Анализ активных процессов, происходящих в недрах Земли. Исследование вулканической деятельности. Изучение явлений, сопровождающих извержение вулканов. Обзор вулканов России. Сейсмическая активность полуострова Камчатка. Рассмотрение действующих вулканов.
Аннотация к работе
Вулканами называются конусообразные или куполовидные возвышения над каналами, трубками взрыва и трещинами в земной коре, по которым извергаются из недр газообразный продукты, лава, пепел, обломки горных парод. Вулканические шлаки, пемза, пепел, горные породы нагромождаются вокруг, образуя гору преимущественно конусообразной формы, которая и называется вулканом. По степени активности вулканы классифицируют на действующие, дремлющие и потухшие. Действующие вулканы на территории России находятся лишь на самой восточной окраине: на полуострове Камчатка и Курильских островах. вулкан россия действующий камчатка Полуостров Камчатка представляет собой один из немногих участков земной поверхности, обильно насыщенный вулканами. в настоящее время здесь насчитывается не менее 180 вулканов, из которых 14 активно действующих, 9 вулканов затухающих и более 157 вулканов потухших.Современные действующие вулканы представляют собой яркое проявление эндогенных процессов, доступных непосредственному наблюдению, сыгравшее огромную роль в развитии геологической науки. Действующие вулканы наряду с землетрясениями представляют собой грозную опасность для близко расположенных населенных пунктов.
Вулканами называются конусообразные или куполовидные возвышения над каналами, трубками взрыва и трещинами в земной коре, по которым извергаются из недр газообразный продукты, лава, пепел, обломки горных парод. Проявления вулканизма представляют собой один из наиболее характерных и важных геологических процессов, имеющих огромное значение в истории развития и формирования земной коры. Ни одна область на Земле - будь то континент или океаническая впадина, складчатая область или платформа - не сформировалась без участия вулканизма.
В зависимости от количеств, соотношения извергаемых вулканических продуктов (газовые, жидкие или твердые) и вязкости лав выделены четыре главных типа извержений: гавайский (эффузивный), стромболианский (смешанный), купольный (экструзивный) и вулканский.
Вулканическая деятельность
Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в глубинах Земли. Ведь внутренняя часть постоянно находится в разогретом состоянии. На глубине от 10 до 30 км накапливаются расплавленные горные породы или магма. При тектонических процессах в земной коре образуются трещины. Магма устремляется по ним к поверхности. Процесс сопровождается выделением паров воды и газов, которые создают огромное давление, устраняя преграды на своем пути. При выходе на поверхность часть магмы превращается в шлак, а другая часть изливается в виде лавы. Из выброшенных в атмосферу паров и газов на землю оседают вулканические породы, именуемые тефрой.
Вулканические шлаки, пемза, пепел, горные породы нагромождаются вокруг, образуя гору преимущественно конусообразной формы, которая и называется вулканом. В верхней части находится кратер, имеющий форму воронки, связанной каналом с источником магмы.
По степени активности вулканы классифицируют на действующие, дремлющие и потухшие. Из всех существующих вулканов около 900 считаются активными, но поскольку их деятельность сменяется периодами длительного покоя, классификация носит несколько условный характер. К действующим относят те, что извергались в историческое время. Потухшие, наоборот, не извергались. Дремлющие характеризуются тем. что они периодически проявляют себя, но до извержения дело не доходит.
По данным ЮНЕСКО, за последние 500 лет число жертв от вулканических извержений составляет свыше 200 тыс. человек. В России деятельность вулканов наблюдается лишь в малонаселенных и труднодоступных районах Камчатки и Курильских островов.
Наиболее опасные явления, сопровождающие извержения вулканов, - это лавовые потоки, выпадение тефры, вулканические грязевые потоки, вулканические наводнения, палящая вулканическая туча и вулканические газы.
Лавовые потоки - это расплавленные горные породы с температурой 900 - 1000°. Скорость потока зависит от уклона конуса вулкана, степени вязкости лавы и ее количества. Диапазон скоростей довольно широк: от нескольких сантиметров до нескольких километров в час. В отдельных и наиболее опасных случаях она доходит до 100 км, но чаще всего не превышает 1 км/ч.
