Извержение вулкана (вулканическая активность)

Вулкан в классическом виде – возвышенность, имеющая отверстие, уходящее вертикально через земную кору вглубь планеты. Однако это не всегда возвышенности, бывают вулканы незначительно поднятые над окружающим рельефом, а бывают вообще плоские. Главное их отличие от обычных гор – способность извергать магму – внутреннее раскаленное содержимое планеты, имеющее силикатный состав и вязкую консистенцию.

Строение вулкана

Вулкан состоит из:

• кратера – это воронкообразное или чашеобразное отверстие на вершине или на склоне горы. Его диаметр может достигать десятков и сотен метров. Некоторые давно потухшие кратеры закрыты озерами или возвышенными образованиями.
• жерла – это идущий от кратера вертикально (реже наклонно) вглубь планеты канал. Чаще всего он имеет цилиндрическую форму.
• магматической камеры – место накопления магмы под земной корой, куда выходит жерло.

Вулканы имеют разное строение, какая-то из вышеописанных частей может отсутствовать. Но классическое образование рельефа имеет коническую форму, состоит из трех указанных элементов.

Виды вулканов

Все вулканы по активности делятся на:

• активные вулканы (действующие) — извергавшиеся в исторический период времени или в течение голоцена (в последние 10 тысяч лет). Некоторые активные вулканы могут считаться спящими, но на них ещё возможны извержения.
• неактивные вулканы (потухшие) — древние вулканы, потерявшие свою активность.

По форме вулканы бывают:

• Наиболее распространены вулканы центрального типа — это возвышенность, гора или холм с углублением на вершине — кратером, из которого магма выходит на поверхность. При извержении вулкана выброшенные из него обломки породы, пепел, излившаяся лава остаются на его склонах. Высота горы увеличивается, а вместе с ней и кратер перемещается всё выше и выше.
• Другой тип вулканов — линейные, или трещинные. Их возникновение связано с подъёмом жидкой базальтовой магмы по трещине в земной коре. Жидкая лава растекается на огромные площади, образуя лавовые покровы. Такой вулкан выглядит как трещина на поверхности Земли.

По форме извергающиеся образования бывают:

• Шлаковые – самые распространенные. Вышедшая лава застывает, стекая по склону. В результате после каждого извержения возвышенность становится все больше.
• Купольные. Если магма слишком вязкой консистенции, она не стекает по склонам, а застывает в области кратера, формируя куполообразную структуру. Выходящие из земных недр газы разбивают купол.
• Щитовые. Имеют чашеобразную и щитообразную форму. Пологие склоны образованы траппами – базальтовыми потоками.
• Стратовулканы. Выпускают смесь раскаленных газов, лавы, пепла и каменных осколков. Склоновое покрытие представляет собой каменно-лавовые слои.

Что такое извержение вулкана

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые нередко приводят к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет.

Извержение вулкана — это выход на поверхность планеты расплавленного вещества земной коры и мантии Земли, которое называется магмой.

Магма, поднявшаяся к поверхности, состоит из жидкости, газа и твёрдых кристаллов — минералов.

Поднимаясь к поверхности Земли по подводящему каналу, магма попадает в область низкого давления. Газы начинают выделяться из магмы, переходя в нормальное состояние и многократно увеличиваясь в объёме. При этом если выделение газов совершается очень быстро или даже мгновенно, то происходит мощный взрыв, если же выделение газов идёт постепенно, то извержение протекает более спокойно.

Процесс освобождения магмы от газа называется дегазацией магмы. Скорость дегазации магмы определяет темп извержения вулканов. 

Вот несколько примеров извержения вулкана

Чем магма отличается от лавы

Лава — это горячая смесь газов и расплавленных камней, которые выходят из вулкана. А магма — это расплавленный горный материал, находящийся глубоко внутри земной коры.

Типы извержения вулканов

Существует несколько классификаций извержений.

По масштабу явления делятся на 5 классов:

• I – объем извергаемой массы превышает 100 км³
• II – 10 – 100 км³
• III – до 10 км³
• IV – до 1 км³
• V – до 100 м³

По характеру процесса и составу выходящего материала извержения делятся на:

• Если газы выделяются из магмы относительно спокойно, то она изливается на поверхность, образуя лавовые потоки. Такое извержение получило название эффузивное. Бывает наземное и подводное.

