§4.1. Механизъм на вулканичните изригвания .
Вулканът (от латински vulcanus - огън, пламък) е геоложко образувание под формата на конус от магмени и охладени скали, възникващи над канали и пукнатини в земната кора, през които изригват лава, горещи газове, водни пари и пепел върху земната повърхност и в атмосферата, скални късове. Вулканите се делят на активни, спящи и угаснали, а според формата си - централни и линейни.
Вулканичното изригване може да продължи няколко дни, понякога месеци и дори години. След изригване вулканът се успокоява за няколко години и дори десетилетия. Такива вулкани се наричат активни. Ако интервалът между изригванията е много по-дълъг, тогава се нарича заспал. Изчезналите вулкани включват тези, които са изригнали в далечни времена; не са запазени сведения за тяхната дейност.
Според вида си вулканите се делят на централни и линейни. При вулкан от централен тип ролята на изходен канал за магмата се играе от вентилационно-вертикален тунел (вид тръба), водещ от подземната магмена камера към повърхността; при линеен вулкан магмата се издига на повърхността през пукнатини. Диаграма на централен тип вулкан е показана на фиг. 28.
 |
Фиг. 28 Диаграма на централен тип вулкан.
AA’ – повърхността на земята, 1 – магматична камера, 2 – вулканичен кратер, 3 – вулканичен кратер, 4 – вулканичен конус
Пример за линеен тип вулкани са подводните вулкани на океанските рифтови хребети.
Концепцията за вулканична дейност обхваща явления, свързани с издигането на нагрети вещества от дълбините на Земята към повърхността, тоест газове, пара, гореща вода, лава. Лавата е магмата, която се издига нагоре по устието на вулкан и се излива от неговия кратер. Това е течна или много вискозна предимно силикатна маса, нагрята до температура ~ 1200 0.
На Земята има 552 активни вулкана. В нашата страна активни вулкани се намират в Камчатка и Курилските острови. Поради отдалечеността си от основните гъсто населени райони на страната, тяхната дейност има по-малко въздействие върху по-голямата част от населението, отколкото например земетресенията. Но вулканичните изригвания бяха и са проява на мощни природни сили.
Вулканите са склонни да гравитират към границите на тектоничните плочи, вижте §1.1.Вулканичното изригване е сложен процес. Приблизителна качествена картина на изригването може да бъде представена по следния начин. Както е посочено в този параграф, веществото на астеносферата е под голям натиск поради тежестта на земната кора. При определени условия веществото на астеносферата може да премине в течно (разтопено) състояние, наречено магма. Магмата съдържа различни газове, разтворени под налягане: въглероден диоксид CO 2, хлороводород и флуорид HCl и HF, серни оксиди SO 2, SO 3, метан CN 4, азот N 2 и други газове и водни пари. Когато налягането намалява, което е свързано със сложни процеси, протичащи в зони на тектонична активност, състоянието на равновесие незабавно се нарушава - разтворените в магмата газове преминават в газообразно състояние, което е придружено от значително увеличаване на техния обем. Магмата кипи и заедно с отделените от нея газове започва да се издига нагоре по устието на вулкана или се пропуква - възниква вулканично изригване.
Нека да разгледаме няколко примера за вулканични изригвания.
Известна е легендата за смъртта на Атлантида. Според една от хипотезите, обсъждани в медиите, Атлантида не е била в Атлантическия океан, както се смяташе досега, а в Средиземно море, по-точно в Егейско море. Центърът му беше група острови, съседни на остров Крит от северната страна. Атлантида била просперираща държава с необичайно висока култура за онова време. И такава невероятна цивилизация внезапно умря... Основното събитие, довело до бедствието, беше изригването на вулкана Санторини, което се случи преди около 3,5 хиляди години и беше придружено от експлозия и бързото спускане на големи площи земя в дълбините на морето. В същото време се случи силно земетресение, възникнаха гигантски морски вълни от цунами и падна обилна вулканична пепел. Атлантида частично се провали, частично беше отмита от гигантски вълни и частично покрита с дебел слой пепел. Хипотезата несъмнено се нуждае от внимателна проверка и научна обосновка.
Широко известни примери са изригванията на Везувий през 1 век от н. е. (изригванията на този вулкан са настъпили по-късно, например през 1872 г.), Томборо през 1815 г., Кракатау през 1883 г.
Везувий се намира на брега на залива на Неапол в Италия. В резултат на изригването през 79г. Древните римски градове Помпей, Херкулантум и Стабия загиват. Вулканът изсипа облаци пепел и градушка от камъни върху Помпей и Стабия, а в същото време облак от отровни газове се спусна и над двата града. Херкулантум беше наводнен от потоци гореща кал, образувана от лава, вода и пепел.
Изригването на вулканите Томборо и Кракатау е описано в § 1.1
§4.2. Изпускане на токсични газове в атмосферата, падане на пепел,
движение на потока лава.
Вулканичните изригвания са придружени от различни явления.
На първо място, по време на вулканични изригвания се случват земетресения с различна интензивност. Въздействието на земетресенията върху различни обекти беше обсъдено по-рано в глава I.
Изпускането на токсични газове в атмосферата представлява голяма опасност. Така по време на изригването на вулкана Везувий облак от отровни газове падна върху градовете Помпей и Стабия. Много жители умряха от токсичните ефекти на тези газове.
Еруптивните материали, изпуснати в атмосферата и състоящи се от смес от малки и дребни фрагменти и скални частици, впоследствие се транспортират и разпределят по следните два начина - под формата на пепел и поток от пепел.
Най-малките частици и фини фрагменти от продукти на изригване, изхвърлени заедно с горещи газове високо във въздуха, се транспортират в атмосферата под въздействието на турбуленция и вятър на дълги разстояния. В този случай е възможно образуването на „огнени облаци“. С намаляването на турбулентността капацитетът на пренасяне на въздуха намалява и под въздействието на гравитацията частиците се отлагат върху земната повърхност под формата на пепел. Дебелината на пепелния седимент (дебелината на слоя пепел) често достига няколко метра, в някои случаи десетки метри или повече. Така по време на вече споменатото изригване на Везувий трите града Помпей, Херкулантум и Стабия са погребани под дебел слой вулканична пепел. И само 17 века по-късно, когато съществуването на тези градове беше забравено, древни статуи бяха случайно открити при копаене на кладенец, а след това в резултат на археологически разкопки бяха открити погребаният град Помпей и малко по-късно други два.
При поток от пепел, натрупването на поток от материал се получава от гореща, нажежена смес от малки и дребни отломки и газ, уловени в бързо турбулентно движение и движещи се надолу по склона на вулкана. Движението на потока пепел се извършва под въздействието на гравитацията. Поток от пепел под формата на горещ облак е наблюдаван например по време на изригването на вулкана Мон Пеле на остров Мартиника в Атлантическия океан през 1902 г.
Характерен признак на изригване е потокът от лава от кратера и нейното движение по склона на вулкана. В този случай може да се образува мощен поток (истинска река от огнена лава), който унищожава всичко по пътя си, докато се втвърди, докато се охлажда. Дължината на потоците от лава може да достигне десетки километри. Мощността (дебелината) на потоците е до няколко десетки метра, скоростта на движение е няколко километра на ден.
