У У Л К А Н І З
М. Т И П И У У Л К А Н І Ч Н И Х

І
З В Е Р Ж Е Н И Й.

I

вулканізму.

За сучасними уявленнями, вулканізм є зовнішньою,так званої еффузівной формою магматизму [1] - процесу, пов'язаного зрухом магми з надр Землі до їїповерхні. На глибині від 50 до 350км, в товщі нашої планети утворюютьсявогнища розплавленого речовини - магми. За ділянках дроблення і розломівземної кори, магма піднімається і виливається на поверхню у вигляді лави
(відрізняється від магми тим, що майже не містить летких компонентів,які при падінні тиску відокремлюються від магми і йдуть в атмосферу.

При цих виливу магми на поверхню і утворюються вулкани.

Вулкани бувають трьох типів:
1) майданні вулкани. В даний час такі вулкани не зустрічаються, або можна сказати не існують. Тому що ці вулкани приурочені до виходу великої кількості лави на поверхню великої площі; тобто звідси ми бачимо, що вони існували на ранніх етапах розвитку землі, коли земна кора була досить тонкою і на окремих ділянках вона могла цілком бути розплавленої.
2) тріщини вулкани. Вони проявляються в зіслання лави на земну поверхню по великих тріщин або розколів. В окремі відрізки часу, в основному на доісторичному етапі, цей тип вулканізму досягав досить широких масштабів, в результаті чого на поверхню

Землі виносилося величезна кількість вулканічного матеріалу - лави.

Потужні поля відомі в Індії на плато Декан, де вони покривали площу в

5.105 км2 при середній потужності від 1 до 3 км. Також відомі на північному заході США, в Сибіру. У ті часи базальтові породи тріщинних виливів були збіднена кремнеземом (близько 50%) і збагачені двовалентних залізом (8-12%). Лави рухливі, рідкі, і тому простежувалися на десятки кілометрів від місця своговиливу. Потужність окремих потоків була 5-15м. У США, також як і в

Індії накопичувалися багатокілометрові товщі, це відбувалося поступово, шар за шаром, на протязі багатьох років. Такі плоскі лавові освіти з характерною ступінчастою формою рельєфу отримали назву платобазальтов або Трапп.
В даний час тріщинні вулканізм поширений в Ісландії (вулкан

Лаки), на Камчатці (вулкан Толбачінскій), і на одному з островів

Нової Зеландії. Найбільше виверження лави на острові Ісландія уздовж гігантської тріщини Лаки, довжиною 30 км, відбулося в 1783 р., коли лава на протязі двох місяців надходила на денну поверхню. За цей час ізлілось 12км 3 базальтової лави, яка затопила майже 915км2 прилеглої низовини шаром потужністю в 170м. Подібне виверження спостерігалося в 1886р. на одному з островів Нової Зеландії. Протягом двох годин на відрізку 30км діяла 12 невеликих кратерів діаметром у кілька сотень метрів. Виверження супроводжувалося вибухами і викидом попелу, який покрив площу в 10 тис.км2, близько тріщини потужність покриву сягала 75м. Вибуховий ефект посилювався потужним виділенням пар з озерних басейнів, що прилягали до тріщині. Такі вибухи, обумовлені наявністю води, отримали назву фреатіческіе. Після виверження на місці озер утворилася грабенообразная западина довжиною в

5км і шириною 1,5-3км.
Центральний тип. Це найпоширеніший тип еффузівного магматизму. Він

супроводжується утворенням конусоподібних вулканічних гір, висота їхконтролюється гідростатичним силами. Справа в тому, що висота h, наяку здатна піднятися рідка лава щільністю pl, з первинногомагматичного вогнища, обумовлена тиском на нього твердої літосферипотужністю H і щільністю ps. Ця залежність може бути вираженанаступним рівнянням: ghps = gHpl де g - прискорення сили тяжіння.

(hH)/H = (ps-pl)/ps

Вираз і є висота вулканічної гори (h; ставлення (ps-pl)/ps можна виразити як якийсь плотностной коефіцієнт j, тоді (h = jH.

Оскільки дане рівняння пов'язує висоту вулкана з потужністю літосфери через якийсь плотностной коефіцієнт, що для різних регіонів різний, значить висота вулкана в різних районах земної кулі різна.

