ВУЛКАНИЗМ, совокупность эндогенных процессов, связанных с образованием и перемещением магмы в недрах Земли и её извержением на поверхность суши, дно морей и океанов. Является составной частью магматизма. В процессе вулканизма в земных глубинах образуются магматические очаги, горные породы вокруг которых могут изменяться под влиянием высокой температуры и химического воздействия магмы. При достижении магматическим расплавом поверхности Земли наблюдается самое эффектное проявление вулканизма - вулканическое извержение, заключающееся в излиянии или фонтанировании жидкой лавы (эффузии), выжимании вязкой лавы (экструзии), разрушении вулканической постройки взрывом и выбросе твёрдых продуктов вулканической деятельности (эксплозии). В результате извержений разных типов и силы образуются разнообразные по форме и размерам вулканы, формируются вулканические горные породы. С вулканизмом связаны явления, которые предваряют (предвестники), сопровождают и завершают (поствулканические явления) вулканические извержения. К предвестникам, наблюдаемым в срок от нескольких часов до нескольких столетий до извержения, относятся некоторые вулканические землетрясения, деформации земной поверхности и вулканических построек, акустические явления, изменения геофизических полей, состава и интенсивности выделения фумарольных газов (у действующих вулканов) и др.
Явления, наблюдающиеся в ходе извержений: вулканические взрывы, связанные с ними ударные волны, резкие скачки атмосферного давления, наэлектризованные эруптивные (изверженные) тучи с огнями Эльма, молниями, вулканическими пеплопадами и кислотными дождями, возникновение лахаров (грязекаменных потоков), формирование цунами - при падении в воду громадных объёмов обвальных и взрывных отложений. К вулканическим явлениям также относят снижение уровня солнечной радиации и температуры, появление пурпурных закатов, вызванные помутнением атмосферы вулканической пылью и аэрозолями при катастрофических взрывных извержениях. После извержений наблюдаются поствулканические явления, связанные с остыванием магматического очага, - выходы вулканических газов (фумаролы) и термальных вод (термальные источники, гейзеры и др.).
По месту проявления различают вулканизм наземный, подводный и субаэральный (подводно-надводный); по составу продуктов извержения - последовательно-дифференцированный базальт-андезит-риолитовый, контрастно-дифференцированный базальт-риолитовый (бимодальный), щелочной, щёлочно-ультраосновной, основной, кислый и другой вулканизм наиболее характерен для конвергентных границ литосферных плит, где в процессе их встречного взаимодействия формируются вулканические пояса (островодужные и окраинно-континентальные) над зоной погружения (субдукции) одной плиты под другую или в области столкновения (коллизии) их континентальных частей. Вулканизм широко проявлен также на дивергентных границах литосферных плит, приуроченных к срединно-океаническим хребтам, где при раздвиге плит в ходе подводной вулканической деятельности происходит новообразование океанической земной коры. Вулканизм характерен и для внутренних частей литосферных плит - структур горячих точек, континентальных рифтовых систем, трапповых провинций континентов, внутриокеанических базальтовых плато.
Вулканизм начался на ранних стадиях развития Земли и стал одним из главных факторов формирования литосферы, гидросферы и атмосферы. Развитие всех трёх оболочек за счёт вулканизма продолжается: объём пород литосферы ежегодно увеличивается более чем на 5-10 км 3 , а в атмосферу в среднем поступает 50-100 миллионов тонн вулканических газов в год, часть которых расходуется и на преобразование гидросферы. С вулканизмом генетически связаны многие месторождения металлических (золота, серебра, цветных металлов, мышьяка и др.) и неметаллических (серы, боратов, природных строительных материалов и др.) полезных ископаемых, а также геотермальные ресурсы.
Проявления вулканизма выявлены на всех планетах земной группы. На Меркурии, Марсе и Луне вулканизм, вероятно, уже завершился (или почти завершился), интенсивно продолжается только на Венере. В конце 20 - начале 21 века вулканические формы и протекающая вулканическая деятельность обнаружены на спутниках Юпитера и Сатурна - Европе, Ио, Каллисто, Ганимеде, Титане. На Европе и Ио отмечен специфический тип вулканизма - криовулканизм (извержение льда и газа).
Лит.: Мелекесцев И. В. Вулканизм и рельефообразование. М., 1980; Раст Х. Вулканы и вулканизм. М., 1982; Влодавец В. И. Справочник по вулканологии. М., 1984; Мархинин Е. К. Вулканизм. М., 1985.