Когато изригне лава с повишен вискозитет, в кратера на вулкана могат да се образуват тапи, в резултат на което налягането на газа се увеличава значително, което води до експлозии. Мощните експлозии могат да причинят големи разрушения. Експлозиите обикновено освобождават вулканични бомби. Те са големи буци лава. Те също включват големи камъни, изхвърлени по време на изригване с диаметър обикновено от 0,5 m до 5...7 m. Обхватът на полета на бомбите е няколко километра, понякога до десетки километри. Например по време на изригването на вулкана Безимянни в Камчатка вулканичните бомби прелетяха на разстояние до 25 км.
И накрая, изригването се свързва не само с отлагането на материал върху земната повърхност, но и с извличането на значителен обем магма от дълбините. Получената кухина може да се срути, образувайки калдера (от испански caldera - голям котел) - дълбока вдлъбнатина с форма на котел поради пропадането на върха на вулкана, а понякога и на околността. Диаметърът на калдерата достига 10...15 километра или повече. Подобен колапс води до особено тежки последици.
Следователно изригването на вулкан е природно бедствие, което може да причини големи разрушения и загуба на живот. По време на изригване възниква комбинирана лезия в резултат на действието на редица увреждащи фактори.
§4.3. Оценка на обхвата на вулканичните бомби .
Опасността от вулканичните бомби се състои в това, че имайки сравнително голяма маса, те се движат с висока скорост и падането им на земната повърхност обикновено се случва внезапно и неочаквано.
За да добием представа за естеството на движението на такива бомби, нека разгледаме най-простия случай на движение на тяло, хвърлено с определена начална скорост V 0 под ъгъл спрямо хоризонта, без да се взема предвид съпротивлението на въздуха. Тъй като значителна част от полета на бомбата се извършва на големи височини с намалена плътност на въздуха, подобно предположение изглежда оправдано. Моделът на движение на бомбата е показан на фиг. 29.
 |
Фигура 29. Диаграма на движението на вулканична бомба.
На тази фигура центърът (точка „0“) на координатната система x, y е подравнен с кратера на вулкана, H е височината на кратера, x max е обхватът на полета на бомбата.
Системата от уравнения на движението на бомбата и началните условия на нейния полет могат да бъдат представени във формата
(4.1)
Вулкан (от лат. вулканус– огън, пламък) е геоложка формация, която се появява над канали и пукнатини в земната кора, през които лава, пепел, горещи газове, водни пари и скални късове изригват на земната повърхност. В Русия има опасност от вулканични изригвания на Камчатка, Курилските острови и Сахалин. В момента в Камчатка има 29 вулкана в активен стадий, а на Курилските острови - 39. В зоната на вулканична активност има 25 селища на Курилските острови и няколко града в Камчатка.
Най-активните вулкани изригват средно веднъж на няколко години, всички активни вулкани изригват средно веднъж на 10–15 години. В групи от вулкани се наблюдава повишена активност в периоди на интензификация и честота на земетресения в съответните участъци от сеизмични пояси, 10-20 години преди силни земетресения. Вулканично изригване е освобождаване на разтопено вещество от земната кора и мантия, наречено магма (от гръцки „магма“ - „тесто“, „паста“), към повърхността на планетата.
Изригванията не са еднакви: някои се случват сравнително спокойно: течната магма, достигнала повърхността, се излива върху нея в потоци лава, разпространявайки се на дълги разстояния; други, в допълнение към изливането на лава, са придружени от поредица от експлозии, възникващи на редовни интервали; други се характеризират с мощна експлозия и липса на потоци лава. Естеството на изригването зависи от състоянието на магмата, нейната температура, състав и газово съдържание. Последното е особено важно. В крайна сметка газовете са в магмата под високо налягане. Издигайки се на повърхността на Земята по така наречения захранващ канал и навлизайки в зона с ниско налягане, разтворените в магмата газове започват да се отделят от нея, преминавайки в нормално газообразно състояние и увеличавайки многократно обема си. Ако газът се отделя бързо или дори моментално, тогава възниква мощна експлозия, но ако е постепенно, тогава изригването протича по-спокойно. Ето защо можем да кажем, че вулканичното изригване е процес на „обезгазяване” на магмата. Именно газовете, съдържащи се в магмата, служат като „двигател“, който причинява изригването.
Ако газовете се отделят от магмата сравнително спокойно, тогава тя изтича на повърхността, образувайки потоци лава. Такова изригване се нарича ефузивно (от лат. излив- „излияние“). Ако газовете се отделят бързо, магматичната стопилка кипи моментално и се пука с разширяващи се газови мехурчета. Възниква мощно експлозивно или експлозивно изригване (от лат. експлозия, фр. експлозия- "експлозия"). Ако магмата е много вискозна и температурата й е ниска, тогава тя бавно се изстисква, сякаш е изстискана на повърхността. Такова изригване се нарича екструзивно (от лат. екструзия- „екструзия“).
С други думи, методът и скоростта на отделяне на газовите компоненти от магмата определят трите основни вида изригвания: ефузивни, експлозивни и екструзивни. Но, разбира се, причината за вулканичната активност е преди всичко магмата. Липсата на магма означава липса на изригвания. Магмата е разтопено вещество, което се образува при високи налягания и температури в земната кора и горната част на мантията. Състои се от различни химични съединения, главно силициев диоксид (SiO 2) и оксиди на някои други вещества (алуминий, желязо, манган и др.), които са в разтворено състояние или под формата на газови мехурчета.
Всяка магма, която се издига на повърхността, е сложна система, състояща се от течност, газ и твърди минерални кристали. Съотношението им се променя през цялото време: някои кристали са се образували по-рано,
разтварят се, вместо тях възникват нови; в същото време съставът на магмата също се променя, тъй като газовете, кристалите и самата течност са склонни към равновесие един с друг. Газовете, разтворени в магмата, играят важна роля. Когато има малко от тях в стопилката, се казва, че магмата е „суха“. Втвърдява се при по-висока температура от магмата, която съдържа много газове. Кристализацията на магмата по пътя нагоре, т.е. превръщането й в скала, става постепенно. Първо, при понижаване на температурата се появяват първите кристали, които съществуват едновременно с течността, т.е. стопилката, и сякаш плуват в нея. По-нататъшното охлаждане води до появата на нови кристали, заобиколени от останалата стопилка. В крайна сметка стопилката се втвърдява, кристализира напълно и след това се появява твърда скала.
Продуктите от вулканичните изригвания са течни, твърди и газообразни.
Течни вулканични продукти. Това е преди всичко самата магма, изливаща се под формата на лава. Формата, размерът, характеристиките на вътрешната и външната структура на потоците лава зависят от естеството на магмата. Най-разпространени са потоците от базалтова лава. Базалтовите лави, първоначално загряти до 1000–1200 °C, запазват течливост дори при 700 °C. Базалтовите „реки“ текат със скорост до 40–50 км/ч. Когато излязат на равна земя, те се разпространяват на широка площ.
Лавата започва бързо да се охлажда във въздуха и се покрива с тънка кора. С по-нататъшното движение на потока се набръчква и накрая се втвърдява, наподобявайки легнали дебели въжета. Следователно такава лава се нарича „въжена лава“. Горещата лава понякога напълно изтича изпод втвърдената кора и тогава под нея се появява нещо като тунел с ледени висулки от втвърдена лава, висящи от „тавана“. Ако потокът от лава тече бавно, кората върху него се втвърдява по-бързо и става по-дебела. Под действието на собствената си тежест често се чупи многократно и отново се втвърдява. Повърхността на потока в крайна сметка образува хаотично натрупване на ъглови отломки с различни размери, носещи хавайското име "aa". Лавовите потоци от тип „аа” са много разпространени и са характерни не само за базалтите, но и за андезитите.