Будова вулкана:

Коріння вулкана, тобто його первинний магматичних вогнище розташовується наглибині 60-100км в астеносферном [2] шарі. У земній корі на глибині 20-30кмзнаходиться вторинний магматичних вогнище, який безпосередньо і живитьвулкан через жерло. Конус вулкана складний про-продуктами його виверження. Навершині розташовується кратер - чашевидних заглиблення, яке інодізаповнюється водою. Діаметри кратерів можуть бути різні, наприклад у
Ключевський сопки - 675м, а у відомого вулкану Везувій, що погубили Помпею
- 568м. Після виверження кратер руйнується і утворюється западина звертикальними стінками - кальдери. Діаметр деяких кальдери досягаєбагатьох кілометрів, наприклад кальдера вулкана Аніакчан на Алясці одно 10км.

Іноді на схилах вулканів виникають паразитичні, або побічнікратери, через жерло яких також може вивергатися певнийкількість лави.

При виверження вулкану виділяються продукти вулканічноїдіяльності, які можуть бути рідкими, газоподібними і твердими.

Газоподібні - фумароли і софіоні, відіграють важливу роль у вулканічноїдіяльності. Під час кристалізації магми на глибині виділяються газипіднімають тиск до критичних значень і викликають вибухи, викидаючи наповерхню згустки розпеченої рідкої лави. Також під час виверження вулканіввідбувається потужне виділення газових струменів, що створюють в атмосфері величезнігрибоподібний хмари. Таке газова хмара складається з крапельок розплавленої
(понад 7000с) попелу і газів, що утворилося з тріщин вулкана Мон-Пеле, в
1902р., Знищила місто Сен-П'єр і 28000 його мешканців.
Склад газових виділень багато в чому залежить від температури. Розрізняютьтакі типи фумароли: a) Сухі - температура біля 5000С, майже не містить водяної пари; насичений хлористими сполуками. b) Кислі, або хлористого-воднево-сірчисті - температура приблизно дорівнює 300-4000с. c) Лужні, або аміачні - температура не більше 1800с. d) Сірчисті, або сольфатари - температура біля 1000С, головним чином складається з водяної пари і сірководню. e) Вуглекислі, або мофери - температура менше 1000С, переважно вуглекислий газ.
Рідкі - характеризуються температурами в межах 600-12000с. Представленасаме лавою.
В'язкість лави обумовлена її складом і залежить головним чином відзмісту кремнезему або діоксиду кремнію. При високому її значенні (більш
65%) лави називають кислими, вони порівняно легкі, в'язкі, малорухомі,містять велику кількість газів, остигають повільно. Менша змісткремнезему (60-52%) характерне для середніх лав, вони як і кислі більшев'язкі, але нагріті звичайно сильніше (до 1000-12000с) в порівнянні з кислими
(800-9000с). Основні лави містять менше 52% кремнезему і тому більшрідкі, рухливі, вільно течуть. При їх застиганні на поверхніутворюється корочка, під якою відбувається подальший рух рідини.
Тверді продукти містять у собі вулканічні бомби, лапіллі,вулканічний пісок і попіл. У момент виверження вони вилітають з кратера зшвидкістю 500-600м/c.

Вулканічні бомби - великі шматки затверділої лави розміром впоперечнику від декількох сантиметрів до 1 м і більше, а в масі досягаютьдекількох тонн (під час виверження Везувію в 79г., вулканічні бомби
'сльози Везувію' досягали десятків тонн). Вони утворюються при вибуховийвиверження, яке відбувається при швидкому виділенні з магми містятьсяв ній газів. Вулканічні бомби бувають 2-х категорій: 1-а, що виникли збільш вузький і менш насиченою газами лави; вони зберігають правильну формунавіть при ударі об землю з-за дипломи загартовування, що утворилася при їхохолодженні. 2-а, формуються з більш рідкої лави, під час польоту вонинабувають найхимерніші форми,додатково ускладнюються при ударі.

Лапіллі --порівняно дрібні уламки шлаку величиною 1,5-3см, що маютьрізноманітні форми.

Вулканічний пісок - складається з порівняно дрібних частинок лави ((0,5 см).
Ще більш дрібні уламки, розміром від 1 мм і менш утворюють вулканічнийпопіл, який осідаючи на схилах вулкана або на деякій відстані віднього утворює вулканічний туф.

II

ВУЛКАН в
СВІТІ.

