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

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

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

Діючі і 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, вулкан Кілауеа, що знаходиться на Гавайському архіпелазі, прокинувся ще в 1983 р. і досі 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 освіти, робота яких завершилася ще в далекому минулому. Багато з них при цьому досі зберегли форму конуса, але про те, як саме відбувалося їх виверження, немає ніяких відомостей. Такі вулкани вважаються згаслими. 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, які зовсім втратили свою початкову форму.

Які бувають вулкани

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

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

Крім цього, розрізняють ще щитовидну і купольну будову вулканів, а також так звані шлакові конуси і стратовулкани. За активністю їх визначають як діючі, сплячі або згаслі, а за місцезнаходженням - як наземні, підводні та підльодовикові.

Чим відрізняються лінійні вулкани від центральних

Лінійні (тріщинні) вулкани, як правило, не піднімаються високо над поверхнею землі - вони мають вигляд тріщин. У будову вулканів цього типу входять довгі підвідні канали, пов'язані з глибокими розколами земної кори, з яких виливається рідка магма, що має базальтовий склад. Вона розтікається в усі боки і, застигаючи, утворює лавові покриви, що стирають ліси, заповнюють западини, знищують річки і селища.

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

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

Будова вулканів центрального типу

Вулкан центрального типу - це конусоподібна геологічна освіта, яка зверху вінчає кратер - поглиблення, що має форму вирви або чаші. Воно, між іншим, поступово переміщується вгору, по мірі 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, по якому 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 багато в чому залежить від складу і в'язкості магми. Легкоподвижная базальтова магма утворює щитові (або щитовидні) вулкани. Вони, як правило, мають плоску форму і велику окружність. Прикладом, що представляє такі типи вулканів, може послужити геологічна освіта, 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, нагромаджуючись, вибудовують навколо кратера конус, а їх дрібні частини формують покаті схили. Такий вулкан з кожним виверженням стає вище. Прикладом може служити вулкан Плоский Толбачик, що вибухнув у грудні 2012 року на Камчатці.

Особливості будови купольних і стратовулканів

А знаменита Етна, Фудзіяма і Везувій - це приклад стратовулканів. Їх ще називають слоїстими, оскільки вони утворені періодично вивержуваною лавою (в'язкою і швидко застигаючою) і пірокластичною речовиною, що являє собою суміш з гарячого газу, розпечених каменів і попелу.

У результаті подібних викидів ці типи вулканів мають гострі конуси з увігнутими схилами, в яких і чергуються дані відкладення. А лава з них витікає не тільки через основний кратер, але і з тріщин, застигаючи при цьому на схилах і утворюючи ребристі коридори, що служать опорою даній геологічній освіті.

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 накопиченими під ним з часом газами. Прикладом такого явища може служити купол, який формується над вулканом Сент-Хеленс, що на північному заході США (він утворився в 1980 р).

Що таке кальдера

Описані вище центральні вулкани мають, як правило, форму конуса. Але іноді під час виверження стіни такої вулканічної 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 величезне 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 окаймлені залишками аварії великі котлоподібні западини з відносно рівним дном.

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

Що собою являють фумароли

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

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

До речі, вулканологи вважають, що вулкани, які входять у будову, роблять його безпечнішим, оскільки гази знаходять вихід і не накопичуються в надрах гори, щоб утворити бульбашку, яка з часом виштовхне лаву на поверхню.

До такого вулкану можна віднести знамениту Авачинську сопку, яка знаходиться недалеко від Петропавловська-Камчатського. Дим, що розлучається 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 зі 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 - вулканічна бомба, що впала на землю, перетворюється на пелюшку. А базальтові малов'язкі лави обертаються в повітрі, приймаючи за рахунок цього виту форму або стаючи схожими на веретено або грушу. В'язкі ж - андезитові - шматки лави стають після падіння схожими на хлібну кірку (вони округлі або багатогранні і покриті при цьому мережею тріщинок).

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

Типи виверження вулканів

У книжці «Основи геології» (англ.) говориться про будову вулканів і типи вивержень, Короновський 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 рухомої лави, яка формує величезні щитові вулкани, що мають плоску форму.
2. Страмболіанський 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. Пелейський тип виверження супроводжується утворенням розпечених лавин і палючих туч, а також наростанням екструзивних 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 грунтових вод, що входять в будову вулкана.
6. Виверження теплового потоку. Воно схоже на викид високотемпеолог ного аерозолю, що складається зі шматочків пемзи, мінералів і уламочків вулканічного скла, оточених розпеченою оболонкою з газу. Таке виверження було широко поширеним у далекому минулому, але в сучасності давно вже не спостерігається людьми.

Коли відбувалися найвідоміші виверження вулканів

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

У 79 р. н. е. неподалік Неаполя відбулося виверження Везувію, що поховав під семиметровим шаром попелу міста Помпеї, Геркуланум, Стабія і Оплонтій, призвівши до загибелі тисяч жителів.

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

У 1783 р. вулкан Лакі, що вибухнув в Ісландії, викликав зниження температури, яке призвело в 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.