Будова вулканів. Види і типи вулканів. Що таке кратер вулкана?

Стародавні римляни, спостерігаючи, як з вершини гори в небо виривається чорний дим і вогонь, вважали, що перед ними вхід до пекла або у володіння Вулкана - бога ковальського ремесла і вогню. На честь нього вогнедишні гори і називають дотепер вулканами.

У цій статті ми розберемося, яке будова вулкана, і заглянемо в його кратер.

Діючі та згаслі вулкани

На Землі безліч вулканів, як сплячих, так і діючих. Виверження кожного з них може тривати дні, місяці, а то й роки (так, наприклад, що знаходиться на Гавайському архіпелазі вулкан Кілауеа прокинувся ще в 1983 р і до сих пір його робота не припиняється). Після чого кратери вулканів здатні на кілька десятиліть завмерти, щоб потім знову нагадати про себе новим викидом.

Хоча, звичайно ж, є й такі геологічні утворення, робота яких завершилася ще в далекому минулому. Багато хто з них при цьому досі зберегли форму конуса, але про те, як саме відбувалося їх виверження, немає ніяких відомостей. Такі вулкани вважаються вимерлими. Як приклад можна навести гори Ельбрус і Казбек, з давніх часів покриті сяючими льодовиками. А в Криму і Забайкаллі знаходяться сильно розмиті і зруйновані вулкани, зовсім втратили свою первинну форму.

Які бувають вулкани

Залежно від будови, активності та місця розташування, в геоморфології (так називається наука, що вивчає описувані геологічні утворення) виділяються окремі типи вулканів.

У загальному вигляді вони діляться на дві основні групи: лінійні і центральні. Хоча, звичайно, такий поділ досить приблизно, так як більшість з них відносять до лінійних тектонічних розломах земної кори.

Крім цього, розрізняють ще щитовидне і купольное будова вулканів, а також так звані шлакові конуси і стратовулкани. За активністю їх визначають як діючі, сплячі або згаслі, а за місцезнаходженням - як наземні, підводні і підльодовикового.

Чим відрізняються лінійні вулкани від центральних

Лінійні (трещинние) вулкани, як правило, не піднімаються високо над поверхнею землі - вони мають вигляд тріщин. У будова вулканів цього типу входять довгі підводять канали, пов`язані з глибокими розколами земної кори, з яких виливається рідка магма, що має базальтовий склад. Вона розтікається на всі боки і, застигаючи, утворює лавові покриви, що стирають лісу, що заповнюють западини, що знищують річки і селища.

Крім того, під час вибуху лінійного вулкана на земній поверхні можуть виникати експлозівние рови, що мають протяжність в кілька десятків кілометрів. На додачу, будова вулканів уздовж тріщин прикрашають пологі вали, лавові поля, розбризкування і плоскі широкі конуси, докорінно змінюють ландшафт. До речі, основна складова рельєфу Ісландії - це лавові плато, що виникли саме таким чином.

Якщо ж у магми складу виявляється більш кислим (підвищений вміст діоксиду кремнію), то навколо гирла вулкана виростають екструзівние (тобто вичавлені) вали, що мають пухкий склад.

Будова вулканів центрального типу

Вулкан центрального типу - це конусообразное геологічне утворення, яке зверху вінчає кратер - заглиблення, що має форму воронки або чаші. Воно, між іншим, поступово переміщується вгору, в міру того як виростає сама вулканічна споруда, а його розмір може бути абсолютно різним і вимірюватися як в метрах, так і в кілометрах.

Кратери вулканів утворюються під час виверження і можуть виникнути навіть на схилі вулканічної гори, в такому випадку їх називають паразитичними або побічними.

Вглиб вулканічної гори веде жерло, за яким піднімається нагору, в кратер, магма. Магма - це розплавлена вогняна маса, що має переважно силікатний склад. Вона народжується в земній корі, де знаходиться її вогнище, а піднявшись нагору, у вигляді лави виливається на поверхню землі.

Виверження, як правило, супроводжується викидом дрібних бризок магми, які утворюють попіл і гази, які, що цікаво, на 98% складаються з води. До них приєднуються різні домішки у вигляді пластівців вулканічного попелу і пилу.

Що визначає форму вулканів

Форма вулкана в чому залежить від складу і в`язкості магми. Легкоподвіжная базальтова магма утворить щитові (або щитовидні) вулкани. Вони, як правило, мають пласку форму і велику окружність. Прикладом, що представляє такі типи вулканів, може послужити геологічне утворення, що знаходиться на Гавайських островах і носить назву Мауна-Лоа.

Шлакові конуси - це найпоширеніший тип вулканів. Вони утворюються при виверженні великих фрагментів пористих шлаків, які, нагромаджуючи, вибудовують навколо кратера конус, а їх дрібні частини формують похилі схили. Такий вулкан з кожним виверженням стає вище. Прикладом може служити вибухнув в грудні 2012 року на Камчатці вулкан Плоский Толбачик.

Особливості будови купольних і стратовулканів

А знаменита Етна, Фудзіяма і Везувій - це приклад стратовулканів. Їх ще називають шаруватими, так як вони утворені періодично викидається лавою (в`язкою і швидко застигає) і пірокластичні речовиною, що представляє собою суміш з гарячого газу, розпечених каменів і попелу.

В результаті подібних викидів ці типи вулканів мають гострі конуси з увігнутими схилами, в яких і чергуються дані відкладення. А лава з них випливає не тільки через основний кратер, але і з тріщин, застигаючи при цьому на схилах і утворюючи ребристі коридори, службовці опорою даного геологічного утворення.

