Извержение вулкана

Вулканические извержения – одни из самых мощных и разрушительных явлений природы. Давайте узнаем, какие процессы, происходящие в недрах Земли, стоят за столбами черного пепла и реками раскаленной лавы.

Что такое извержение вулканов

Вулканы можно сравнить с бездонными котлами, кипящими в недрах Земли. Большинство расположено на стыке тектонических плит. Они разбросаны по всему миру. На планете около 1500 активных вулканов. Около 600 из них извергались в период истории человечества. Около 160 – каждое десятилетие, от 50 до 70 – ежегодно. На дне мирового океана – несчетное количество морских вулканов.

Понятие «вулканизм» относится не только к извержениям. Оно обозначает весь круг природных явлений, связанных с расплавленными массами магмы и их побочными продуктами, как поверхностном, так и глубинном уровне.

Строение вулканов

На вершине вулкана находится кратер. Внутри – лавовыводящий канал или жерло.

По форме выделяют несколько видов вулканов:

• стратовулканы – выглядят как горы;
• щитовые – имеют плоские и куполообразные вершины;
• кальдеры – на вершине образуется провал с крутыми стенами.

Для оценки этого явления разработана шкала VEI. Она не имеет верхней границы, каждое следующее значение обозначает извержение, которое в 10 раз сильнее предыдущего. Самые мощные, известные на сегодняшний день, оцениваются в 8 баллов.

Супервулканы

Существуют супервулканы, их насчитывается около 20. Они извергаются из-за чудовищной силы взрыва под землей. Это происходит очень быстро и имеет огромные последствия для климата. Эти гиганты имеют форму огромной кальдеры. Супервулканы извергаются примерно один раз в 50 000 лет.

Почему происходят извержения вулканов

В глубине нашей планеты температура достигает 4500°С. Это почти столько же, сколько и на поверхности Солнца. Земной шар состоит из земной коры, мантии и ядра. Чем ближе к центру, тем большее давление испытывают находящиеся там вещества. При столкновении и сдвиге плит в коре возникают трещины и давление в этом месте понижается. Магма (это расплавленная мантия) движется к поверхности и происходит выброс. На поверхность Земли выходит смесь газов, магмы, горных пород и вулканического пепла, образующих пирокластический поток.

Принято выделять три этапа извержения – субвулканический (подъем магмы в коре), само извержение и поствулканическая стадия (выбросы прекращаются, наблюдается выделение паров и газовых струй).

Классификация извержений

Ученые выделяют следующие типы извержений:

• Стромболианский. Маломощный, похож на град мелких вулканических бомб. Типичные для стратовулканов и вулканов с пепловыми конусами. Извержение происходит в виде серии коротких выбросов града лавовых обломков, которые сопровождаются шумным грохотом. К этому приводят взрывы пузырьков газов в лавовыводящем канале. Возможно, это связано с циклическим колебанием давления в жерле. Такие выбросы могут происходить достаточно. Редко образуются устойчивые потоки лавы, что уменьшает опасность извержений такого типа.
• Гавайский (эксплозивный). Фонтаны лавы выбрасываются через трещины, а потом растекаются вниз. Масса жидкая и высокоподвижная. Если выход происходит через центральный канал, то лава выбрасывается на несколько сотен метров. Она может скапливаться в старых кратерах, создавая лавовые озера.
• Плинианский. Это внезапные, мощные взрывы, во время которых выбрасывается большое количество пепла. Это очень разрушительные и опасные явления. Часто возникают быстрые пирокластические потоки.
• Пелейский (экструзивный). Образуются огромные облачные лавины, а также экструзивные купола из очень вязкой лавы. Она застывает и выступает над устьем вулкана в виде куполов, из которых потом, при сильных взрывах, выделяются газы.
• Газовый (фреатический). Это выбросы твердых, древних пород (без новой магмы), происходящие из-за магматических газов или из-за перегретых грунтовых вод. Как правило, это слабые извержения.
• Подледный. Это извержения вулканов, расположенных подо льдом или ледником. Могут вызвать такие последствия, как наводнения, грязевые потоки и шаровую лаву (застывшую в виде подушковидных тел).
• Гидроэксплозивный. Извержения этого типа происходят в мелководных местах океанов и морей. Образуется больше количество пара от контакта магмы и воды.
  Исландский (эффузивный). Это выброс очень жидкой, базальтовой лавы, выходящей из недр по трещинам.
• «Треск грома». Происходит на купольных вулканах. В тех местах, где трещины подходят к кратеру, происходят взрывы. А по сами трещинам идет жидкая, невязкая лава.