Когато влезе в контакт с вода, лавата се охлажда много бързо, превръщайки се в стъклена скала (наподобяваща стъкло), тъй като стопилката, след като се втвърди, няма време да кристализира, т.е. в нея не са се образували множество минерални кристали. Когато базалтовите лави изригват на голяма дълбочина в океана, те обикновено се изстискват от пукнатини, образувайки гигантски „ролери“, наподобяващи възглавници, които се наричат „възглавници“ (от английски. възглавница- "възглавница").
Ако лавата е вискозна и температурата й е сравнително ниска, което е типично за магма, съдържаща много силициев диоксид (над 65%), тогава лавовите потоци са по-къси - няколко километра, а повърхността им е покрита с по-дебела блокова кора от тип "аа". Блоковете, движещи се с потока, падат от стръмния му преден ръб и са блокирани от самия поток, пълзящ върху тях. Следователно, в напречно сечение, такава замръзнала лава е монолитна скала, оградена отгоре и отдолу от натрупване на блокове от брекча - циментирани скали, съставени от ъглови фрагменти с размери 1 cm или повече. В средата, вътрешната част на застинал поток от лава често се образуват шестоъгълни или петоъгълни стълбове. Те възникват в резултат на охлаждане и последващо напукване на потока от лава и винаги са разположени перпендикулярно на повърхността, върху която е изригнал потокът от лава. Такива „колонади“ изглеждат изключително впечатляващи. Те могат да се видят в Голям Кавказ в потоци лава, спускащи се по склоновете на Казбек, в скали близо до село Гудаури, в долината на река Арагви, на Грузинския военен път южно от Кръстовия проход, на южния склон на Елбрус.
Вискозните потоци лава, когато се втвърдят, създават уникални релефни форми. Страните на потока се издигат над повърхността му. На него се появяват напорни шахти, състоящи се от блокове лава и обърнати към изпъкналата страна по течението на потока, които сякаш „пълзят“ един върху друг. Предната част на потока се издига над основната му маса и се спуска стръмно надолу. Цялата тази невероятна картина прилича на разлята гъста заквасена сметана.
Различен релеф се получава в случаите, когато течната лава блика от вулканични отвори. Течната магма, изпръскваща се под формата на „капки“, „торти“ и „люспи“, образува малки вулканични конуси. Те се наричат пръскащи конуси.
Твърди вулканични продукти се изхвърлят на земята от кратера на вулкан по време на мощни експлозивни изригвания.
Най-често срещаните вулканични бомби са фрагменти с дължина над 7 см. Когато са изхвърлени от отвора, те все още са били в разтопено състояние, но след като са прелетели стотици метри, те са се охладили във въздуха и вече са паднали върху склоновете на вулкана силно закален. Формите на тези бомби са разнообразни. Те изглеждат като парчета плоска или усукана лента, като големи „капки“, които, въртящи се във въздуха, придобиват вретеновидна форма. Има кръгли бомби с повърхност, наподобяваща кора на прясно изпечен хляб (bread crust bombs), както и порести парчета лава като шлака. Части от магма, които все още не са се охладили, падайки върху склоновете на вулкана, са сплескани и затова се наричат бомби „крава“. Понякога се изхвърлят и големи блокове с дължина над 1 м.
Вулканични фрагменти, по-малки от 7 см, се наричат лапили (от лат. лапилус- „топка“, „камъче“). Много интересни са капките базалтова стопилка, замръзнали във въздуха под формата на причудливи малки (не повече от 1–2 см) черни стъклени полумесеци, круши и други фигури. В чест на хавайската богиня на вулканите те се наричат „сълзите на Пеле“, а тънките нишки от стъклена лава се наричат „косите на Пеле“.
Вулканичните частици, по-малки от 2 мм, се наричат пепел. Но тази пепел не е продукт на горене. Изглежда като колекция от прах. Под микроскоп при голямо увеличение се вижда, че частиците пепел са фрагменти от вулканично стъкло под формата на листовки и триъгълници. Те са тънки прегради от магма между разширяващи се газови мехурчета, моментално замръзнали по време на експлозивно изригване. Като бъдат хвърлени нагоре, те ще паднат на земята под формата на стъклена пепел. Понякога пепелта се появява, когато по-стари вулканични скали са силно смачкани; в други случаи може да се състои само от кристални фрагменти. Най-често срещаният тип е стъклената пепел. Когато Везувий изригна, пепел, лапили и вулканични бомби погребаха Помпей и Стабия.
Мощните изригвания изхвърлят фина пепел в горните слоеве на атмосферата, където тя може да остане за много дълго време. Това се случи например по време на експлозията на вулкана Кракатау в архипелага Сунда (Индонезия) през 1883 г. Частиците пепел, изхвърлени в стратосферата на височина 40 км, обиколиха земното кълбо 3 пъти. Именно на него дължат появата си светлопрозрачни облаци при залез слънце, наблюдавани много години след това изригване в различни страни по света. Историята на изригванията е известна с мощни падания на пепел. През юни 1912 г., след катастрофалната експлозия на вулкана Катмай в Аляска, фина стъкловидна пепел пада в продължение на 2 дни. Покри го със слой с дебелина 25 см. Кодиак и други острови. Жителите бяха принудени да се евакуират. Последните експлозии на планината Пинатуба във Филипините през 1992 г. бяха придружени от катастрофално падане на пепел, което принуди американците да евакуират военните си бази. Мощното изригване на вулкана Ключевская сопка в Камчатка през септември 1994 г. издигна маси от пепел на височина от 10–20 км, което затрудни полета на самолетите. Експлозивните изригвания, придружени от падане на пепел, могат да повлияят на климата на Земята. Така изригването на пукнатината на вулкана Лаки в Исландия през 1783 г. изхвърли толкова много пепел в горните слоеве на атмосферата, че през следващата година температурата на въздуха спадна с 1–2 °C и Северното полукълбо стана рязко по-студено. Слоевете пепел, вградени в древни седименти, предоставят доказателства за изригвания, случили се преди стотици хиляди или милиони години, и помагат на геолозите да реконструират историята на вулканичната дейност. Още през 1911 г., близо до Воронеж, в седименти на възраст около 1 милион години са открити слоеве пепел с дебелина почти 1 м. Най-близките вулкани, активни по това време, са или в Кавказ, или в Италия - на разстояние поне 1–2 хиляди км
В допълнение към течните и твърдите продукти на вулканичните изригвания винаги се отделят различни газове, чийто дял в общия обем на вулканичните продукти е много голям. Именно горещите газове повдигат частиците пепел на височина от десетки километри. Газовете са незаменим спътник на вулканичните процеси и се отделят не само по време на бурни изригвания, но и в периоди на отслабване на вулканичната активност. През пукнатини в кратери или по склоновете на вулкани излизат газове, които са спокойно или силно студени или нагряти до 1000 ° C. Какъв е съставът на вулканичните газове? Многобройни проби показват, че във всички вулканични газове преобладават водните пари, съставляващи
95–98%. Част от тази вода е непълнолетен(от лат. ювенилис- „млада“), тоест вода, отделена от магмата, където преди това е била част от различни химични съединения, и с намаляване на налягането и спад на температурата се е превърнала в познатата водна пара. Другата част от водната пара е вадоза(от лат. vadosus- „плитка“), т.е. атмосферна вода, която прониква във вулканичната структура през пукнатини и нагрява магмата там. Второто място след водната пара в състава на вулканичните газове е въглеродният диоксид (CO 2); последвани от газове, съдържащи сяра (S, SO 2, SO 3), хлороводород (HCl) и други по-рядко срещани газове като флуороводород (HF), амоняк (NH 3), въглероден оксид (CO) и др.