В даний час на земній кулі виявлено понад 4тис. вулканів.
До чинним відносять вулкани викидають і проявляють сольфатарнуюактивність (виділення гарячих газів і води) за останні 3500 роківісторичного періоду. На 1980 рік їх налічували 947.
До потенційно чинним відносяться голоценових вулкани, які викидають
3500-13500 років тому. Їх приблизно 1343 шт.
До умовно згаслим вулканам відносять не проявляють активності в голоцені,але зберегли свої зовнішні форми (яким не виповнилось 100тис. років).
Згаслі - вулкани істотно перероблені ерозією, напівзруйновані, непроявляють активності на протязі останніх 100тис. років.

Сучаснівулкани відомі в усіх великих геолого-структурних елементах ігеологічних районах Землі. Однак розподілені вони нерівномірно.
Переважна більшість вулканів розташована в екваторіальній, тропічноїі помірною областях. У полярних областях, за Північним і Південним полярнимиколами, відзначені надзвичайно рідкісні ділянки відносно слабкоювулканічної активності, звичайно обмежуються виділенням газів.

Спостерігається пряма залежність між їх кількістю, ітектонічної активністю району: найбільша кількість діючихвулканів в розрахунку на одиницю площі припадає на острівні дуги
(Камчатка, Курильські острови, Індонезія) та інші гірські споруди (Південнаі Північна Америка). Тут зосереджені також найбільш активні вулканисвіту, що характеризуються найбільшою частотою виверження. Найменшащільність вулканів характерна для океанів і континентальних платформ; тутвони пов'язані з рифтових зонами - вузькими і протяжними областями розколів іосідання земної кори (рифтова система), серединної-
Атлантичний хребет.

Встановлено, що вулкани приурочені до тектонічно активнимпоясів, де відбувається більшість землетрусів.

Області розвитку вулканів характеризуються порівняно великийроздробленістю літосфери, аномально високим тепловим потоком (в 3-4 разибільше фонових значень), хорошим магнітними аномаліями, зростаннямтеплопровідності гірських порід з глибиною. До областям ювенільних джерелтермальних вод тина гейзерів.

Вулкани розташовані на суші, добре вивчені; для них точновизначені дати минулих вивержень, відомий характер вилилися продуктів.
Однак більша частина активних вулканічних проявів, мабуть,відбувається в морях і океанах, що покривають більше двох третин поверхніпланети. Вивчення цих вулканів та продуктів їх вивержень ускладнені, хочаза потужного виверження цих продуктів може виявитися так багато, щосформований ними вулканічний конус показується з води, утворюючи новийострів. Так, наприклад, в Атлантичному океані, на південь від Ісландії, 14 листопада
1963р., Рибалки помітили що піднімаються над поверхнею океану клуби диму, атакож що вилітають з-під води камені. Через 10 днів на місці виверження вжеутворився острів довжиною близько 900м, шириною до 650м і висотою до 100м,що отримав назву Суртсей. Виверження тривало понад півтора року, ізавершилося лише навесні 1965р., утворивши новий вулканічний острівплощею 2,4 км2 і висотою 169м над рівнем моря.

Геологічні дослідження островів показують, що багато хто з нихмають вулканічне походження. При частій повторюваності вивержень, їхвеликої тривалості і великій кількості виділяються продуктів можуть створюватисявельми значні споруди. Так, ланцюжок Гавайських островіввулканічного походження являє собою систему конусів заввишки 9,0 -
9,5 км (щодо дна Тихого океану), тобто перевищує висоту Евересту!

Відомий випадок, коли вулкан виріс не з-під води, як булорозглянуто в попередньому випадку, а з-під землі, прямо на очах уочевидців. Сталося це в Мексиці 20 лютого 1943р.; Після багатоденнихслабких поштовхів на зораному полі з'явилася тріщина і з неї почалосявиділення газів і пари, виверження попелу і вулканічних бомб - згустківлави химерної форми, викинутих газами і остившіх в повітрі.
Наступні вилив лави призвели до активного росту вулканічного конуса,висота якого в 1946р. досягла вже 500 м (вулкан Парікутін).

III

ТИПИ Виверження

Залежно від кількості, співвідношення вивергає вулканічних продуктів
(газові, рідкі або тверді) і в'язкості лав виділені чотири головні типививержень: Гавайська (еффузівний), стромболіанскій (змішаний),купольний (екструзівний) і вулканскій.

