Почему вулканы извергаются? Извержения вулканов — опасные стихийные бедствия для человека

Земли, расположенные у подножья вулканов, являются одними из наиболее плодородных территорий нашей планеты. А всё потому, что извержения, которые производит жерло вулкана насыщают грунт огромным количеством питательных элементов и минералов. Даже если вулкан давно спит и никак себя не проявляет, ветер, обдувающий его камни, разносит в разные стороны нужные для земли вещества.

Видимо, именно поэтому люди постоянно селятся не только у подножия вулканов, но и на склонах гор, и не обращают ни малейшего внимания на периодически возникающие толчки в регионе. И совершенно зря. Всем известна печальная участь жителей Помпеи, которые погибли во время знаменитого извержения Везувия почти две тысячи лет тому назад. Трагедии вполне можно было бы избежать, если бы они хоть немного обратили внимание на более участившиеся землетрясения магнитудой в пять-шесть балов.

Где осуществляется происхождение вулканов? Появляются огнедышащие горы над местами столкновения друг с другом литосферных плит, в наиболее слабых местах земной коры, через которые наша планета выкидывает наружу раскалённую магму, горючие газы и самый разнообразный вулканический материал, который впоследствии эти горы и образовывают.

Что касается слова «вулкан», то само оно латинского происхождения – именно так в Древнем Риме местные называли бога огня. Интересно, что первым такое название получила гора Этна (именно там, по утверждениям местных жителей, находилась кузница Вулкана).

Существуют различные типы вулканов. В настоящее время геологи насчитывают на нашей планете около полторы тысячи действующих вулканов, не считая подводных. Что же касается последних, то в океанических и морских глубинах расположено около 20% от общей численности всех существующих в мире вулканов, в т. ч. и угасших. Именно им мы обязаны новыми участками суши, иногда возникающим посреди бескрайнего океана: после того, как подводные вулканы извергают огромное количество лавы, их вершины со временем достигают океанической поверхности и образуют острова (например, Гавайские или Канарские).

Наибольшее количество вулканов (две трети) находятся в так называемом Тихоокеанском Огненном Кольце, обрамляющий края огромной тихоокеанской плиты, что находится в постоянном движении и всё время сталкивается с соседними плитами.

Роль вулканов в жизни нашей планеты

Приуменьшить роль вулканов в жизни нашей планеты невозможно. Прежде всего потому, что если бы не они, то вполне возможно, что Земля до сих пор представляла бы собой разгорячённый космический шар: именно огнедышащие горы выводили в своё время наружу из недр земного шара водяной пар, охлаждая тем самым литосферу и атмосферу планеты.

По утверждению геологов, одно-единственное извержение огненной горы на одном из индонезийских островов более 75 тыс. лет тому назад повергло всю нашу планету в эпоху Ледникового периода, а в атмосфере образовалась серная кислота.

Они на протяжении всей истории земного шара активно участвовали в создании и уничтожении различных участков суши. Например, довольно недавно, в 1963 году возле юго-западного берега Исландии одним из подземных вулканов был создан небольшой остров Суртсей, площадью в 2,5 кв. км.

В далёком прошлом (в 16-17 в. до н.э.) другим подобным вулканом был почти полностью уничтожен остров Санторини (Эгейское море). При этом решающую роль сыграл давно спящий вулкан, который внезапно с неожиданной силой снёс вершину горы и извергал лаву на протяжении долгих дней (пока почти полностью не уничтожил остров, погубив тем самым минойскую цивилизацию и вызвав огромнейшее цунами). Всё, что осталось от острова после окончания извержения – это большой серповидный островок с самой большой кальдерой в мире.

Как работает вулкан

Прежде чем понять жерло вулкана и причины извержения вулкана, сначала нужно прояснить для себя, что представляет из себя наша планета в разрезе. Если говорить по-простому, то по структуре она немного напоминает яйцо, в центре которого в окружении мантии и литосферы находится чрезвычайно твёрдое ядро.

Сверху нашу планету защищает довольно-таки тонкая, но одновременно с этим – твёрдая скорлупа, иначе говоря, земная кора, литосфера. На суше её толщина обычно варьируется от 70 до 80 км, на океаническом дне – в районе двадцати.