ВВЕДЕНИЕ
Явления вулканических извержений сопровождают всю историю Земли. Вполне вероятно, что они оказывали влияние на климат и биоту Земли. В настоящее время вулканы присутствуют на всех континентах, причем часть из них являются действующими и представляют собой не только захватывающее зрелище, но и грозные опасные явления.
Вулканы Средиземноморья связывались с божеством огня на Этне и вулканах островов Вулькано и Санторин. Считалось, что в подземных мастерских трудились циклопы.
Аристотель считал их следствием действия сжатого воздуха в пустотах Земли. Эмпедокл полагал, что причиной действия вулканов является материал, расплавленный в глубинах Земли. В XVIII веке возникла гипотеза о том, что внутри Земли существует тепловой слой, и в результате явлений складчатости этот разогретый материал иногда выносится на поверхность. В XX веке сначала идет накопление фактического материала, а потом возникают идеи. Наиболее продуктивными они стали с момента возникновения теории тектоники литосферных плит. Спутниковые исследования показали, что вулканизм - явление космическое: на поверхности Луны и Венеры были обнаружены следы вулканизма, а на поверхности спутника Юпитера Ио - действующие вулканы .
Также важно рассмотрение вулканизма с точки зрения глобальн6ого воздействия на географическую оболочку в процессе ее эволюции.
Цель работы – изучить процессы вулканизма на Земле и его географические следствия.
В соответствии с целью в работе решаются следующие задачи:
1) Даются определения: вулканизм, вулкан, строение вулкана, типы вулканических извержений;
2) Изучаются основные вулканические пояса Земли;
3) Изучаются поствулканические явления;
4) Характеризуется роль вулканизма в преобразовании рельефа и климата Земли.
В работе использованы учебные материалы, научные издания, ресурсы сети Интернет.
ГЛАВА 1. ОБЩИЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ВУЛКАНИЗМЕ
1.1 Понятие о процессе вулканизма
Вулкан - это место выхода магмы или грязи на поверхность из жерла. Помимо этого, возможно излияние магмы по трещинам и выход газов после извержения вне вулкана. Вулканом также называют форму рельефа, возникшего при накоплении вулканического материала.
Вулканизм - совокупность процессов, связанных с появлением магмы на поверхности Земли. Если магма появляется на поверхности, то это эффузивное извержение, а если она остается на глубине - это интрузивный процесс.
Если магматические расплавы вырывались на поверхность,то происходили извержения вулканов, носившие в основном спокойный характер. Такой тип магматизма называют эффузивным.
Нередко извержения вулканов носят взрывной характер, при котором магма не изливается, а взрывается, и на земную поверхность выпадает остывшие продукты расплава, включая застывшие капельки вулканического стекла. Подобные извержения называют эксплозивными.
Магма - это расплав силикатов, находящихся в глубинных зонах сферы или мантии. Она образуется при определенных значениях давления и температуры и с химической точки зрения представляет собой расплав, который содержит в своем составе кремнезем (Si), кислород (O 2) и летучие вещества, присутствующие в виде газа (пузырьков) либо растворе и расплаве.
Вязкость магм зависит от состава, давления, температуры, газо - и влагонасыщенности.
По составу выделяют 4 группы магм - кислые, основные, щелелочные и щелочноземельные.
По глубине образования выделяют 3 типа магм: пиромагма (богатый газом глубинный расплав с Т ~ 1200°С, очень подвижный, скорость на склонах до 60 км/ч), гипомагма (при больших Р, недостаточно насыщена и малоподвижна, Т = 800- 1000°С, как правило, кислая), эпимагма (дегазирована и неизлившаяся).
Генерирование магм - следствие фракционного плавления мантийных пород под влиянием привноса тепла, разуплотнения и повышения содержания воды в отдельных зонах верхней мантии (вода может понижать плавления). Это происходит: 1) в рифтах, 2) в зонах субдукции, 3) над горячими точками, 4) в зонах трансформных разломов.
Типы магм определяют характер извержения. Следует различать первичные и вторичные магмы. Первичные возникают на разных глубинах земной коры и верхней мантии и, как правило, имеют однородный состав. Однако, продвигаясь в верхние этажи земной коры, где термодинамические условия иные, первичные магмы изменяют свой состав, превращаясь во вторичные и образуя разные магматические серии. Подобный процесс называется магматинеской дифференциацией.
Если жидкий магматический расплав достигает земной поверхности, происходит его извержение. Характер извержения определяется: составом расплава; температурой; давлением; концентрацией летучих компонентов; водонасыщенностью.Одной из самых важных причин извержений магмы является еедегагазация.Именно газы, заключенные в расплаве, служат тем «двигателем», который вызывает извержение .