Тефра состоит из обломков застывшей лавы. Наиболее крупные именуются вулканическими бомбами, те, что помельче - вулканическим песком, а мельчайшие - пеплом. Выпадение тефры приводит к уничтожению животных, растений, а в отдельных случаях и к гибели людей.
Грязевые потоки - это мощные слои пепла на склонах вулкана, которые находятся в неустойчивом положении. Когда на них ложатся новые порции пепла, они соскальзывают по склону. В некоторых случаях пепел пропитывается водой, в результате чего образуются вулканические грязевые потоки. Их скорость может достигать нескольких десятков километров в час. Такие потоки обладают значительной плотностью и могут во время своего движения увлекать крупные глыбы, что увеличивает их опасность. Изза большой скорости движения затрудняются проведение спасательных работ и эвакуация населения.
Вулканические наводнения. При таянии ледников во время извержений может очень быстро образоваться огромное количество воды, что и приводит к наводнениям.
Палящая вулканическая туча представляет собой смесь раскаленных газов и тефры. Поражающее действие ее обусловлено возникновением ударной волны (сильным ветром), распространяющейся со скоростью до 40 км/ч, и валом жара с температурой до 1000°.
Вулканические газы. Извержение всегда сопровождается выделением газов в смеси с водяными парами - смесью сернистого и серного окислов, сероводорода, хлористоводородной и фтористоводородной кислот в газообразном состоянии, а также углекислого и угарного газов в больших концентрациях, смертельно опасных для человека. Выделение )тих газов может продолжаться очень долго даже после того, как вулкан перестал выбрасывать лаву и пепел.
Классификация вулканов производится по условиям их возникновения и по характеру деятельности.
По первому признаку различаются четыре типа.
Первый. Вулканы в зонах субдукции или зонах подвига океанической плиты под материковую. За счет тепловой концентрации в недрах Земли плиты раздвигаются и на их границах накапливается лава, которую приносят восходящие конвекционные потоки. Накопленная здесь лава устремляется к поверхности, что и приводит к вулканическим извержениям.
Второй. Вулканы в рифтовых зонах. Они возникают в связи с ослаблением земной коры и выпучиванием границы между корой и мантией Земли. Образование вулканов здесь связано с тектоническими явлениями.
Третий. Вулканы в зонах крупных разломов. Во многих местах земной коры имеются разрывы (разломы). Там происходит медленное накопление тектонических сил, которые могут превратиться во внезапный сейсмический взрыв с вулканическими проявлениями.
Четвертый. Вулканы зон горячих точек. В отдельных районах под океаническим дном в земной коре образуются "горячие точки", где сосредотачивается особенно высокая тепловая энергия. В этих местах горные породы расплавляются и в виде базальтовой лавы выходят на поверхность.
Исследование русских вулканов
Обширные пространства России в Европе и Азии принадлежат к малоподвижным участкам земной коры - платформам - и только на окраинах (Кавказ, Средняя Азия, Дальний Восток) существуют геосинклинальные зоны, отличающиеся большой сейсмичностью и активным вулканизмом. Из недавно потухших вулканов в Главном Кавказском хребте находятся: Эльбрус и Казбек. В Закавказье, Восточном Саяне, Прибайкалье, Забайкалье, на Дальнем Востоке и Северо-востоке России известны молодые излияния эффузивных пород, а местами сохранились и вулканы - признаки недавнего здесь вулканизма. Действующие вулканы на территории России находятся лишь на самой восточной окраине: на полуострове Камчатка и Курильских островах. вулкан россия действующий камчатка
Исследования русских вулканов начал еще в XVIII в. друг и современник М.В. Ломоносова путешественник и географ С.П. Крашенинников, посетивший и изучавший Камчатку в 1737-1741 гг. Его талантливая книга «Описание Земли Камчатки», где две главы «о огнедышащих горах» и «о горячих ключах» впервые посвящены описанию камчатских вулканов и гейзеров, является первым научным трудом по исследованию вулканов и началом русской вулканологии. Позднее поступали редкие отрывочные сведения о вулканах Камчатки от моряков и путешественников и несколько более подробные сведения от участников некоторых экспедиций прошлого столетия: А. Постельса, А. Эрмана, К. Дитмара, К.И. Богдановича и других. Наиболее глубокие исследования вулканов Камчатки начал в 1931 г. А.Н. Заварицкий, который выявил связь линейного расположения вулканов с внутренним строением полуострова, с вероятными по этим направлениям глубокими разломами в земной коре. В 1935 г. по инициативе Ф.Ю. Левинсон-Лессинга была организована у подножия Ключевской Сопки вулканологическая станция Академии наук СССР для систематических научно-исследовательских наблюдений современной деятельности камчатских вулканов.
