Activitatea vulcanică, unul dintre cele mai periculoase fenomene naturale, aduce adesea dezastre enorme oamenilor și economiei naționale. Prin urmare, este necesar să se țină seama de faptul că, deși nu toți vulcanii activi provoacă nenorociri, totuși, fiecare dintre ei poate fi, într-o măsură sau alta, o sursă de evenimente negative, erupțiile vulcanice vin în forțe diferite, ci doar cele care sunt însoțite de pierderi de vieți omenești sunt clasificate ca bunuri catastrofale și materiale.
Idei generale despre vulcanism
„Vulcanismul este un fenomen datorită căruia, în cursul istoriei geologice, se formează cochilii exterioare Pământ - scoarță, hidrosferă și atmosferă, adică habitatul organismelor vii - biosfera.” Această opinie este exprimată de majoritatea vulcanologilor, dar aceasta este departe de singura idee despre dezvoltarea anvelopei geografice. Vulcanismul acoperă toate fenomenele asociate cu erupția magmei la suprafață. Când magma se află adânc în scoarța terestră sub presiune ridicată, toate componentele sale gazoase rămân în stare dizolvată. Pe măsură ce magma se deplasează spre suprafață, presiunea scade, gazele încep să fie eliberate și, ca urmare, magma care se revarsă pe suprafață este semnificativ diferită de cea originală. Pentru a sublinia această diferență, magma care curge la suprafață se numește lavă. Procesul de erupție se numește activitate eruptivă.
Fig.1. Erupția Muntelui St. Helens
Erupțiile vulcanice apar diferit, în funcție de compoziția produselor de erupție. În unele cazuri, erupțiile au loc calm, gazele sunt eliberate fără explozii mari și lava lichidă curge liber la suprafață. În alte cazuri, erupțiile sunt foarte violente, însoțite de explozii puternice de gaz și stoarcerea sau revărsarea de lavă relativ vâscoasă. Erupțiile unor vulcani constau doar în explozii de gaze grandioase, în urma cărora se formează nori colosali de gaz și vapori de apă saturati cu lavă, care se ridică la înălțimi enorme. De idei moderne, vulcanismul este o formă externă, așa-numita efuzivă de magmatism - un proces asociat cu mișcarea magmei din interiorul Pământului la suprafața sa.
La o adâncime de 50 până la 350 km, în grosimea planetei noastre se formează pungi de materie topită - magmă. De-a lungul zonelor de zdrobire și fracturi ale scoarței terestre, magma se ridică și se revarsă pe suprafață sub formă de lavă (se deosebește de magmă prin faptul că nu conține aproape componente volatile, care, atunci când presiunea scade, se separă de magmă și pleacă). în atmosferă, în locurile de erupție apar învelișuri și curgeri de lavă, vulcani-munti formați din lave și particulele lor dispersate - piroclaste Pe baza conținutului din componenta principală - oxid de siliciu, magme și roci vulcanice formate de acestea. sunt împărțite în ultrabazic (oxid de siliciu mai puțin de 40%), bazic (40-52%), intermediar (52-65%), acid (65-75%). Cel mai frecvent este magma bazică sau bazaltică.
Tipuri de vulcani, compoziția lavelor. Clasificare în funcție de natura erupției
Clasificarea vulcanilor se bazează în principal pe natura erupțiilor lor și pe structura aparatului vulcanic. Iar natura erupției, la rândul său, este determinată de compoziția lavei, de gradul de vâscozitate și mobilitate a acesteia, de temperatură și de cantitatea de gaze pe care o conține. În erupțiile vulcanice au loc trei procese: 1) efuzive - revărsarea de lavă și răspândirea acesteia pe suprafața pământului; 2) exploziv (exploziv) - explozia și eliberarea unei cantități mari de material piroclastic (produse de erupție solide); 3) extruziv - stoarcerea sau extrudarea substanței magmatice pe suprafață în stare lichidă sau solidă. Într-un număr de cazuri, se observă tranziții reciproce ale acestor procese și combinarea lor complexă între ele. Drept urmare, mulți vulcani sunt caracterizați printr-un tip mixt de erupție - exploziv-efuziv, extruziv-exploziv și, uneori, un tip de erupție este înlocuit cu altul în timp. În funcție de natura erupției, se notează complexitatea și diversitatea structurilor vulcanice și a formelor de apariție a materialului vulcanic. Dintre erupțiile vulcanice se disting: erupții de tip central, fisuri și areale.
Fig.2. Tipul hawaian de erupție
1 - Pena de cenușă, 2 - Fântână de lavă, 3 - Crater, 4 - Lac de lavă, 5 - Fumarole, 6 - Flux de lavă, 7 - Straturi de lavă și cenușă, 8 - Strat de rocă, 9 - Prag, 10 - Conductă de magmă, 11 - Camera magmatică, 12 - Dig
Vulcani de tip central. Au o formă plană aproape rotundă și sunt reprezentate de conuri, scuturi și cupole. În partea de sus există de obicei o depresiune în formă de cupă sau în formă de pâlnie numită crater („crater”-bol grecesc, de la crater în adâncurile scoarței terestre există un canal de alimentare cu magmă, sau un crater vulcan). are o formă asemănătoare unei țevi, prin care magma din camera profundă se ridică la suprafață. Printre vulcanii de tip central se numără cei poligenici, formați în urma unor erupții multiple, și cei monogeni, care și-au manifestat activitatea o dată.
Vulcani poligenici. Acestea includ majoritatea vulcanilor celebri din lume. Nu există o clasificare unificată și general acceptată a vulcanilor poligenici. Diferite tipuri de erupții sunt cel mai adesea identificate prin numele vulcanilor celebri în care un anumit proces se manifestă cel mai caracteristic. Vulcani efuzivi sau de lavă. Procesul predominant în acești vulcani este revărsarea sau revărsarea lavei la suprafață și mișcarea acesteia sub formă de pârâi de-a lungul versanților unui munte vulcanic. Exemple de acest tip de erupție includ vulcanii din Hawaii, Samoa, Islanda etc.