1.2 Строение вулканов
Магматические камеры под вулканами в плане обычно имеют форму грубой окружности, но не всегда можно определить, приближается ли их трехмерная форма к сферической или является вытянутой и уплощенной. Некоторые активные вулканы интенсивно изучались с помощью сейсмометров для определения источников вибрации, вызванной движением магмы или пузырьков газа, а также для замеров замедления искусственно генерируемых сейсмических волн, проходящих через магматическую камеру. В некоторых случаях было установлено существование нескольких магматических камер, залегающих на разных глубинах.
У вулканов классической формы (конусообразная гора) ближайшая к поверхности магматическая камера обычно связана с вертикальным цилиндрическим проходом (диаметром от нескольких метров до десятков метров), который называется подводящим каналом. Магма, извергаемая из вулканов такой формы, обычно имеет базальтовый или андезитовый состав. Место, где подводящий канал достигает поверхности, называется жерлом и обычно расположено на дне впадины на вершине вулкана, называемой кратером. Вулканические кратеры являются результатом сочетания нескольких процессов. Мощное извержение может расширить жерло и превратить его в кратер благодаря раздроблению и выбросу окружающих пород, а дно кратера может просесть из-за пустот, оставленных извержением и утечкой магмы. Кроме того, высота краев кратера может увеличиваться в результате накопления материала, выброшенного при взрывных извержениях. Жерла вулканов не всегда находятся под открытым небом, часто они бывают заблокированы обломками или застывшей лавой, либо скрыты под водами озера или накопившейся дождевой воды.
Крупная неглубокая магматическая камера, содержащая магму риолитового состава, часто бывает соединена с поверхностью кольцевым разломом, а не цилиндрическим подводящим каналом. Такой разлом позволяет вышележащим породам двигаться вверх или вниз, в зависимости от изменения объема магмы внутри камеры. Впадину, образованную в результате уменьшения объема магмы внизу (к примеру, после извержения), вулканологи называют кальдерой. Такой же термин используется для обозначения любого вулканического кратера диаметром более 1 км, поскольку кратеры такого размера образуются больше за счет проседания земной поверхности, чем в результате взрывного выброса пород .
Рис. 1.1. Строение вулкана 1 - вулканическая бомба; 2 – канонический вулкан;3 – слой пепла золы и лавы; 4 – дайка; 5 – жерло вулкана; 6 – силь; 7 –магматический очаг; 8 – щитовой вулкан.
1.3 Типы вулканических извержений
вулканизм климат рельеф магма
Жидкие, твердые и газообразные вулканические продукты, а также формы вулканических построек образуются в результате извержений различного типа, обусловленных химическим составом магмы, ее газонасыщенностью, температурой и вязкостью. Существуют разные классификации вулканических извержений, среди них выделяют общие для всех типы.
Гавайский тип извержений характеризуется выбросами очень жидкой, высокоподвижной базальтовой лавы, формирующей огромные плоские щитовые вулканы (рис. 1.2.). Пирокластический материал практически отсутствует, часто образуются лавовые озера, которые, фонтанируя на высоту в сотни метров, выбрасывают жидкие куски лавы типа лепешек, создающие валы и конусы разбрызгивания. Лавовые потоки небольшой мощности растекаются на десятки километров.
Иногда изменения происходят вдоль разломов по серии небольших конусов (рис. 1.3) .
Рис. 1.2. Извержение жидкой базальтовой лавы. Вулкан Килауэа
Стромболианский тип (от вулкана Стромболи на Липарских островах к северу от Сицилии) извержений связан с более вязкой основной лавой, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя, сравнительно короткие и более мощные потоки (рис. 1.3).
Рис. 1.3. Извержение стромболианского типа
При взрывах формируются шлаковые конусы и шлейфы крученых вулканических бомб. Вулкан Стромболи регулярно выбрасывает в воздух «заряд» бомб и кусков раскаленного шлака .
Плинианский тип (вулканический, везувианский) получил свое название по имени римского ученого Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 г. н.э. (были уничтожены 3 больших города - Геркуланум, Стабия и Помпеи). Характерной особенностью извержений этого типа являются мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросам огромного количества тефры, образующей пепловые и пемзовые потоки. Именно под высокотемпературной тефрой были погребены Помпеии Стабия, а Геркуланум завален грязекаменными потоками - лахарами. В результате мощных взрывов близповерхностная магматическая камера опустела вершинная часть Везувия, обрушилась и образовалась кальдера, в которого через 100 лет вырос новый вулканический конус - современный Везувий. Плинианские извержения весьма опасны и происходят внезапно, часто без всякой предварительной подготовки. К этому же типу относится грандиозный взрыв в 1883 г. вулкана Кракатау в Зондском проливе между островам Суматра и Ява, звук от которого был слышен на расстоянии до 5000 км, вулканический пепел достиг почти 100-километровой высоты. Извержение сопровождалось возникновением огромных (25-40 м) волн в океане цунами, в которых в прибрежных районах погибло около 40 тыс. человек. На месте группы островов Кракатау образовалась гигантская кальдера.
