8 класс. ОБЖ. Вулканы

Комментарии преподавателя

В настоящее время на земном шаре выявлено свыше 4тыс. вулканов.

К действующим относят вулканы извергающиеся и проявляющие сольфатарную активность (выделение горячих газов и воды) за последние 3500 лет исторического периода. На 1980 год их насчитывали 947.

К потенциально действующим относятся голоценовые вулканы, извергающиеся 3500-13500 лет назад. Их примерно 1343 шт.

К условно потухшим вулканам относят не проявляющими активности в голоцене, но сохранившие свои внешние формы (возрастом моложе 100тыс. лет).

Потухшие - вулканы существенно переработанные эрозией, полуразрушенные, не проявляющие активности в течении последних 100тыс. лет. Современные вулканы известны во всех крупных геолого-структурных элементах и геологических районах Земли. Однако распределены они неравномерно. Подавляющее большинство вулканов расположено в экваториальной, тропической и умеренной областях. В полярных областях, за Северным и Южным полярными кругами, отмечены чрезвычайно редкие участки относительно слабой вулканической активности, обычно ограничивающиеся выделением газов.

Наблюдается прямая зависимость между их количеством, и тектонической активностью района: наибольшее количество действующих вулканов в расчете на единицу площади приходится на островные дуги (Камчатка, Курильские острова, Индонезия) и другие горные сооружения (Южная и Северная Америка). Здесь сосредоточены также наиболее активные вулканы мира, характеризующиеся наибольшей частотой извержения. Наименьшая плотность вулканов характерна для океанов и континентальных платформ; здесь они связаны с рифтовыми зонами - узкими и протяженными областями расколов и просадки земной коры (Восточно-Африканская рифтовая система), Срединно-Атлантический хребет.

Установлено, что вулканы приурочены к тектонически-активным поясам, где происходит большинство землятресение.

Области развития вулканов характеризуются сравнительно большой раздробленностью литосферы, аномально высоким тепловым потоком (в 3-4 раза больше фоновых значений), повышенными магнитными аномалиями, возрастанием теплопроводности горных пород с глубиной. К областям ювенильных источников термальных вод тина гейзеров.

Вулканы расположенные на суше, хорошо изучены; для них точно определены даты прошлых извержений, известен характер вылившихся продуктов. Однако большая часть активных вулканических проявлений, по-видимому, происходит в морях и океанах, покрывающих более двух третей поверхности планеты. Изучение этих вулканов и продуктов их извержений затруднены, хотя при мощном извержении этих продуктов может оказаться так много, что сформированный ими вулканический конус показывается из воды, образуя новый остров. Так, например, в Атлантическом океане, южнее Исландии, 14 ноября 1963г., рыбаки заметили поднимающиеся над поверхностью океана клубы дыма, а также вылетающие из под воды камни. Через 10 дней на месте извержения уже образовался остров длиной около 900м, шириной до 650м и высотой до 100м, получивший название Суртсей. Извержение продолжалось более полутора лет и завершилось лишь весной 1965г., образовав новый вулканический остров площадью 2,4км2 и высотой 169м над уровнем моря.

Геологические исследования островов показывают, что многие из них имеют вулканическое происхождение. При частой повторяемости извержений, их большой продолжительности и обилии выделяемых продуктов могут создаваться весьма внушительные сооружения. Так, цепочка Гавайских островов вулканического происхождения представляет собой систему конусов высотой 9,0-9,5км (относительно дна Тихого океана), т.е превышающей высоту Эвереста!

Известен случай, когда вулкан вырос не из под воды, как было рассмотрено в предыдущем случае, а из под земли, прямо на глазах у очевидцев. Произошло это в Мексике 20 февраля 1943г.; после многодневных слабых толчков на вспаханном поле появилась трещина и из нее началось выделение газов и пара, извержение пепла и вулканических бомб - сгустков лавы причудливой формы, выброшенных газами и остывших в воздухе. Последующие излияние лавы привели к активному росту вулканического конуса, высота которого в 1946г. достигла уже 500м (вулкан Парикутин). 

ТИПЫ ИЗВЕРЖЕНИЙ

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.

Гавайский - вулканические горы имеют пологие склоны; их конуса сложены слоями остывшей лавы. В кратере действующих гавайских вулканов находится жидкая лава основного состава с очень небольшим содержанием газов. Она бурно кипит в кратере - небольшом озере на вершине вулкана, представляя собой великолепное зрелище, особенно ночью. Тусклую красновато-коричневую поверхность лавового озера периодически прорывают ослепительные струи лавы, взлетающие вверх. При извержении уровень лавового озера начинает спокойно, почти без толчков и взрывов, подниматься и доходит до краев кратера, затем лава переливается через край и, имея весьма жидкую консистенцию, растекается на обширной территории, со скоростью около 30км/ч, на десятки километров. Периодические извержения вулканов Гавайских островов приводят к постепенному увеличению их объема за счет наращивания склонов застывшей лавы. Так, объем вулкана Мауна-Лоа достигает 21.103 км3 ; он больше, чем объем любого из известных вулканов на земном шаре. По гавайскому типу происходит извержение вулканов на островах Самоа в восточной части Африки, на Камчатке и на самих Гавайских островах - Мауна-Лоа и Килауэа.

