Чем обусловлено извержение вулкана


Вулканы – это геологические образования, которые возникают над трещинами земной коры. Этим обусловлено то, что через них на поверхность может выходить лава, газы и обломки пород. Такой процесс носит название «извержение вулканов».

Из-за чего происходит этот процесс?

Причины извержения вулканов – слои магмы, которая находится под ними. В обычных условиях она пребывает под большим давлением, а через трещины в коре выходит наружу. Для сравнения можно привести такой пример: если вы взболтаете бутылку с любым газированным напитком, а затем откроете, то содержимое очень бурно польётся наружу.

Как происходит извержение вулканов?

Предвестниками активности могут быть вулканические землетрясения и громкий шум. Начинается извержение обычно выбросом газов с частицами холодной лавы, которые постепенно сменяются раскалёнными обломками. Иногда эта стадия может сопровождаться излиянием лавы.


сота выброса колеблется от одного до пяти километров (самый высокий столб вещества возник во время извержения вулкана Безымянный на Камчатке – сорок пять километров). После этого выбросы переносятся на расстояния до нескольких десятков тысяч километров, а потом оседают на поверхность Земли. Иногда концентрация пепла может быть настолько высокой, что сквозь него не проникает даже солнечный свет. Во время извержения происходит чередование сильных и слабых выбросов лавы. Через некоторое время происходит кульминационный пароксизм – взрыв максимальной силы, после которого активность идёт на спад. Последствия извержения вулканов – десятки кубических километров вылившейся лавы, а также тонны пепла, который попадает как на поверхность, так и в атмосферу.

На какие группы делятся вулканы?

  • По активности – потухшие, уснувшие, действующие.
  • По форме трещин коры – центральные и трещинные.
  • По внешнему виду вулкана – конусообразные, куполообразные, пологие щитовидные.

Каким бывает извержение вулканов?

Этот процесс тоже можно охарактеризовать с нескольких сторон. Например, по времени извержения бывают длительными (до нескольких столетий!) и кратковременными (несколько часов). Продукты извержения могут быть твёрдыми (горные породы), жидкими (лава) и газообразными.

Типы извержений

  • Гавайский. Характеризуется выбросами жидкой базальтовой лавы, которая формирует плоские щитовые вулканы.

  • Стромболианский. Лава более вязкая, при взрывах образуются шлаковые конусы.
  • Плинианский. Мощные, внезапные взрывы и выбросы большого количества тефры, которая образует пепловые и пемзовые потоки.
  • Пелейский. Образование огромных раскалённых лавин или туч. После извержения на поверхности вулкана может появиться столб вязкой магмы высотой в несколько сотен метров.
  • Газовый (фреатический). Извержение вулканов этого типа характеризуется выбросом твёрдых пород без участия новой, жидкой магмы. Обычно это слабый процесс.
  • Подлёдный. Вулканы, расположенные под ледниками, могут стать причиной очень опасных катаклизмов: лахаров, наводнений или шаровой лавы. К счастью, такие извержения очень редки.

Источник: www.syl.ru

Давайте кратко остановимся на описании этих процессов.

Когда камень внутри Земли плавится, его масса остается неизменной. Увеличивающийся объём создаёт сплав, плотность которого ниже, чем плотность окружающей среды. Затем, в силу своей плавучести, эта более лёгкая магма поднимается к поверхности. Если плотность магмы между зоной ее генерации и поверхностью меньше, чем плотность окружающих и вышележащих пород, магма достигает поверхности и извергается.

Магмы так называемых андезитовых и риолитовых композиций также содержат растворенные летучие вещества, такие как вода, диоксид серы и диоксид углерода. Эксперименты показали, что количество растворенного газа в магме (его растворимость) при атмосферном давлении равно нулю, но увеличивается с увеличением давления.


В андезитовой магме, насыщенной водой, находящейся в шести километрах от поверхности, около 5 % ее веса растворяется в воде. Когда эта лава движется к поверхности, растворимость воды в ней уменьшается, и поэтому избыток влаги отделяется в виде пузырьков. По мере приближения к поверхности все больше и больше жидкости выделяется, тем самым увеличивая соотношение газ-магма в канале. Когда объем пузырьков достигает около 75 процентов, лава распадается на пирокласты (частично расплавленные и твердые фрагменты) и взрывается.