Местата, където вулканичните газове излизат на повърхността, се наричат фумароли(от лат. фумус- "дим"). Температурата на газовете в тях е от 40–50 до 1000 °C. Понякога фумаролите продължават хиляди години. Недалеч от Везувий, на северния бряг на Неаполитанския залив на Тиренско море, в кратера на вулкана Солфатара, температурите на газа достигат 120–400 °C. Те съдържат високо съдържание на серни съединения. Фумаролите често отделят „студен“ газ с температура около 100 °C или по-ниска. Такива изпускания на студени газове се наричат мофети(от лат. мофета- „изпаряване“). Техният състав се характеризира с въглероден диоксид. Натрупвайки се в депресии, той представлява смъртна опасност за всички живи същества, тъй като човек може веднага да умре от задушаване в него. В Камерун (Централна Африка) има вулкан. Ниос, в чийто кратер има езеро.
На 21 август 1986 г. жителите на близките села чуват звук, наподобяващ силен трясък. След известно време газов облак избяга от водата на езерото на кратера и покри района
с площ от около 25 km 2, причини смъртта на повече от 1700 души. Смъртоносният газ се оказа въглероден диоксид, изпуснат в атмосферата от все още неугаснал вулкан. Отделянето на газове се наблюдава при привидно отдавна изгаснали вулкани. Така в Големите Кавказки планини, на склона на източния връх на Елбрус на надморска височина над 5 км, има малко фумаролно поле, без сняг и лед дори през зимата. Тук постоянно мирише на сяра.
Днес актуалният въпрос е дали човечеството може да оцелее в условия, когато милиони тонове различни видове опасни вещества годишно се вливат в реките и се изхвърлят в атмосферата? Един от първите сигнали за тревога е намаляването на съдържанието на озон в земната атмосфера. Озонът е една от формите на съществуване на кислорода, когато не два, а три негови атома са обединени в една молекула. Озонът е най-висок на надморска височина от 15 до 30 км. Именно този слой на атмосферата абсорбира ултравиолетовото лъчение от Слънцето, което е вредно за всички живи същества. Ето защо еколозите са толкова загрижени, че озонът намалява. Озоновите дупки над нашата планета се разширяват. Масовото изригване на мексиканския вулкан Ел Чичон през 1982 г. причини спад на нивата на озон с 10% в Северното полукълбо.
През 1992 г. във Филипините изригна планината Пинатубо - една от най-мощните през 20 век. Изхвърлената пепел падна върху голяма площ и най-малките й частици образуваха огромен облак, който опаса цялото земно кълбо по екватора. Централната му част съдържаше малко озон, а по краищата имаше много серен диоксид, от който повече от 20 милиона тона бяха изхвърлени в атмосферата по време на изригването.
Основните части на вулканичния апарат: магматична камера (в земната кора или горната мантия); отдушник - изходен канал, през който магмата се издига на повърхността; конус - хълм на повърхността на земята, направен от продукти на вулканично изхвърляне; кратер - вдлъбнатина на повърхността на вулканичен конус.
Общо на сушата има от 450 до 600 активни и около хиляда „спящи“ вулкани. Около 7% от населението на света е в опасна близост до активни вулкани. Има няколко дузини големи подводни вулкани по средноокеанските хребети. В Русия Камчатка, Курилските острови и Сахалин са изложени на риск от вулканични изригвания и цунами. В Кавказ и Закавказие има изгаснали (или „спящи“) вулкани. Най-активните вулкани изригват средно веднъж на няколко години, всички активни вулкани изригват средно веднъж на 10–15 години. В активността на всеки вулкан има периоди на относително намаляване и нарастване на активността, измервани в хиляди години. За групи от вулкани се наблюдава повишена активност в периоди на интензификация и честота на земетресенията в съответните участъци от сеизмичните пояси.
Вулканичните изригвания, поради своите последствия, са опасни за хората, живеещи в близост до активни вулкани. Някои от най-опасните явления включват потоци от лава, водопади от тефра, потоци от вулканична кал, вулканични наводнения, изгарящи вулканични облаци и вулканични газове.
Тече лавасе състои от лава - разтопени скали, нагряти до температура 900–1000 ° C. В зависимост от състава на скалите, лавата може да бъде течна или вискозна. Когато изригне вулкан, лавата изтича от пукнатини в склона на вулкана или прелива от ръба на кратера на вулкана и се стича до подножието му. Колкото по-мощен е самият поток от лава, толкова по-голям е наклонът на конуса на вулкана и колкото по-тънка е лавата, толкова по-бързо се движи потокът от лава. Диапазонът на скоростта на потоците от лава е доста широк: от няколко сантиметра в час до няколко десетки километра в час. В някои случаи скоростта на потоците лава може да достигне 100 км в час. Най-често скоростта не надвишава 1 км в час. Потоците от лава при смъртоносни температури представляват опасност само когато на пътя им са населени райони. И в този случай обаче има още време за евакуация на населението и провеждане на защитни мерки.
Тефрасе състои от фрагменти от втвърдена лава, по-стари подземни скали и фрагментиран вулканичен материал, който образува вулканичния конус. Тефрата се образува по време на вулканична експлозия, която придружава вулканично изригване. Най-големите фрагменти от тефра се наричат вулканични бомби, малко по-малките се наричат лапили, още по-малките се наричат вулканичен пясък, а най-малките се наричат пепел. Вулканични бомби летят на няколко километра от кратера. Лапилният и вулканичният пясък могат да се разпространяват на десетки километри, а пепелта във високите слоеве на атмосферата може да обиколи земното кълбо няколко пъти. Обемът на тефрата по време на някои вулканични изригвания значително надвишава обема на лавата; понякога емисиите на тефра възлизат на десетки кубични километри. Падането на тефра води до унищожаване на животни, растения и възможна смърт на хора. Вероятността тефрата да падне върху населено място до голяма степен зависи от посоката на вятъра. Дебелите слоеве пепел по склоновете на вулкана са в нестабилно положение. Когато върху тях паднат нови порции пепел, те се свличат по склона на вулкана. В някои случаи пепелта се насища с вода, което води до образуването на потоци от вулканична кал. Скоростта на калните потоци може да достигне няколко десетки километра в час. Такива потоци имат значителна плътност и могат да увлекат големи блокове по време на движението си, което увеличава тяхната опасност. Поради високата скорост на движение на калните потоци е затруднено провеждането на спасителни операции и евакуацията на населението.
Когато ледниците се стопят по време на вулканични изригвания, веднага могат да се образуват огромни количества вода, което да доведе до вулканични наводнения. Трудно е да се изчисли точно колко вода е освободил ледникът, въпреки че е важно за планиране на мерки за защита срещу вулканични наводнения. Това е така, защото ледниците имат много вътрешни кухини, пълни с вода, която се добавя към водата, произведена при топенето на ледниците по време на вулканично изригване.