Эталоном стромболианского типа является извержение вулкана Стромболи (Липарские острова) в Средиземном море. Обычно вулканы этого типа - это страто-вулканы и извержения происходящие в них сопровождаются сильными взрывами и подземными толчками, выбросами паров и газов, вулканического пепла, лапиллей. Иногда отмечается излияние лавы на поверхность, но в следствии значительной вязкости протяженность потоков бывает небольшой.

Извержения подобного типа наблюдаются у вулкана Ицалько в центральной Америке; у вулкана Михара в Японии; у ряда вулканов Камчатки (Ключевской, Толбачек и других). Схожееизвержение, по последовательности событий и выделяемым продуктам, но в более крупных размерах произошло в 79 году.

Это извержение можно отнести к подтипу стромболианского извержения и назвать его - Везувианский. Извержению вулкана Везувий, отчасти Этны и Вулкано (Средиземное море), предшествовало сильное землятресение. Затем из кратера вырвался расширяющийся кверху столб белого пара. Постепенно выбрасываемые пепел и обломки пород придали ‘облаку’ черный цвет и начали падать на землю вместе со страшным ливнем. Излияние лавы было сравнительно небольшим. Лава имела средний состав и стекала по склону горы со скоростью 7км/ч. Основные разрушения были причинены землятресением и падающими на землю вулканическим пеплом и бомбами, представляющие собой обломки пород и застывшие сгустки лавы. Потоки ливня с пеплом образовали жидкую грязь, с которой были погребены расположенные на склонах Везувия города - Помпея (на юге), Геркуланум (на юго-западе) и Стабия (на юго-востоке).

Для купольного типа характерно выжимание и выталкивание вязкой (андезитовой, дацитовой или риолитовой) лавы сильным напором из канала вулкана и образование куполов (Пюи-де-Дом в Оверни, Франция; Центральный Семячик, на Камчатке), криптокуполов (Сева-Синдзан на острове Хоккайдо, Япония) и обелисков (Шивелуч на Камчатке).

В вулканском типе большую роль играют газы, производящие взрывы и выбросы огромных туч, переполненным большим количеством обломков горных пород, лав и пепла. Лавы вязкие, образуют небольшие потоки (Авачинская Сопка и Карымская сопка на Камчатке). Каждый из главных типов извержения разделяют на несколько подтипов (стромболианский тип, подтип - Везувианский ).

Из них особо выделяются Пелейский, Кракатау, Маар, которые в той или иной степени являются промежуточными между купольным и вулканским типами.

Пелейский подтип выделен по извержению вулкана Монтань-Пеле (Лысая гора) весной 1902 года на острове Мартиника в Атлантическом океане. Весной 1902г. гору Монтань-Пеле, которая в течении многих лет считалась потухшим вулканом и на склонах которой вырос город Сен-Пьер, неожиданно потряс мощный взрыв. Первый и последующие взрывы сопровождались появлением трещин на стенках вулканического конуса, из которого вырывались черные палящие тучи, состоящие из капелек расплавленной лавы, раскаленного (свыше 7000с) пепла и газов. 8 мая одна из таких туч устремилась к югу и в течении нескольких минут буквально уничтожила город Сен-Пьер. Погибло около 28000 жителей; спаслись только те, кто успел отплыть от берега. Не успевшие отшвартовать суда сгорели или были перевернуты, вода в гавани закипела. В городе спасся только один человек, защищенный толстыми стенами городской тюрьмы. Извержение вулкана завершилось лишь в октябре. Чрезвычайно вязкая лава медленно выдавила из вулканического канала пробку высотой 400м, образовавшую уникальный природный обе- лиск. Однако вскоре верхняя часть его откололась по косой трещине; высота оставшейся остроугольной иглы составляла около 270м, но и она под действием процессов выветривания была разрушена уже в 1903 году.