Под литосферой расположена вязкая, словно горячая смола, прослойка из раскалённой мантии: температура её в глубине планеты достигает тысячи градусов (чем ближе к центру Земли, тем она горячей). Чтобы получить её температурные показатели, вулканологи используют специальные электрические термометры «термопара» – изготовленные из стекла приборы в ней практически сразу плавятся. Жизнь нашей планеты изнутри выглядит следующим образом:

• Часть мантии, что находится ближе к литосфере и та, что пребывает возле ядра, постоянно перемешивается между собой: раскалённая поднимается вверх, холодная – опускается вниз.
• Поскольку мантия сама по себе имеет чрезвычайно вязкую структуру, то со стороны может показаться, что земная кора в ней как бы плавает, уйдя немного вглубь под давлением собственного веса.
• Достигнув земной коры, постепенно остывающая лава некоторое время двигается вдоль неё, после чего, охладев, опускается вниз.
• Двигаясь вдоль литосферы, магма приводит в движение отдельные участки земной коры (иначе говоря – литосферные плиты), которые из-за этого периодически сталкиваются друг с другом.
• Часть литосферной плиты, что оказывается снизу, погружается в более горячую мантию и практически сразу же начинает плавиться, образуя магму – вязкую массу, состоящую из расплавленных пород и содержащую в себе различные газы и водяной пар. Несмотря на то, что образовавшаяся магма не такая густая, как мантия, она всё равно остаётся довольно-таки вязкой консистенции.
• Поскольку магма по своей структуре намного легче, чем окружающие её породы, она снова поднимается наверх и постепенно скапливается в магматических очагах, что расположены вдоль всех мест, где сталкиваются литосферные плиты.

Роль магмы

А вот дальше магма своим поведением напоминает дрожжевое тесто: она увеличивается в объёме и занимает абсолютно всю свободную территорию, до которой только может добраться, поднимаясь из недр нашей планеты по всем доступным ей трещинам.

Добравшись до наименее плотно закупоренных мест, под влиянием содержащихся в ней газов, что пытаются любым способом её покинуть (процесс этот называется дегазация магмы), она пробивает земную кору и, выбив «пробку» вулкана, вырывается наружу.

Извержение вулкана

Чем крепче будет закупорена гора, тем сильнее окажется извержение. Обычно силу вулканических выбросов специалисты (VEI) обозначают от 0 (наиболее слабое) до 8 (самое сильное) балов. Например, активную деятельность вулкана Сент-Хеленс в 1980 году вулканологи оценили, как умеренное, хотя само извержение по мощности приравняли к взрыву пятисот атомных бомб.

Поднявшись наверх и вырвавшись из замкнутого пространства, магма практически сразу теряет газы и пары воды, и становится лавой (магмой, обеднённой газами), способной передвигаться со скоростью около 90 км/ч.

Газы, что вырываются на свободу, являются горючими и взрываются в кратере вулкана (кратер вулкана — воронкообразное углубление на вершине или склоне вулканического конуса), оставляя после себя в горе огромных размеров воронку (кальдеру). Вулкан извергается следующим образом:

• После того как магма вышибает пробку вулкана, давление в магматическом очаге (его верхней части) моментально понижается. Растворённые газы, что находятся внизу, продолжают бурлить и продолжают оставаться составной частью магмы;
• Чем ближе в жерлу, тем газовых пузырьков становится больше. Когда их оказывается слишком много, то они решительно устремляются наверх, наружу, поднимая вместе с собой ещё и расплавленную магму.
• В тоже время возле кратера вулкана накапливается пенистая масса, в застывшем варианте известная нам как пемза.
• Оказавшись на свободе, газы полностью покидают магму, которая из-за этого трансформируется в лаву и выносит из глубины земного шара пепел, пар и осколки горных пород (среди которых нередко попадаются глыбы величиной с дом). Что же касается самого извержения, то его ещё и характеризует чередование слабых и мощных взрывов.
• Высота подъёма выбрасываемых из недр Земли веществ обычно варьируется от одного до пяти километров, но бывает и значительно выше. Например, в 50-х годах прошлого века высота выкинутых обломочных материалов вулкана Безымянного (Камчатка) достигала 45 км, а сами выбросы разлетались по округе на расстояние в несколько десятков тысяч километров.
• В случае чрезвычайно сильного извержения объём вулканических выбросов может составлять нескольких десятков кубических километров, а количества пепла быть настолько огромным, что возникает абсолютная тьма, которую обычно можно наблюдать только в полностью закрытом от света пространстве.

