что такое магматический очаг

Что такое вулкан и почему он извергается

Активный вулкан: Freepick

О том, что такое вулкан, люди задумывались с древности. Сегодня уже можем научно объяснить это одновременно грозное и чарующее явление. Ученые выяснили, как и почему образуются вулканы, как они работают. Эти знания помогают предсказывать извержения и спасать тысячи людей.

Что такое вулкан

Вулканические извержения с древних времен привлекали внимание людей. Они стремились объяснить это грозное явление:

Для современного человека вулканизм перестал быть загадочным явлением. Ученые-вулканологи, которые занимаются подробными исследованиями в этой области, знают все о вулканах. Они-то и объясняли, что вулкан — это гора, которая расположена над каналом или трещиной в земной коре.

Обычно вулкан имеет конусообразную или куполообразную форму с кратером (впадиной в форме воронки) на вершине. Большую часть своей жизни он спит, а когда «просыпается», то случается извержение. Рассмотрим процесс образования и структуру вулкана подробнее.

Возникновение вулканов стало возможным благодаря особенностям нашей планеты:

Таким образом, литосфера погружена в мантию и очень медленно перемещается в ней из-за постоянного движения последней. Так как каменная оболочка не сплошная, отдельные ее части (плиты) периодически сталкиваются и наползают друг на друга. Так формируются горы и вулканы.

Грозный вулкан: Freepick

Если часть плиты, оказавшаяся под другой плитой, постепенно погрузится в мантию и начнет плавиться, то получится магма. Так называют густую массу расплавленной породы, в которой содержатся газы и пары воды.

Так как магма легче, чем все, что ее окружает, она начинает медленно подниматься на поверхность и накапливается в магматическом очаге, расположенном в месте столкновения плит.

Все это вместе и представляет собой части вулкана. Снаружи он выглядит как обычная гора, а внутри постепенно накапливает магму, которая однажды вырвется на поверхность мощным извержением.

Почему происходит извержение вулкана

Интересно, когда и почему происходит извержение вулкана? Подскажем.

Причины

Причины этого впечатляющего события связаны с поведением раскаленной магмы, а именно:

Процесс извержения также связан с дегазацией магмы. В жизни подобная ситуация происходит, когда мы открываем бутылку с газированными напитками (лимонад, кока-кола, квас, шампанское).

Обычно слышим хлопок и видим дымок или пену, которые появляются из горлышка. Это и есть процесс выхода наружу газа, то есть дегазация. Если же такую бутылку до открывания трясти или нагревать, то произойдет выброс мощной струи. В случае неплотно закрытой бутылки, пробка легко выскочит под ее давлением.

Точно так же под давлением живет и магма в своем очаге. Найдя место, где земная кора «закрыта неплотно», она вырывается наружу, вышибая «пробку» вулкана. Чем сильнее последний был закрыт, тем мощнее окажется извержение.

Пока магма поднимается наверх, газы и водяной пар ее покидают и образуется лава. Газы в составе магмы горючие, то есть легко воспламеняются и взрываются. Все эти процессы наблюдаем, когда происходит извержение.

Иногда получается так, что магма находит легкий выход и лава спокойно вытекает наружу без взрыва. Выглядит это так, словно кипящая каша булькает и выливается из кастрюли. Может случиться и так, что у магмы не хватит сил оказаться на поверхности, тогда она будет застывать в глубинах. И на этом месте будет обычная гора, а не вулкан.

Жерло вулкана: Freepick

Как извергается вулкан

Процесс можно описать так:

Информация о вулканах говорит, что они могут «молчать» столетия и даже тысячелетия. Но такие спящие вулканы все равно остаются опасными, так как у них внутри идут процессы, описанные выше.

Самые известные вулканы

Поток застывающей лавы: Freepick

На нашей планете есть и действующие вулканы, и потухшие вулканы, но какие из них самые известные? Есть популярные и необычные вулканы. О десяти таких уникальных объектах расскажем детальнее.

Эйяфьядлайёкюдль

Этот трудновыговариваемый гигант расположился в Исландии. В 2010 году он стал известен на весь мир, когда его вулканический пепел и пар послужили причиной отмены множества авиарейсов и остановили работу крупных аэропортов.

Этот деятельный сицилийский вулкан известен более 200 извержениями. Примерно раз в 150 лет Этна просыпается, и тогда случаются сильные извержения.

Когда в 1928 году раскаленная лава застыла прямо перед католической процессией, Этна была признана символом острова. Пока она спит, местные жители устраивают на ней фестивали блюза.

Невадо-дель-Руис

К сожалению, не всегда люди верят предупреждениям ученых об опасности извержения. Так случилось 13 ноября 1985 года с колумбийском вулканом Невадо-дель-Руис, который ожил и в результате извержения стер с лица Земли город Армеро. Раскаленная лава прошло 50 км всего за 10 минут и унесла жизни более 20 тысяч жителей.

Кракатау

Индонезия считается страной вулканов, а самый известный из них — Кракатау. Он ожил 15 августа 1883 года. Ударная волна после его извержения семь раз обошла вокруг земного шара и стала причиной гигантского цунами, которое уничтожило 295 городов на Яве и Суматре.

Везувий

Итальянский вулкан высотой 1281 м расположился рядом с Неаполем. Он до сих пор действует и считается одним из самых опасных в мире. Сильно извергался этот вулкан более 80 раз.