Третий процесс, который вызывает вулканические извержения — это появление новой магмы в очаге, который уже заполнен лавой того же или другого состава. Это смешение заставляет часть лавы в камере двигаться вверх по каналу и извергаться на поверхности.

Чем обусловлено извержение вулкана

Хотя вулканологи хорошо знают эти три процесса, они еще не могут предсказать извержение вулкана. Но они добились значительного прогресса в прогнозировании. Оно предполагает вероятный характер и время извержения в контролируемом кратере. Характер выхода лавы основан на анализе доисторического и исторического поведения рассматриваемого вулкана и его продуктов. Например, вулкан, яростно извергающий золу и вулканические селевые потоки (или лахары), вероятно, будет делать то же самое в будущем.


Определение сроков извержения в контролируемом вулкане зависит от измерения ряда параметров, включая, но, не ограничиваясь ими:

  • сейсмическую активность на горе (особенно глубину и частоту вулканических землетрясений);
  • деформации грунта (определяемые с помощью наклона и / или GPS и спутниковой интерферометрии);
  • выбросы газа (выборка количества газа диоксида серы, испускаемого корреляционным спектрометром или COSPEC).

Превосходный пример успешного прогнозирования произошел в 1991 году. Вулканологи из Геологической службы США точно предсказали 15 июня извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах, что позволило своевременно эвакуировать авиабазу Кларка и спасти тысячи жизней.

Источник: ECOportal.info

Причины извержения вулканов (вулканизма)

Литосферные плиты и вулканы
Литосферные плиты и вулканы

Основная причина вулканизма – внутренне строение нашей планеты. Вы же помните с курса школьной географии, что нутро Земли – трехслойное. В него входят: ядро, мантия, земная кора. Верхняя часть мантии – астеносфера, имеет жидкую консистенцию. Именно она прорывает «оковы» земной коры и периодически «выползает» на поверхность Земли.

Почему прорывает? Земная кора не сплошная. Она разбита на блоки. Похоже на треснувшую, но не опавшую со сваренного вкрутую яйца скорлупу. Кстати, блоки называются литосферными плитами. Они медленно скользят по металлизированной жидкой магме – сходятся и расходятся, сталкиваются и наезжают один на другой.

Литосферные плиты Земли
Литосферные плиты Земли

Учитывая то, что литосферные плиты достаточно тяжелые – 5-80 км толщи горных пород, они осуществляют давление на жидкую магму. Поэтому при первой возможности – появившемся зазоре между двумя блоками, она быстренько выползает (выдавливается) на поверхность в виде тех самых – волшебной красоты «огненных рек».

Места вероятного извержения вулканов


Несмотря на неукротимый нрав вулканов, места выхода на поверхность лавы давно известны. Это – стыки или места взаимодействия литосферных плит. Там где блоки земной коры наиболее активно «наезжают» один на другой или «разъезжаются» в разные стороны, там магма и получает возможность вырваться из «темницы». В данной геологической реальности известны три места активного вулканизма.

Тихоокеанское огненное кольцо

Тихоокеанское огненное кольцо

Так называемое Тихоокеанское огненное кольцо. Это – место взаимодействия Тихоокеанской литосферной плиты с окружающими блоками – Евразийским, Индо-Австралийским, Антарктическим, Наска, Североамериканским. Наиболее активные проявления вулканизма в этой зоне – выходы магмы в районе Больших Зондских островов (например, вулкан Кракатау), Японских, полуостров Камчатка со своей Ключевской Сопкой и сотней ее «коллег». Плюс – множество весьма активных вулканов, расположенных в южноамериканских Андах. Кстати, чтобы задобрить Жидкий Огонь местные индейцы приносили ему в жертву самое дорогое – детей своих аристократов – вождей и жрецов.


Атлантический сейсмический пояс

Атлантический сейсмический пояс, в который входят Канарские острова и Исландия с Эйяфьятлайокудлем, перекрывшим в свое время на несколько дней авиа сообщение между Старым и Новым Светом.

Источник: kipmu.ru

Бочкарева Анна
Детский исследовательский проект «Почему извергаются вулканы?»