Продукты извержения вулканов подразделяются на разные типы. Они могут быть газообразными (вулканические газы), жидкими (лава) и твёрдыми (вулканические горные породы). В зависимости от характера продуктов извержения вулканов и состава магмы на поверхности образуются сооружения различной формы и высоты.

Завершение процесса

Когда газы с шумом и взрывами уходят из магмы, давление, что перед этим возникло в магматическом очаге, значительно понижается, и извержение останавливается. После этого извергающее жерло вулкана закрывает остывающая лава, причём иногда делает это довольно прочно, а иногда – не совсем. И тогда на земную поверхность продолжают вырываться в незначительном количестве газы (фумаролы) или фонтаны кипящей воды (гейзеры), а сам вулкан считается действующим. Это значит, что внизу скоро снова станет собираться магма, и, достигнув определённого объёма, извержение начнётся снова.

Разновидности вулканов

Вулканологи часто задавались вопросом, какие бывают вулканы? Во время исследований выделили несколько видов.

Как пережить бедствие

Несмотря на опасность, люди продолжают жить у подножия опасного соседа, вулканологами разработан целый комплекс мероприятий, целью которых является предупредить местное население о приближающейся опасности, а в случае попадания в опасную ситуацию, знать, как надо действовать, чтобы сохранить себе жизнь.

Прежде всего, нужно обязательно отслеживать все предостережения вулканологов о возможном начале вулканического извержения.

Если нет возможности выехать из опасной территории, при первом же оповещении об опасности, необходимо запастись автономными источниками освещения и обогревателями, а также водой и едой в расчёте на несколько дней. Если уехать из опасной местности до начала извержения не удалось, необходимо плотно и надёжно закрыть все оконные и дверные проёмы, а также вентиляционные и дымовые каналы.

Владельцы домашних животных обязательно должны завести их в полностью закрытые помещения. Если вулканические выбросы застали человека на улице, он должен любым способом защитить тело (в первую очередь – голову) от падающих камней и пепла.

Поскольку извержение вулкана обычно сопровождают разные природные катаклизмы (наводнения, селевые потоки), в это время необходимо уйти подальше от рек и долин, чтобы не оказаться в зоне затопления или не быть погребённым под грязью (желательно находиться в это время на какой-либо возвышенности).

Пережив извержение, прежде чем выйти наружу, необходимо закрыть марлевой повязкой рот и нос, а также одеть защитные очки и одежду, которые предотвратят появление ожогов. Не стоит вырываться из зоны бедствия на машине сразу после выпадения пепла – она практически сразу же будет выведена из строя. Покинув помещение, необходимо очистить от пепла и других вулканических выбросов крышу дома (укрытия), иначе она может разрушиться, не выдержав огромной нагрузки.

Вулканы - это «естественные клапаны» Земли. Чтобы понять в общих чертах, как и почему они извергаются, достаточно представить себе процесс «дегазации» бутылки с газированным напитком. Если осторожно открыть бутылку с лимонадом или шампанским, раздаётся хлопок, и из бутылки появляется дымок, а иногда и пена. Но все мы знаем, что произойдёт, если бутылку перед открытием потрясти или нагреть. Так вот, по аналогии, извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы (магма - это жидкая горная порода под землёй).

В том месте, где земная кора оказалась «неплотно закрыта», магма может вырваться из недр Земли. Поднимаясь вверх, магма теряет газы и пары воды и превращается в лаву - магму, обеднённую газами.

Извержение может продолжаться разное количество времени - несколько часов или много лет. Извержения вулканов относят к геологическим ЧС.

Есть 5 основных типов извержений. Названия для них обычно «подбираются» в честь известных вулканов.