Fig.3. Tipul plinian de erupție
1 - Pena de cenușă, 2 - Conductă de magmă, 3 - Ploaie de cenușă vulcanică, 4 - Straturi de lavă și cenușă, 5 - Strat de rocă, 6 - Cameră de magmă
tip hawaian. Hawaii este format din vârfurile îmbinate a cinci vulcani, dintre care patru au fost activi în vremuri istorice (Fig. 2). Activitatea a doi vulcani a fost deosebit de bine studiată: Mauna Loa, care se ridică la aproape 4200 de metri deasupra nivelului mării. Oceanul Pacific, și Kilauea cu o altitudine de peste 1200 de metri. Lava din acești vulcani este în principal bazaltică, ușor mobilă, la temperatură ridicată (aproximativ 12.000). În lacul crater, lava bule tot timpul, nivelul său fie scade, fie crește. În timpul erupțiilor, lava se ridică, mobilitatea ei crește, umple întreg craterul, formând un imens lac fierbinte. Gazele sunt eliberate relativ calm, formând stropi deasupra craterului, fântâni de lavă, crescând în înălțime de la câteva la sute de metri (rar). Lava spumată cu gaze stropește și se întărește sub formă de fire subțiri de sticlă „părul lui Pele”. Apoi, lacul crater se revarsă și lava începe să se reverse peste marginile sale și să curgă în jos pe versanții vulcanului sub formă de pâraie mari.
Efuziv sub apă. Erupțiile sunt cele mai numeroase și mai puțin studiate. Ele sunt, de asemenea, limitate la structurile de rift și se disting prin dominația lavelor bazaltice. Pe fundul oceanului, la o adâncime de 2 km sau mai mult, presiunea apei este atât de mare încât nu au loc explozii, ceea ce înseamnă că nu se formează piroclaste. Sub presiunea apei, nici măcar lava bazaltică lichidă nu se răspândește departe, formează corpuri scurte în formă de cupolă sau fluxuri înguste și lungi, acoperite la suprafață cu o crustă sticloasă. O caracteristică distinctivă a vulcanilor subacvatici aflați la adâncimi mari este eliberarea abundentă de fluide hidrotermale care conțin cantități mari de cupru, plumb, zinc și alte metale neferoase.
Vulcani amestecați exploziv-efuziv (gaz-exploziv-lavă). Exemple de astfel de vulcani sunt vulcanii din Italia: Etna - cel mai înalt vulcan din Europa (mai mult de 3263 m), situat pe insula Sicilia; Vezuviu (aproximativ 1200 m înălțime), situat lângă Napoli; Stromboli și Vulcano din grupul Insulelor Eoliene din strâmtoarea Messina. Mulți vulcani din Kamchatka, insulele Kurile și japoneze și partea de vest a centurii mobile Cordilleran aparțin aceleiași categorii. Lavele acestor vulcani sunt diferite - de la bazal (bazaltic), andezit-bazaltic, andezitic la acid (liparitic). Printre acestea, se disting în mod convențional mai multe tipuri.
Fig.4. Tipul subglaciar de erupții
1 - Nor de vapori de apă, 2 - Lac, 3 - Gheață, 4 - Straturi de lavă și cenușă, 5 - Strat de rocă, 6 - Lavă cu bile, 7 - Conductă de magmă, 8 - Cameră de magmă, 9 - Dig
tip strombolian. Caracteristic vulcanului Stromboli, care se ridică în Marea Mediterană la o înălțime de 900 m Lava acestui vulcan este în principal de compoziție bazaltică, dar de temperatură mai scăzută (1000-1100) decât lava vulcanilor din insulele Hawaii. mai puțin mobil și saturat cu gaze. Erupțiile apar ritmic la anumite intervale scurte - de la câteva minute la o oră. Exploziile de gaz ejectează lava fierbinte la o înălțime relativ mică, care apoi cade pe versanții vulcanului sub formă de bombe ondulate în spirală și zgură (bucăți de lavă poroase, cu bule). Este caracteristic că foarte puțină cenușă este aruncată afară. Aparatul vulcanic în formă de con este format din straturi de zgură și lavă întărită. Următoarele aparțin aceluiași tip celebru vulcan ca Izalco.
Vulcanii sunt explozivi (gaz-explozivi) și extruzivi-explozivi. Această categorie include mulți vulcani în care predomină procese mari de gaz exploziv, cu eliberare de cantități mari de produse solide de erupție, aproape fără revărsări de lave (sau în cantități limitate). Această natură a erupției este asociată cu compoziția lavelor, vâscozitatea lor, mobilitatea relativ scăzută și saturația mare cu gaze. Într-un număr de vulcani, se observă simultan procese explozive și extruzive, exprimate prin stoarcerea lavei vâscoase și formarea de cupole și obeliscuri care se ridică deasupra craterului.
tip peleian. A fost mai ales pronunțată în vulcanul Mont Pele de pe insulă. Martinica, parte a grupului Antilelor Mici. Lava acestui vulcan este predominant medie, andezitică, foarte vâscoasă și saturată cu gaze. Când se solidifică, formează un dop solid în craterul vulcanului, împiedicând scăparea liberă a gazului, care, acumulându-se sub acesta, creează presiuni foarte mari. Lava este stoarsă sub formă de obeliscuri și cupole. Erupțiile apar ca explozii violente. Apar nori uriași de gaze, suprasaturați cu lavă. Aceste avalanșe fierbinți (cu temperaturi peste 700-800) de cenușă de gaz nu se ridică sus, ci se rostogolesc pe versanții vulcanului cu viteză mare și distrug toate viețuitoarele pe drum.