Последствия

Лава, мчащаяся в разные стороны с огромной скоростью, уничтожает и сжигает все на своем пути. Вулканы стирали с лица Земли целые города. Подводные вулканы вызывают мощнейшие волны – цунами, которые затопляют прибрежные районы. Извержения вулкана могут вызвать даже изменения климата. Застывшая лава формирует рельеф и меняет тем самым ландшафт нашей планеты.

Меры безопасности

Активность вулкана невозможно предотвратить, единственный способ спастись – эвакуация населения из опасной зоны. Поэтому важной мерой безопасности является прогнозирование извержений.

Для этого больше 100 лет назад был разработан прибор – сейсмометр. Он работает по принципу маятника.

В активных вулканах происходят сотни небольших землетрясений. Часть конструкции прибора уходит на несколько метров Землю. Волна от землетрясений толкает бетонный постамент, на котором расположен прибор. Колебания коры передаются на барабан с бумагой, и тот начинает раскачиваться. Также имеется неподвижная стрелка, уравновешенная грузами. Во время раскачивания барабана она прорисовывает на нем волну. В 1915 году, когда началось использование сейсмометра, струйных принтеров еще не было, и ученые вручную коптили кальку, чтобы стрелка могла начертить на ней след.

Анализируя полученные данные, сейсмологи выделили особо значимые сигналы. Например, сигнал А-типа Он имеет четкое начало и резкое окончание. Это признак того, что магма раскалывает камни вулкана, продвигаясь к поверхности, чем она ближе к кратеру, тем чаще будут такие сигналы.

Позже выделили сигналы B-типа. Они длиннопериодные, не имеют ярко выраженного начала, и характеризуются медленным, последовательным угасанием. Сигналы этого типа – самые точные предвестники извержений. Они показывают рост давления в жерле вулкана, которое создается вулканическими газами и магмой.

Самые сильные извержения в истории

Рассмотрим наиболее мощные из известных на данный момент извержений:

1. Тамбора, 1815 год. Это извержение стало крупнейшим в истории человечества. Взрыв вулкана был слышен на острове Суматра, расположенном в 2000 км от него. 7 баллов по шкале VEI, 71 000 погибших. Полностью было разрушено сельское хозяйство на территориях, расположенных вокруг вулкана. Объем выбросов составил от 150 до 180 км3. Столб пепла поднялся на 43 км, и, по рассказам очевидцев, вызвал трехсуточную ночь на расстоянии до 650 км от вулкана. Извержение вызвало изменение климата – летом 1816 года в Европе и Северной Америке средняя температура упала на 1 – 4 градуса. Это привело к неурожаю и вызвало голод среди населения.
2. 73 000 лет назад произошло извержение на острове Суматра, в Индонезии, оцениваемое в 8 баллов по шкале VEI. Оно стало причиной вулканической зимы на протяжении 75 лет. Объем извержения – более 2 800 км3. Его частицы были обнаружены учеными на расстоянии около 7 000 км. Отложения пепла покрыли Азию, Индийский океан, Аравийское и Южно-Китайское моря. На его месте образовалась кальдера размером 100*35 км. По мнению ученых, это спровоцировало резкое сокращение популяции людей – с нескольких миллионов до 10 000.
3. 132 миллиона лет назад произошло извержение на территории современной Южной Америки, провинции Парана-Этендека. Информации о нем мало, но известно, что было выброшено более 8 600 км3 вулканического материала. 1 500 000 км2 территории было уничтожено потоками лавы.
4. Исландский вулкан Лаки. Извергался в 1783 – 1784 годах. Объем выбросов оценивается в 15 км3. Погибло 1/5 населения Исландии.

Извержение – завораживающее зрелище, олицетворяющее силу и мощь сил природы. Кратеры потухших и действующих вулканов привлекают сотни путешественников по всему миру. Наверно, из-за того, что в таких местах можно по-настоящему прочувствовать дыхание нашей планеты.