Вулканический тип назван по острову Вулкано у побережья Сицилии; иногда его ещё называют плинианским - по имени римского учёного Плиния, погибшего при извержении Везувия в 79 году н. э. Кстати, Везувий и есть типичный представитель вулканов этого типа; по совместительству - единственный действующий вулкан в материковой части Европы. Этот тип извержения характеризуется проявлением сильных и внезапных взрывов, следующих после длительного периода покоя; взрывы сопровождают выбросы огромного количества пепла и пепловых потоков. Такое извержение описывали ещё Гомер, Фукидид, Аристотель и другие древние авторы. Вулканические (плинианские) извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий.

Пелейский тип получил название по вулкану Пеле на острове Мартиника в Карибском море. Он характеризуется проявлением мощных направленных взрывов после длительного периода покоя, из-за чего вулкан считается угасшим, а поэтому - вдвойне опасным. Пелейское извержение характеризуется образованием грандиозных раскалённых лавин и палящих туч. Кстати, в 1956 году на Камчатке произошло подобное извержение, тогда взрывом была уничтожена вершина вулкана Безымянный, поднялась туча пепла, по склонам вулкана сошли раскалённые лавины.

Гавайский тип извержений назван в честь вулканической деятельности на Гавайской гряде - вулканов Мауна-Кеа, Мауна-Лоа, Килауэа, Хуалалаи и Кохала в Тихом океане. Главная особенность вулканов этого типа - свободное фонтанирование и излияние жидкой базальтовой лавы, а также образование лавовых озёр; извержения редкие, они разделены периодами в сотни лет.

Исландский тип извержений, в целом, сходен с гавайским. Сама Исландия - это страна вулканов, современные вулканы размещаются здесь цепочкой в юго-восточной части острова. Извержение исландского типа характеризуется выбросами очень жидкой базальтовой лавы и происходит оно по трещинам. Кратеры наполняются лавой, которая затем растекается многочисленными потоками.

Стромболианский тип назван по острову (и вулкану) Стромболи в Средиземном море - над дном моря он возвышается на 3500 м и является высочайшим вулканом Европы. С глубокой древности этот вулкан своей огненной вершиной известен как Маяк Средиземноморья, он был описан Аристотелем. Стромболианский тип извержений характеризуется ритмическими взрывами - вулкан регулярно выбрасывает в воздух «заряд» бомб и кусков раскалённого шлака. Количество пепла незначительно, а из-за того, что жидкая лава в кратере контактирует с атмосферой, выбросы становятся «светящимися».

Эксперты квалифицировали тип извержения Толбачика в ноябре 2012 года именно как «стромболианский», сообщает «Российская газета» .

А как вёл себя вулкан во время предыдущего извержения?

Извержения камчатских вулканов очень разнообразны . Так, в июле 1975 года «деятельность» вулкана Плоский Толбачик была квалифицирована как извержение по исландскому типу.

Вот что произошло тогда. На склоне вулкана образовалась протяжённая трещина. Из её северной части вырвалась туча пепла, шлака и газов, поднявшихся на высоту 10 км, а потом из неё вылилось 15 лавовых потоков длиной до 6 км. Что касается лавы из южной части трещины, то она образовала лавовое поле площадью 36 квадратных километров. Тогда извержение Толбачика продолжалось 5 месяцев. За это время вулкан выбросил на поверхность Земли 2 кубических километра пепла и шлака. В атмосферу вылетело 1 миллион тонн паров воды и газов, изверглось 2,5 миллиарда тонн лавы.

Каждый из нас многое слышал о вулканах, кому-то даже посчастливилось побывать на каком-то из них, но большинство имеют очень поверхностное представление о том, что такое вулкан, какова его природа, как они возникают и в чем заключается их природа. О том, что такое вулканы, какие они бывают, для чего они нужны - все о вулканах вы найдете в этой статье далее.

Что такое вулкан?

По сути, вулкан - это дыра в земной коре. При извержении вулкана из недр Земли на поверхность через эту дыру извергаются очень горячие расплавленные горные породы. Вулканы, часто проявляющие активность, называются действующими. Вулканы, которые могут в будущем стать действующими, называются спящими. Потухшим называется вулкан, жизнедеятельность которого прекратилась навсегда.