Fig.5. Activitate vulcanică la Anak Krakatau, 2008
tip Krakatoa. Identificat după numele vulcanului Krakatoa, situat în strâmtoarea Sunda între Java și Sumatra. Această insulă era formată din trei conuri vulcanice topite. Cea mai veche dintre ele, Rakata, este compusă din bazalt, iar celelalte două, mai tinere, sunt andezite. Acești trei vulcani îmbinați sunt localizați într-o calderă submarină veche și vastă, formată în vremuri preistorice. Până în 1883, Krakatoa nu a fost activ timp de 20 de ani. În 1883, a avut loc una dintre cele mai mari erupții catastrofale. A început cu explozii de forță moderată în mai, iar după unele pauze au reluat în iunie, iulie și august cu o creștere treptată a intensității. Pe 26 august au avut loc două explozii mari. În dimineața zilei de 27 august a avut loc o explozie gigantică care s-a auzit în Australia și pe insulele din partea de vest. Oceanul Indian la o distanta de 4000-5000 km. Un nor fierbinte de cenuşă de gaz s-a ridicat la o înălţime de aproximativ 80 km. Valurile uriașe de până la 30 m înălțime, care au apărut în urma exploziei și zguduirii Pământului, numite tsunami, au provocat mari distrugeri pe insulele adiacente ale Indoneziei, au spălat aproximativ 36 de mii de oameni de pe țărmurile Java și Sumatra. În unele locuri, distrugerea și pierderile au fost asociate cu un val de explozie de forță enormă.
tip Katmai. Se distinge prin numele unuia dintre vulcani mari Alaska, lângă baza căreia în 1912 a avut loc o mare erupție explozivă de gaz și o eliberare direcționată de avalanșe, sau fluxuri, de amestec fierbinte gaz-piroclastic. Materialul piroclastic avea o compoziție felsică, riolit sau andezit-riolit. Acest amestec fierbinte de gaz-cenuşă a umplut o vale adâncă de 23 de km, situată la nord-vest de poalele Muntelui Katmai. În locul fostei văi s-a format o câmpie plată de aproximativ 4 km lățime. Timp de mulți ani, au fost observate eliberări masive de fumarole la temperatură înaltă din fluxul care a umplut-o, ceea ce a servit drept bază pentru a numi-o „Valea celor zece mii de fumuri”.
Vedere subglaciară a erupțiilor(Fig. 4) este posibil în cazul în care vulcanul este situat sub gheață sau sub un întreg ghețar. Astfel de erupții sunt periculoase deoarece provoacă inundații puternice, precum și din cauza lavei lor sferice. Până în prezent, sunt cunoscute doar cinci astfel de erupții, ceea ce înseamnă că sunt o apariție foarte rară.
Vulcani monogeni
tip Maar. Acest tip unește doar vulcanii care au erupt o dată și acum vulcani explozivi dispăruți. În relief sunt reprezentate de lighene plate în formă de farfurie încadrate de metereze joase. Puțurile conțin atât zgură vulcanică, cât și fragmente de roci nevulcanice care alcătuiesc acest teritoriu. Într-o secțiune verticală, craterul are aspectul unei pâlnii, care în partea inferioară este conectată la un aerisire în formă de țeavă sau tub de explozie. Acestea includ vulcani de tip central formați în timpul unei singure erupții. Acestea sunt erupții explozive cu gaz, uneori însoțite de procese efuzive sau extruzive. Ca urmare, la suprafață se formează mici conuri de cenuşă sau cenuşă-lavă (de la zeci la câteva sute de metri înălţime) cu o adâncitură craterică în formă de farfurie sau bol.
Astfel de numeroși vulcani monogeni sunt observați în număr mare pe versanți sau la poalele vulcanilor poligenici mari. Formele monogenice includ, de asemenea, cratere explozive de gaze cu un canal de alimentare asemănător conductei (ventilație). Ele sunt formate dintr-o explozie de gaz de mare forță. Țevile cu diamante aparțin unei categorii speciale. Tuburile de explozie numite diatreme (greacă „dia” - prin, „tram” - gaură, gaură) sunt cunoscute pe scară largă în Africa de Sud. Diametrul lor variază de la 25 la 800 de metri, ele sunt umplute cu o rocă vulcanică specială breciată numită kimberlit (conform orașului Kimberley din Africa de Sud). Această rocă conține roci ultramafice - peridotite care conțin granat (piropul este un satelit al diamantului), caracteristice mantalei superioare a Pământului. Aceasta indică formarea magmei sub suprafață și ridicarea sa rapidă la suprafață, însoțită de explozii de gaze.
Erupții de fisuri
Ele sunt limitate la falii mari și fisuri din scoarța terestră, care joacă rolul de canale de magmă. O erupție, în special în fazele incipiente, poate apărea de-a lungul întregii soacre sau a secțiunilor individuale ale secțiunilor sale. Ulterior, de-a lungul liniei de falie sau fisurii apar grupuri de centri vulcanici apropiati. Lava principală eruptă, după solidificare, formează învelișuri de bazalt de diferite dimensiuni, cu o suprafață aproape orizontală. În vremuri istorice, în Islanda au fost observate erupții puternice similare de fisuri de lavă bazaltică. Erupțiile de fisuri sunt larg răspândite pe versanții vulcanilor mari. O de mai jos, aparent, sunt dezvoltate pe scară largă în faliile Rise Pacificului de Est și în alte zone mobile ale Oceanului Mondial. Erupții de fisuri deosebit de semnificative au avut loc în perioadele geologice trecute, când s-au format acoperiri groase de lavă.
Tipul de erupție areală. Acest tip include erupții masive de la numeroși vulcani de tip central din apropiere. Ele sunt adesea limitate la mici fisuri sau punctele lor de intersecție. În timpul procesului de erupție, unii centri mor, în timp ce alții apar. Tipul areal de erupție acoperă uneori zone vaste în care produsele erupției se îmbină pentru a forma acoperiri continue.
Tipuri de vulcani și lavă au diferențe fundamentale care fac posibilă distingerea mai multor tipuri principale de acestea.Tipuri de vulcani
- Tipul hawaian de vulcani. Acești vulcani nu prezintă o eliberare semnificativă de vapori și gaze lava lor este lichidă.
- Tipul strombolian de vulcani. Acești vulcani au și lavă lichidă, dar emit mulți vapori și gaze, dar nu emit cenușă; Pe măsură ce lava se răcește, devine ondulată.
- Vulcani precum Vezuviul caracterizat prin lavă mai vâscoasă, vapori, gaze, cenușă vulcanică și alte produse solide de erupție sunt eliberate din abundență. Pe măsură ce lava se răcește, aceasta devine blocată.
- Tipul peleian de vulcani. Lava foarte vâscoasă provoacă explozii puternice cu eliberarea de gaze fierbinți, cenușă și alte produse sub formă de nori arzător, distrugând totul în cale etc.
