3. 2. Вулканизм.

Процесс поднятия и извержения огненно-жидких масс магмы в опре­деленных местах земной поверхности называется вулканизмом

Вулканы - это геологические образования в виде гор и воз­вышений конусовидной, овальной и других форм, возникшие в местах прорыва магмы на земную поверхность.

Вулканы в большинстве случаев имеют форму отдельной конусооб­разной горы, сложенной застывшей лавой и рыхлыми продуктами извержения, обломками камней и вулканическим пеплом. В центральной части возвышенности имеется впадина овальной или круглой формы, называемая кратером (рис.3.1.).

Рис. 3. 1. Разрез вулканов: а – гавайский тип; б – тип Везувия; 1 - кратер; 2 – побочные кратеры; 3 – жерло; 4 – вулканическая гора.

Кратер связан каналом с глубокими недрами Земли, откуда перио­дически поднимается огненно-жидкая магма, находящаяся в недрах Зем­ли в расплавленном состоянии. Так как канал в своей верхней части обычно закрыт застывшей лавой и пеплом, то перед излиянием магмы на поверхность чащей всего происходит сильный взрыв. В описанной общей схеме строения вулкана и порядка извержения в действительности мо­жет наблюдаться значительное разнообразие.

Процесс излияния магмы на дневную поверхность и сопутствующие ему явления получили название извержение. Извержение вул­канов представляет собой одно из самых грозных и величественных явлений природы. Перед извержением обычно наблюдаются подземные тол­чки, завершающиеся взрывом. При взрыве может взлететь на воздух часть возвышенности, вылетают куски породы, пепел, газы и пары, и только после этого из кратера или трещин начинает подниматься жид­кая масса - лава, которая течет, заливая пониженные части рельефа. Температура лавы в большинстве случаев выше 1000°С.

Вулканизм проявляется в основном в районах геосинклиналей. На земном шаре вулканы распределяются преимущественно в двух географи­ческих областях: Среднеземноморской, распространяющейся, вплоть до Каспийского моря и Тихоокеанской, охватывающей Берингово, Охотское и Японское моря.

Различают вулканы действующие и потухшие. Такое деление крайне условно. В истории вулканизма имеется немало случаев, когда потухшие вулканы возобновляли свою деятельность, а ранее действовавшие, нао­борот, в течение последующих нескольких сотен лет себя не проявляли. Так было с Везувием, неожиданное извержение которого произошло в 79 г.н.э.

Число действующих вулканов на земном шаре насчитывается свыше 540, потухших - более 4000. Из числа действующих 76 вулканов распола­гается на дне океанов и морей.

На территории России вулканы известны на Камчатке и на Курильских островах.

На Камчатке располагается до 129 вулканов, из них 28 действую­щих. Наибольшую известность получил вулкан Ключевская сопка (высо­та 4850 м), извержение которого повторяется приблизительно через каждые 7-8 лет. Активно действуют вулканы Авачинский, Безымянный и Карымский. На Курильских островах известно 20 вулканов, из которых около половины действующих.

Крупные, но потухшие вулканы известны на Кавказе: Казбек, Эль­брус, Арарат. Казбек, например, еще действовал в начале четвертично­го периода. Его лавы во многих местах покрывают район Военно-Гру­зинской дороги.

Извержения вулканов происходят по-разному. Это в большой мере зависит от типа магмы, которая извергается . Кислая и средняя магмы, будучи очень вязкими, дают извержение со взрывами, выбросом камней, пепла и т.д. Излияние магмы основного типа обычно происходит спокой­но, без взрывов.

По характеру извержения вулканы делят на следующие типы: Кракатау, Пелейский, Гавайский и Везувиальный.

Тип Кракатау. Вулкан такого наименования располагается между островами Ява и Суматра. Извержение сопровождается мощными подзем­ными толчками. Вулкан со взрывом выбрасывает колоссальное количество газов и об­ломков в виде пепла. Лаву вулкан не изливает.

Извержение этого вулкана в 1883 г. породило гигантские волны (цунами), достигшие высоты 35 м и обошедшие все океаны мира. Вулка­нический пепел был поднят на высоту 60 - 80 км и в течение трех лет постоянно носился в верхних слоях атмосферы. В момент извержения в 100 - 200 км от вулкана слой пепла на палубах кораблей достигал 1,5 м.

Тип Пеле. Эталоном извержения этого типа вулканов может быть вулкан Мон - Пеле на острове Мартиника Мало - Антильского архипелага. Извержение на­чинается с подземных толчков, далее следует взрыв и выделение тяже­лых раскаленных газовых масс с большим содержанием сернистых; компо­нентов. Извержение этого вулкана в 1902 г. выбросило на высоте 4 км пепло-газовую тучу с температурой до 800°С. Со скоростью 150 м/сек. туча скатилась по склону вулкана и в несколько минут уничтожила город Сен-Пьер с тридцатитысячным населением.

Гавайский тип. Этот тип вулканов весьма своеобразен. Это пологие возвы­шенности с большими, озероподобными кратерами (рис. ), из которых спокойно, почти без толчков и взрывов, выливается лава и стекает по склонам. Так изливаются вулканы Килауэа, Мауна-Лоа и др.

Тип Везувия. Извержение этого типа вулканов характерно Везувию и Этне, расположенным в районе Средиземного моря. Склоны этих вулканов крутые (рис. 3. 1.), сложены слоями остывшей лавы. Извержение этого типа начинается с подземных толчков, далее следуют многочисленные взрывы с выбросом больших масс тепла и водяных паров и уже после этого из­ливается раскаленная лава.

Следует отметить, что извержения типа Везувия наблюдаются у большинства ныне действующих вулканов на земном шаре. Так происхо­дит извержения на Камчатке и Курильских островах.

Кроме вышеуказанных типов в отдельную группу выделяют гря­зевые вулканы, имеющие иную природу, чем магматические. Это невысокие конической формы холмы, из кратера которых время от вре­мени выбрасывается газ, вода и грязь. В ряде случаев грязевые вул­каны бывают приурочены к линиям разломов земной коры. Температура грязи таких вулканов значительно выше.

Строительство зданий и сооружений в вулканических районах име­ет определенные трудности. Землетрясения обычно не достигают разру­шительной силы, но продукты, выделяемые вулканом, могут пагубно сказаться на целостности зданий и сооружений и их устойчивости. Вулканы опасны для людей. В процессе их извержения выделяются газо­образные, жидкие и твердые продукты.

Общее количество продуктов вулканических извержений достигает иногда очень больших масс. Например, Ключевая сопка во время круп­ных извержений выбрасывает до 4,5 км³ материала. Пепел выделяется в таком большом количестве, что иногда под его покровом оставались погребенные целые города (например, город Помпея в Италии при из­вержении вулкана Везувий). Путем уплотнения и химического взаимо­действия с водой и солевыми растворами из пепла образуется порис­тая каменная горная порода, получившая название вулканического туфа, являющаяся весьма хорошим стеновым материалом.

При остывании потоков лавы образуются огромные массы прочных излившихся пород (базальты, диабазы, порфиры, трахиты и др.). Огненно-жидкая магма не всегда достигает дневной поверхности. Иногда, поднимаясь кверху, магма внедряется в толщу осадочных пород, поднимает и раздвигает их. После затвердения магмы на глубине обра­зуются гранит, диорит и другие прочные глубинные поро­ды.

При извержении вулканов наблюдается образование трещин и сбро­сов, вызывающих разрушение или повреждение инженерных сооружений и жилых зданий.