Starożytni Rzymianie, obserwując, jak czarny dym i ogień wybuchają ze szczytu góry w niebo, wierzyli, że przed nimi było wejście do piekła lub posiadanie Vulcan, boga kowalstwa i ognia. Na jego cześć góry oddychające ogniem są nadal nazywane wulkanami.
W tym artykule zrozumiemy, jaka jest struktura wulkanu i przyjrzymy się jego kraterowi.
Aktywne i wygasłe wulkany
Na Ziemi jest wiele wulkanów, zarówno uśpionych, jak i aktywnych. Erupcja każdego z nich może trwać dni, miesiące, a nawet lata (na przykład wulkan Kilauea położony na archipelagu hawajskim obudził się w 1983 roku i nadal nie przestaje działać). Następnie kratery wulkanów mogą zamarzać przez kilka dziesięcioleci, a następnie ponownie przypomnieć sobie nowy wybuch.
Chociaż oczywiście istnieją również takie formacje geologiczne, których prace zostały ukończone w odległej przeszłości. Wiele z nich wciąż zachowało kształt stożka, ale nie ma informacji o tym, jak dokładnie doszło do ich wybuchu. Takie wulkany uważa się za wymarłe. Na przykład góry Elbrus i góry Kazbek, od czasów starożytnych pokryte błyszczącymi lodowcami. A na Krymie i Transbaikalii występują silnie erodowane i zniszczone wulkany, które całkowicie straciły swój pierwotny kształt.
Co to są wulkany
W zależności od struktury, aktywności i lokalizacji, w geomorfologii (tzw. Nauka badająca opisane formacje geologiczne) wyróżnia się pewne typy wulkanów.
Ogólnie rzecz biorąc, są one podzielone na dwie główne grupy: liniową i centralną. Chociaż oczywiście podział ten jest bardzo przybliżony, ponieważ większość z nich przypisuje się liniowym uskokom tektonicznym skorupy ziemskiej.
Ponadto rozróżniają także struktury tarczycy i kopuły wulkanów, a także tzw. Szyszki żużlowe i stratowulkaniczne. Przez aktywność określa się je jako aktywne, uśpione lub wymarłe, a według lokalizacji - naziemne, podwodne i podglodowate.
Jaka jest różnica między wulkanami liniowymi a centralną
Liniowe (pęknięte) wulkany z reguły nie wznoszą się wysoko nad powierzchnią ziemi - wyglądają jak pęknięcia. Struktura wulkanów tego typu obejmuje długie kanały zasilające połączone z głębokimi wykopami skorupy ziemskiej, z których wypływa ciekła magma o składzie bazaltowym. Rozpościera się we wszystkich kierunkach i, zestalając się, tworzy lawy, wymazuje lasy, wypełnia dziury, niszczy rzeki i wioski.
Ponadto podczas wybuchu wulkanu liniowego na powierzchni ziemi mogą powstać rowy wybuchowe o długości kilkudziesięciu kilometrów. Ponadto struktura wulkanów wzdłuż pęknięć ozdobiona jest delikatnymi szybami, polami lawy, odpryskami i płaskimi szerokimi stożkami, radykalnie zmieniając krajobraz. Nawiasem mówiąc, głównym składnikiem płaskorzeźby Islandii jest płaskowyż lawy, który powstał w ten sposób.
Jeśli skład magmy okaże się bardziej kwaśny (zwiększona zawartość dwutlenku krzemu), wówczas wokół ujścia wulkanu wyrastają (tj. Ściśnięte) wały o luźnym składzie.
Struktura wulkanów typu centralnego
Wulkan typu centralnego jest formacją geologiczną w kształcie stożka, którą wieńczy krater u góry - wgłębienie w postaci lejka lub miski. Nawiasem mówiąc, stopniowo przesuwa się w górę wraz ze wzrostem struktury wulkanicznej, a jej wielkość może być zupełnie inna i może być mierzona zarówno w metrach, jak i kilometrach.