Если представить, какой была наша планета 3 - 4 млрд. лет назад, то перед нами возникнет ужасающая картина: взрывы, непрекращающийся грохот, огромные фонтаны извергающейся магмы, целые моря расплавленного вещества, — словом, царство на ранних стадиях формирования поверхности Земли.
О самой ранней стадии вулканизма (ее часто называют `лунной`) нельзя судить по имеющимся сейчас горным породам. Первозданных вулканических пород практически не сохранилось, все они за миллиарды лет были переработаны в результате позднейших процессов. Однако такие породы есть на Луне, которая намного раньше, чем Земля, прекратила тектоническую активность, поэтому модель «лунной стадии» в развитии вулканизма на Земле может быть построена на основе реально существующих пород на Луне.
Совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в верхней мантии и , а также на поверхности Земли. Ему свойственна максимально концентрированная энергия на единицу площади. Самыми яркими примерами вулканической деятельности служат, конечно, сами вулканы. Местоположение их определяется, прежде всего, тектоническим строением земной коры, поэтому во многом (хотя и не полностью) области распространения вулканизма и совпадают. Ученые выделяют наземный и подводный вулканизм.
При наземном вулканизме резко сменяются условия преобразования магматического вещества. При извержении в нем падают давление среды (с 102 до 1 кг/см2), плотность (с 2 до 1,3 10(-3) г/см3), вязкость и т. д. Подводный вулканизм протекает в более плотной среде, чем воздушная. Уже на глубине около 2 км давление паров воды в магме становится меньше давления окружающей воды. Образование паров на больших глубинах невозможно. Вулканы могут находиться и подо льдом. Такие вулканы наблюдаются в и . В недалеком прошлом они, например, существовали на Кавказе, а также в Саянах.
Признаками близкого извержения являются некоторые изменения в земной коре и сейсмические толчки. Это происходит при нарастании давления в жерле вулкана из-за пробки лавы, оставшейся от предыдущего извержения. Вещество, выбрасываемое взрывами, состоит из газов, паров, жидкой лавы и твердого материала. При небольшой мощности взрывов на поверхность прорываются только газы. Иногда объем вулканического материала такой значительный, что по периферии вулкана формируются холмистые равнины, сложенные из пепла и обломков.
В 1912 г. при сильном взрыве вулкана Катмай на Алеутских островах было выброшено в почти 16 км3 пепла и пемзы. У подножия вулкана толщина слоя пепла достигла 15 м, а в 160 км от него - 3 м. Взрыв был слышен за 1200 км. Пепла в воздухе оказалось так много, что вулкан и его окрестности погрузились в ночную тьму; в воздухе ощущался запах серы. При взрывах вулканов Безымянный и Шевелуч на наблюдались такие же явления. При извержении разрушаются и выбрасываются не только материалы старых вулканов, но и породы кристаллического фундамента. Обломочный материал бывает сильно раздроблен, а потому обломки имеют остроугольную форму. Их величина достигает 15 м.
Слоистые вулканы ученые обычно называют стратовулканами . Они формируются за сравнительно короткое время, однако и оно различается: Парикутин (Мексика) - за 10 - 12 лет; Исалько () - за 200 лет. За такой промежуток времени вулкан извергает на поверхность большой объем обломочного материала. Например, Ключевская сопка (Камчатка) за последние 50 лет выбрасывала в среднем около 0,03 км3 обломков в год, т. е. почти 45 млн. т ежегодно. При вулканических извержениях обычно изливается лава. Иногда ее так много, что в кратерах образуются лавовые озера. В кальдере (от исп. caldera, букв. — большой котел; здесь - котлообразная впадина) вулкана Килауэа на Гавайских островах такое лавовое озеро то появляется, то исчезает. Над его поверхностью поднимаются фонтаны магмы высотой 20 м. По трещинам часть лавы вытекает на склоны вулкана. Извержения иногда сопровождаются «палящими тучами» - раскаленными облаками. Они насыщены газами и содержат много обломочного материала. Объем лавовых потоков измеряется сотнями и тысячами кубометров в секунду. Скорость потоков зависит от вязкости вещества, наклона поверхности и колеблется от 10 до 60 км/ч. Лавовые потоки образуют волнистые и глыбовые равнины. Волнистые равнины формируются наиболее подвижными лавами и по характеру рельефа напоминают огромные скрученные канаты. При умеренных скоростях движения лавы образуются участки с плитовадной поверхностью, а в толще лав - пустоты в виде туннелей. Глыбовые равнины сложены более вязкими лавами. Когда лавовый поток коробится, возникают трещины, вызывающие дробление на глыбы и блоки поперечником до 5 м. При этом большая часть глыб имеет остроугольную форму. Вязкая лава малоподвижна и часто накапливается в виде «куполов выжимания» возле жерла вулкана. Выдавливание такой лавы происходит медленно, в течение многих месяцев и даже лет. Вулканическая деятельность сопровождается выбросами горячих вод. Гидротермальные процессы приводят к появлению гейзеров.