  

  Эффузивное извержение вулкана

• Если газы выделяются быстро, происходит как бы мгновенное вскипание магматического расплава и он разрывается расширяющимися газовыми пузырьками. Происходит мощное взрывное извержение, которое получило название эксплозивное. Лава не вытекает или вытекает в небольшом количестве из-за вязкости или значительной глубины залегания

  

  Эксплозивное извержение вулкана

• Если магма очень вязкая (густая) и её температура относительно небольшая, то она медленно выдавливается на поверхность. Такое извержение называется экструзивным.

  

  Экструзивное извержение вулкана

Возможно смешение разных видов извержений. Например, существуют эксплозивно-экструзивные процессы. Каждая из перечисленных категорий включает несколько типов вулканических извержений.

В состав эффузивного вида входят:

• Исландский тип (трещинный). Движение магмы к поверхности осуществляется по узким трещинам в земной коре. Газы выходят спокойно, не взрываются. Базальтовая лава растекается на значительные расстояния, формирует уплощенные конусы.
• Гавайский. Магма движется по цилиндрическому каналу. Газов немного, поэтому нет сильного взрыва. Базальтовая лава вытекает из крупного уплощенного конуса с широким кратером.

В состав эксплозивного вида входят:

• Мерапийский (яванский кратер Мерапи). Из жерла выходят раскаленные газово-пылевые клубы, лава во время взрыва распыляется, оседает в виде пепла. Возможно образование горячих потоков грязи и камней.
• Катмайский (аляскинский кратер Катмай). Выбрасываемая лава настолько кислая и насыщенная газами, что при движении образует раскаленное газовое облако. Из закупоренного лавой жерла с мощнейшим взрывом выбрасываются газы, в результате вулканическая вершина разрушается, образуется обширный кратер.
• Кракатауский тип (Кракатау). Взрыв невероятной мощности выбрасывает в атмосферу огромное количество газов и твердых частиц. Магма находится на значительной глубине, поэтому не выходит. На месте извержения образуется многокилометровая воронка – кальдера.
• Бандайсанский тип (Бандай-Сан на острове Хонсю). Мощность взрыва обусловлена испарением воды, просочившейся по трещинам в земной коре в магматическую камеру. Лава отсутствует.
• Маарский тип представляет потухшие вулканы, некогда взорвавшиеся с большой силой. В рельефе они выглядят как впадины с плоским дном, окруженные относительно невысокими валами

Также следует отметить извержения смешанного вида – пирокластовые, сопровождающиеся выбросом всех видов содержимого земных недр. К такому виду относятся:

• Стромболианский тип (Стромболи на Липарских островах). Вязкая лава застывает на склонах наподобие языков. Процесс поверхностный, магма располагается близко к земной поверхности, бурлит в жерле. Это сопровождается выходом газов и несильными взрывами.
• Вульканский (кратер Вулькано на Липарских островах). Очаг находится недалеко от поверхности. Магма плотная, образует над кратером пробку. Накапливающиеся в жерле газы разрывают пробку, в результате выбрасывается облако газа, содержащее пыль и частицы пород.
• Этно-Везувианский. Выделяется очень большое количество газов. Мощные взрывы приводят к формированию склоновых трещин – бокков, из которых выходит лава. На склонах Этны около 800 бокк.

Последствия извержения вулканов

Ущерб, наносимый стихийным явлением, может быть колоссальным. Даже если человеческих жертв удается избежать, остаются разрушенные постройки, почва оказывается выжженной и бесплодной на долгие годы.

Пепел, выброшенный в атмосферу, может стать причиной серных дождей. Если такие осадки выпадают над водохранилищем, то вода становится непригодной для употребления, район катастрофы сталкивается с водным дефицитом.

Мощные извержения вулканов представляют опасность не только для людей, живущих в зоне их непосредственной близости, но и могут оказывать глобальное влияние на изменение климата на планете. Так выброс большого числа пепла и сернистого газа в атмосферу Земли может не дать солнечным лучам проникать сквозь эту завесу, что будет способствовать всеобщему похолоданию и появлению эффекта "вулканической зимы". Эффект "вулканической зимы" по-настоящему ощущается только при силе вулканического извержения более 6 балов по шкале VEI.