Где находятся вулканы?

В мире насчитывается примерно 840 действующих вулканов. Обычно за год происходит всего 20-30 извержений. Большинство вулканов находится вблизи от краев гигантских плит, которые составляют в своей совокупности внешние слои Земли. В мире каждые 30 секунд происходит землетрясение, и лишь некоторые из них представляют реальную опасность.

Строение вулкана

Для тех, кто хочет узнать, из чего состоит вулкан, советуем детально и внимательно изучить следующие изображения:

Какой самый большой вулкан в мире?

Самый большой вулкан в мире - Мауна-Лоа на Гавайях в США, купол которого имеет длину 120 км и ширину 50 км. Вулкан Лоихи является активным вулканом у Гавайских островов. Он уходит под воду на 900 м и поднимется на поверхность в период от 10 тыс. до 100 тыс. лет. Этот вулкан вы можете наблюдать на фото далее:

Что называют скоростными волнами?

Скоростные волны - это глубокие сейсмические волны, идущие сквозь землю со скоростью 18 тыс. км/ч. Они намного быстрее звука.

Что такое величайшее лавовое наводнение?

В Исландии в 1783 г. случилось очень сильное трещинное извержение. При этом раскаленная масса растеклась на расстояние 65-70 км.

Когда люди ходили по морю?

Вулкан Кат-май на Аляске, США, в 1912 г. изверг так много плавающей пемзы, что люди ходили по этому морю.

Сколько на земле действующих вулканов?

В настоящее время на суше имеется примерно 1300 действующих вулканов. Под водой их тоже много, но число их колеблется, так как одни прекращают деятельность, а другие возникают. Каждый дремлющий вулкан может неожиданно взорваться. Следовательно, активными считаются те, вулканы, которые действовали хотя бы один раз за последние 10 тысяч лет.

Что такое вулканическое извержение?

Вулканические извержения представляют собой серию взрывов, похожих на пушечные. Они продолжаются с интервалом в часы и минуты, а случаются в результате скопления под лавовой пробкой большого объема газа. Во время таких извержений могут отлетать части кратера, величина которых может достигать размера автобуса.

Что такое плинийское извержение?

Когда раскаленная магма насыщается газом и заполняет вулкан, его жерло взрывается, выбрасывая скоростью, большей скорости звука в два раза. Извержение настолько сильное, что магма распадается на крошечные кусочки, а через несколько часов земля может оказаться под слоем пепла. Извержение Везувия в 79 г. имело такой же характер. При этом не смог спастись римский писатель Плиний, поэтому этот тип извержений называют плинийским.

Что такое стомболийское извержение?

Если магма достаточно жидкая, то над озером лавы в кратере вулкана может сформироваться кора. При этом крупные пузыри газа выплывают и взрывают оболочку, выплескивая вулканические бомбы из полу расплавленной лавы и обломков лавовой породы. Такого рода извержения именуют стромболианскими от итальянского вулканического острова Стромболи.

Какое было самое мощное извержение вулкана?

Самое мощное извержение вулкана случилось примерно 20 тыс. лет назад, когда разбушевался вулкан Тоба на острове Суматра в Индонезии. В его центре сформировался кратер протяженностью 100 км, а другая часть острова была захоронена под слоем вулканических пород толщиной более 300 м.

Почему погиби Помпеи?

На протяжении всей истории человечества вулканы были опасны для живущих рядом с ними людей. В 79 г. римский город Помпеи был стерт с лица земли извергающимся вулканом Везувием. Даже в настоящее время сильнейшие извержения могут причинить вред людям.

Когда возникла легенда об Атлантиде?

Примерно в 1645 г. до н. э. взорвался греческий остров Санторини. В результате этого была уничтожена минойская цивилизация. Этот факт послужил началом легенды о пропавшем материке Атлантида.

Полезные сведения о вулканах, гейзерах, фото вулканов

Самыми опасными и непредсказуемыми объектами земной поверхности являются вулканы - геологические образования, возникающие над трещинами в земной коре, по которым извергаются на землю горячая магма, сжигающая все живое на своем пути, горячие газы и обломки горных пород.