Гавайська - вулканічні гори мають пологі схили; їх конусаскладені шарами остигнула лави. У кратері гавайських діючих вулканівзнаходиться рідка лава основного складу з дуже невеликим змістомгазів. Вона бурхливо кипить у кратері - невеличкому озері на вершині вулкана,являючи собоючудове видовище, особливовночі. Тьмяний червонувато-коричневу поверхню лавового озера періодично проривають сліпучі струмені лави, злітають вгору. При виверженнірівень лавового озера починає спокійно, майже без поштовхів і вибухів, підніматися і доходить до країв кратера, потім лава переливається через край і, маючи досить рідку консистенцію, розтікається навеликій території, зі швидкістю близько 30 км/год, на десятки кілометрів.
Періодичні виверження вулканів Гавайських островів призводять допоступового збільшення їх обсягу за рахунок нарощування схилів застиглоїлави. Так, обсяг вулкана Мауна-Лоа досягає 21.103 км3; він більше, ніжобсяг будь-якого з відомих вулканів на земній кулі. За гавайському типувідбувається виверження вулканів на островах Самоа в східній частині Африки,на Камчатці і на самих Гавайських островах - Мауна-Лоа і Кілауеа.

Еталоном стромболіанского типу є виверження вулкану Стромболі
(Ліпарськіх острови) в Середземному морі.
Зазвичай вулкани цього типу - це страти-вулкани і виверження відбуваються вних супроводжуються сильними вибухами і підземними поштовхами, викидами паріві газів, вулканічного попелу, лапіллей. Іноді відзначається виливання лави наповерхню, але в слідстві значною в'язкості протяжність потоків буває невеликий.

Виверження подібноготипу спостерігаються у вулкана
Іцалько в центральній
Америці; у вулкана Міхара в Японії; у ряду вулканів
Камчатки (Ключевський,
Толбачек та інших). Схожевиверження, за последовате -льності подій івиділеним продуктам, алев більших розмірахвідбулося в 79 році.
Це виверження можна віднести до підтипу стромболіанского виверження іназвати його - Везувіанскій. Виверження вулкану Везувій, почасти Етниі вулкани (Середземне море), передував сильний землетрусів. Потімз кратера вирвався розширюється догори стовп білої пари.
Поступововикидаються попіл і уламки порід надали 'хмари' чорнийколір і почали падати на землю разом зі страшним зливою.
Зіслання лави було порівняно невеликим. Лава мала середнійсклад і стікала по схилу горизі швидкістю 7 км/ч. Основні руйнування були заподіяніземлетрусів і падають наземлю вулканічним попелом ібомбами, що являють собою уламки порід і застиглі згустки лави.
Потоки зливи з попелом утворили рідку грязюку, з якої були похованірозташовані на схилах Везувію міста - Помпея (на півдні), Геркуланум (напівденно-заході) і ді Стабія (на південному сході).

Для купольного типу характерно вижимання і виштовхування в'язкої
(андезитового, дацітовой або ріолітовой) лави сильним натиском з каналувулкана та освіта куполів (Пюі-де-Дом в Оверні, Франція; Центральний
Семячік, на Камчатці), кріптокуполов (Сева-Сіндзан на острові Хоккайдо,
Японія) і обелісків (Шивелуч на Камчатці).

У вулканском типі велику роль відіграють гази, що виробляють вибухиі викиди величезних хмар, переповненим великою кількістю уламків гірськихпорід, лав і попелу. Лави в'язкі, утворюють невеликі потоки (Авачінская
Сопка і каримська сопка на Камчатці). Кожний з головних типів виверженняподіляють на кілька підтипів (стромболіанскій тип,підтип - Везувіанскій).
З них особливо виділяються Пелейскій, Кракатау, Маар, які в тій чи іншіймірою є проміжними між купольним і вулканскім типами.