Проект на тему:

«Почему извергаются вулканы

Введение

В своей исследовательской работе я решил узнать, почему все же извергаются вулканы? Я изучить литературу о вулканах, а также причины, пользу и опасность их извержения. В процессе работы создал действующую модель вулкана в домашних условиях.

На день рождения бабушка подарила мне книгу, которая называется «Моя первая книга опытов и экспериментов». В этой книге много интересных и полезных опытов, но больше всего мне понравился опыт про вулкан он очень интересный и зрелищный. Мне стало интересно, а как на самом деле и почему происходит извержение вулканов? Я стал много читать и смотреть видео ролики про вулканы.

Оказывается, в природе происходит всё совсем не так, как мы себе представляем, что она подчиняется своим, не известным нам законам.


Гипотеза: вулкан извергается, потому что внутри него происходят какие – то процессы.

Актуальность данной темы в настоящее время очень высока, так как на земле есть такие природные объекты, которые влияют на климат Земли, на живые организмы, они часто приносят огромные бедствия людям. Поэтому необходимо изучать извержение вулканов и их последствия, сформировать представление о вулканах, их опасности и пользе вулканических извержений.

Объект исследования: вулканы.

Предмет исследования: извержение вулканов.

Цель исследования: узнать, почему извергаются вулканы?

Задачи исследования:

1. Изучить литературу о вулканах и их строении.

2. Изучить причины извержения вулканов.

3. Узнать о пользе и опасности извержения вулканов.

4. Создать действующую модель вулкана в домашних условиях.

Для решения данных задач мною использованы такие методы и приемы исследования:

• изучение литературы и интернет источников;

• просмотр познавательных передач;

• экспериментирование.

Результаты исследования могут быть использованы на уроках окружающего мира.

Основная часть


1. Что такое вулканы?

Есть на земле места, где человек может заглянуть в земное «нутро» и даже потрогать вещество, только что поднятое из глубин земли. Это вулканы.

Вулкан называют огнедышащей горой, а поток лавы похож на настоящую огненную реку. На самом деле лава не горит, это светятся раскалённые до 1000 градусов горные породы.

Из энциклопедии я узнал, что Вулкан — это гора с отверстием на вершине, через которое изливается магма, поднимается дым и летят камни.

Слово «вулкан» происходит от названия острова Вулкано на юге Италии. В древности здесь часто извергался вулкан.

В Древнем Риме слово «вулкан» означает – Бог огня и покровителя кузнецов. Древние римляне верили, что дым и огонь, вырывался с вершины гор, где находилась кузница, когда бог Вулкан ковал металл. С горы доносился глухой рокот и лязг, текла раскалённая лава. С тех пор и начали люди называть огнедышащие горы — вулканами.

По активности вулканы бывают: действующие, спящие и потухшие.

Действующие – это вулканы, извергавшиеся хотя бы раз в памяти человечества. Об этих событиях сохранились свидетельства очевидцев. Очень много действующих вулканов в районах современного горообразования. Это, например, Камчатка, остров Исландия, Восточная Африка, Анды, Кордильеры. В мире насчитывается примерно 840 действующих вулканов. Обычно за год происходит всего 20-30 извержений.


Спящими называют вулканы, извержение которых давно не происходило, но всё же оно возможно. Это вулканы, не извергавшиеся больше 10 000 лет.

Потухшие вулканы — это не извергающиеся в течение тысячелетий. В памяти людей не сохранились сведения об их активности. Но много случаев, когда вулкан, считавшийся давно уже недействующим, вдруг просыпался и приносил множество бед.

Самое известное из них — знаменитое извержение Везувия в 79 году, прославленное картиной Брюллова «Последний день Помпеи». За 5 лет до этой катастрофы на его вершине прятались восставшие гладиаторы Спартака. А гора была покрыта пышной растительностью.

В России потухшие вулканы есть на Кавказе – это вулканы Эльбрус и Казбек.

Также они имеются в горах Южной Сибири и на Дальнем Востоке.

2. Строение вулкана.

Если посмотреть на вулкан со стороны, то он похож на гору. Эта гора называется вулканическим конусом. Внутри конуса имеется выводной канал, называемый жерлом, по которому поднимается лава. У этого канала могут быть ответвления или несколько небольших жерл, откуда выходят газы. В конце жерла находится кратер — углубления в виде чаши на вершине вулкана.