При этом вулканы разделяются на действующие, уснувшие и потухшие . Изверженную магму называют лавой. Временами она неторопливо изливается из трещин, а иногда вулкан извергается сильным взрывом пара, золы, пыли и вулканического пепла. Именно эти процессы и приводят к последствиям, которые не приносят пользы людям. Человек на сегодня не имеет никаких средств для противостояние извержению вулкана, кроме как бегство.

Что такое пирокластические потоки? При обнажении жерла вулкана он разбивает породы и создает колоссальное количество обломков, пепла и пемзы - пирокластические материалы. При извержениях они первыми поднимаются по жерлу. После того как отверстие расширится, из него начинает изливаться магма. При этом пирокластическое облако делается таким густым, что не может смешаться с воздухом, чтобы подняться вверх. Из-за этого оно вытекает горячими лавинами - пирокластическими потоками, которые движутся с огромной скоростью, достигающей 200 км/ч. Они могут покрыть продуктами извержения большие территории.

Какие бывают вулканы?

В местах, где расходятся тектонические плиты, магма протекает через щели, образовывая трещинные вулканы . Быстро застывшей густой лавой формируются насыпные вулканы . При мощных извержениях вулкана в кратер оседает кальдера. В него зачастую стекает вода, а потом образуется озеро. Наиболее специфическими являются стратовулканы , которые сложены по очереди из слоев лавы и пепла.

Извергающаяся из очаговых и трещинных вулканов лава, как правило, текучая. Охладевая, она создает базальтовые породы, такие, как базальт, габбро и долерит. На месте становится породами типа андезита, трахита и риолита.

Образования при извержениях вулканов

Базальтовые колонны. Плотный поток жидкой лавы при застывании может разламываться на гексагональные базальтовые колонны, напоминающие те, которые стоят у Великой дамбы в Северной Ирландии.

Лава пахоэхоэ. Иногда породы на поверхности быстро застывают, создавая тонкую кору над пока еще вязкой и раскаленной лавой. Если корка имеет толщину в несколько сантимеу-ров, то она до такой степени остывает, что по ней можно гулять. Однако если лава продолжает течь, то корка начинает морщится. Эту лаву гавайцы прозвали «пахоэхоэ», что обозначает «волнистая».

Лава аа. Если лава стремительно застывает в грубую массу, то ее называют «аа». При подводных извержениях вулканов, например на срединно-океанических хребтах, вода мгновенно остужает и разбивает лаву на маленькие гладкие частицы, которые называют «подушками».

Очаговые вулканы. Большинство вулканов лежат вдоль границ плит земной коры, так как они находятся над одиночным скоплением магмы, вытекающей на поверхность. Даже когда плита движется, такой очаг продолжает оставаться на месте, горит и прожигает ее в различных точках, образовывая цепь вулканов.

Какая лава может быть у вулканов

Вулканы могут извергать лаву двух типов: аа-лаву и волнистую лаву .

Аа-лава толще и окаменевает острыми обломками пород - вулканическими шлаками.

Волнистая лава представляет собой более текучую и насыщенную газами лаву. При затвердевании она создает породы с гладкой поверхностью, а иной раз стекает, образовывая длинные сталактиты. Выбрасываемые вулканами тучи пепла представляют собой порошок из лавы.

Как появляются гейзеры

Горячие источники и гейзеры образовываются кипящей магмой. При протекании дождевая вода просачивается под землю и сталкивается с горячей магмой. За счет давления ее температура может повыситься, и тогда магма поднимется заново. Если при поднимании наверх горячая вода перемешивается с холодной, то она вытекает на поверхность в виде горячего источника. Если на своем пути она сталкивается с преградой, то она остается под давлением и после этого выплескивается сильной струей, называемой гейзером.

Сила извержения

Отдельные вулканы могут взрываться мощнее, чем атомная бомба. Как правило, это бывает, если магма загустела и стала настолько вязкой, что заткнула жерло вулкана. Внутри него давление понемногу увеличивается до тех пор, пока магма не выбьет такую пробку. Сила извержений зачастую измеряется по количеству пепла, который был выплеснут в воздух. При протекании магмы под землей благодаря породам она приобретает разнообразные формы. Как правило, текущая магма затекает в трещины внутри горных пород, и этот процесс называется согласной интрузией. При этом образуются блюдцеобразные породы, такие, как лополиты, линзообразные - факолиты, или плоские пласты - силлы. Вязкая магма может надавить на породу с такой силой, что возникнут трещины, и этот процесс называется несогласной интрузией.

