Вулканы. Слово вулкан известно ещё с древних времён из древнеримской мифологии и обозначало имя, принадлежавшее древнеримскому богу огня Вулкану. Впоследствии словом вулкан стали называть горообразные геологические образования, в виде конуса, изрыгающие из своих недр огонь, дым, пепел, лавовые потоки. Эти геологические образования располагаются на поверхности над каналами и трещинами в земной коре, как на суше, так и на океаническом дне, по которым и поднимаются на поверхность из подземных магматических источников продукты извержения вулкана. Вулканы находятся как на планете Земля, так и на других планетах Солнечной системы и их естественных спутниках. Самый известный из внеземных вулканов марсианский потухший вулкан «Олимп».

Типы вулканов

Вулканы принято делить на действующие, потухшие и уснувшие:

  • Действующий вулкан или вулканы извержение которых происходит в настоящее время постоянно или периодически. Вулканы об извержении которых существуют какие-либо исторические упоминания. Или вулканы, не имеющие сведений об извержении, но постоянно или периодически выделяют горячие вулканические газы и воды (сольфатарная стадия).
  • Уснувший вулкан или спящий вулкан – вулканы об извержениях, которых нет исторических упоминаний, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения.
  • Потухший вулкан или вулканы сильно размытые, разрушенные или полностью разрушенные не имеющих видимых признаков своего существования. А также не имеющие каких-либо проявлений вулканической активности.

P.S. Вулканы могут считаться уснувшими или потухшими, но это не значит что они больше не когда не будут извергаться.

Строение вулкана

Вулканы делятся на трещинные и центральные в зависимости от формы подводящих каналов. Строение вулкана условно можно разделить на две основные части.

Надземная – часть вулкана которая возвещается над поверхностью земной коры или морского дна. Надземная или поверхностная часть вулкана зависит от типа вулкана и имеют в основном два вида щитовидный и конусообразный. На вершине которых располагается один или несколько кратеров достигающих в диаметре от нескольких сот метров до несколько десятков километров. Высота надземной части вулкана может достигать нескольких километров (на планете Земля), и несколько десятков километров на планете Марс – потухший вулкан «Олимп», приблизительно высотой 21 километр, диаметр основания 540 километров, диаметр кратера 85 километров, глубина кратера 3 километра.

Подземная – часть вулкана в основном состоит из одного или нескольких подводящих каналов по которым происходит доставка продуктов вулканической деятельности из глубинных магматических очагов на земную поверхность и магматического очага в котором не посредственно и образуется магма и вулканические газы. Глубинные магматические очаги могут находиться в верхней мантии на глубине порядка 50—70 км (вулканы Ключевская Сопка на Камчатке и Килауэа на Гавайских островах) или в земной коре на глубине 5—6 км (вулкан Везувий, Италия) и глубже.

Карта современного вулканизма

Карта современного вулканизма

Гипотетические разрезы строения некоторых типов вулканов и их корней

Строения некоторых типов вулканов

Вулканические явления

Извержения вулканов по времени имеют разную продолжительность, могут быть длительными (в течение нескольких лет, десятилетий и столетий) и кратковременными (измеряемые часами). Непосредственно перед самим извержением вулкана происходят различные явления являющимися предвестникам извержения, это вулканические землетрясения, акустические явления, изменения магнитных свойств и состава фумарольных газов и другие. Начало извержение в основном начинается усилением выбросов газов сначала вместе с тёмными, холодными обломками лав, а затем с раскалёнными. Эти выбросы могут сопровождаются излиянием лавы. Высота выбросов вулканических продуктов в атмосферу в зависимости от силы взрывов, могут достигать нескольких десятком км (во время извержения вулкана Безымянного на Камчатке в 1956 она достигла 45 км). Выброшенные вулканом пепел и газы могут переносится на расстояния от нескольких до десятков тыс. км. Объём выброшенного обломочного материала порой достигает нескольких кубических километров. При особо мощных извержениях концентрация вулканического пепла в атмосфере достигает настолько большой величины, что возникает темнота, подобная темноте в ночное время. Такое было в 1956 в посёлке Ключи, расположенном в 40 км от вулкана Безымянного. Извержение представляет собой чередование слабых и сильных взрывов и излияний лав. Взрывы максимальной силы называются кульминационным пароксизмом. После кульминационных взрывов происходит снижение силы взрывов и постепенное прекращение извержений. Объёмы излившейся лавы может достигать до десятков кубических километров.

Типы извержений вулканов

Извержения вулканов происходя по-разному. В зависимости от извергаемых продуктов вулканической деятельности и их количественного соотношения (газообразных, жидких и твёрдых) и вязкости лав можно выделить четыре главных типа извержений.