Каналы выхода паров, имеющих температуру 130 - 165°С и содержащих примеси углекислоты, мышьяка, водорода, серы, хлора и других элементов, называют фумаролами. Такие каналы наблюдаются в кальдерах и кратерах потухших вулканов, в лавовых потоках, на склонах вулканов. На месте выходов газов и паров формируются натечные конусы, террасы, «языки», сложенные породами, образовавшимися при кристаллизации минералов. Иногда по периферии фумарол образуются крупные скопления серы (в сольфатарах).
Подводный вулканизм изучен слабее, чем наземный, хотя подводных вулканов на дне океанов достаточно много. В зону срединно-океанических хребтов ежегодно поступает 5 - 6 км3 лавы, тогда как на суше - всего около 1 км3. Бывают взрывы вулканов, при которых поднимаются кипарисовидные столбы вещества. От вулкана отделяются облака (в воде!) пепла и мелкозема, выбрасываются глыбы и вулканические бомбы. Однако излияния лав протекают здесь гораздо медленнее, чем на суше. Лавы состоят в основном из базальтов, а по форме напоминают шаровые лавы.
О подледном вулканизме известно еще меньше, чем о подводном. Наблюдения в Исландии и Антарктиде показали, что эти особые вулканические процессы возникают при взаимодействии прочной земной коры, льда и атмосферы. В Исландии, например, ряд вулканов располагается в основании покровных ледников. Мощность льда, перекрывающего жерла вулканов, достигает 300 - 500 м. При извержениях, которые сопровождаются интенсивным плавлением льда, происходит высвобождение морены и смешивание ее с пирокластическим материалом.
Непременные спутники вулканов - вулканотектонические поднятия и опускания поверхности. В Исландии длина разрывных нарушений, связанных с поднятиями, достигает десятков километров, а амплитуда - 30 - 40 м. При активизации вулканов наблюдаются не только вертикальные, но и горизонтальные подвижки. Известны крупные впадины по периферии вулканов, например, вокруг Ключевской сопки, происхождение которых обусловлено оседанием земной коры после освобождения магматического источника.
ВУЛКАНИЗМ
совокупность процессов и явлений, связанных с перемещением магмы (вместе с газами и паром) в верхней мантии и земной коре, излиянием ее в виде лавы или выбросом на поверхность при вулканических извержениях (см. также ВУЛКАНЫ). Иногда большие объемы магмы остывают и затвердевают прежде, чем выйдут на поверхность Земли; в этом случае они образуют магматические интрузии.
МАГМАТИЧЕСКИЕ ИНТРУЗИИ
О размерах и формах интрузивных тел можно судить, когда они хотя бы частично вскрыты эрозией. Большинство интрузий сформировалось на значительных глубинах (сотни и тысячи метров) и находятся под мощной толщей горных пород, и только некоторые в процессе формирования достигли поверхности. Относительно небольшие интрузивные тела были полностью вскрыты в результате последующей эрозии. Теоретически интрузивные тела бывают любых размеров и любой формы, однако обычно их можно отнести к одной из разновидностей, характеризующихся определенными размерами и формой. Дайки - пластинообразные четко ограниченные параллельными стенками тела интрузивных магматических пород, которые пронизывают вмещающие их породы (или залегают несогласно с ними). В поперечнике дайки бывают от нескольких десятков сантиметров до десятков и сотен метров, однако, как правило, не превышают 6 м, а их протяженность может достигать нескольких километров. Обычно в одном районе встречаются многочисленные дайки, близкие по возрасту и составу. Одним из механизмов образования даек является заполнение магматическим расплавом трещин во вмещающих породах. Магма расширяет трещины и частично расплавляет и поглощает окружающие породы, формируя и заполняя камеру. Вблизи контакта с вмещающей породой из-за относительно быстрого охлаждения дайки обычно имеют мелкозернистую структуру. Вмещающая порода может быть изменена в результате термического воздействия магмы.