О вулканической деятельности на Курильских островах были опубликованы в конце прошлого и начале текущего столетий отрывочные сведения путешественников Б.Р. Головина и Ф. Крузенштерна, Д. Мильна и Г. Сноу. После Великой Отечественной войны вулканы Курильских островов более детально изучали Г.Б. Корсунская и Б.И. Влодавец, а в настоящее время их изучение продолжают научные сотрудники Камчатской вулканологической станции.
Вулканы на территории п-ва Камчатка
Полуостров Камчатка представляет собой один из немногих участков земной поверхности, обильно насыщенный вулканами. в настоящее время здесь насчитывается не менее 180 вулканов, из которых 14 активно действующих, 9 вулканов затухающих и более 157 вулканов потухших. Кроме вулканов Камчатка изобилует гейзерами, горячими источниками и вулканическими сальзами. Полуостров Камчатка расположен в подвижной зоне земной коры, захваченной альпийской складчатостью и вулканизмом, и относится к вулканическому Тихоокеанскому «огненному кольцу». Интенсивный вулканизм Камчатки сочетается с высокой сейсмичностью, с частыми землетрясениями силой до 9 баллов. Оба этих геологических процесса играли и играют значительную роль в образовании, как внутреннего строения, так и рельефа полуострова. Характер поверхности полуострова типичен для горно-вулканической страны. Вдоль полуострова вытянуты в северо-восточном направлении два горных хребта: в западной части проходит Срединный хребет, а вдоль восточного побережья - Восточно-Камчатский. Вулканы Камчатки расположены в виде трех полос вдоль полуострова. В первой, восточной, полосе расположено большинство вулканов, образующих цепь в виде своеобразного горного хребта, который тянется с юга от м. Лопатка вдоль восточного побережья до Кроноцкого озера, затем как бы пересекает Восточно-Камчатский хребет и тянется дальше на север вдоль западных его склонов. Вторую, центральную, полосу составляет группа немногочисленных вулканов, приуроченных в Срединному хребту. В третью, западную, полосу выделяется несколько потухших вулканов на западном побережье полуострова.
Вулканическая деятельность на Камчатке началась, вероятно, в допалеозойское время и проявилась до мезозоя четыре раза, причем первые, самые ранние этапы вулканизма ограничились слабыми излияниями лавы основного состава. Во втором и третьем этапах (вероятно, в палеозое) лавовые излияния происходили в больших масштабах и частично в подводных условиях. В мезозое, палеогене и неогене вулканическая деятельность на полуострове возобновлялась трижды с различной интенсивностью. Наземные и подводные излияния базальтовой и андезитовои лав сопровождались сильной взрывной деятельностью и накоплением больших масс вулканических туфов, агломератов и туфобрекчий.
Действующие вулканы России
Современный этап вулканической деятельности на Камчатке возобновился в начале четвертичного периода и продолжается до настоящего времени, хотя и с меньшей интенсивностью, чем в ранние этапы. В результате многократных этапов эруптивного вулканизма более 40% поверхности полуострова покрыто продуктами вулканических извержений. Современная вулканическая деятельность сосредоточена в восточной полосе, в которой на каждые 7 км приходится действующий вулкан. Все современные вулканы Камчатки по строению вулканических аппаратов и конусов представляют собой центральные стратовулканы, а по характеру деятельности относятся ко всем известным типам, кроме гавайского, который также имел место в недалеком прошлом.
Из действующих вулканов наиболее активными являются Ключевской, Карымский, Авачинский и Безымянный, считавшийся потухшим, но в конце 1955 г. возобновивший свою деятельность серией энергичных извержений, продолжавшихся в течение всей зимы 1955-1956 гг.; менее активны Шивелуч, Плоский Толбачик, Горелый хребет и вулкан Мутновский; малоактивны - Кизимен, Малый Семячик. Жупановский, Корякский, Ксудач и Ильинский. К затухающим вулканам относятся: вулкан Комарова, Гамчен, Кроноцкая Сопка, Узон, Кихпиныч, Центральный Семячик, Бурлящий, Опальный и вулкан Кошелева.