Изгарящ вулканичен облаке смес от горещи газове и тефра. Увреждащото действие на парещия облак се дължи на образуваната при възникването му ударна вълна (вятър по краищата на облака), разпространяваща се със скорост до 40 km/h, и топлинна вълна (температура до 1000 ° ° С). Освен това самият облак може да се движи с висока скорост (90–200 км/ч).
Вулканични газовеТе са смес от серен диоксид и серни оксиди, сероводород, солна и флуороводородна киселина в газообразно състояние, както и въглероден диоксид и въглероден оксид във високи концентрации, които са смъртоносни за хората. Отделянето на газове може да продължи десетки милиони години дори след като вулканът спре да бълва лава и пепел. Резките климатични колебания се причиняват от промени в топлофизичните свойства на атмосферата поради замърсяването й с вулканични газове и аерозоли. По време на най-големите изригвания вулканичните емисии се разпространяват в атмосферата по цялата планета. Смесването на въглероден диоксид и силикатни частици може да създаде парников ефект, водещ до затопляне на земната повърхност; Повечето аерозоли в атмосферата водят до охлаждане. Специфичният ефект от изригването зависи от химичния състав, количеството на изхвърления материал и местоположението на неговия източник.
Цунами често възникват при изригвания на островни и подводни вулкани. В допълнение, облаци от пламтящи газове и пара, образувани по време на подводни изригвания, могат да причинят смъртта на морски кораби. Газът може да се отделя не само в точките на изригването, но и в големи участъци от морското дъно, прилежащи към него, покрити със седименти с високо съдържание на газови хидрати. Последният може да се разпадне на вода и газ със сравнително малки промени в налягането, температурата и химичния състав на горния воден стълб.
Нищо в природата не предизвиква такъв интерес и не буди такъв ужас, както големите вулканични изригвания. И нищо не предизвиква такова суеверно уважение или такава естетическа наслада като вулканите. Вулканите имат много лица. Тези безмилостни унищожители на животи и имущество са същевременно и благодетели на човечеството, тъй като техните дейности определят плодородието на почвата и самото съществуване на земята.Г. Макдоналд, 1975 г
Вулканизмът е набор от явления, свързани с движението на разтопена маса (магма), пепел, горещи газове, водна пара и други продукти, издигащи се от недрата на земята през пукнатини или канали в земната кора.
Срок вулкан – колективен. Вулканът е издигане, свързано чрез канал с магмена камера в дълбочина; това е място, където разтопената магма излиза на повърхността. Магмата, състояща се главно от силикати, може да се издигне заедно с водни пари и газове от дълбините до върха, подчинявайки се на физичните закони. Магмата, която изтича на повърхността, се нарича лава. Но вулкан се нарича още хълм или планина, които възникват в резултат на натрупването на вулканичен материал.
Около 200 милиона души живеят в опасна близост до активни вулкани. Смята се, че през последните 500 години около 200 хиляди души са загинали в резултат на активната дейност на наземни вулкани в света.
Класификация на вулканитесе извършва съобразно условията на тяхното възникване и характера на дейността (табл. 4). Изригванията могат да бъдат експлозивни (експлозивни) или ефузивни (изливане). Експлозиви възникват, когато излизането на газ от магмата е трудно и освобождаването му става под формата на експлозия. В този случай течната лава се разпада на парчета и се изхвърля във въздуха. Този материал се нарича пирокластичен или тефра. По време на ефузивно изригване течната магма излиза на повърхността, излива се и се стича по склоновете, образувайки потоци. По-вискозна лава се натрупва високо над отвора, образувайки вулканичен купол. Самите куполи не са опасни, но смъртоносните парещи лавини (горещи газове, парещи облаци) често се свързват с тях. Те представляват огромен, бързо растящ облак от прах, черен през деня и светещ със слаба червена светлина през нощта. Основното в това явление не е облакът, а лавината от нажежени блокове лава, пясък и прах, търкалящи се под него. Изпепеляващите лавини се движат с огромни скорости до 150 км/ч.
Експлозивните вулкани са най-опасни, въпреки че и двата вида се характеризират със сходни увреждащи фактори.
Таблица 4
Класификация на вулканите по естество на дейност
| Тип вулкан | Основни признаци на изригване |
| Хавайски | Течната базалтова лава тече бавно през пукнатини в земната кора. Образуват се дебели базалтови покривки |
| Стромболи | Вулкан, образуван от последователни слоеве тефра. Лавата се изхвърля като шлака от газови експлозии |
| Вулкано | Вискозна лава запушва захранващия канал. Под налягането на газа кратерът избухва от време на време. Получава се изригване и се освобождава тефра. След това лавата изтича спокойно |
| Везувий | От дълбоко разположена магмена камера лава, наситена с газове, се излива върху земната повърхност. При силни експлозии се изхвърля в атмосферата на височина няколко километра и изпада под формата на пепел. |
| Мон Пеле | Много вискозна лава запушва захранващия канал и образува вулканичен стълб. Парещ облак се втурва към подножието на вулкана |
Разпределение на вулканите. Няма област на Земята, която да не е била сцена на вулканична дейност в някакъв период от миналото. В момента вулканизмът се наблюдава само в определени географски области, при определени геоложки условия и е ограничен до средноокеанските хребети и активните континентални граници. По-голямата част от активните и наскоро изчезнали вулкани са съсредоточени в пояса около Тихия океан (тихоокеанския „огнен пръстен“ (виж по-горе). Едно разклонение на този пръстен се простира на изток през Индонезия до района, където се съединяват планините на Южна Азия структурите на Тихоокеанския ръб. Примката, образувана от вулкани в Малките Антили, се счита за издатина на Тихоокеанския ръб. Около 75% от активните вулкани се намират в Тихоокеанския ръб и 14% само в Индонезия.
Групи активни вулкани са разположени в Средиземно море, Северна Мала Азия, района на Червено море и Централна Африка. Класическите вулкани на Средиземно море се намират главно в Италия.
Само 17% от известните активни вулкани са разположени в океански басейни, 83% са концентрирани на континенти.
Увреждащи фактори и техните последствия.Основните увреждащи фактори са фонтани от лава, потоци от гореща лава и вулканична кал, падане на тефра, горещи вулканични газове, вулканични наводнения, изгарящи вулканични облаци.
Потоци лава -това са разтопени скали с температура 900-1000°C. Скоростта на потока зависи от наклона на конуса на вулкана, степента на вискозитет на лавата и нейното количество. Диапазонът на скоростта е доста широк: от няколко сантиметра до няколко десетки километра в час. В някои най-опасни случаи тя достига 100 км/ч, но най-често не надвишава 1 км/ч. Рядко се наблюдават смъртни случаи директно от потоци лава, тъй като повечето потоци се движат бавно и винаги е възможно хората да бъдат евакуирани. Но потоците от лава могат да погребват градове и земеделски земи. През 1928 г. град Маскали е погребан под потоците от лава на Етна, а през 1969 г. част от Катания. Потоците лава, разливащи се върху сняг или лед, могат да създадат потоци вода и кал. В допълнение, те могат да причинят горски и степни пожари.
Тефрасе състои от фрагменти от втвърдена лава. Най-големите се наричат вулканични бомби, по-малките се наричат вулканичен пясък, а най-малките се наричат пепел.