Часто дайки более устойчивы к эрозии, чем вмещающие породы, и их выходы на поверхность образуют узкие гребни или стены. Силлы - пластовые интрузии, имеющие сходство с дайками, но залегающие согласно пластам вмещающей породы (обычно горизонтальным). По мощности и протяженности силлы близки дайкам, причем силлы большой толщины встречаются чаще. Палисайдский силл в районе знаменитых береговых уступов реки Гудзон напротив Нью-Йорка первоначально имел толщину более 100 м и длину ок. 160 км. Толщина Уинского силла на севере Англии превышает 27 м. Лакколиты - линзовидные интрузивные тела с выпуклыми или куполообразными верхними и относительно плоскими нижними поверхностями. Как и силлы, они залегают согласно с пластами вмещающих отложений. Лакколиты образуются из магмы, поступающей либо по дайкообразным подводящим каналам снизу, либо из силла, как, например, известные лакколиты в горах Генри в штате Юта, имеющие несколько километров в поперечнике. Однако встречаются и более крупные лакколиты. Особую разновидность лакколитов представляют бисмалиты - интрузии цилиндрической формы, разбитые трещинами или разломами, с приподнятой центральной частью. Лополиты - очень крупные линзовидные интрузивные тела, вогнутые в центральной части (блюдцеобразные), залегающие более или менее согласно структурам вмещающих пород. Один из крупнейших лополитов (в поперечнике ок. 500 км) обнаружен в Трансваале (ЮАР). Другой довольно крупный лополит находится в районе никелевого месторождения Садбери (провинция Онтарио, Канада). Батолиты - крупные расширяющиеся книзу интрузивные тела неправильной формы, уходящие на значительную глубину (как правило, их подошва не вскрывается эрозией). Площадь батолитов может достигать нескольких тысяч квадратных километров. Они часто встречаются в центральных частях складчатых гор, где их простирание в целом соответствует простиранию горной системы. Однако обычно батолиты секут основные структуры. Батолиты сложены крупнозернистыми гранитами. Поверхность батолита может быть очень неровной с наростами, выступами и отростками. К тому же в верхней части батолита могут располагаться большие призмы материнских пород, которые называются останцами кровли. Как и многие другие интрузивные тела, батолиты окружены зоной (ореолом) пород, измененных (метаморфизованных) в результате термического воздействия магмы. Размеры батолитов настолько велики, что до сих пор не вполне ясно, как происходит их внедрение. Высказывалось предположение, что образование камеры батолитов происходит в результате обрушения крупных блоков коренных пород в расплавленную магму, а затем поглощения, плавления и ассимиляции их магмой (т.н. гипотеза магматического обрушения). Менее распространенная гипотеза заключается в том, что гранитные породы батолита представляют собой переплавленные и перекристаллизованные вмещающие породы с небольшой добавкой нового магматического материала (гипотеза гранитизации). Штоки - сходны с батолитами, но имеют меньшие размеры. Условно штоки определяются как батолитовидные интрузивные тела площадью менее 100 км2. Некоторые из них представляют собой куполообразные выступы на поверхности батолита. Некки - цилиндрические интрузивные тела, заполняющие жерла вулканов, обычно имеющие диаметр не более 1,5 км. Вулканические некки прочнее вмещающих пород, благодаря чему после разрушения эрозией вулканических построек они сохраняются в рельефе в виде шпилей или крутосклонных холмов.
Другие магматические интрузии.
Существует большое количество разновидностей небольших интрузивных тел, которые встречаются реже, чем рассмотренные выше. Среди них выделяются факолиты - согласно залегающие, двояковыпуклые, линзовидные тела, образующиеся обычно в гребнях антиклиналей или во впадинах (шарнирах) синклиналей; апофизы - ответвления от более крупных интрузивных тел, имеющие неправильную форму; конические дайки, или конические слои, - дугообразные дайки, полого погружающиеся к центру дуги, предположительно образующиеся в результате заполнения концентрических трещин над магматическими очагами; кольцевые дайки - вертикальные дайки, имеющие в плане круглую или овальную форму и образующиеся при заполнении кольцевых разломов, возникающих при оседании расположенной внизу магматической массы.