Kratery wulkaniczne powstają podczas erupcji i mogą wystąpić nawet na zboczach góry wulkanicznej, w którym to przypadku nazywane są pasożytniczymi lub wtórnymi.
Głęboko w górę wulkanu prowadzi otwór wentylacyjny, który unosi się w górę, do krateru, magmy. Magma jest stopioną masą ognia, która ma głównie skład krzemianowy. Urodziła się w skorupie ziemskiej, gdzie znajduje się jej serce, i wznosi się w postaci lawy, która wylewa się na powierzchnię ziemi.
Erupcji zwykle towarzyszy uwolnienie małych rozprysków magmy, które tworzą popiół i gazy, które, co ciekawe, stanowią 98% wody. Łączy je różne zanieczyszczenia w postaci płatków popiołu wulkanicznego i pyłu.
Co decyduje o kształcie wulkanów
Kształt wulkanu zależy w dużej mierze od składu i lepkości magmy. Łatwa w ruchu bazaltowa magma tworzy wulkany tarczowe (lub tarczycowe). Zwykle mają płaski kształt i mają duże koło. Przykładem reprezentującym te typy wulkanów jest formacja geologiczna zlokalizowana na Wyspach Hawajskich i zwana Mauna Loa.
Stożki żużla są najczęstszym rodzajem wulkanu. Powstają one podczas erupcji dużych fragmentów porowatego żużla, które gromadząc się, budują stożek wokół krateru, a ich małe części tworzą opadające zbocza. Taki wulkan z każdą erupcją staje się wyższy. Przykładem jest płaski wulkan Tolbachik, który wybuchł w grudniu 2012 r. Na Kamczatce.
Cechy strukturalne kopułowych i stratowulkanicznych
A słynna Etna, Fujiyama i Wezuwiusz są przykładem stratowulkanów. Są również nazywane warstwowymi, ponieważ powstają w wyniku okresowego wybuchania lawy (lepkiej i szybko zestalającej się) i substancji piroklastycznej, która jest mieszaniną gorącego gazu, gorących kamieni i popiołu.
W wyniku takich emisji wulkany tego typu mają ostre stożki o wklęsłych zboczach, w których złoża te występują naprzemiennie. I lawa płynie z nich nie tylko przez główny krater, ale także z pęknięć, zestalając się na zboczach i tworząc żebrowane korytarze, które służą jako wsparcie dla tej formacji geologicznej.
Wulkany kopułowe powstają za pomocą lepkiej granitowej magmy, która nie spływa po zboczach, ale zamarza na górze, tworząc kopułę, która podobnie jak korek zatyka otwór wentylacyjny i jest wybijana przez nagromadzone pod nim gazy. Przykładem takiego zjawiska jest kopuła, która formuje się nad wulkanem St. Helens w północno-zachodnich Stanach Zjednoczonych (powstała w 1980 r.).
Co to jest kaldera?
Opisane powyżej centralne wulkany mają na ogół kształt stożkowy. Ale czasami podczas erupcji ściany takiej struktury wulkanicznej zapadają się i powstają kaldery - ogromne zagłębienia, które mogą osiągnąć głębokość tysięcy metrów i średnicę do 16 km.
Z powyższego pamiętasz, że do struktury wulkanicznej wchodzi wielkie ujście, wzdłuż którego podczas wybuchu unosi się stopiona magma. Kiedy cała magma jest na górze, wewnątrz wulkanu pojawia się ogromna pustka. Właśnie w nim może przepaść szczyt i ściany wulkanicznej góry, tworząc rozległe wgłębienia w kotle, otoczone resztkami wraku ze stosunkowo płaskim dnem.
Największą jak dotąd jest kaldera Toba, położona na wyspie Sumatra (Indonezja) i całkowicie pokryta wodą. Powstałe w ten sposób jezioro ma imponujący rozmiar: 100/30 km i głębokość 500 m.