Tipul hawaian de vulcani
Vulcani de tip hawaianÎn timpul unei erupții, ei varsă calm și abundent doar lavă lichidă. Aceștia sunt vulcanii din Insulele Hawaii. Vulcanii hawaiani, ale căror baze se află pe fundul oceanului la o adâncime de aproximativ 4.600 de metri, au fost, fără îndoială, rezultatul unor puternice erupții subacvatice. Puterea acestor erupții poate fi judecată după faptul că înălțimea absolută a vulcanului stins Mauna Kea (adică „muntele alb”) ajunge de pe fundul oceanului. 8828 metri (înălțimea relativă a vulcanului 4228 metri). Cele mai cunoscute sunt Mauna Loa, altfel „munte înalt” (4168 metri), și Kilauea (1231 metri). Kilauea are un crater imens - 5,6 kilometri lungime și 2 kilometri lățime. În partea de jos, la o adâncime de 300 de metri, se întinde un lac de lavă în clocot. În timpul erupțiilor, pe ea se formează fântâni puternice de lavă, cu o înălțime de până la 280 de metri, cu un diametru de aproximativ 30 de metri. Vulcanul Kilauea. Picăturile de lavă lichidă aruncate la o astfel de înălțime sunt întinse în aer în fire subțiri, numite de populația indigenă „părul lui Pele” - zeița focului a vechilor locuitori ai insulelor Hawaii. Fluxurile de lavă în timpul erupției Kilauea au atins uneori dimensiuni enorme - până la 60 de kilometri lungime, 25 de kilometri lățime și 10 metri grosime.Tipul strombolian de vulcani
Tipul strombolian de vulcani emitând în principal numai produse gazoase. De exemplu, vulcanul Stromboli (900 de metri înălțime), pe una dintre Insulele Eoliene (la nord de Strâmtoarea Messina, între insula Sicilia și Peninsula Apenini).
Vulcanul Stromboli de pe insula cu același nume. Noaptea, reflectarea ventilației sale de foc într-o coloană de vapori și gaze, clar vizibilă la o distanță de până la 150 de kilometri, servește ca un far natural pentru marinari. Un alt far natural este cunoscut pe scară largă printre marinarii din întreaga lume, în America Centralăîn largul coastei El Salvador se află vulcanul Tsalko. Ușor la fiecare 8 minute emite o coloană de fum și cenușă, ridicându-se la 300 de metri. Pe un cer tropical întunecat, este iluminat efectiv de strălucirea purpurie a lavei. Vulcani precum Vezuviul
Cea mai completă imagine a unei erupții este oferită de vulcanii de acest tip. O erupție vulcanică este de obicei precedată de un zgomot subteran puternic care însoțește impacturile și tremurăturile cutremurelor. Gazele sufocante încep să fie eliberate din crăpăturile de pe versanții vulcanului. Selecţie produse gazoase- se intensifică vaporii de apă și diverse gaze (dioxid de carbon, dioxid de sulf, clorhidrat, hidrogen sulfurat și multe altele). Ele sunt eliberate nu numai prin crater, ci și din fumarole (fumarole este un derivat al cuvântului italian „fumo” - fum). Pene de abur împreună cu cenușa vulcanică se ridică la câțiva kilometri în atmosferă. Masele de cenușă vulcanică de culoare gri deschis sau negru, reprezentând bucăți minuscule de lavă solidificată, sunt transportate pe mii de kilometri. Cenușa Vezuviului, de exemplu, ajunge la Constantinopol și America de Nord. Norii negri de cenușă ascund soarele, transformând o zi strălucitoare într-o noapte întunecată. Puternic tensiune electrică de la frecarea particulelor de cenușă și a vaporilor, se manifestă prin descărcări electrice și tunete. Vaporii ridicați la o înălțime considerabilă se condensează în nori, din care se revarsă șiroaie de noroi în loc de ploaie. Din gura vulcanului sunt aruncate nisip vulcanic, pietre de diferite dimensiuni, precum și bombe vulcanice - bucăți rotunjite de lavă înghețate în aer. În cele din urmă, lava apare din craterul vulcanului, care se repezi pe versantul muntelui ca un pârâu de foc.Un vulcan de același tip - Klyuchevskaya Sopka
Așa este transmisă imaginea erupției unui vulcan de acest tip - Klyuchevskaya Sopka din 6 octombrie 1737 (mai multe detalii:), primul explorator rus al Kamchatka, Acad. S. P. Krasheninnikov (1713-1755). A luat parte la expediția din Kamchatka pe când era încă student la Academia Rusă de Științe în 1737-1741.Întregul munte părea o piatră fierbinte. Flăcările, care se vedeau înăuntrul ei prin crăpături, se repezi uneori ca niște râuri de foc, cu un zgomot teribil. În munte se auzea tunete, izbucniri și umflături, parcă de un burduf puternic, din care tremurau toate locurile din apropiere.Un observator modern oferă o imagine de neuitat a erupției aceluiași vulcan în noaptea de Anul Nou 1945:
Un con de flacără ascuțit galben-portocaliu, înalt de un kilometru și jumătate, părea să străpungă norii de gaze care se ridicau într-o masă uriașă din craterul vulcanului până la aproximativ 7000 de metri. Din vârful conului de foc, bombe vulcanice fierbinți au căzut într-un flux continuu. Erau atât de mulți, încât dădeau impresia unui viscol de foc fabulos.Figura prezintă mostre de diverse bombe vulcanice - acestea sunt pâlcuri de lavă care au luat o anumită formă. Aceștia capătă o formă rotundă sau în formă de fus prin rotirea în timpul zborului.
- Bombă vulcanică de formă sferică - o probă din Vezuvius;
- Truss - tuf trahitic poros - specimen de la Eichel, Germania;
- Bombă fusiformă vulcanică formulare de mostre din Vezuviu;
- Lapilli - mici bombe vulcanice;
- Bombă vulcanică încrustă - specimen din sudul Franței.
Tipul peleian de vulcani
Tipul peleian de vulcani prezintă o imagine și mai îngrozitoare. Ca urmare a unei explozii teribile, o parte semnificativă a conului este pulverizată brusc în aer, acoperind lumina soarelui cu o ceață impenetrabilă. Aceasta a fost erupția. De acest tip aparține și vulcanul japonez Bandai-San. Timp de mai bine de o mie de ani a fost considerat dispărut și dintr-o dată, în 1888, o parte semnificativă a conului său de 670 de metri înălțime zboară în aer.