Эталоном типа Кракатау взято извержение одноименного вулкана находящегося между островами Суматра и Ява. 20 мая 1883 года с немецкого военного судна, шедшего зондским проливом ( между островами Ява и Суматра ), увидели громадное пиниеобразное[3] облако, поднимавшееся с группы островов Кракатау. Были отмечены огромная высота облака - около 10-11км, и частые - каждые 10-15 мин взрывы, сопровождавшиеся выбросом пепла на высоту 2-3км. После майского извержения активность вулкана несколько стихла и лишь в середине июля произошло новое мощное извержение. Однако основная катастрофа разыгралась 26 августа. В этот день после полудня на судне ‘Медея’ заметили столб пепла высотой уже 27-33км, а мельчайший вулканический пепел был поднят на высоту 60-80км и в течении 3 лет после извержения находился в верхних слоях атмосферы. Звук взрыва был слышен в Австралии ( за 5тыс. километров от вулкана ), а взрывная волна трижды обежала планету. Даже 4 сентября, т.е через 9 дней после взрыва, самопишущие барометры продолжали отмечать незначительные колебания атмосферного давления. К вечеру на окрестных островах выпал дождь с пеплом. Пепел падал всю ночь; на кораблях, находившихся в Зондском проливе, толщина его слоя достигала 1,5м. К 6 часам утра в проливе разразилась страшная буря - море вышло из берегов, высота волн достигала 30-40м. Волнами были разрушены приближенные города и дороги на островах Ява и Суматра; население ближайших к вулкану островов погибло полностью. Общее число жертв, по официальным данным, достигло 40000.

Мощным вулканическим взрывом на две трети был разрушен главный остров архипелага Кракатау - Раката: в воздух была выброшена часть острова 4´6км2 с двумя вулканическими конусами Данан и Пербуатан. На их месте образовался провал, глубина моря в котором достигала 360м. Волна цунами за несколько часов достигла берегов Франции и Панамы, у берегов Южной Америки скорость ее распространения еще составляла 483 км/ч.

Извержения типа Маар происходили в прошлые геологические эпохи. Они отличались сильными газовыми взрывами, выбрасывалось значительное количество газообразных и твердых продуктов. Излияние лавы не происходило из-за очень кислого состава магмы, которая в силу своей вязкости закупоривала жерло вулкана и приводила к взрывам. В результате возникали воронки взрыва диаметром от сотен метров до нескольких километров. Эти углубления иногда окружались невысоким валом, образовавшимся из выброшенных продуктов, среди которых встречаются обломки лав.

Похожие на трубки взрыва типа маар - диатмеры. Их расположение известно в Сибири, в Южной Африке и в других местах. Это цилиндрические трубки, вертикально пересекающие пласты и заканчивающиеся воронкообразным расширением. Диатмеры заполнены брекчией - породой с обломками сланцев и песчаников. Брекчии алмазоносны, из них производится промышленная добыча алмазов.

[1]Магматизм - явление, связанные с образованием, изменением состава и движением магмы из недр земли к ее поверхности.

2 Астеносферный слой - глубина залегания под океанами 60-400км, а под континентами 120-250км. Это зона замедленного прохождения упругих волн. В этом слое происходит движение плит.

[3] Пиниеобразное облако - столб белого пара расширяющийся к верху - назван автором письма историку Тациту Плинием-младшим, который был свидетелем извержения Везувия в 79г.

Вулканы: причины извержений

Планета Земля имеет следующее строение: сверху земная кора (литосфера), под ней находится вязкий слой горячей мантии, в центре — твердое ядро.

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.

Из-за движения литосферных плит 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.

Извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы.

Магма в магматическом очаге находится под давлением. Поднимаясь вверх, магма теряет газы и пары воды и превращается в лаву— магму, обедненную газами.

Когда открывается «клапан» в Земле, 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.

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.

Опасность извержений

• Основную опасность при извержении вулкана представляют:
• Пепел
• Лава
• Ударная волна

Попадание самолета в облако вулканического пепла приводит к тому, что частицы пепла попадают на разогретые лопатки турбин, плавятся, облепляют движущиеся части и останавливают турбины. Повреждаются лобовые стекла, лопасти компрессора в двигателях. Загрязняется масло в маслопроводах, причем всего лишь за 4 минуты нахождения самолета в пепловом облаке.

Многие вулканы Исландии покрыты ледниками, часто они подтапливают их снизу. Языки ледников срываются со своих мест тонны воды и льда, которые образуют селевые потоки.

Мощные извержения вулканов сопровождаются массовыми выбросами пепла и аэрозолей. Соответствующие атмосферные явления, кислотные дожди, поступающие в почву тяжелые металлы и другие загрязнители оказывают ощутимое воздействие на биосферу.

Извержение вулкана Эйяфьятлайокудль

Характеристики вулкана

Эйяфьятлайокудль — шестой по величине ледник Исландии. Расположен на юге Исландии в 125 км к востоку от Рейкьявика. Под этим ледником (и частью под соседним ледником Мюрдальсйёкудль) находится вулкан конической формы без собственного имени, упрощённо называемый в прессе по имени ледника — Эйяфьятлайокудль.