Co to są fumarole
Kratery wulkanów, ich zbocza, stopy, a także skorupa schłodzonych strumieni lawy są często pokryte pęknięciami lub dziurami, z których wytryskują gorące gazy rozpuszczone w magmie. Nazywa się je fumarolami.
Z reguły gęsta biała para wiruje nad dużymi otworami, ponieważ magma, jak już wspomniano, zawiera dużo wody. Ale oprócz tego fumarole służą również jako źródło emisji dwutlenku węgla, wszelkiego rodzaju tlenków siarki, siarkowodoru, halogenowodoru i innych związków chemicznych, które mogą być bardzo niebezpieczne dla ludzi.
Nawiasem mówiąc, wulkanolodzy uważają, że fumarole tworzące strukturę wulkanu sprawiają, że jest on bezpieczniejszy, ponieważ gazy znajdują wyjście i nie gromadzą się w trzewiach góry, tworząc bąbel, który ostatecznie wypchnie lawę na powierzchnię.
Słynny wzgórze Avachinsky, które znajduje się w pobliżu Pietropawłowsk Kamczacki, można przypisać takiemu wulkanowi. Dym wirujący nad nim jest widoczny przy dobrej pogodzie przez dziesiątki kilometrów.
Bomby wulkaniczne są również zawarte w strukturze wulkanów Ziemi
Jeśli wybucha długi wulkan, wybuchają tak zwane bomby wulkaniczne. Składają się ze stopionych skał lub fragmentów zestalonej lawy w powietrzu i mogą ważyć kilka ton. Ich kształt zależy od składu lawy.
Na przykład, jeśli lawa jest płynna i nie ma wystarczająco dużo czasu, aby ostygnąć w powietrzu, bomba wulkaniczna, która spada na ziemię, zamienia się w placek. A bazasowe lasy o niskiej lepkości wirują w powietrzu, przyjmując w ten sposób skręcony kształt lub przypominając wrzeciono lub gruszkę. Lepkie - andezytyczne - kawałki lawy po upadku opadają jak skorupa chleba (są okrągłe lub wielopłaszczyznowe i pokryte siecią pęknięć).
Rozmiar przekroju bomby wulkanicznej może osiągnąć siedem metrów, a formacje te znajdują się na zboczach prawie wszystkich wulkanów.
Rodzaje erupcji wulkanicznych
Jak wskazano w książce „Podstawy geologii”, która rozważa budowę wulkanów i typy erupcji, Koronovsky N.V., wszystkie typy struktur wulkanicznych powstają w wyniku różnych erupcji. Wśród nich wyróżnia się 6 typów.
- Hawajski typ erupcji to wyrzucanie bardzo płynnej i ruchomej lawy, która tworzy ogromne wulkany tarczowe o płaskim kształcie.
- Typ Strambolian to emisja lepkiej lawy, która jest popychana przez eksplozje o różnej sile, w wyniku czego powstają krótkie silne przepływy.
- Typ Plinian charakteryzuje się nagłymi, potężnymi eksplozjami, którym towarzyszy uwolnienie ogromnej ilości tefry (materiału sypkiego) i wystąpienie jej przepływów.
- Erupcji typu Pelei towarzyszy powstawanie gorących lawin i palących chmur, a także wzrost wyrzucających się kopuł z lepkiej lawy.
- Rodzaj gazu jest erupcją tylko fragmentów starożytnych skał, która jest związana z gazami rozpuszczonymi w magmie lub z przegrzaniem wód gruntowych zawartych w strukturze wulkanu.
- Erupcja strumienia ciepła. Jest podobny do uwalniania wysokotemperaturowego aerozolu składającego się z kawałków pumeksu, minerałów i fragmentów szkła wulkanicznego otoczonych gorącą skorupą gazu. Taki wybuch był szeroko rozpowszechniony w odległej przeszłości, ale w czasach współczesnych ludzie już go nie obserwowali.