Четыре главных типа извержений вулканов:

  • Эффузивный (гавайский)
  • Смешанный (стромболианский)
  • Экструзивный (купольный)
  • Эксплозивный (вулканский)

Гавайский тип извержения, образующий в основном щитовидные вулканы. Гавайский тип отличается относительно спокойным излиянием жидкой (базальтовой) лавы, образующей в кратерах огненно-жидкие озёра и лавовые потоки. Газы, содержащиеся в небольшом количестве, образуют фонтаны, выбрасывающие комки и капли жидкой лавы, которые вытягиваются в полёте в тонкие стеклянные нити (вулкан Килауэа).

Стромболианский тип извержения, обычно образует стратовулканы. Стромболианский тип наряду с достаточно большими излияниями жидких лав базальтового и андезитобазальтового состава образуют иногда очень длинные потоки, преобладающими являются взрывы небольшой мощности, которые выбрасывают куски шлака и разнообразные витые и веретенообразные бомбы (вулканы Стромболи на Липарских островах, Михара, некоторые извержения Ключевской Сопки).

Купольный тип извержения характеризуется выжиманием и выталкиванием вязкой (андезитовой, дацитовой или риолитовой) лавы сильным напором газов из канала вулкана и образование куполов (вулканы Пюи-де-Дом и Центральный Семячик на Камчатке), криптокуполов (вулкан Сёва-Синдзан), конусокуполов (вулкан Иванова) и обелисков (вулкан Шивелуч на Камчатке).

Вулканский тип извержения. В этом типе извержения большую роль играют газообразные вещества, производящие мощные взрывы и выбросы больших чёрных туч, переполненных большим количеством обломков лав. Лавы вязкие андезитового, дацитового или риолитового состава образуют небольшие потоки (вулканы Вулькано, Авачинская Сопка и Карымская Сопка на Камчатке).

Так же каждый из главных типов извержений делятся на несколько подтипов. Из них особо выделяются пелейский и катмайский, промежуточные между купольным и вулканским типами. Характерной особенностью первого является образование куполов и направленные взрывы очень горячих газовых туч, переполненных самовзрывающимися в полёте и при скатывании по склону вулканов обломками и глыбами лав (вулкан Монтань-Пеле на острове Мартиника). Извержения катмайского подтипа отличаются выбрасыванием очень горячего, весьма подвижного песчаного потока (вулкан Катмай на Аляске). Извержения образующие купола иногда сопровождаются раскалёнными или достаточно охлажденными лавинами, а также грязевыми потоками. Ультравулканский подтип сопровождается довольно сильными взрывами, выбрасывающих огромные количества вулканического материала. Извержения подводных вулканов, расположенных в очень глубоких местах, обычно незаметны, так как большое давление воды препятствует взрывным извержениям, но последствия таких извержений могут быть довольно катастрофичными в виде последующих вслед за извержением цунами. В мелких местах извержения выражаются взрывами (выбросами) огромных количеств пара и газов, переполненных мелкими обломками лавы. Взрывные извержения продолжаются до тех пор, пока извергаемый материал не образует острова, поднимающегося над уровнем моря. После чего взрывы сменяются или чередуются с излияниями лавы.

Продукты извержения вулкана

Вулканы во время извержения выбрасывают в окружающее пространство миллионы тон различных продуктов извержения. Вулканические продукты извержения бывают газообразными (газы, водяной пар), жидкими (лава) и твёрдыми (вулканические горные породы).

Формы вулкана

В зависимости от характера извержений и состава магмы на поверхности образуются сооружения различной формы и высоты. Они представляют собой вулканические аппараты, состоящие из трубообразного или трещинного канала, жерла (самой верхней части канала), окружающих канал с разных сторон мощных накоплений лав и вулканообломочных продуктов и кратера (чашеобразной впадины, расположенной на вершине сооружения).

Наиболее распространёнными формами сооружений являются:

  • Конусообразные (при преобладании выбросов обломочного материала).
  • Куполообразные (при выжимании вязкой лавы).
  • Пологие щитовидные (при преобладании излияний жидкой лавы).

Извержения вулкана происходят не только через вершинный главный кратер, но и через побочные (паразитические) кратеры, расположенные на склонах и на некотором удалении от них. При однократных извержениях газов, пробивающих канал до земной поверхности, нередко образуются воронкообразные впадины, окаймленные кольцевым валом из глыб различных пород; такие воронки, нередко заполненные водой, называются маарами. Сильные извержения иногда сопровождаются обрушениями части вулканического сооружения, а часто и прилегающей местности; образующиеся впадины диаметром от нескольких километров до первых десятков километров называются кальдерами.