Магма — вязкая жидкость, состоящая из смеси различных расплавленных минералов, образующаяся в глубинах Земли. Она напоминает тающий снег. Вырвавшиеся на поверхность расплавленные горные породы называются лавой. Из кратера вулкана лава выбрасывается вверх. Ее светящиеся потоки стекают вниз по склонам вулкана, как огненные реки. При извержении также выбрасываются вулканический пепел и газы.

Вулканический пепел похож на обыкновенный. Но если посмотреть на него под микроскопом, то станет хорошо видно, что это осколки вулканического стекла.

Вулканические газы -это горячие газы. В состав вулканических газов входит водяной пар, углекислый газ и газы, содержащие серу, аммиак и хлор.

3. Почему вулканы извергаются?

Чтобы узнать, откуда берется магма, сначала я изучил строение нашей планеты. Я узнал, что Земля напоминает яйцо: сверху тонкая твердая скорлупа — земная кора, под ней находится вязкий слой горячей мантии, а в центре — твердое ядро.

Внутри Земли из — за разности температур происходит постоянное движение мантии. Вместе с ней движутся и куски земной коры (тектонические плиты). При столкновении плит одна плита уходит вниз и начинает плавиться из-за высоких температур – превращается в магму. Магма поднимается к поверхности и накапливается в магматических очагах.

Там она находится под давлением, так же как и газированные напитки в закрытой бутылке.

Газы, входящие в состав магмы, стремятся выйти наружу и поднимают магму по жерлу вулкана. Эти газы — горючие, поэтому они воспламеняются и взрываются в жерле вулкана. Через кратер вулкана наружу вырываются газы, пепел, раскаленные камни и магма. В итоге извержение вулкана происходит из-за дегазации магмы, то есть выхода газов из нее.

Моя гипотеза нашла свое подтверждение — вулкан извергается, потому что внутри него происходят какие – то процессы. Теперь я точно знаю, что эти процессы называются дегазация магмы.

4. Польза и вред вулканов

Извержение вулкана — это катастрофа для людей. Ежегодно на Земле происходит 10000 извержений, из которых примерно 150 оказываются очень сильными. Разрушаются города, гибнут люди. Однако польза от вулканов для людей тоже есть. Благодаря им образуются горные породы, из которых состоит земная кора. Вулканы, как лифты, поднимают на поверхность много полезных веществ. Поэтому почва вокруг них очень плодородная. Из вулканической пыли делают лекарства, удобрения, очистители для воды. Из затвердевшей лавы строят дома. Огнедышащие горы также дарят человеку горячую воду, энергию. А еще вулканы доставляют нам из земных недр углерод, азот и другие газы, без которых жизнь на Земле невозможна

Таким образом, вулканы – не только разрушительная, но еще и созидательная сила.

Практическая работа «Создание макета действующего вулкана»

А сейчас я хочу вам показать, как происходит извержение вулкана на опыте. Для этого нам понадобится макет вулкана, который я сделал сам. Он делается очень просто.

5.1. Изготовление вулкана

Оборудование и материалы:

1. Небольшая стеклянная банка.

2. Пластилин черного и красного цвета.

3. Тарелка.

Технология изготовления вулкана.

Стеклянную банку обмазываем пластилином, придавая форму вулкана, ставим на тарелку, которая играет роль подставки.

Для проведения опыта понадобится:

1. Сода

2. Вода

3. Красный краситель (гуашь)

4. Жидкое моющее средство

5. Уксус или лимонная кислота.

Во время проведения опыта необходимо соблюдать правила техники безопасности.

1. Так как опыт включает в себя опасные вещества, поэтому первое, что необходимо сделать, это надеть специальную защитную одежду: фартук, перчатки.

2. Проводить опыт на безопасном расстоянии – вытянутой руки.

5.2. Опыт «Извержение вулкана»

1. Добавить в стакан воду, немного красного красителя (гуаши)

2. Добавить несколько капель жидкого моющего средства.

3. Насыпать 3 столовые ложки соды, все хорошо размешать.

4. Вылить в вулкан.

5. Долить уксус или лимонную кислоту.