Прогноз извержения. Насколько реально?

Предугадать время, когда вулкан проснется, чрезвычайно трудно. Извержения на Гавайях вполне спокойные, частые и относительно предсказуемые, однако большинство природных катастроф предсказывать трудно. Наклономер используют как одно из средств для определения приближающегося извержения. Он представляет собой прибор для установления крутизны склонов вулкана. В случае ее увеличения магма, находящаяся в центре вулкана, набухает, и может произойти извержение. Но следует помнить, что такие изменения точны лишь незадолго до извержения, в результате чего данный вид прогнозирования крайне опасен.

Наша планета Земля напоминает яйцо: сверху тонкая твердая скорлупа - земная кора , под ней находится вязкий слой горячей мантии , а в центре - твердое ядро . Земную кору называют литосферой , что в переводе с греческого означает «каменная оболочка». Толщина литосферы в среднем около 1% радиуса земного шара. На суше она составляет 70-80 километров, а в глубине океанов может быть всего 20 километров.

Температура мантии - тысячи градусов. Ближе к ядру температура мантии больше, ближе к коре - 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 каменной «скорлупы», но затем, остыв, она снова опускается в направлении центра Земли. Пока мантия движется вдоль литосферы, вместе с ней поневоле движутся и куски земной коры (литосферные плиты), при этом отдельные части каменной мозаики сталкиваются и наползают друг на друга.

Часть плиты, которая оказалась снизу (на которую наползла другая плита), постепенно погружается в мантию и начинает плавиться. Так образуется магма - густая масса расплавленных пород с газами и парами воды. Магма легче, чем окружающие породы, поэтому она медленно поднимается к поверхности и накапливается в так называемых магматических очагах. Они располагаются чаще всего вдоль линии столкновения плит.

Магма более жидкая, чем мантия, но всё же достаточно густая. В переводе с греческого «магма» означает «густая паста» или «тесто».

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, то есть выхода газов из нее. 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.

Поток лавы при извержении вулкана

Магма в магматическом очаге находится под давлением, так же как и газированные напитки в закрытой бутылке. В том месте, где земная кора оказалась «неплотно закрыта», магма может вырваться из недр Земли, вышибив «пробку» вулкана, и чем прочнее была «пробка», тем сильнее будет извержение вулкана. Поднимаясь вверх, магма теряет газы и пары воды и превращается в лаву - магму, обедненную газами.

В отличие от шипучих напитков, газы, которые выделяются при извержении вулкана, - горючие, поэтому они воспламеняются и взрываются в жерле вулкана. Сила взрыва вулкана бывает настолько мощной, что на месте горы после извержения остается огромная «воронка» (кальдера ), и если извержение продолжается, то прямо в этой впадине начинает расти новый вулкан.

Однако бывает, что магме удается найти легкий выход на поверхность Земли, тогда лава вытекает из вулканов вообще без взрывов. Так кипящая каша, булькая, переливается через край кастрюли. По такому типу извергаются, например, 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.

Как же все-таки работает вулкан?

Когда открывается «клапан» в Земле (вышибается пробка вулкана), давление в верхней части магматического очага резко снижается. Внизу же, где давление пока еще большое, растворенные газы всё еще входят в состав магмы. В жерле вулкана из магмы уже начинают выделяться пузырьки газов: чем выше, тем их становится больше; эти легкие «воздушные шарики» поднимаются вверх и увлекают за собой вязкую магму. Около поверхности уже образуется сплошная пенистая масса (застывшая вулканическая каменная пена даже легче воды - это известная всем пемза ). Дегазация магмы завершается на поверхности, где, вырвавшись на свободу, она превращается в лаву, пепел, горячие газы, пары воды и обломки горных пород.

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 очаги магмы. 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.