Падането на блокове и „бомби“ се случва само по склоновете на вулкана и в непосредствена близост до него, като най-големи щети нанася пепелта, падаща много по-масово над територията. Площта, покрита с пепел, зависи от силата и посоката на вятъра по време на изригването. Тъй като повечето изригвания продължават по-малко от месец и посоката на вятъра варира малко, пепелта се отлага предимно в един сектор, простиращ се от вулкана. Но понякога, повдигната високо в стратосферата от вятъра, пепелта се пренася на огромни разстояния (пепелта от изригването на планината Хекла през 1997 г. в Исландия падна в Шотландия и Финландия). Дебелината на пепелния слой може да достигне 0,25 m върху площ от няколко десетки квадратни километра или повече, нарушавайки съществуващата система за използване на земята, унищожавайки растителност, култури и пасища, замърсявайки водоизточници, запушвайки канали и причинявайки наводнения. Покривите на къщите могат да се срутят под тежестта на пепелта. От пепелта страдат и животните. Тревопасните животни умират отчасти от глад и отчасти поради запушване на храносмилателната им система, когато ядат трева, покрита с пепел. Относително малки количества пепел могат да причинят износване на зъбите при преживните животни. Вулканичната пепел понякога е отровна, което се свързва с въвеждането на малки химически елементи, които имат вредно въздействие върху животните и хората. Известни са случаи на заболяване и смърт на добитък от флуор и кобалт, съдържащи се в пепелта.
Тече калслед тефрата са основният елемент на опасност. Те представляват смес от твърди горещи и студени отломки с вода, течаща по склона под въздействието на гравитацията. Скоростта им достига 90 км/ч. Причината за възникването им е изобилието от насипни скални късове по склоновете. Натрупването на слоеве пепел по склоновете на вулкана кара снега и леда да се топят под въздействието на топлината. Насищането на скали и пепел с вода и нейният излишък води до изместване и изтичане на рохкави мокри маси надолу по склона. Кални потоци могат да се образуват в резултат на обилни валежи. Такива потоци имат значителна плътност и могат да носят големи блокове заедно с тях, докато се движат, което увеличава тяхната опасност. Калните потоци могат да наводнят градове, земеделски земи, да пробият язовири и да бъдат източници на катастрофални наводнения. Заради високата скорост на движение са затруднени спасителните операции и евакуацията на населението.
Изгарящ вулканичен облакпридружава изригването на вулкани като Мон Пеле и е смес от горещи газове и тефра (газово-пепелна лавина). Увреждащото му действие се дължи на появата на ударна вълна (силен вятър), разпространяваща се със скорост до 40 км/ч, и топлинна вълна с температура до 1000°C. Огромен искрящ облак от газ и пепел по пътя си унищожава сгради и растителност, причинявайки пожари. Хората изпитват топлина и задушаване. Причината за смъртта на човека е вдишване на горещ газ. Телата им са изгорени. Уврежданията са подобни на тези, които се получават при внезапно нагряване до такава температура, че водата в човешкото тяло се превръща в пара, но тъканите не се възпламеняват. Известно е, че поради такава лавина през 1902 г. са загинали над 30 хиляди жители на град Сен Пиер в Мартиника.
Вулканични газове.Изригването винаги е придружено от отделяне на газове, смесени с водни пари. Сред летливите продукти на вулканите преобладават въглероден диоксид и въглероден оксид, сяра, водород, сероводород, амоняк, метан, хлор, хлороводород, флуороводород и редица други. Отделянето на тези газове може да продължи много дълго време дори след като вулканът спре да изхвърля лава и пепел. Киселинните газове са вредни не само за хората, но и за растителността и причиняват корозия на металите. Пострадали са посеви, телефонни кабели, метални изделия и оборудване. Тежките газове могат да се натрупат в ниски места, причинявайки смъртта на птици и животни. По време на изригването на вулкана Лаки в Исландия през 1783 г. се отделят много газове от серен диоксид, което води до смъртта на посеви, пасища, добитък и причинява глад в страната.
Вулканични наводнения.Когато ледниците се топят по време на изригвания, огромни количества вода могат да се образуват много бързо, което води до наводнения.
Взривна вълна, характерни за експлозивните (експлозивни) вулкани, могат да предизвикат свлачища, срутвания, лавини, а в моретата и океаните - цунами.
Във вулканичните райони кално-каменните потоци, причинени от изригвания, представляват значителна опасност - лахарс. Те са тези, които носят основната отговорност за смъртта на хората. Потоците от отломки по склоновете на вулканичните конуси се образуват: по време на изливането на кратерни езера, по време на бързото топене на лед и сняг по време на изригване, по време на прехода на изгарящи лавини, състоящи се от подвижна смес от отломки и горещи газове, в лахари , при интензивни валежи, в резултат на отделянето на пепел при дъждовете.
Съвременната вулканична дейност в нашата страна, причиняваща природни бедствия, е регистрирана в Далечния изток, Камчатка и Курилските острови.
Прогнозираневремето, местоположението и силата на очакваното изригване е трудно и статистическата информация, на базата на която да се предвиди вероятността от изригване, обикновено е недостатъчна. Признаци за повишена вулканична активност: сеизмични тремори, появата на хармонични тремори на сеизмограф - са характерни за началото на изригване. Предзнаменование за повишена вулканична активност са многобройните земетресения с различна сила.
Защитни и превантивни меркивключват на първо място система за обществено предупреждение, еднократна или поетапна евакуация на населението. За да се предпазят от потоци от лава, те използват изграждането на изкуствени канали за отклоняване на потоците от лава в определен канал, язовири, които отклоняват потоците от лава от населени места, охлаждане на ръба на потока от лава с вода, бомбардиране на потока от лава, за да се увеличи смесването на лава със земята и я трансформирайте в по-малко течност. Мерките за борба с разрушителната дейност на калните потоци включват изграждане на прегради, резервоари и изкуствени укрития. Предпазна мярка срещу горещи лавини е предупреждението и евакуацията на хората от застрашените райони.
Действия на населението.Жителите на райони в близост до вулкани трябва да имат запас от питейна вода, тъй като повърхностните води могат да бъдат запушени с пепел. Една проста маска за прах може да предотврати вдишването на пепел. Хората, принудени да бъдат във вулканичен дим, могат да използват противогаз, а ако няма такава, могат да предпазят устата и носа си с парче влажна кърпа. Неговите филтриращи свойства ще се увеличат, ако накиснете кърпата в слаб разтвор на оцет или урина. В случаите, когато тежки газове се натрупват във вдлъбнатини в релефа, газова маска и мокра кърпа няма да помогнат, тъй като такава газова смес не съдържа достатъчно въздух. Трябва да се използва автономен дихателен апарат.
Експлозия на вулкана Кракатау. Възникнал в архипелага Сунда през 1883 г. и оставил множество доказателства. Преди изригването това е малък архипелаг от острови, най-големият от които е Кракатау с размери 9 5 km. По-голямата част от бившия вулканичен остров беше унищожена - на негово място възникна падина с диаметър 10 км. Само половината от вулканичния конус е оцеляла. 18 km3 пепел бяха изхвърлени от недрата на земята и издигнати на височина от 2-3 до 70 km, заедно с газове, които се разпръснаха на площ от около милион km2.Огромни маси пепел, пемза, шлака и вискозна кал се втурнаха в Зондския пролив. Гъсти облаци пепел покриха околността. Морските вълни, причинени от експлозията, се издигнаха на височина до 30 м и се разпространиха в целия Индийски океан, причинявайки разрушения по бреговете му. Безпокойството се разпространи и през Тихия океан и достигна западните брегове на Америка. Ревът на експлозията се чу на разстояние 2-5 хиляди километра от Кракатау: в град Манила, в централна Австралия, на остров Мадагаскар.