Дальше только наблюдаем и любуемся как красная «лава» ползет по склонам. Это очень красивое зрелище, хочется смотреть еще и еще.

Что происходит внутри вулкана? Уксус или лимонная кислота – это кислоты. Сода — это щелочь. Они вступают в интенсивную реакцию, в результате которой образуется углекислый газ. Так как газы занимают больше места, чем твердые тела и жидкости, смесь начинает пузыриться и вытекать из бутылки, т. е. происходит дегазация, тот же процесс, что при извержении вулканов.

Проведя данный опыт, мы увидели, как извергается вулкан. Так создали явление извержение вулкана.

Заключение

Изучая тему «Почему извергаются вулканы» я сделал следующие выводы:

1) вулканы извергаются. Потому что внутри них происходит процесс дегазации магмы;

2) извержение вулканов – это опасное стихийное явление, в результате которого разрушаются города и гибнут люди.

3) Но извержение вулканов приносит не только вред, но и оказывает большое влияние на становление климата Земли, на живые организмы.

4) вулканы являются одним и красивейших мест на Земле. В нашей стране есть действующие и потухшие вулканы на Камчатке.

5)данные знания мне пригодятся мне на уроках окружающего мира, химии, физики, географии.

Я достиг своей цели и решил поставленные мною задачи.

Источник: www.maam.ru

Самые крупные извержения в истории 

Одно из крупнейших извержений, о котором нам известно, случилось в Индонезии 74 тысячи лет назад — извержение вулкана Тоба. Было выброшено около 5000 кубических километров магмы. Оно привело к практически полному уничтожению жизни на Земле. После него в течение многих лет в атмосфере находилось огромное количество вулканического пепла, который уменьшил поступление солнечной радиации. Выбрасывалось большое количество вулканических газов — это и углекислый газ, и сернистый газ. Атмосфера оказалась загрязнена ими, что привело к вымиранию многих видов флоры и фауны. 

Другое масштабное событие — извержение вулкана Тамбора в Индонезии в 1815 году. Было извергнуто порядка 50 кубических километров магмы, и все равно оно было почти в 100 раз слабее, чем извержение Тобы. В результате этого извержения погибло около 70 тысяч человек, причем не все жертвы связаны с собственно вулканической активностью. Извержение вызвало разрушительное цунами, которое затопило и соседние острова. После этого извержения средняя температура на Земле понизилась примерно на 2 °C — это на самом деле очень много. Лето было холодным, дождливым, были неурожаи, которые привели к гибели большого количества людей от голода в последующие годы.

Многим известно об извержении вулкана Кракатау в 1863 году, в ходе которого было выброшено порядка 10–15 кубических километров магмы. И оно тоже вызвало большое цунами, погибло порядка 36 тысяч человек. Другое извержение, заметно меньшее, произошло на острове Мартиника в Карибском море в 1902 году. Это был вулкан Монтань-Пеле, город Сен-Пьер. Извержение вулкана началось примерно за год до того, как произошла катастрофа. Когда стало понятно, что активность на вулкане нарастает, люди стали спонтанно покидать город. Однако местная администрация, опасаясь низкой явки на выборах, запретила покидать город. На вулкане произошел мощный направленный взрыв, вызвавший пирокластический поток — смесь горячего газа и вулканических частиц разного размера — от мелкого пепла до крупных камней. Поток двигался вдоль склона вулкана со скоростью больше 100 километров в час. Его температура составляла порядка 600 °C. В результате 28 тысяч человек погибло в течение нескольких минут. Выжили единицы — один человек находился в городской тюрьме, стены которой выдержали пирокластический поток. Само извержение было объемом менее одного кубического километра. 

Сейчас многие обсуждают вулкан Йеллоустон, извержение которого якобы может произойти через 40–50 лет. Очевидно, у нас нет пока возможности предсказать дату извержения с такой точностью, а опубликованные прогнозы не подкреплены никакими научными данными и служат скорее для привлечения читательской аудитории к творениям журналистов. Вероятно, извержение действительно произойдет, поскольку крупные извержения Йеллоустона случаются примерно раз в 600–700 тысяч лет. Последняя активность была примерно 700 тысяч лет назад, однако новое извержение может произойти и через тысячу или сто тысяч лет.

Источник: postnauka.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.