Потухшими считаются более 157 вулканов конической и куполообразной формы, сложенных вулканическими продуктами, не проявлявших в историческое время признаков активности. Большинство потухших вулканов значительно разрушено эрозией, но некоторые из них и сейчас представляют собой по высоте и массе крупнейшие вулканические сооружения Камчатки (вулканы Камень, Плоский и др.).
Все современные вулканы Камчатки, особенно наиболее активные, являются с 1935 г. объектами постоянных наблюдений советских вулканологов. Нет необходимости характеризовать здесь деятельность каждого вулкана, это сделано в специальных и периодических изданиях, а для общего представления об их деятельности достаточно ограничиться сведениями о наиболее характерных вулканах, какими являются самые активные: Ключевской, Карымский, Авачинский и Безымянный.
Курильские острова представляют собой две гряды, из которых Большая Курильская тянется на юго-запад от Камчатки на 1200 км до японского о-ва Хоккайдо; в 50 км восточнее ее южной части проходит параллельно Малая Курильская гряда на протяжении 105 км. Вулканическая деятельность наблюдается исключительно в Большой Курильской гряде, острова которой в основном имеют вулканическое происхождение и только самые северные и самые южные сложены осадочными породами неогенового возраста. Эти породы служат здесь Фундаментом, на котором возникли вулканические сооружения.
Вулканы Курильских островов приурочены к глубоким разломам в земной коре являющимся продолжением разломов Камчатки. Вместе с последней они образуют одну вулканическую и тектоническую Курило-Камчатскую дугу, выпуклую в сторону Тихого океана. На Курильских островах насчитывается 25 действующих вулканов (из них 4 подводных), 13 затухающих и более 60 потухших. Вулканы Курильских островов изучены еще очень мало. Из них выделяются повышенной активностью вулканы Алаид, пик Сарычева Фусс, Сноу и Мильиа.
Вулкан Алаид находится на первом северном острове (о. Атласова) и из всех курильских вулканов наиболее активен. Он является самым высоким (2239 м) и красиво поднимается в виде правильного конуса непосредственно от поверхности моря. На вершине конуса в небольшой впадине расположен центральный кратер вулкана. По характеру извержений вулкан Алаид относится к этно-везувианскому виду. 3а последние 180 лет известно восемь извержений этого вулкана и два извержения из побочного конуса Такетоми, образовавшегося во время извержения Алаида в 1934 г.
Вулканическая деятельность на курильских островах сопровождается многочисленными горячими источниками с температурой от 36 до 100 С. Источники разнообразны по форме проявления и солевому составу и еще менее изучены, чем вулканы.
Вывод
Современные действующие вулканы представляют собой яркое проявление эндогенных процессов, доступных непосредственному наблюдению, сыгравшее огромную роль в развитии геологической науки. Однако изучение вулканизма имеет не только познавательное значение. Действующие вулканы наряду с землетрясениями представляют собой грозную опасность для близко расположенных населенных пунктов. Моменты их извержений приносят часто непоправимые стихийные бедствия, выражающиеся не только в огромном материальном ущербе, но иногда и в массовой гибели населения. Хорошо, например, известно извержение Везувия в 79 г. н.э., уничтожившее города Геркуланум, Помпею и Стабию, а также ряд селений, находившихся на склонах и у подножия вулкана. В результате этого извержения погибло несколько тысяч человек.
Так современные действующие вулканы, характеризующиеся интенсивными циклами энергичной эруптивной деятельности и представляющие собой, в отличие от своих древних и потухших собратьев, объекты для научно-исследовательских вулканических наблюдений, наиболее благоприятные, хотя далеко не безопасные.
Список литературы
1. Апродов В.А. Вулканы. М.: Мысль, 1982.
2. Апродов В.А. Дыхание Земли: вулканы и землетрясения. М.: Географгиз, 1963.
3. Влодавец В.И. Вулканы Земли. М.: Наука, 1973.
4. Гущенко И.И. Извержения вулканов мира. М.: Наука, 1979.
5. Короновский Н.В. Общая геология. Издательство Московского университета, 2002.
6. Короновский Н.В. Последний день Помпеи. Природа, 1999, №2.