Примером может служить вулкан Тамбора, который в 1815 году извергнул мощные выбросы в атмосферу, что привело к продолжительному похолоданию в Европе. А именно – в марте 1816 года в зоне извержения не наступила весна. В апреле и мае бушевали дожди с градом, показатели температуры оставались на уровне зимних. В июне, июле и августе жители страдали от ночных заморозков, посевы сельскохозяйственных культур были уничтожены. В дальнейшем 1816 год назвали "годом без лета". В документах по метеорологическим наблюдениям он остается самым холодным годом. По данным многих исследований выявлена очевидная закономерность – сильное похолодание напрямую влияет на гибель урожая, что в итоге приводит к катастрофическим последствиям – голод, смута, конфликты в обществе.

Что делать при извержении вулкана

Для обеспечения защиты населения от последствий извержения вулканов организуется постоянное наблюдение за предвестниками этого явления.

Предвестниками извержения являются вулканические землетрясения, которые связаны с пульсацией магмы, продвигающейся вверх по подводящему каналу. Специальные приборы регистрируют изменения наклона земной поверхности вблизи вулканов. Перед извержением меняются местное магнитное поле и состав вулканических газов, выделяющихся из фумарол.

В районах активного вулканизма созданы специальные станции и пункты, в которых ведётся непрерывное наблюдение за дремлющими вулканами.

Организуется надёжная система оповещения органов управления промышленных предприятий и населения об угрозе извержения вулкана.

У подножия вулканов запрещается строительство предприятий, жилых зданий, автомобильных и железных дорог. Вблизи вулканов запрещается производство взрывных работ.

Наиболее надёжным способом защиты населения от последствий извержения вулкана является эвакуация. Поэтому жители населённых пунктов, расположенных в непосредственной близости от вулканов, должны следить за предупреждениями о возможном извержении вулкана, а также знать места и порядок эвакуации.

При поступлении сигнала об угрозе извержения вулкана необходимо

1. закрыть двери, окна, печные заслонки и т.п. Отключить свет, газ.
2. немедленно покинуть здание и прибыть в пункт эвакуации... При этом стоит взять с собой необходимые вещи, которые, желательно, должны быть собраны в тревожный чемоданчик.
3. в случае если эвакуация не требуется, то
• поставить автомобиль и другую технику в гараж (если есть на это время)
• поместить животных в закрытые помещения
• запастись едой, водой, источниками освещения и т.п.
• накройте (например, плёнкой или одеялом) и не используйте персональные компьютеры, стереосистемы, телевизоры и другое легкоповреждаемое оборудование
• ждать дальнейших указаний
• следить за тем, чтобы падение раскаленных камней не стало причиной пожаров, которые следует тут же тушить, при первой возможности - очистить крыши от пепла

Если вы находитесь в непосредственной близости от вулкана (или должны эвакуироваться когда вулкан уже начал извержение), то:

• Для исключения вдыхания пепла используйте СИЗ органов дыхания: респираторы и ватно-марлевые повязки. Также можно использовать противогазы и самоспасатели.
• Оденьте очки или другие СИЗ для защиты органов зрения.
• Не используйте автомобиль, т.к. пепел быстро выведет его из строя.
• Носите длинные брюки и рубашки с длинными рукавами и закройте рот маской, чтобы не вдыхать пепел.
• Поднимитесь на возвышенность, если не можете найти укрытие. Оставайтесь там, пока не убедитесь, что опасность миновала.
• Защитите себя, оставаясь ниже линий хребтов, холмов или склонах холмов, противоположных вулкану.
• Если вы попали под град из небольших выбросов пирокластических потоков, пригнитесь, повернувшись спиной к вулкану, и закройте голову руками, сумкой или чем-либо, что сможете найти.

Самый надежный и безопасный способ уберечься от извержения вулкана — выбор места жительства в отдалении от действующих вулканов.

После извержения вулкана (или во время, если вы не эвакуировались)

• Во время уборки пользуйтесь СИЗ (респиратором, очками).
• Держитесь подальше от мест, где падает (или выпало) много пепла. Это особенно важно для людей, у которых есть дыхательные проблемы, например, астма и бронхит.
• Уберите пепел с вашего дома и участка. Пепел очень тяжелый, и из-за него может обрушиться крыша, особенно, когда влажно. Также если подует ветер, это навредит тем, кто вдохнет пепел.
• Пылесосьте мебель, ковры и т.д., но не вытирайте тряпкой, поскольку пепел оставит царапины.
• Почистите щеткой, вытряхните и предварительно замочите одежду.
• Используйте достаточное количество воды и моющих средств. Не используйте мыло — от вулканического пепла оно станет клейким.