Vulcanul Bandai-san. Trezirea vulcanului dintr-o odihnă îndelungată a fost teribilă: valul de explozie a smuls copaci și a provocat distrugeri groaznice. Rocile atomizate au rămas în atmosferă într-un văl dens timp de 8 ore, ascunzând soarele, iar ziua strălucitoare s-a schimbat noapte întunecată... Nu a existat nicio eliberare de lavă lichidă.Acest tip de erupție vulcanică de tip Peleian se explică prin prezența lavei foarte vâscoase, prevenind eliberarea vaporilor si gazelor acumulate sub acesta.
Forme rudimentare ale vulcanilor
Pe lângă tipurile enumerate, există forme rudimentare de vulcani, când erupția s-a limitat la străpungerea doar a vaporilor și gazelor la suprafața pământului. Acești vulcani rudimentari, numiți „maars”, se găsesc în Germania de Vest, lângă Eifel. Craterele lor sunt de obicei umplute cu apă și, în acest sens, maarele sunt asemănătoare lacurilor, înconjurate de un metereze scăzut de fragmente de rocă aruncate de o explozie vulcanică. Fragmente de rocă umplu, de asemenea, fundul maarului și mai adânc începe lava antică. Cele mai bogate zăcăminte de diamante din Africa de Sud, situate în canale vulcanice antice, par a fi formațiuni asemănătoare maar din natură.Tipul de lavă
În funcție de conținutul de silice, acestea sunt clasificate lave acide și bazice. În primul, valoarea sa ajunge la 76%, iar în cel din urmă nu depășește 52%. Lave acide Se disting prin culoarea lor deschisă și prin greutatea specifică scăzută. Sunt bogate în vapori și gaze, vâscoase și inactive. Când se răcesc, formează ceea ce se numește lavă de bloc.
Lave de bază, dimpotrivă, sunt de culoare închisă, fuzibile, sărace în gaze, au mobilitate mare și greutate specifică semnificativă. Când sunt răcite, sunt numite „lave ondulate”. 
Lava vulcanului Vezuvius
De compozitia chimica lava variază nu numai între vulcani de diferite tipuri, ci și între același vulcan în funcție de perioadele de erupție. Deci, de exemplu, Vezuviu V timpurile moderne revarsă lave de trahit ușoare (acide), în timp ce partea mai veche a vulcanului, așa-numita Somma, este compusă din lave bazaltice grele.Viteza de mișcare a lavei
Medie viteza de mișcare a lavei- cinci kilometri pe oră, dar în unele cazuri lava lichidă s-a deplasat cu o viteză de 30 de kilometri pe oră. Lava vărsată se răcește curând și pe ea se formează o crustă densă, asemănătoare cu zgura. Datorită conductivității termice slabe a lavei, este foarte posibil să mergi pe ea, ca pe gheața unui râu înghețat, chiar și în timp ce fluxul de lavă se mișcă. Cu toate acestea, în interior, lava rămâne la o temperatură ridicată pentru o lungă perioadă de timp: tijele metalice coborâte în fisurile fluxului de lavă de răcire se topesc rapid. Sub crusta exterioară, mișcarea lentă a lavei continuă mult timp - s-a observat într-un flux în urmă cu 65 de ani, în timp ce urme de căldură au fost detectate într-un caz chiar și la 87 de ani de la erupție.Temperatura curgerii lavei
La șapte ani după erupția din 1858, lava Vezuviului încă mai conținea temperatură la 72°. Temperatura inițială a lavei a fost determinată pentru Vezuviu să fie de 800-1000°, iar lava craterului Kilauea (Insulele Hawaii) a fost de 1200°. În acest sens, este interesant de văzut cum doi cercetători de la Stația Vulcanologică Kamchatka au măsurat temperatura unui flux de lavă.Pentru a efectua cercetările necesare, ei au sărit pe crusta în mișcare a fluxului de lavă cu riscul vieții. Aveau cizme de azbest în picioare, care nu conduceau bine căldura. Deși era un noiembrie rece și bătea un vânt puternic, chiar și în cizme de azbest picioarele îmi erau încă atât de fierbinți încât trebuia să stau alternativ pe un picior sau pe altul pentru ca talpa să se răcească măcar puțin. Temperatura crustei de lavă a ajuns la 300°. Cercetători curajoși au continuat să lucreze. În cele din urmă, au reușit să spargă crusta și să măsoare temperatura lavei: la o adâncime de 40 de centimetri de la suprafață era 870°. După ce au măsurat temperatura lavei și au luat o probă de gaz, au sărit în siguranță pe partea înghețată a fluxului de lavă.Datorită conductivității termice slabe a crustei de lavă, temperatura aerului deasupra fluxului de lavă se modifică atât de puțin încât copacii continuă să crească și să înflorească chiar și pe insule mici mărginite de brațe ale unui flux de lavă proaspăt. Revărsarea de lavă are loc nu numai prin vulcani, ci și prin fisuri adânci din scoarța terestră. În Islanda există fluxuri de lavă înghețate între straturi de zăpadă sau gheață. Lava, care umple fisurile și golurile din scoarța terestră, își poate menține temperatura timp de multe sute de ani, ceea ce explică prezența. izvoare termaleîn zonele vulcanice.
Lava este o masă fierbinte, topită de rocă, care este aruncată pe suprafața Pământului în timpul erupțiilor vulcanice. În funcție de specie, lava poate fi lichidă și vâscoasă, de diferite culori și temperaturi.
În esență, un vulcan erupe magma din manta superioara aproximativ la o adâncime de până la 700 km, dar în timpul erupției se răcește, iar gazele sale se evaporă, motiv pentru care își schimbă proprietățile. Când lava se întărește, se formează diverse roci efuzive.
În latină „labes” înseamnă prăbușire sau cădere. De aici cuvântul „lavă” în italianși utilizarea lui în limba rusă.
Tipuri de lavă
Diferiți vulcani erup lavă cu caracteristici diferite.
- Lava carbonatată este cea mai rece și mai lichidă, curgând ca apa. Când erupe, este de culoare neagră sau maro închis, dar când este expus la aer devine mai deschis până când devine aproape alb.
