что служит причиной извержения вулкана
Что служит причиной извержения вулкана?
Литосфера Земли на сегодняшний день изучена недостаточно хорошо, и поэтому у ученых нет полного понимания процессов, приводящих к извержению вулкана.
Ключевая причина извержения заключается в том, что в недрах Земли находится жидкое вещество – магма. Она испытывает сильное давление со стороны земной коры, и в результате сама в ответ давит на земную кору и пытается выбраться наружу. Вулканы – это как раз те места, где ей это удается сделать.
На характер извержения влияет и свойства магмы. Если она хорошо пропускает газы, то они проходят сквозь нее, что снижает давление. В результате из жерла исходят газы, но магма медленно поднимается наружу. Если же она плохо пропускает газы, то они создают дополнительное давление, которое приводит к взрывному характеру извержения.
Важно отметить, что большинство вулканов располагается в сейсмически активных районах, на стыках литосферных плит. Это связано с тем, что именно здесь магма находится ближе всего к поверхности, а частые землетрясения снижают прочность земной коры в этих районах, позволяя магме чаще выходить наружу. На вулканическую активность также могут влиять и действия небесных тел. Так, самые мощные вулканы в Солнечной системе извергаются на Ио, спутнике Юпитера, и их причиной как раз является гравитация планеты. Конечно, влияние Луны на земные извержения значительно слабее, однако всё же оно имеет место быть.
Список использованных источников
Почему извергается вулкан?
Что такое литосфера?
Оболочка земли носит название «литосфера», в переводе с греческого языка это означает «каменная оболочка». Если смотреть по меркам целой планеты, то толщина литосферы не такая уж и большая — всего один процент радиуса Земли. Но по обычным меркам, оболочка всё же достаточно «прочная» — семьдесят-восемьдесят километров суши и где-то двадцать километров глубины в области океанов. Из-за чередования суши и водоёмов, из-за различных разломов литосфера не представляет собой целостное полотно, а больше похожа на лоскутное одеяло.
Мантия Земли представляет собой вязкую горячую субстанцию. Её температура очень высокая, и чем ближе к ядру, тем выше. Казалось бы, что из-за горячей температуры мантия должна быть очень жидкой, но это не так. Следует помнить, что на неё действует колоссальное давление в центре планеты, поэтому субстанция становится более тягучей, похожей на смолу. Из-за того, что температура в мантии разная, её «потоки» очень медленно, но перемещаются: холодная часть опускается, а горячая поднимается. Литосфера как бы дрейфует на этой «смоляной» мантии, закрепившись в ней благодаря своему весу.
Когда горячие потоки мантии достигают подошвы литосферы, они некоторое время двигаются вдоль «кожуры Земли». За время движения массы охлаждаются и начинают оседать к центру планеты. Во время горизонтального движения мантии у литосферы происходит движение и частей самой «оболочки». Литосферные плиты начинают тоже медленно перемещаться, сталкиваясь и наслаиваясь друг на друга.
В процессе наложения плит друг на друга та плита, что очутилась внизу, под тяжестью верхней части литосферы начинает медленно опускаться в мантию. Под воздействием больших температур погрузившаяся плита начинает плавиться. Эта расплавленная часть с породами, газами и парами, которые в ней содержатся, называется магма.
По своей консистенции магма густая, но всё же более жидкая, нежели мантия. В переводе с греческого языка «магма» означает «густая паста» или «тесто», «месиво», «густая мазь».
Магма гораздо легче, чем все породы около неё. Как более лёгкая часть она начинает медленно подниматься обратно к литосфере, задерживаясь в так называемых «магматических очагах», размещённых вдоль тех мест, где столкнулись литосферные плиты.
Оправдывая своё имя, магма ведёт себя как настоящая опара: увеличивается в объёме, заполняет собой всё возможное пространство и поднимается из недр планеты по всем изломам и трещинам, которые может найти. Поднявшаяся опара всегда пытается «выйти из берегов», убегая из той посуды, в которую была помещена. Так и магма находит для себя трещину или тонкое место в литосфере и прорывается на поверхность. Такой «побег» магмы и называют извержением вулкана.
Почему происходит извержение вулкана?
Извержение случается из-за скопления газов и последующей дегазации. В своей жизни все мы не раз видели подобный процесс. Вспомните, что происходит, когда мы открываем бутылку с шипучим напитком. Раздаётся небольшой хлопок, часть жидкости превращается в пену и поднимается по горлышку, иногда идёт еле видный дымок. А что произойдёт, если перед открытием крышки бутылку сильно потрясти? Газированный напиток попытается резко освободиться из плена ёмкости, в которую заточён. Причём если слабогазированный напиток типа кваса или лимонада будет освобождаться из бутылки посредством сильного пенообразования, то сильногазированный может создать немало проблем. Нагретое или растревоженное тряской шампанское не просто «выстрелит» пробкой, но и выплеснется наружу всем своим содержимым. Процесс дегазации обычного игристого вина настолько мощный, что если бутылка будет неплотно закупорена, пробку просто напросто выбьет.