Купольні вулкани утворюються за допомогою в`язкої гранітної магми, яка не стікає по схилах, а застигає нагорі, формуючи купол, який, як пробка, закупорює жерло і вибивається скупчилися під ним згодом газами. Прикладом подібного явища може служити купол, що формується над вулканом Сент-Хеленс, що на північному заході США (він утворився в 1980 г).

Що таке кальдера

Описані вище центральні вулкани мають, як правило, форму конуса. Але іноді під час виверження стіни такого вулканічного споруди обрушуються, і при цьому утворюються кальдери - величезні западини, які можуть досягати глибини тисячі метрів і діаметра до 16 км.

З розказаного раніше ви пам`ятаєте, що в будову вулканів входить величезна жерло, за яким піднімається під час виверження розплавлена магма. Коли вся магма виявляється зверху, всередині вулкана виникає величезна порожнеча. Ось саме в неї і може провалитися вершина і стіни вулканічної гори, утворюючи на земній поверхні облямовані залишками краху обширні казаноподібні западини з відносно рівним дном.

Найбільшою на сьогоднішній день є кальдера Тоба, розташована на острові Суматра (Індонезія) і повністю покрита водою. Утворене таким способом озеро має досить значні розміри: 100/30 км і глибину в 500 м.

Що собою являють фумароли

Кратери вулканів, їх схили, підніжжя, а також кірка остившіх лавових потоків часто покриті тріщинами або отворами, з яких назовні вириваються розчинені в магмі гарячі гази. Їх називають фумаролами.

Як правило, над великими отворами клубочиться густий білий пар, тому що магма, як уже згадувалося, містить багато води. Але крім неї фумароли служать джерелом викиду і для вуглекислого газу, всіляких оксидів сірки, сірководню, галогеноводорода та інших хімічних сполук, які можуть виявитися вельми небезпечними для людини.

До речі, вулканологи вважають, що входять до будову вулкана фумароли роблять його більш безпечним, так як гази знаходять вихід і не скупчуються в надрах гори, щоб утворити міхур, який з часом виштовхне лаву на поверхню.

До такого вулкану можна віднести знамениту Авачинську сопку, яка знаходиться недалеко від Петропавловська-Камчатського. Дим, клубочеться над нею, видно в ясну погоду за десятки кілометрів.

Вулканічні бомби теж входять в будову вулканів Землі

Якщо вибухає довго сплячий вулкан, то при виверженні з його жерла вилітають так звані вулканічні бомби. Вони складаються з сплавлених порід або уламків застиглої в повітрі лави і можуть важити кілька тонн. Їх форма залежить від того, який у лави склад.

Наприклад, якщо лава рідка і не встигає в повітрі досить охолонути - впала на землю вулканічна бомба перетворюється в коржик. А базальтові маловязкие лави обертаються в повітрі, приймаючи за рахунок цього виту форму або стаючи схожими на веретено або грушу. В`язкі ж - андезітовиє - шматки лави стають після падіння схожими на хлібну кірку (вони округлі або багатогранні і покриті при цьому мережею тріщин).

Розмір поперечника вулканічної бомби може досягати семи метрів, і зустрічаються ці утворення на схилах практично всіх вулканів.

Типи виверження вулканів

Як зазначав у книзі «Основи геології», що розглядає будову вулканів і типи вивержень, Куренівський Н.В., всі види вулканічних будівель утворюються в результаті різних вивержень. Серед них особливо виділяються 6 типів.

1. Гавайський тип виверження - викид дуже рідкої і рухомий лави, яка формує величезні щитові вулкани, що мають плоску форму.
2. Страмболіанскій тип - викид більш в`язкої лави, яку виштовхують різні за силою вибухи, в результаті чого утворюються короткі потужні потоки.
3. Плініанський тип характеризують раптові потужні вибухи, які супроводжуються викидом величезної кількості тефри (пухкого матеріалу) і виникненням її потоків.
4. Пелейский тип виверження супроводжується утворенням розжарених лавин і пекучих хмар, а також наростанням екструзівних куполів з в`язкої лави.
5. Газовий тип - це виверження лише уламків більш давніх порід, яке пов`язують з газами, розчиненими в магмі, або з перегрівом входять до будову вулкана грунтових вод.
6. Виверження теплового потоку. Воно схоже на викид високотемпературного аерозолю, що складається з шматочків пемзи, мінералів і обломочков вулканічного скла, оточених розпеченій оболонкою з газу. Таке виверження було широко поширеним в далекому минулому, але в сучасності давно вже не спостерігається людьми.

Коли відбувалися найвідоміші виверження вулканів

Роки виверження вулканів можна, мабуть, віднести до серйозних віх в історії людства, адже в цей час змінювалася погода, гинуло величезна кількість людей, а то і стиралися з Землі цілі цивілізації (так, в результаті виверження гігантського вулкана загинула Минойская цивілізація в 15 або 16 в. до н. е).

У 79 г н. е. недалеко від Неаполя відбулося виверження Везувію, що поховав під семиметровим шаром попелу міста Помпеї, Геркуланум, Стабія і Оплонтій, привівши до загибелі тисяч жителів.

У 1669 р кілька вивержень вулкана Етна, а також в 1766 г. - вулкана Майон (Філіппіни) привели до страшних руйнувань і загибелі під потоками лави багатьох тисяч людей.

У 1783 р вулкан Лаки, що вибухнув в Ісландії, викликав зниження температури, яке призвело у 1784 р до неврожаю і голоду в Європі.

А вулкан Тамбора на острові Сумбава, що прокинувся в 1815 р залишив на наступний рік всю Землю без літа, знизивши температуру в світі на 2,5 ° С.

У 1991 р вулкан з філіппінського острова Лусон своїм вибухом також тимчасово знизив її, правда, вже на 0,5 ° С.