- Lava de siliciu este foarte vâscoasă și din acest motiv uneori îngheață în craterul vulcanului și o umflă. Prin urmare, atunci când erupția este restabilită, are loc o explozie puternică. Lava fierbinte de siliciu este de culoare închisă sau negru-roșu. Curge cu o viteză de câțiva metri pe zi și devine negru după solidificare.
- Lava bazaltică are cea mai ridicată temperatură și este foarte mobilă. Poate curge cu o viteză de 2 m/s, motiv pentru care se poate răspândi într-un strat mic pe zeci de kilometri. Are o culoare galbenă sau galben-roșu.
Ai învățat ce este lava, dar ai citit și articolul
Când vulcanii erup, roci topite fierbinți - magma - se revarsă. În aer, presiunea scade brusc, iar magma fierbe - gazele o părăsesc.
Topitura începe să se răcească. De fapt, doar aceste două proprietăți – temperatura și „carbonatarea” – disting lava de magmă. Pe parcursul unui an, 4 km³ de lavă se revarsă pe planeta noastră, în principal pe fundul oceanelor. Nu atât, pe uscat erau regiuni pline cu un strat de lavă gros de 2 km.
Temperatura inițială a lavei este de 700–1200°C și mai mare. În ea sunt topite zeci de minerale și roci. Acestea includ aproape toate cele cunoscute elemente chimice, dar mai ales siliciu, oxigen, magneziu, fier, aluminiu.
În funcție de temperatură și compoziție, lava are culori, vâscozitate și fluiditate diferite. Fierbinte, este galben strălucitor și portocaliu; se răcește, devine roșu și apoi negru. Se întâmplă ca lumini albastre de sulf arzând să treacă deasupra fluxului de lavă. Și unul dintre vulcanii din Tanzania erupe lavă neagră, care, atunci când este înghețată, devine ca creta - albicioasă, moale și fragilă.
Curgerea lavei vâscoase este lent și curge abia (câțiva centimetri sau metri pe oră). Pe parcurs, în el se formează blocuri de întărire. Încetinesc și mai mult traficul. Acest tip de lavă îngheață în movile. Dar absența dioxidului de siliciu (cuarț) în lavă o face foarte lichidă. Acoperă rapid câmpuri vaste, formează lacuri de lavă, râuri cu o suprafață plană și chiar „cade de lavă” pe stânci. Există puțini pori într-o astfel de lavă, deoarece bulele de gaz o părăsesc cu ușurință.
Ce se întâmplă când lava se răcește?
Pe măsură ce lava se răcește, mineralele topite încep să formeze cristale. Rezultatul este o masă de boabe comprimate de cuarț, mică și altele. Pot fi mari (granit) sau mici (bazalt). Dacă răcirea se desfășoară foarte repede, se obține o masă omogenă, asemănătoare sticlei negre sau verzui închis (obsidian). 
Bulele de gaz lasă adesea multe cavități mici în lava vâscoasă; Așa se formează piatra ponce. Diferite straturi de lavă de răcire curg pe pante cu viteze diferite. Prin urmare, în interiorul fluxului se formează goluri lungi și largi. Lungimea unor astfel de tuneluri ajunge uneori la 15 km.
Lava care se răcește încet formează o crustă tare la suprafață. Încetinește imediat răcirea masei de dedesubt, iar lava continuă să se miște. În general, răcirea depinde de masivitatea lavei, încălzirea inițială și compoziția. Sunt cazuri cunoscute când, chiar și după câțiva ani (!), lava a continuat să se strecoare și ramuri aprinse s-au înfipt în ea. Două fluxuri masive de lavă din Islanda au rămas calde secole după erupție.
Lava de la vulcanii subacvatici se întărește de obicei sub formă de „perne” masive. Datorită răcirii rapide, pe suprafața lor se formează foarte repede o crustă puternică, iar uneori gazele le sparg din interior. Fragmentele se împrăștie pe o distanță de câțiva metri.
De ce este lava periculoasă pentru oameni?
Principalul pericol al lavei este temperatura sa ridicată. Arde literalmente ființe vii și clădiri pe parcurs. Ființele vii mor fără să intre în contact cu ea, din cauza căldurii cu care radiază. Adevărat, vâscozitatea ridicată inhibă debitul, permițând oamenilor să scape și să păstreze obiectele de valoare.
Dar lava lichidă... Se mișcă repede și poate tăia calea spre mântuire. În 1977, în timpul erupției nocturne a Muntelui Nyiragongo în Africa Centrală. Explozia a despicat peretele craterului și lava a țâșnit într-un flux larg. Foarte fluid, s-a repezit cu o viteză de 17 metri pe secundă (!) și a distrus mai multe sate adormite cu sute de locuitori.
Efectul dăunător al lavei este agravat de faptul că deseori poartă nori de gaze toxice eliberate din ea, un strat gros de cenușă și pietre. Acest tip de flux a distrus vechile orașe romane Pompei și Herculaneum. O întâlnire a lavei fierbinți cu un corp de apă poate duce la un dezastru - evaporarea instantanee a unei mase de apă provoacă o explozie. 
În fluxuri se formează crăpături adânci și goluri, așa că trebuie să mergeți cu atenție pe lava rece. Mai ales dacă este sticloasă - marginile ascuțite și resturile dor dureros. Fragmentele de „perne” subacvatice de răcire descrise mai sus pot, de asemenea, răni scafandrii prea curioși.
Oamenii de știință sunt interesați de lavă de mult timp. Compoziția sa, temperatura, viteza de curgere, forma suprafețelor fierbinți și răcite sunt toate subiecte pentru cercetări serioase. La urma urmei, atât fluxurile în erupție, cât și cele înghețate sunt singurele surse de informații despre starea interiorului planetei noastre și ne amintesc constant de cât de fierbinți și agitați sunt aceste interioare. În ceea ce privește lavele antice, care s-au transformat în roci caracteristice, specialiștii le privesc cu un interes deosebit: poate, în spatele reliefului bizar, se ascund secretele catastrofelor la scară planetară.