Магма, скопившаяся в магматическом очаге, находится под таким же давлением, что и шипучие жидкости в бутылках. Находясь не так глубоко от поверхности земли, магма ищет слабое место, чтоб так же прорваться наружу. Причём, чем плотнее была «пробка» земной коры, тем сильнее будет выстрел, то есть извержение.
Вышедшая на поверхность магма, растерявшая по пути свои газы и пар, становится лавой. Газы, выделяющиеся при извержении вулкана, – горючие, и поэтому легковоспламенимые. Загораясь внутри вулкана, они тут же взрываются с огромной силой. Мощность взрыва настолько разрушительна, что после такого извержения вместо когда-то стоявшей горы остаётся лишь нечто вроде воронки (кальдера). Если же извержение не утихает, то в этом же «карьере» начинает образовываться новый вулкан.
Случается, что магма находит место потоньше, без плотно сидящих «пробок», и тогда никаких взрывов не случается вообще. Лава спокойно выбирается и разливается недалеко от вулкана. Примером такого «тихого извержения» стали вулканы на Гавайских островах.
Бывает, что магма скапливается, но не может найти выход на поверхность. Тогда она так и остаётся, застывая в недрах Земли. Ввиду того что извергаться нечему, вулкан не образовывается.
Что происходит внутри вулкана?
Дегазация магмы оканчивается в тот момент, когда она наконец оказывается на поверхности. «Освободившаяся» магма представляет собой уже известную нам лаву, а также пепел, газы, пары воды и обломки горных пород.
После окончания дегазации давление в очаге спадает, извержение вулкана завершается. Жерло вулкана «запечатывается» застывшей лавой. Из-за сильного жара в магматическом очаге такое запечатывание не всегда плотное — в таком случае на поверхности Земли могут образовываться струи горячих источников, называемых гейзерами, и потоки вулканических газов — фумаролов. Если у вулкана ещё есть такие источники воды и газов, то он считается действующим. Магма продолжает в нём скапливаться, и однажды может начать процесс извержения снова. Причём совершенно неважно, сколько прошло лет с последнего извержения и сколько уже газы и источники продолжают свою активность. Истории известны случаи, когда спящие (то есть извергавшиеся хотя бы однажды, но на данный момент затихнувшие) вулканы извергались спустя несколько столетий покоя.
Если спящими называют вулканы, извержение которых происходило во время существования людей (и о которых остались какие-либо сведения), то потухшими (древними) считаются те вулканы, что были активны очень давно. Так, шотландский город Эдинбург образован как раз на одном из таких древних вулканов, который был активен триста миллионов лет назад — не то что до появления людей, но даже до того времени, когда обитали динозавры.
Что такое вулкан и почему он извергается
Активный вулкан: Freepick
О том, что такое вулкан, люди задумывались с древности. Сегодня уже можем научно объяснить это одновременно грозное и чарующее явление. Ученые выяснили, как и почему образуются вулканы, как они работают. Эти знания помогают предсказывать извержения и спасать тысячи людей.
Что такое вулкан
Вулканические извержения с древних времен привлекали внимание людей. Они стремились объяснить это грозное явление:
Для современного человека вулканизм перестал быть загадочным явлением. Ученые-вулканологи, которые занимаются подробными исследованиями в этой области, знают все о вулканах. Они-то и объясняли, что вулкан — это гора, которая расположена над каналом или трещиной в земной коре.
Обычно вулкан имеет конусообразную или куполообразную форму с кратером (впадиной в форме воронки) на вершине. Большую часть своей жизни он спит, а когда «просыпается», то случается извержение. Рассмотрим процесс образования и структуру вулкана подробнее.
Возникновение вулканов стало возможным благодаря особенностям нашей планеты:
Таким образом, литосфера погружена в мантию и очень медленно перемещается в ней из-за постоянного движения последней. Так как каменная оболочка не сплошная, отдельные ее части (плиты) периодически сталкиваются и наползают друг на друга. Так формируются горы и вулканы.
Грозный вулкан: Freepick
Если часть плиты, оказавшаяся под другой плитой, постепенно погрузится в мантию и начнет плавиться, то получится магма. Так называют густую массу расплавленной породы, в которой содержатся газы и пары воды.
Так как магма легче, чем все, что ее окружает, она начинает медленно подниматься на поверхность и накапливается в магматическом очаге, расположенном в месте столкновения плит.
