль в Германии.
-
Уровень вулканической опасности
- Страны приняли новые классификации для описания уровней вулканической активности.
- Некоторые системы используют цифры или цвета для обозначения стадий активности.
-
Вулканы десятилетия
- 16 вулканов, определенных IAVCEI как заслуживающие особого изучения
- Названы в рамках Международного десятилетия по уменьшению опасности стихийных бедствий
-
Проект Deep Earth Carbon Degassing Project
- Мониторинг девяти вулканов, включая два вулкана десятилетия
- Использование многокомпонентных систем газоанализаторов для измерения CO2/SO2
-
Опасности вулканов
- Извержения могут вызывать землетрясения, горячие источники, фумаролы и гейзеры
- Вулканические газы могут достигать стратосферы и вызывать кислотные дожди
- Пепел может представлять опасность для воздушных судов
-
Выгоды вулканов
- Туф и вулканический пепел используются в строительстве и сельском хозяйстве
- Вулканическая активность создает ценные минеральные ресурсы и геотермальную энергию
- Туризм, связанный с вулканами, является мировой отраслью
-
Соображения безопасности
- Тщательное наблюдение за вулканами вблизи населенных пунктов
- Современные методы прогнозирования извержений
- Ложные тревоги и ретроспективные обвинения
-
Вулканы на других небесных телах
- На Луне нет крупных вулканов, но есть вулканические образования
- Венера на 90% состоит из базальта, возможны недавние извержения
- На Марсе есть потухшие вулканы, возможно, наблюдалась недавняя активность
- Ио является самым вулканически активным объектом в Солнечной системе
-
Извержения вулканов в Солнечной системе
- В феврале 2001 года на Ио произошло крупнейшее извержение вулканов в Солнечной системе.
- Европа, спутник Юпитера, также имеет активную вулканическую систему, но её активность проявляется в виде воды, замерзающей в лед.
- Криовулканизм распространен на спутниках внешних планет, таких как Тритон и Энцелад.
- На Титане, спутнике Сатурна, обнаружен метан-криовулкан, важный источник метана в атмосфере.
- Криовулканизм может присутствовать на объекте Quaoar в поясе Койпера.
-
История изучения вулканов
- Вулканы распределены неравномерно, но активные из них встречались на ранних этапах истории человечества.
- Вулканы связаны с пожарами и стихийными бедствиями в устных преданиях и имели религиозное значение.
- Древние источники приписывали извержения вулканов сверхъестественным причинам.
- В разные эпохи предлагались различные теории причин вулканической активности, от ветра до брожения серы.
- В 1928 году Артур Холмс ввел понятия радиоактивного тепла и тектоники плит.
-
Современные исследования
- В 2010 году исследование экзопланеты COROT-7b показало, что приливный нагрев может вызвать вулканическую активность.
- Вулканическая обсерватория осуществляет мониторинг вулканической активности.
- Вулканы продолжают вызывать интерес и исследования, несмотря на их редкость.