Схема извержения вулкана

Когда вулкан пробуждается и начинает извергать потоки раскаленной докрасна лавы, происходит одно из самых потрясающих природных явлений. Такое случается, когда в земной коре есть отверстие, трещина или слабое место. Расплавленные каменные породы, называемые магмой, поднимаются из глубин Земли, где царят невероятно высокие температуры и давления, на ее поверхность. Вытекающую магму называют лавой. Лава охлаждается, затвердевает и образует вулканическую, или изверженную породу. Иногда лава бывает жидкой и текучей. Она сочится из вулкана, как кипящий сироп, и растекается по большой площади. Когда такая лава охлаждается, она образует твердый покров из камня, который называется базальтом. При следующем извержении толщина покрова увеличивается, а каждый новый слой лавы может достигать 10 м. Такие вулканы называются линейными, или трещинными, и их извержения имеют спокойный характер.

При взрывных извержениях лава густая и вязкая. Она изливается медленно и затвердевает неподалеку от кратера вулкана. При периодических извержениях вулкана такого типа возникает высокая конусная гора с крутыми склонами, так называемый стратовулкан.

Температура лавы может превышать 1000 °С. Некоторые вулканы выбрасывают тучи пепла, поднимающиеся высоко в воздух. Пепел может осесть поблизости от жерла вулкана, и тогда появляется пепельный конус. Взрывная сила у некоторых вулканов настолько велика, что наружу выбрасываются огромные глыбы лавы величиной с дом. Эти «вулканические бомбы» падают рядом с вулканом.

Вдоль всего срединно-океанического хребта на океаническое дно из множества действующих вулканов сочится лава, поднимаясь из мантии. Из глубоководных гидротермальных источников, находящихся рядом с вулканами, бьют газовые пузыри и горячие воды с растворенными в них минералами

Действующий вулкан регулярно извергает лаву, пепел, дым и другие продукты. Если извержения нет на протяжении многих лет или даже столетий, однако в принципе оно может случиться, такой вулкан называют спящим. Если вулкан не извергается десятки тысяч лет, он считается потухшим. Некоторые вулканы извергают газы и струи лавы. Извержения других имеют более бурный характер и дают огромные тучи пепла. Чаще всего лава медленно сочится на поверхность Земли в течение долгого времени, и никаких взрывов не происходит. Она изливается из длинных трещин в земной коре и растекается, образуя лавовые поля.

Где происходят извержения вулканов

Большинство вулканов располагаются на краях гигантских литосферных плит. Особенно много вулканов в зоне субдукции,где одна плита подныривает под другую. Когда нижняя плита плавится в мантии, содержащиеся в ней газы и легкоплавкие породы «вскипают» и под огромным давлением прорываются кверху сквозь трещины, вызывая извержения.

Типичные для суши вулканы конической формы выглядят огромными и мощными. Однако на их долю приходится меньше одной сотой всей вулканической активности Земли. Основная доля магмы вытекает на поверхность глубоко под водой через трещины срединно-океанических хребтов. Если подводные вулканы извергают достаточно большие количества лавы, то их вершины достигают поверхности воды и становятся островами. Примерами могут служить Гавайские острова в Тихом океане или Канарские острова в Атлантическом.

Дождевая вода может просочиться сквозь трещины в горной породе в более глубокие слои, где ее нагревает магма. Эта вода вновь выходит на поверхность в виде фонтана пара, брызг и горячей воды. Такой фонтан называется гейзером.

Санторини был островом со спящим вулканом. Внезапно чудовищный взрыв снес вершину вулкана. Взрывы следовали день за днем, когда морская вода попадала в жерло с расплавленной магмой. Последним взрывом остров был практически уничтожен. Все, что осталось от него сегодня, - кольцо мелких островков.

Крупнейшие извержения вулканов

• 1450 г. до н. э., Санторини, Греция. Самое крупное взрывное извержение древних времен.
• 79 г., Везувий, Италия. Описано Плинием Младшим. Плиний Старший погиб при извержении.
• 1815 г., Тамбора, Индонезия. Более 90000 человеческих жертв.
• 1883 г., Кракатау, Ява. Грохот был слышен за 5000 км.
• 1980 г., Сент-Хеленс, США. Извержение было снято на кинопленку.