Ce este lava? Potrivit ideilor moderne, provine dintr-un centru de material topit, care se află în partea superioară a mantalei (geosfera care înconjoară miezul Pământului) la o adâncime de 50-150 km. În timp ce topitura rămâne în adâncime sub presiune ridicată, compoziția sa este omogenă. Apropiindu-se de suprafață, începe să „fierbe”, eliberând bule de gaz care tind în sus și, în consecință, mișcă substanța de-a lungul crăpăturilor din scoarța terestră. Nu orice topitură, altfel cunoscută sub numele de magmă, este destinată să vadă lumina. Același care își găsește drumul la suprafață, revărsându-se în cele mai incredibile forme, se numește lavă. De ce? Nu este complet clar. În esență, magma și lava sunt același lucru. În „lavă” însăși se aude atât „avalanșă”, cât și „prăbușire”, care, în general, corespunde faptelor observate: marginea de față a lavei care curge adesea seamănă cu adevărat cu o prăbușire de munte. Numai că nu sunt pietruite reci care se rostogolesc din vulcan, ci fragmente fierbinți care zboară de pe crusta limbii de lavă.Pe parcursul unui an, 4 km 3 de lavă se revarsă din adâncuri, ceea ce este destul de puțin, având în vedere dimensiunea planetei noastre. Dacă acest număr ar fi semnificativ mai mare, ar începe procesele de schimbări climatice globale, ceea ce s-a întâmplat de mai multe ori în trecut. ÎN ultimii ani Oamenii de știință discută în mod activ următorul scenariu de dezastru la sfârșitul perioadei Cretacice, cu aproximativ 65 de milioane de ani în urmă. Apoi, din cauza prăbușirii finale a Gondwana, în unele locuri magma fierbinte a ajuns prea aproape de suprafață și a erupt în mase uriașe. Aflorimentele sale erau deosebit de abundente pe platforma indiană, care era acoperită cu numeroase falii de până la 100 de kilometri lungime. Aproape un milion de metri cubi de lavă răspândiți pe o suprafață de 1,5 milioane km2. În unele locuri acoperirile au atins o grosime de doi kilometri, ceea ce este clar vizibil din secțiunile geologice ale Podișului Deccan. Experții estimează că lava a umplut zona timp de 30.000 de ani - suficient de repede pentru ca porțiuni mari de dioxid de carbon și gaze care conțin sulf să se separe de topitura de răcire, să ajungă în stratosferă și să provoace o scădere a stratului de ozon. Schimbările climatice dramatice ulterioare au dus la dispariția în masă a animalelor la granița erelor mezozoic și cenozoic. Peste 45% din genurile diferitelor organisme au dispărut de pe Pământ.
Nu toată lumea acceptă ipoteza despre influența fluxului de lavă asupra climei, dar faptele sunt clare: disparițiile globale ale faunei coincid în timp cu formarea câmpurilor de lavă extinse. Deci, acum 250 de milioane de ani, când a avut loc o extincție în masă a tuturor viețuitoarelor, au avut loc erupții puternice în Siberia de Est. Suprafața acoperirilor de lavă a fost de 2,5 milioane km 2, iar grosimea lor totală în regiunea Norilsk a ajuns la trei kilometri.
Sânge negru al planeteiLavele care au provocat astfel de evenimente de amploare în trecut sunt reprezentate de cel mai comun tip de pe Pământ - bazalt. Numele lor indică faptul că s-au transformat ulterior într-o stâncă neagră și grea - bazalt. Lavele bazaltice sunt pe jumătate formate din dioxid de siliciu (cuarț), jumătate din oxid de aluminiu, fier, magneziu și alte metale. Metalele sunt cele care asigură temperatura ridicată a topiturii - mai mult de 1.200°C și mobilitate - fluxul de bazalt curge de obicei cu o viteză de aproximativ 2 m/s, ceea ce, totuși, nu ar trebui să fie surprinzător: aceasta viteza medie alergător. În 1950, în timpul erupției vulcanului Mauna Loa din Hawaii, a fost măsurată cea mai rapidă curgere de lavă: marginea sa anterioară s-a deplasat prin pădure rară cu o viteză de 2,8 m/s. Când poteca este asfaltată, următoarele pâraie curg, ca să spunem așa, în urmărire mult mai repede. Fuziunea, limbile de lavă formează râuri, în mijlocul cărora topirea se mișcă cu viteză mare - 10–18 m/s.
Fluxurile de lavă bazaltică se caracterizează printr-o grosime mică (câțiva metri) și o întindere mare (zeci de kilometri). Suprafața bazaltului care curge cel mai adesea seamănă cu o grămadă de frânghii întinse de-a lungul mișcării lavei. Se numește cuvântul hawaian „pahoehoe”, care, conform geologilor locali, nu înseamnă altceva decât un anumit tip de lavă. Fluxurile bazaltice mai vâscoase formează câmpuri de fragmente de lavă cu unghiuri ascuțite, asemănătoare unor vârfuri, numite și „lave aa” în moda hawaiană.
Lavele bazaltice nu sunt comune doar pe uscat, ele sunt și mai frecvente în oceane. Fundurile oceanelor sunt plăci mari de bazalt cu o grosime de 5-10 kilometri. Potrivit geologului american Joy Crisp, trei sferturi din toate lavele care erup pe Pământ în fiecare an provin din erupții subacvatice. Bazalții curg constant din crestele ciclopice care traversează fundurile oceanelor și marchează limitele plăcilor litosferice. Oricât de lentă este mișcarea plăcilor, aceasta este însoțită de o puternică activitate seismică și vulcanică pe fundul oceanului. Masele mari de topire provenite din faliile oceanului nu permit plăcilor să devină mai subțiri, ele cresc constant.
Erupțiile de bazalt subacvatice ne arată un alt tip de suprafață de lavă. De îndată ce următoarea porțiune de lavă stropește pe fund și intră în contact cu apa, suprafața ei se răcește și ia forma unei picături - o „pernă”. De aici și numele - lavă de pernă, sau lavă de pernă. Lava de pernă se formează ori de câte ori materialul topit intră într-un mediu rece. Adesea, în timpul unei erupții subglaciare, când fluxul se rostogolește într-un râu sau într-un alt corp de apă, lava se solidifică sub formă de sticlă, care imediat izbucnește și se sfărâmă în fragmente asemănătoare plăcilor.