Энциклопедия Кольера. - Открытое общество . 2000 .
Синонимы :1) геологическое учение, приписывающее образование земной коры и перевороты на земном шаре действию огня. 2) то же, что плутонизм. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ВУЛКАНИЗМ Система геологов,… … Словарь иностранных слов русского языка
Совокупность процессов и явлений, связанных с перемещением магм. масс и часто сопровождающих их газо водных продуктов из глубинных частей земной коры на поверхность. В узком смысле, В. совокупность явлений, связанных с вулк. и сопровождающей ее… … Геологическая энциклопедия
Совокупность явлений, обусловленных проникновением магмы из глубин Земли на ее поверхность … Большой Энциклопедический словарь
Геологический процесс, обусловленный деятельностью магмы на глубиной поверхности Земли … Геологические термины
ВУЛКАНИЗМ, вулканическая активность. Термин является общим для всех аспектов процесса: извержения расплавленных и газообразных масс, образования гор и кратеров, возникновения потоков лавы, гейзеров и горячих источников … Научно-технический энциклопедический словарь
ВУЛКАНИЗМ, вулканизма, мн. нет, муж. (геол.). Деятельность внутренних сил земного шара, ведущая к изменению геологического строения земной коры и сопровождающаяся извержениями вулканов, землетрясениями. Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 … Толковый словарь Ушакова
Сущ., кол во синонимов: 1 криовулканизм (1) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов
вулканизм - а, м. volcanisme m.> нем. Совокупность явлений, связанных с перемещением расплавленной жидкой массы (магмы) в земной коре и излиянием ее на поверхность Земли. БАС 2.Тут.. на протяжении, приблизительно равняющемся всей площади Бельгии… … Исторический словарь галлицизмов русского языка
вулканизм - Эндогенный процесс, связанный с перемещением магм и сопутствующих им газо водных продуктов из глубинных зон на поверхность. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика Обобщающие… … Справочник технического переводчика
вулканизм - Совокупность процессов и явлений, связанных с излиянием магмы на поверхности Земли. Syn.: вулканическая деятельность … Словарь по географии
Извержение вулкана на Ио … Википедия
Вулканы - это геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки.
Слово «вулкан» пришло от древнеримской мифологии и происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.
Наука, изучающая вулканы, - вулканология, геоморфология.
Вулканы классифицируются по форме (щитовидные, стратовулканы, шлаковые конусы, купольные), активности (действующие, спящие, потухшие), местонахождению (наземные, подводные, подледниковые) и др.
Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие, потухшие и дремлющие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в голоцене. Понятие активный достаточно неточное, так как вулкан, имеющий действующие фумаролы, некоторые учёные относят к активным, а некоторые к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими - на которых они маловероятны.
Вместе с тем, среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считаются действующими.
Астрофизики, в историческом аспекте, считают, что вулканическая активность, вызванная, в свою очередь, приливным воздействием других небесных тел, может способствовать появлению жизни. В частности, именно вулканы внесли вклад в формирование земной атмосферы и гидросферы, выбросив значительное количество углекислого газа и водяного пара. Учёные также отмечают, что слишком активный вулканизм, как например, на спутнике Юпитера Ио, может сделать поверхность планеты непригодной для жизни. В то же время слабая тектоническая активность ведёт к исчезновению углекислого газа и стерилизации планеты. «Эти два случая представляют собой потенциальные границы обитаемости планет и существуют наряду с традиционными параметрами зон жизни для систем маломассивных звезд главной последовательности», - пишут учёные.
В общем виде вулканы подразделяются на линейные и центральные, однако это деление условно, так как большинство вулканов приурочены к линейным тектоническим нарушениям (разломам) в земной коре.
Линейные вулканы или вулканы трещинного типа, обладают протяжёнными подводящими каналами, связанными с глубоким расколом коры. Как правило, из таких трещин изливается базальтовая жидкая магма, которая растекаясь в стороны, образует крупные лавовые покровы. Вдоль трещин возникают пологие валы разбрызгивания, широкие плоские конусы, лавовые поля. Если магма имеет более кислый состав (более высокое содержание диоксида кремния в расплаве), образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать эксплозивные рвы протяжённостью в десятки километров.
Формы вулканов центрального типа зависят от состава и вязкости магмы. Горячие и легкоподвижные базальтовые магмы создают обширные и плоские щитовые вулканы (Мауна-Лоа, Гавайские острова). Если вулкан периодически извергает то лаву, то пирокластический материал, возникает конусовидная слоистая постройка, стратовулкан. Склоны такого вулкана обычно покрыты глубокими радиальными оврагами - барранкосами. Вулканы центрального типа могут быть чисто лавовыми, либо образованными только вулканическими продуктами - вулканическими шлаками, туфами и т. п. образованиями, либо быть смешанными - стратовулканами.