Бурни промени настъпваха и в атмосферата. Силни урагани вилняха край Кракатау. Въздушната вълна, образувана по време на експлозията, обиколи земното кълбо три пъти, което беше регистрирано от барометрични наблюдения. Изригването на вулкана Кракатау се свързва с особения зелен цвят на слънцето, появил се малко след изригването. Това се обяснява с натрупването на малки частици вулканична пепел, които се носят в горните слоеве на атмосферата. На много места в Европа след известно време заедно с дъжда падна и пепел. Изследванията показват, че се състои от същите частици като пепелта в Кракатау.
По официални данни загиналите са около 40 хиляди души. На „руините“ на архипелага, останали от експлозията, всички живи същества бяха унищожени. Дори да имаше жители на Кракатау, нито един човек нямаше да оцелее в този ужасен ден, тъй като дори на остров Себеси, който се намира на 20 км от вулкана, цялото население загина. Богатата тропическа растителност изчезна безследно навсякъде. Земята беше напълно гола; сива тиня и продукти от изригване, изкоренени дървета, останки от сгради, трупове на хора и животни го осеяха. Няколко години островите на архипелага останаха безжизнени. Постепенно останалите острови започват да се заселват от растения, насекоми и животни.
Изригване на вулкана Келуд. Думата "лахар" е от индонезийски произход. Кално-каменните потоци са типично природно бедствие, с което населението на Малайския архипелаг постоянно се сблъсква. Вулканът Келуд на Ява (1731 м) с помощта на своето кратерно езеро е генерирал 27 лахара за 100 години. Събитията, които се разиграха по време на изригването в нощта на 19 срещу 20 май 1919 г., когато 38 милиона кубически метра вода бяха буквално изхвърлени върху склоновете на вулкана, са широко известни. Горещи лахари се втурнаха в долината и покриха 131 km 2 с кал и камъни, като частично или напълно унищожиха 104 села. Бурята вилня около 45 минути, но през това време взе 5110 човешки жертви. Потокът измина разстоянието от 16 км между точка, разположена под кратера на надморска височина 450 км, и град Блитар за 15 минути, което съответства на средна скорост от 18 м/с. В Блитар дълбочината на потока достигна 2,5 м. Блитар и районът на северозапад от него бяха в рамките на 20-километрова ивица, уловена от потока. Ширината на отделните кални реки е над 4 км, дължината - до 38 км. Обемът на седиментите се оценява на приблизително 40-100 милиона m3. Един от лахарите, с дълбочина 25 м, измина път от 31 км и покри 45 км2 с кален поток.
Изригвания в хавайски стил могат да възникнат по пукнатини и разломи, както при изригването на Мауна Лоа през 1950 г. в Хавай. Те могат да възникнат и през централен отдушник, както при изригването през 1959 г. на кратера Килауеа Ики на вулкана Килауеа, Хавай.
Този тип се характеризира с изливания на течна, силно подвижна базалтова лава, образуваща огромна равнина щитови вулкани. Пирокластичен материал практически липсва. По време на изригване на пукнатини фонтаните от лава се изхвърлят през разломи в рифтовата зона на вулкана и се разпространяват надолу по склона в потоци с ниска мощност в продължение на десетки километри. Когато настъпи изригване през централния канал, лавата се изхвърля на няколкостотин метра под формата на течни парчета като „торти“, създавайки шахти и конуси от пръски. Тази лава може да се натрупва в стари кратери, образувайки езера от лава.
Вулкани от този тип са описани за първи път в Исландия (вулканът Крабла в северна Исландия, разположен в рифтовата зона). Видът на изригването на вулкана Фурнез на остров Реюнион е много близък до хавайския.
Тип хавайско изригване: 1: Слой от пепел, 2: Фонтан от лава, 3: Кратер, 4: Езеро от лава, 5: Фумароли, 6: Поток от лава, 7: Слоеве от лава и пепел, 8: Скален слой, 9: Перваз, 10 : Магмен канал, 11: Магмена камера, 12: Дига
2) Стромболийски тип
Стромболският тип (от вулкана Стромболи на Еолийските острови северно от Сицилия) изригвания се свързва с по-вискозна основна лава, която се изхвърля от отвора при експлозии с различна сила, образувайки относително кратки и по-мощни потоци лава. При експлозии те се образуват шлакови конусии струи от усукани вулканични бомби. Вулканът Стромболи редовно изхвърля „заряд“ от бомби и парчета (последно изригване през март 2007 г.) гореща шлака във въздуха.
3) Плински тип
Характерна особеност на този тип изригване са мощни, често внезапни експлозии, придружени от освобождаване на огромни количества тефра, образувайки потоци пемза и пепел. Плинианските изригвания са опасни, защото се случват внезапно, често без предупредителни събития. Големи изригвания от плиниански тип, като изригването на планината Сейнт Хелънс на 18 май 1980 г. или изригването на Пинатубо във Филипините на 15 юни 1991 г., могат да изхвърлят пепел и вулканични газове на десетки километри в атмосферата. Изригванията от тип Plinian често произвеждат бързо движещи се пирокластични потоци.
Плинийски тип изригване: 1: Слой от пепел, 2: Магмен канал, 3: Дъжд от вулканична пепел, 4: Слоеве от лава и пепел, 5: Скален слой, 6: Магмена камера
4) Пелейски тип
Пелейският тип изригване се характеризира с образуването на огромни нажежени лавини или парещи облаци, както и с израстването на екструзивни куполи от изключително вискозна лава. Този тип изригване получи името си от вулкана Мон Пеле на остров Мартиника в групата на Малките Антили, където на 8 май 1902 г. върхът на спящ преди това вулкан беше разрушен от експлозия и нажежен тежък облак, избухнал от кратера, унищожи град Сен Пиер с 28 000 жители. След изригването от кратера се появи „игла“ от вискозна магма, която, достигайки височина от 300 метра, скоро се срути. Подобно изригване се случи на 30 март 1956 г. в Камчатка, където върхът на вулкана Безимянни беше разрушен от грандиозна експлозия. Облак от пепел се издигна на височина от 40 км, а по склоновете на вулкана се спуснаха горещи лавини, които, топейки снега, породиха мощни кални потоци.
5) Газов или фреатичен тип
Газов или фреатичен тип изригвания (наричани още Бандайсан (Бандай) тип), при който фрагменти от твърди, древни скали се изхвърлят във въздуха (нова магма не изригва), се причинява или от магмени газове, или е свързано с прегрята подземна вода. Фреатичната активност обикновено е слаба, но се случват силни събития, като изригването на вулкана Таал през 1965 г. във Филипините и La Grande Soufriere на остров Гуадалупе.
6) Подледен тип
Подледниковият тип изригване се отнася за вулкани, разположени под лед или ледник. Такива изригвания могат да причинят опасни наводнения, лахари и кълбовидна лава. До момента са наблюдавани само пет изригвания от този тип.
Тип подледниково изригване: 1: Облак от водна пара, 2: Езеро, 3: Лед, 4: Слоеве от лава и пепел, 5: Слой скала, 6: Топчеста лава, 7: Магмен канал, 8: Магмена камера, 9: Дига
7) Исландски тип
Исландският тип (от вулканите на Исландия) се характеризира с изхвърляне на много течна базалтова лава, съдържаща пирокластичен материал. По правило те образуват плоски щитови вулкани. Изригването става чрез фисури. (Хекла, Исландия). Исторически пример за изригване от исландски тип е изригването на Лаки в Исландия през 1782 г.