Câmpuri vaste de bazalt (capcane) vechi de sute de milioane de ani ascund forme și mai neobișnuite. Acolo unde capcanele antice ies la suprafață, cum ar fi, de exemplu, în stâncile râurilor siberiene, puteți găsi șiruri de prisme verticale cu 5 și 6 laturi. Aceasta este o separare coloană care se formează în timpul răcirii lente a unei mase mari de topitură omogenă. Bazalt scade treptat în volum și crapă de-a lungul unor planuri strict definite. Dacă câmpul de capcane, dimpotrivă, este expus de sus, atunci în loc de stâlpi, suprafețele apar ca și cum ar fi pavate cu pietre de pavaj gigantice - „pavaje de giganți”. Se găsesc pe multe platouri de lavă, dar cele mai cunoscute sunt în Marea Britanie.
Nici temperatura ridicată, nici duritatea lavei solidificate nu servesc ca un obstacol în calea pătrunderii vieții în ea. La începutul anilor 90 ai secolului trecut, oamenii de știință au descoperit microorganisme care se stabilesc în lava de bazalt care a erupt pe fundul oceanului. De îndată ce topitura se răcește puțin, microbii „roșează” pasajele din ea și stabilesc colonii. Ele au fost descoperite prin prezența în bazalți a anumitor izotopi de carbon, azot și fosfor - produse tipice eliberate de ființele vii.
Cu cât este mai mult silice în lavă, cu atât este mai vâscos. Așa-numitele lave medii, cu un conținut de dioxid de siliciu de 53–62%, nu mai curg la fel de repede și nu sunt la fel de fierbinți ca lavele bazaltice. Temperatura lor variază de la 800 la 900°C, iar viteza de curgere este de câțiva metri pe zi. Vâscozitatea crescută a lavei, sau mai degrabă a magmei, deoarece topirea își dobândește toate proprietățile de bază la adâncime, schimbă radical comportamentul vulcanului. Din magma vâscoasă, este mai dificil să se elibereze bulele de gaz acumulate în ea. La apropierea de suprafață, presiunea din interiorul bulelor din topitură depășește presiunea asupra acestora în exterior și gazele sunt eliberate cu o explozie.
De obicei, se formează o crustă la marginea anterioară a limbii de lavă mai vâscoasă, care se crăpă și se sfărâmă. Fragmentele sunt zdrobite imediat de masa fierbinte care presează în spatele lor, dar nu au timp să se dizolve în ea, ci se întăresc ca cărămizile din beton, formând o rocă cu o structură caracteristică - brecia de lavă. Chiar și după zeci de milioane de ani, brecia de lavă își păstrează structura și indică faptul că o erupție vulcanică a avut loc cândva în acest loc.În centrul Oregonului, SUA, se află vulcanul Newberry, care este interesant datorită lavelor sale de compoziție intermediară. Ultima dată când a fost activ a fost în urmă cu mai bine de o mie de ani, iar în stadiul final al erupției, înainte de a adormi, din vulcan a revărsat o limbă de lavă de 1.800 de metri lungime și aproximativ doi metri grosime, înghețată sub formă de pură. obsidian - sticlă vulcanică neagră. O astfel de sticlă se obține atunci când topitura se răcește rapid fără a avea timp să se cristalizeze. În plus, obsidianul se găsește adesea la periferia unui flux de lavă, care se răcește mai repede. În timp, cristalele încep să crească în sticlă și se transformă într-una dintre rocile acide sau intermediare. De aceea, obsidianul se găsește doar printre produsele de erupție relativ tinere, nu se mai găsește în vulcanicii antici.
De la naibii de degete la fiamme
Dacă cantitatea de silice ocupă mai mult de 63% din compoziție, topitura devine complet vâscoasă și stângace. Cel mai adesea, o astfel de lavă, numită acidă, nu poate curge deloc și se solidifică în canalul de alimentare sau este stoarsă din orificiu sub formă de obeliscuri, „degete ale diavolului”, turnuri și coloane. Dacă magma acidă reușește totuși să ajungă la suprafață și să se reverse, fluxurile sale se mișcă extrem de încet, câțiva centimetri, uneori metri pe oră.
Rocile neobișnuite sunt asociate cu topituri acide. De exemplu, ignimbritele. Când topitura acidă din camera apropiată de suprafață este saturată cu gaze, aceasta devine extrem de mobilă și este evacuată rapid din orificiu de ventilație, apoi, împreună cu tuf și cenușă, se revarsă în depresiunea formată după ejectare - caldera. De-a lungul timpului, acest amestec se întărește și se cristalizează, iar lentilele mari de sticlă închisă ies clar pe fundalul gri al stâncii sub formă de bucăți neregulate, scântei sau flăcări, motiv pentru care sunt numite „fiamme”. Acestea sunt urme ale stratificării topiturii acide când aceasta era încă sub pământ.
Uneori, lava acidă devine atât de saturată cu gaze încât fierbe literalmente și devine piatră ponce. Piatra ponce este un material foarte ușor, cu o densitate mai mică decât cea a apei, așa că se întâmplă ca după erupții subacvatice, marinarii să observe câmpuri întregi de piatră ponce plutitoare în ocean.
Multe întrebări legate de lave rămân fără răspuns. De exemplu, de ce pot curge lave de compoziții diferite din același vulcan, ca, de exemplu, în Kamchatka. Dar dacă în în acest caz, Există ipoteze cel puțin convingătoare, atunci apariția lavei carbonatice rămâne un mister complet. Acesta, format pe jumătate din carbonați de sodiu și potasiu, este în prezent erupt de singurul vulcan de pe Pământ - Oldoinyo Lengai din nordul Tanzaniei. Temperatura de topire este de 510°C. Aceasta este cea mai rece și mai lichidă lavă din lume, curge de-a lungul solului ca apa. Culoarea lavei fierbinți este neagră sau maro închis, dar după doar câteva ore de expunere la aer, topitura de carbonat devine mai deschisă, iar după câteva luni devine aproape albă. Lavele carbonatate înghețate sunt moi și fragile și se dizolvă ușor în apă, motiv pentru care geologii nu găsesc urme de erupții similare în vremurile străvechi.Lava joacă un rol cheie într-una dintre cele mai presante probleme ale geologiei - ceea ce încălzește interiorul Pământului. Din această cauză, în manta apar buzunare de material topit, care se ridică în sus și se topesc scoarta terestrași dau naștere vulcanilor? Lava este doar o mică parte a unui proces planetar puternic, ale cărui izvoare sunt ascunse adânc în subteran.