• Характеристики:
• высота вершины: 1666 метров,
• площадь ледника: около 100 км²
• диаметр вулканического кратера: 3—4 км
• тип вулкана: щитовидный

Ближайший посёлок (Скоугар) находится у южного окончания ледника. С ледника берёт начало река Скоугау (исл. Skógá), на которой находится известный водопад Скоугафосс.

Извержение

Общая информация

После извержения в 1821—1823 годах вулкан считался спящим.

Последнее извержение вулкана началось 20 марта 2010 года между 22:30 и 23:30 образованием в восточной части ледника разлома длиной около 0,5 км. В этот период больших выбросов пепла не регистрировалось.

14 апреля 2010 года произошло усиление извержения с выбросами больших объёмов вулканического пепла, что привело к закрытию воздушного пространства части Европы 16—20 апреля 2010 года и эпизодическим ограничениям в мае 2010 г.

Хроника событий

Последствия извержения

Слой вулканической пыли, достигающий в некоторых частях Исландии четырёхсантиметровой толщины, стал причиной гибели множества живых организмов (многие водоплавающие птицы попросту увязли в грязи, образованной пеплом на поверхности водоёмов).

Небезопасно и вдыхание насыщенных фтором частиц пепла, которые содержатся в воздухе. Фтор является незаменимым микроэлементом, но в больших дозах становится токсичным. Осаждаясь на траве, пепел оказывается в желудочно-кишечном тракте травоядных животных и, превращаясь во фтористую кислоту, вызывает повреждения клеток стенок желудка и кишечника. Кроме того, избыток фтора делает кости скелета и зубы более хрупкими.

В связи с извержением, авиакомпании по всей Европе понесли огромные убытки.

Убытки Аэрофлота составили 40 миллионов рублей. Это расходы связанные с расселением, питание и трансфером пассажиров не улетевших рейсов из-за извержения вулкана.

Общий убыток компании "Трансаэро" из-за невылета 23 рейсов в Лондон составил 20 миллионов рублей. Компания "Трансаэро" не стало просить госпомощи из-за больших убытков.

По данным Росавиации, с 17 по 23 апреля из-за извержения Эйяфьятлайокудля было отменено около 2000 рейсов российских компаний. Общая стоимость убытков составляет примерно 60 миллионов долларов.

Как сообщают европейские источники в Европе, из-за извержения Эйяфьятлайокудля было отменено более 100 тысяч рейсов, а убытки превысили 1,7 миллиарда долларов.

Из-за отмены воздушного сообщения тысячи пассажиров не смогли вовремя вылететь из европейских стран. Авиакомпании, вынужденные отменять рейсы, понесли многомиллионные убытки. Всего, по данным немецкой прессы, из-за извержения Эйяфьятлайокудля было отменено свыше ста тысяч авиарейсов. По данным IATA, вулканический кризис затронул 29 процентов мирового рынка авиаперевозок.

Таким образом, общая сумма ущерба для авиакомпаний составляет порядка 1.8 миллиарда долларов США.

Возможные последствия

Многие вулканологи считают, что нынешнее извержение - это всего лишь прелюдия к извержению вулкана Катла, который, возможно, имеет общие с Эйяфьятлайокудлем каналы поступления магмы. (Мартин Хенш, специалист Вулканического центра Университета Исландии)

В случае активизации Катлы, его извержение будет в 10 раз сильнее, в результате чего в атмосферу будет выброшено значительно большее по объему облако вулканического пепла, чем то, которое вызвало закрытие воздушного пространства в большинстве стран Европы с 15 апреля.

Две горы находятся на юге Исландии на расстоянии примерно 20 км друг от друга. Ученые считают, что они связаны между собой магматическим каналом. Накануне вулкан Катла не подавал признаков активности. Последнее крупное его извержение произошло в 1955 году. Специалисты отмечают, что этот вулкан "просыпается" в среднем один раз в 80 лет.

Свен Палссон, 48-летний староста деревни Вик, которая расположена рядом с Катлой, отметил, что сейчас ее жители изучают планы эвакуации "на всякий случай". По его словам, "мы должны быть готовы к извержению".

Источники

конспект http://xn----7sbbfb7a7aej.xn--p1ai/obzh_08_v7_8/OBZH_materialy_zanytii_08_v7_8.html

видео http://www.youtube.com/watch?v=PVflja2sIL0

http://www.youtube.com/watch?v=EJDgaaYkHiU

http://www.youtube.com/watch?t=20&v=C1CKuViLPZE

http://www.youtube.com/watch?v=KCse8d12C0I

презентации http://900igr.net/zip/obg/Izverzhenie-vulkana.html

http://900igr.net/prezentatsii/obg/Vulkany-OBZH/014-Mery-po-umensheniju-poter-ot-izverzhenija-vulkanov.html

Файлы