8) Тип гръмотевица
Този тип е записан по време на вулканичното изригване на остров Палма през 1915 г. Среща се на куполни вулкани. Лавата тече покрай пукнатините, които започват да излизат от магмената камера, но вече не е вискозна. Когато пукнатини достигнат до кратера, възникват експлозивни изригвания (с експлозии).
Критерий за опасност
Въз основа на подробна реконструкция на еруптивната активност на вулканите на Камчатка е разработен нов подход за дефиниране на понятието „активен вулкан“. Предлага се да се считат за активни онези вулкани с множество събития, за които е идентифицирано и датирано поне едно изригване през последните 3000-3500 години. Идентифицирани са подгрупа активни вулкани, за които има информация за исторически документирани изригвания или фумаролни прояви, и подгрупа потенциално активни вулкани, за които тези данни липсват, но са идентифицирани изригвания през последните 3500 години. Въз основа на подобни критерии са идентифицирани и потенциално активни полета на площен базалтов вулканизъм, регионални зони на пепелни конуси и концентрирани прояви на многоекструзивен вулканизъм. Предлага се получените данни да се използват за нов каталог на активните вулкани в Камчатка, дългосрочна прогноза за вулканичната активност и свързаните с нея опасности.
Библиография:
Якушова A.F., Khain V.E., Славин V.I. Обща геология. Под редакцията на V. E. Khain. стр. 333. Класификация на вулканичните изригвания. - М.: Издателство на Московския държавен университет, 1988. - 448 с.
Апродов В.А. Вулкани. – М., 1982. – 368 с.
Маркинин Е.К. Вулканизъм. – М., 1985. – 288 с.
Маракушев А.А. Вулканизмът на Земята / Природа. – 1984. - № 9. – С. 64-74.
10-те най-катастрофални вулканични изригвания
Вулканът Унзен, 1792 г
Най-голямото изригване на вулкана Unzen се случи през 1792 г. Вулканичното изригване, земетресението и последвалото цунами убиха 15 000 души.
200 години след това изригване вулканът беше спокоен.
През 1991 г. вулканът отново става активен, същата година има изригване с изпускане на лава, убивайки 43 души, включително група учени и журналисти. Японските власти бяха принудени да евакуират хиляди жители. Вулканът е бил активен, изхвърляйки лава и пепел до около 1995 г. От 1995 г. дейността е намаляла и в момента е в статично състояние.
Вулканът Ел Чичон, Мексико, 1982 г
Изригването на Ел Чичон през 1982 г. уби 2000 близки жители на Чиапас, Мексико. След изригването в кратера на вулкана се е образувало езеро, пълно със сяра.
Особеността на изригването на този вулкан беше, че в атмосферата беше изпуснато голямо количество аерозол; около 20 милиона тона от този аерозол съдържаше сярна киселина.
Облакът навлиза в стратосферата и повишава средната си температура с 4 C, наблюдава се и разрушаване на озоновия слой.
Вулканът Пинатубо, Филипините, 1991 г
Изригването на връх Пинатубо във Филипините през 1991 г. стана второто по големина изригване на 20-ти век. Индексът на вулканичен рейтинг беше 6.
Това е повече от изригването на Сейнт Хелънс през 1980 г., но по-малко от изригването на Тамбора през 1815 г. Пинатубо на 15 юни 1991 г. изпуска около два и половина кубически километра материал, включително лава, пепел и токсични газове. Общо около 10 квадратни километра материал са били изхвърлени по време на изригването. Около 800 души загинаха в резултат на изригването.
Маунт Сейнт Хелънс, САЩ, 1980 г
На 18 май 1980 г. връх Сейнт Хелънс започна да изригва в Съединените щати. Вулканичното изригване уби 57 души (според други източници 62 души).
Изпускането на газове в атмосферата достигна височина от 24 километра; преди изригването се случи земетресение с магнитуд 5,1, което предизвика огромно свлачище.
Изригването е продължило 9 часа. Освободената енергия може да се сравни с енергията от експлозията на 500 атомни бомби, хвърлени над Хирошима.
Вулканът Невада дел Руис, Колумбия, 1985 г
Изригването на планината Невада дел Руис през 1985 г. уби 20 000 души в близкото село Армеро. Това е вторият най-фатален вулкан през 20 век.
Вулканичното изригване разтопи ледника върху него, а калният поток напълно унищожи Армеро.
Но трагедията се случи първо в село Чинчина - властите нямаха време да евакуират напълно жителите и 2000 души загинаха. Общият брой на загиналите се оценява на между 23 000 и 25 000.
Вулканът Килауеа, САЩ, 1983 г. (до днес)
Вулканът Килауеа може и да не е най-разрушителният, но това, което го прави специален е, че изригва непрекъснато повече от 20 години, което го прави един от най-активните вулкани в света. Въз основа на диаметъра на кратера (4,5 км), вулканът се счита за най-големият в света.
Везувий експлодира през 79 г., погребвайки целия град Помпей под пепел и пемза, които падат от небето за 24 часа. Пластът пепел достига 3 метра. Според съвременните оценки 25 000 души са станали жертви на вулкана. На мястото на град Помпей бяха извършени разкопки; такъв брой жертви се дължи на факта, че хората не започнаха веднага да напускат домовете си, а се опитаха да опаковат и спасят имуществото си.
Вулканът е изригвал десетки пъти от 1979 г. насам, последно през 1944 г.
Вулканът Пеле избухна на карибския остров Мартиника през 1902 г., убивайки 29 000 души и унищожавайки целия град Сен Пиер. В продължение на няколко дни вулканът изригна газове и малка част от пепел, жителите видяха това и на 8 май Пеле избухна.
Свидетели на кораби в непосредствена близост до брега описват внезапната поява на масивен облак с форма на гъба, пълен с огнена гореща пепел и вулканични газове, като емисиите покриват острова за секунди.
Само двама души са оцелели след експлозията на вулкана.
Вулканът Кракатау, Индонезия, 1883 г
Експлозията на Кракатау през 1883 г. може да се сравни с мощността на 13 000 атомни бомби.
Загиват над 36 000 души. Височината на изхвърлената пепел достигна 30 км. След изригването островът изглеждаше сгънат, тоест самият остров падна в празнотата под вулкана, всичко това беше покрито с маси океанска вода. Тъй като температурата на повърхността беше висока и земята бързо се спусна, това доведе до образуването на вълна цунами, която се придвижи към остров Суматра, което доведе до смъртта на повече от 2000 души на него.
В момента на мястото на стария вулкан се е образувал нов активен вулкан, който нараства с 6-7 метра на година.
Вулканът Тамбора, Индонезия, 1815 г
Изригването на планината Тамбора беше най-голямото вулканично изригване, регистрирано на планетата.
10 000 души загинаха незабавно от потоци лава и токсични газове.
Общият брой на загиналите от вулкана и цунамито е около 92 000 души, без да се броят починалите от последвалия глад.
Мащабът на изригването се доказва от факта, че количеството материал, изпуснат в земната атмосфера, е било толкова голямо, че през 1816 г. в северното полукълбо не е имало лято.
Работата е там, че частици материя отразяват слънчевите лъчи и пречат на нагряването на Земята.
Последствието от изригването беше глад в целия свят.
Силата на изригването е била 7 бала по скалата на вулканичните изригвания.