Все это вместе и представляет собой части вулкана. Снаружи он выглядит как обычная гора, а внутри постепенно накапливает магму, которая однажды вырвется на поверхность мощным извержением.
Почему происходит извержение вулкана
Интересно, когда и почему происходит извержение вулкана? Подскажем.
Причины
Причины этого впечатляющего события связаны с поведением раскаленной магмы, а именно:
Процесс извержения также связан с дегазацией магмы. В жизни подобная ситуация происходит, когда мы открываем бутылку с газированными напитками (лимонад, кока-кола, квас, шампанское).
Обычно слышим хлопок и видим дымок или пену, которые появляются из горлышка. Это и есть процесс выхода наружу газа, то есть дегазация. Если же такую бутылку до открывания трясти или нагревать, то произойдет выброс мощной струи. В случае неплотно закрытой бутылки, пробка легко выскочит под ее давлением.
Точно так же под давлением живет и магма в своем очаге. Найдя место, где земная кора «закрыта неплотно», она вырывается наружу, вышибая «пробку» вулкана. Чем сильнее последний был закрыт, тем мощнее окажется извержение.
Пока магма поднимается наверх, газы и водяной пар ее покидают и образуется лава. Газы в составе магмы горючие, то есть легко воспламеняются и взрываются. Все эти процессы наблюдаем, когда происходит извержение.
Иногда получается так, что магма находит легкий выход и лава спокойно вытекает наружу без взрыва. Выглядит это так, словно кипящая каша булькает и выливается из кастрюли. Может случиться и так, что у магмы не хватит сил оказаться на поверхности, тогда она будет застывать в глубинах. И на этом месте будет обычная гора, а не вулкан.
Жерло вулкана: Freepick
Как извергается вулкан
Процесс можно описать так:
Информация о вулканах говорит, что они могут «молчать» столетия и даже тысячелетия. Но такие спящие вулканы все равно остаются опасными, так как у них внутри идут процессы, описанные выше.
Самые известные вулканы
Поток застывающей лавы: Freepick
На нашей планете есть и действующие вулканы, и потухшие вулканы, но какие из них самые известные? Есть популярные и необычные вулканы. О десяти таких уникальных объектах расскажем детальнее.
Эйяфьядлайёкюдль
Этот трудновыговариваемый гигант расположился в Исландии. В 2010 году он стал известен на весь мир, когда его вулканический пепел и пар послужили причиной отмены множества авиарейсов и остановили работу крупных аэропортов.
Этот деятельный сицилийский вулкан известен более 200 извержениями. Примерно раз в 150 лет Этна просыпается, и тогда случаются сильные извержения.
Когда в 1928 году раскаленная лава застыла прямо перед католической процессией, Этна была признана символом острова. Пока она спит, местные жители устраивают на ней фестивали блюза.
Невадо-дель-Руис
К сожалению, не всегда люди верят предупреждениям ученых об опасности извержения. Так случилось 13 ноября 1985 года с колумбийском вулканом Невадо-дель-Руис, который ожил и в результате извержения стер с лица Земли город Армеро. Раскаленная лава прошло 50 км всего за 10 минут и унесла жизни более 20 тысяч жителей.
Кракатау
Индонезия считается страной вулканов, а самый известный из них — Кракатау. Он ожил 15 августа 1883 года. Ударная волна после его извержения семь раз обошла вокруг земного шара и стала причиной гигантского цунами, которое уничтожило 295 городов на Яве и Суматре.
Везувий
Итальянский вулкан высотой 1281 м расположился рядом с Неаполем. Он до сих пор действует и считается одним из самых опасных в мире. Сильно извергался этот вулкан более 80 раз.
Самым известным стало происшествие 24 августа 79 года — извержение уничтожило Помпею. Последний раз вулкан оживал в 1944 году.
Льюльяйльяко
Этот южноамериканский действующий вулкан высотой 6739 м самый высокий в мире. У него есть вечная ледяная шапка, а рядом находится пустыня Атакама. Также на вулкане часто находят ценные объекты археологи.
Фудзияма
Японская Фудзияма считается действующим, но малоактивным вулканом. В последний раз она оживала в начале XVIII века. Сегодня она больше известна своей красотой.
Теперь вы знаете не только, что такое вулкан, но и как он живет. Эта грозная природная сила способна на многое, но людям удается с ней справляться. Внутри каждого вулкана постепенно накапливается магма, ученые следят за этими процессами и предупреждают о возможном извержении, до начала которого надо провести эвакуацию людей из близлежащих городов.
Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора
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:
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.
Потоки лавы
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).
Выброс пепла
Классификация извержений
Ученые выделяют следующие типы извержений:
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.
Разрушительные последствия явления
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:
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.