Пелейскій підтип виділено по виверження вулкану Монтань-Пеле
(Лиса гора) навесні 1902 року на острові Мартініка в Атлантичному океані.
Навесні 1902р. гору Монтань-Пеле, яка в течії?? ногіх років вважаласязгаслим вулканом і на схилах якої виросло місто Сен-П'єр, несподіванострусонув потужний вибух. Перший і наступні вибухи супроводжувалися появоютріщин настінках вулканічного конуса, з якоговиривалися чорніпекучі хмари, що складаютьсяз крапельок розплавленоїлави, розжареного
(понад 7000с) попелу ігазів. 8 травня один зтаких хмар спрямуваласяна південь і на протязікількох хвилинбуквально знищиламісто Сен-П'єр. Загинуло близько 28000 жителів; врятувалися лише ті, хто встигвідплив від берега. Чи не встигли отшвартовать суду згоріли або булиперевернуто, вода в гавані закипіла. У місті втік тільки одна людина,захищений товстими стінами міської в'язниці. Виверження вулканузавершилося лише в жовтні. Надзвичайно в'язка лава повільно видавила звулканічного каналу пробку висотою 400 м, утворену унікальнийприродний обидві-Ліски. Однак незабаром верхня частина його відкололася з косоютріщині; висота залишилася гострокутний голки складала близько 270м, алеі вона під дією процесів вивітрювання була зруйнованавже в 1903 році.

Еталоном типу Кракатау взято виверження однойменного вулканащо знаходиться між островами Суматра і Ява. 20 травня 1883 з німецькоговійськового судна, що йшов Зондській протоці (між островами Ява і Суматра
), Побачили величезне пініеобразное [3] хмару, що з групиостровів Кракатау. Були відзначені величезна висота хмари - близько 10-11км, ічасті - кожні 10-15 хв вибухи, що супроводжувалися викидом попелу на висоту
2-3км. Після травневого виверження активність вулкана дещо вщухла і лишев середині липня відбулося нове потужне виверження. Однак основнакатастрофа розігралася 26 серпня. Цього дня після полудня на судні
'Медея' помітили стовп попелу заввишки вже 27-33км, а дрібнийвулканічний попіл був піднятий на висоту 60-80км і протягом 3 років післявиверження знаходився у верхніх шарах атмосфери. Звук вибуху був чутний в
Австралії (за 5тыс. Кілометрів від вулкана), а вибухова хвиля тричіоббігла планету. Навіть 4 вересня, тобто через 9 днів після вибуху,самопишучі барометри продовжували відзначати незначні коливанняатмосферного тиску. До вечора на довколишніх островах випав дощ із попелом.
Попіл падав всю ніч, а на кораблях, що знаходилися в Зондській протоці, товщинайого шару досягала 1,5 м. До 6 години ранку в протоці вибухнула страшна буря
- Море вийшло з берегів, висота хвиль сягала 30-40м. Хвилями булизруйновані наближені міста та дороги на островах Ява і Суматра; населеннянайближчих до вулкану островів загинуло повністю. Загальна кількість жертв, заофіційними даними, досягла 40000.

Потужним вулканічним вибухом на дві третини було зруйновано головний острівархіпелагу Кракатау - Ракати: в повітря було викинуто частина острова 4 (6км2з двома вулканічними конусами Данаан і Пербуатан. На їх місці утворивсяпровал, глибина моря в якому сягала 360м. Хвиля цунамі за кількагодин досягла берегів Франції та Панами, біля берегів Південної Америки швидкістьїї поширення ще становила 483 км/ч.
Виверження типу Маар відбувалися в минулі геологічні епохи. Вонивідрізнялися сильними газовими вибухами, викидалося значнекількість газоподібних і твердих продуктів. Зіслання лави не відбувалосячерез дуже кислого складу магми, яка в силу своєї в'язкостізакорковували жерло вулкана і приводила до вибухів. У результаті виникаливоронки вибуху діаметром від сотень метрів до декількох кілометрів. Ціпоглиблення іноді оточувалися невисоким валом, що утворився з викинутихпродуктів, серед яких зустрічаються уламки лав.

Схожі на трубки вибуху типу Маар - діатмери. Їх розташуваннявідомо в Сибіру, в Південній Африці та в інших місцях. Це циліндричнітрубки, вертикально перетинають пласти і закінчуються воронкоподібнимрозширенням. Діатмери заповнені брекчія - породою з уламками сланців іпісковиків. Брекчії алмазоносних, з них здійснюється промисловий видобутокалмазів.
-----------------------< br>[1] магматизм - явище, пов'язані з утворенням, зміною складу ірухом магми з надр землі до її поверхні.

2 Астеносферний шар - глибина залягання під океанами 60-400км, а підконтинентами 120-250км. Це зона уповільненої проходження пружних хвиль. Уцьому шарі відбувається рух плит.
[2] Пініеобразное хмара - стовп білої пари розширюється до верху - названийавтором листа історик Тацит Плінієм-молодшим, який був свідкомвиверження Везувію в 79г.