Вулканы, строение вулканических аппаратов. Категории и типы вулканов.

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

 

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).

 

Строение вулкана

Корни вулкана, т.е его первичный магматический очаг располагается на глубине 60-100км в астеносферном слое. В земной коре на глубине 20-30км находится вторичный магматический очаг, который непосредственно и питает вулкан через жерло. Конус вулкана сложен про- дуктами его извержения. На вершине располагается кратер - чашеобразное углубление, которое иногда заполняется водой. Диаметры кратеров могут быть различны, например у Ключевской сопки - 675м, а у известного вулкана Везувий, погубившего Помпею - 568м. После извержения кратер разрушается и образуется впадина с вертикальными стенками - кальдеры. Диаметр некоторых кальдер достигает многих километров, например кальдера вулкана Аниакчан на Аляске равно 10км.

Иногда на склонах вулканов возникают паразитические, или побочные кратеры, через жерло которых также может извергаться определенное количество лавы.

Наука изучающая вулканы — вулканология, геоморфология.

ТИПЫ Существует 2 основных вида вулканов: центрального и линейного типа.

Вулканы центрального типа - конусообразные или куполообразные возвышенности, сложеные вулканическими извержениями, высотой несколько тысяч метров.

На вершинах чашеобразные углубления - кратеры, которые соединяются с магматическим очагом, который находится на глубине 80 км. и более в верхней мантии, через жерло. Выбрасываемые при извержении обломки и лава наращивают конус. К кратерам часто приурочены озера. При извержении образуются грязевые потоки, приводящие к катастрофическим разрушениям.

Кратер древнего вулкана, разрушенного в результате экзогенных процессов, внутри которого располагается несколько более молодых конусов, до 2 - 3 десятков км. в поперечнике, называется кальдерой. По генезису различают кальдеры:

взрывные, образующиеся при извержениях взрывного типа;
кальдеры обрушения или проседания, вследствие обрушения кровли подземной полости, откуда была внезапно выброшена эмульсия магмы и частичного оседания низвергнутой лавы;
эрозионные - образованные в результате экзогенных процессов в длительный период покоя вулкана;
смешанные - в формировании их участвовали как эндогенные так и экзогенные процессы.
Вулканы линейного или трещинного типа - имеют протяженные подводящие каналы (см. рис.).
А- вулкан трещинного типа;
Б- вулкан щитового центрального типа.
Как правило изливается базальтовая жидкая лава, образуя покровы. Вдоль трещин образуются валы разбрызгивания (лавы), плоские конусы, лавовые поля.

Землетрясения, причины возникновения землетрясений. Связь сейсмических областей с областями вулканической активности.

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ, колебания Земли, вызванные внезапными изменениями в состоянии недр планеты. Эти колебания представляют собой упругие волны, распространяющиеся с высокой скоростью в толще горных пород. Наиболее сильные землетрясения иногда ощущаются на расстояниях более 1500 км от очага и могут быть зарегистрированы сейсмографами (специальными высокочувствительными приборами) даже в противоположном полушарии. Район, где зарождаются колебания, называется очагом землетрясения, а его проекция на поверхность Земли – эпицентром землетрясения. Очаги большей части землетрясений лежат в земной коре на глубинах не более 16 км, однако в некоторых районах глубины очагов достигают 700 км. Ежедневно происходят тысячи землетрясений, но лишь немногие из них ощущаются человеком.

Упоминания о землетрясениях встречаются в Библии, в трактатах античных ученых – Геродота, Плиния и Ливия, а также в древних китайских и японских письменных источниках.

Причины землетрясений. Хотя уже с давних времен ведутся многочисленные исследования, нельзя сказать, что причины возникновения землетрясений полностью изучены. По характеру процессов в их очагах выделяют несколько типов землетрясений, основными из которых являются тектонические, вулканические и техногенные.

Тектонические землетрясения возникают вследствие внезапного снятия напряжения, например, при подвижках по разлому в земной коре (исследования последних лет показывают, что причиной глубоких землетрясений могут быть и фазовые переходы в мантии Земли, происходящие при определенных температурах и давлениях). Иногда глубинные разломы выходят на поверхность. Во время катастрофического землетрясения в Сан-Франциско 18 апреля 1906 общая протяженность поверхностных разрывов в зоне разлома Сан-Андреас составила более 430 км, максимальное горизонтальное смещение – 6 м. Максимальная зарегистрированная величина сейсмогенных смещений по разлому 15 м.

Вулканические землетрясения происходят вследствие резких перемещений магматического расплава в недрах Земли или в результате возникновения разрывов под влиянием этих перемещений.

Техногенные землетрясения могут быть вызваны подземными ядерными испытаниями, заполнением водохранилищ, добычей нефти и газа методом нагнетания жидкости в скважины, взрывными работами при добыче полезных ископаемых и пр. Менее сильные землетрясения происходят при обвале сводов пещер или горных выработок.

Связь землетрясений с горообразованием. Как вулканические явления, так и явления сейсмические, или землетрясения, современная наука ставит в связь с процессами горообразования и видит в них спутников этих процессов. Мы знаем уже, что горообразование начинается с опускания известного участка земной коры, для чего необходима неравномерная нагрузка в двух соседних областях литосферы. Перенос материалов с одного участка на другой может длиться столетия, и до поры до-времени литосфера все-таки будет сохранять равновесие; но рано или поздно равновесие нарушится, и произойдет разрыв земной коры. Этому моменту разрыва и резкого перемещения двух участков литосферы и соответствует землетрясение. В глубине земли происходит; толчок, частицы литосферы приходят в движение. Вокруг центра землетрясения возникает «сейсмическая волна». Она быстро расходится; достигает поверхности земли в точке, которая называется эпицентром, и распространяется дальше причём наблюдателю будет казаться, что. от эпицентра по поверхности земли распространяется круговая волна, тогда как сейсмическая война имеет в действительности скорее шарообразную форму1

Тектонические процессы

Тектонические движения - механические движения земной коры под воздействием внутренней (тепловой, радиоактивной, химической) энергии Земли. Тектонические движения приводят к деформации слагающих кору пород. Различают:
- вековые колебания земной коры;
- складкообразование;
- движения по разломам;
- вертикальные и горизонтальные движения.

Тектонические процессы.
Поднятие и опускание литосферы. Большинство разрезов земной коры обнаруживает залегание между почвой, поверхностными наносами и ледниковыми отложениями—сверху и кристаллическими породами — снизу многочисленных и разнообразных слоев, содержащих в себе окаменевшие раковины морских организмов. Эти слои свидетельствуют о том, что данная местность неоднократно заливалась морем. Какие же причины могут вызвать затопление суши морем?

 

Поднятия и опускания литосферы объясняются следующим образом; плотность горных пород, составляющих литосферу, не превышает 2-3, между тем как плотность всего земного шара в» целом равняется 5,6. Из этого следует, что под литосферой должны лежать более плотные, тяжелые вещества. Кроме того различные соображения заставляют нас приписать литосфере лишь незначительную толщину по сравнению с размерами самого земного шара: в то время, как радиус земли равен 6371 км, толщина литосферы равна всего 70 км (в среднем). Другими слоями; литосфера является всего лишь тонкой коркой, одевающей расплавленные земные недра. Но в таком случае она плавает на магме. Это обстоятельство обусловливает в одно и то же время и ее устойчивость и ее подвижность.