Различают моногенные и полигенные вулканы. Первые возникли в результате однократного извержения, вторые - многократных извержений. Вязкая, кислая по составу, низкотемпературная магма, выдавливаясь из жерла, образует экструзивные купола (игла Монтань-Пеле, 1902 г.).
Кроме кальдер существуют и крупные отрицательные формы рельефа, связанные с прогибанием под воздействием веса извергнувшегося вулканического материала и дефицитом давления на глубине, возникшим при разгрузке магматического очага. Такие структуры называются вулканотектоническими впадинами,депрессиями. Вулканотектонические впадины распространены очень широко и часто сопровождают образование мощных толщ игнимбритов - вулканических пород кислого состава, имеющих различный генезис. Они бывают лавовыми или образованными спёкшимися или сваренными туфами. Для них характерны линзовидные обособления вулканического стекла, пемзы, лавы, называемых фьямме и туфовая или тофовидная структура основной массы. Как правило, крупные объёмы игнимбритов связаны с неглубоко залегающими магматическими очагами, сформировавшимися за счёт плавления и замещения вмещающих пород. Отрицательные формы рельефа , связанные с вулканами центрального типа, представлены кальдерами - крупными провалами округлой формы, диаметром в несколько километров.
Форма вулкана зависит от состава извергаемой им лавы; обычно рассматривают пять типов вулканов:
Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы извержений:
После извержений, когда активность вулкана либо прекращается навсегда, либо он «дремлет» в течение тысяч лет, на самом вулкане и его окрестностях сохраняются процессы, связанные с остыванием магматического очага и называемые поствулканическими. К ним относят фумаролы, термы, гейзеры.
Во время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооружения с образованием кальдеры - крупной впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м. При подъеме магмы внешнее давление ослабевает, связанные с ней газы и жидкие продукты вырываются на поверхность, и происходит извержение вулкана. Если на поверхность выносятся древние горные породы, а не магма, и среди газов преобладает водяной пар, образовавшийся при нагревании подземных вод, то такое извержение называют фреатическим.
Поднявшаяся к земной поверхности лава не всегда на эту поверхность выходит. Она лишь поднимает слои осадочных пород и застывает в виде компактного тела (лакколита), образуя своеобразную систему невысоких гор. В Германии к таким системами относятся области Рён и Эйфель. На последней наблюдается и другое поствулканическое явление в виде озёр, заполняющих кратеры бывших вулканов, которым не удалось сформировать характерный вулканический конус (так называемые маары).
Одной из нерешённых проблем проявления вулканической активности является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии. Такое плавление должно быть узколокализованным, поскольку прохождение сейсмических волн показывает, что кора и верхняя мантия обычно находятся в твёрдом состоянии. Более того, тепловой энергии должно быть достаточно для плавления огромных объёмов твёрдого материала. Например, в США в бассейне реки Колумбия (штаты Вашингтон и Орегон) объём базальтов более 820 тыс. км³; такие же крупные толщи базальтов встречаются в Аргентине (Патагония), Индии (плато Декан) и ЮАР (возвышенность Большое Кару). В настоящее время существуют три гипотезы. Одни геологи считают, что плавление обусловлено локальными высокими концентрациями радиоактивных элементов, но такие концентрации в природе кажутся маловероятными; другие предполагают, что тектонические нарушения в форме сдвигов и разломов сопровождаются выделением тепловой энергии. Существует ещё одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твёрдом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.
Основные районы вулканической активности - Южная Америка , Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские острова, Курильские острова, Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Гавайские острова, Алеутские острова, Исландия, Атлантический океан .
Грязевые вулканы - небольшие вулканы, через которые на поверхность выходит не магма, а жидкая грязь и газы из земной коры. Грязевые вулканы намного меньше по размерам, чем обыкновенные. Грязь, как правило, выходит на поверхность холодной, но газы, извергаемые грязевыми вулканами, часто содержат метан и могут загореться во время извержения, создавая картину, похожую на извержение обыкновенного вулкана в миниатюре.
В нашей стране грязевые вулканы более всего распространены на Таманском полуострове, встречаются также в Сибири, около Каспийского моря и на Камчатке. На территории других стран СНГ грязевых вулканов больше всего в Азербайджане, имеются они в Грузии и в Крыму.
(Visited 774 times, 1 visits today)