Самым известным стало происшествие 24 августа 79 года — извержение уничтожило Помпею. Последний раз вулкан оживал в 1944 году.

Льюльяйльяко

Этот южноамериканский действующий вулкан высотой 6739 м самый высокий в мире. У него есть вечная ледяная шапка, а рядом находится пустыня Атакама. Также на вулкане часто находят ценные объекты археологи.

Фудзияма

Японская Фудзияма считается действующим, но малоактивным вулканом. В последний раз она оживала в начале XVIII века. Сегодня она больше известна своей красотой.

Теперь вы знаете не только, что такое вулкан, но и как он живет. Эта грозная природная сила способна на многое, но людям удается с ней справляться. Внутри каждого вулкана постепенно накапливается магма, ученые следят за этими процессами и предупреждают о возможном извержении, до начала которого надо провести эвакуацию людей из близлежащих городов.

Уникальная подборка новостей от нашего шеф-редактора

Источник

Динамика магматических очагов

Магма поднимается через трещины из-под земной коры, потому что она менее плотная, чем окружающая порода. Когда магма не может найти путь вверх, она скапливается в магматическом очаге. Эти камеры обычно создаются с течением времени путем последовательных горизонтальных или вертикальных нагнетаний магмы. Приток новой магмы вызывает реакцию уже существующих кристаллов и повышение давления в очаге.

Другой эффект охлаждения камеры заключается в том, что затвердевающие кристаллы высвобождают газ (в первую очередь пар ), растворенный ранее, когда они были жидкими, вызывая повышение давления в камере, возможно, достаточно, чтобы вызвать извержение. Кроме того, удаление компонентов с более низкой температурой плавления будет иметь тенденцию делать магму более вязкой (за счет увеличения концентрации силикатов ). Таким образом, стратификация магматического очага может привести к увеличению количества газа в магме вблизи вершины очага, а также сделать эту магму более вязкой, что потенциально может привести к более взрывному извержению, чем было бы в случае, если бы очаг не расслаиваться.

Если при извержении вулкана магма не выйдет на поверхность, она будет медленно остывать и кристаллизоваться на глубине, образуя интрузивное магматическое тело, например, состоящее из гранита или габбро (см. Также плутон ).

Часто вулкан может иметь глубокую магматическую камеру на многие километры вниз, которая образует более мелкую камеру около вершины. Расположение магматических очагов может быть нанесено на карту с помощью сейсмологии : сейсмические волны от землетрясений движутся медленнее через жидкую породу, чем через твердую, что позволяет измерениям точно определять области медленного движения, которые идентифицируют магматические очаги.

Источник

Процесс образования магматических пород и их применение

Понятие магмы

Магма – сложный состав химических соединений и элементов, в том числе и газов. По происхождению его относят к метаморфическим горным породам. Эти породы возникают при влиянии на магматические породы высоких температур и давления. Эти породы различают на интрузивные, то есть застывшие в толще земной коры (гранит), и эффузивные, излившиеся на поверхность земли (базальт).

Выход магмы на поверхность земли.

Как образуется магматические горные породы?

Главным производителем веществ из глубин на поверхность Земли являются вулканы. В процессе извержения, расплавленное вещество недр земли выходит на поверхность и застывает. Магма может подниматься вверх по трещинам в земной коре и застывать на некоторой глубине, не достигая земной поверхности. Больше всего в земной коре таких магматических горных пород, как гранит и базальт.

Схема выхода магмы на поверхность земли

Что происходит с магмой на поверхности земли?

Вырвавшись на поверхность, магма попадает в царство кислорода, углекислого газа и воды, с которыми идет постоянная разрушительная химическая работа. Она совершается очень медленно и не видна человеческому глазу. Самое активное влияние ледники, реки, ветер, мороз и солнце. Под влиянием этих природных сил эти породы начинают разрушаться и превращаться в обломки и переноситься в другое место. Горные реки способны переносить тяжелые камни. Текущие воды подобны скульптору, которые кропотливо превращают крупные обломки пород в валуны, затем в гальку, песок и ил. Мелкие частицы разрушенной породы уносятся ветрами и реками в озера мировые океаны, где они накапливаются и постепенно уплотняются. Например, для образования кварцевых зерен гранита потребуется около миллиона лет. Горные породы, которые накапливались на поверхности земли, называют осадочными. По сравнению с другими горными породами осадочные породы более мягкие и легче поддаются разрушению. Из этих пород образуется большая часть строительных материалов – известняк, песок, галька, глина, щебень.

Продукты получаемые из застывшей магмы и горных пород.

Источник

Магматическая камера

Динамика магматических очагов [ править ]

Магма поднимается через трещины из-под земной коры, потому что она менее плотная, чем окружающая порода. Когда магма не может найти путь вверх, она скапливается в магматическом очаге. Эти очаги обычно создаются с течением времени [4] [5] путем последовательных горизонтальных [6] или вертикальных [7] нагнетаний магмы. Приток новой магмы вызывает реакцию уже существующих кристаллов [8], и давление в очаге увеличивается.

Другой эффект охлаждения камеры заключается в том, что затвердевающие кристаллы высвобождают газ (в первую очередь пар ), растворенный ранее, когда они были жидкими, вызывая повышение давления в камере, возможно, достаточно, чтобы вызвать извержение. Кроме того, удаление компонентов с более низкой температурой плавления будет иметь тенденцию делать магму более вязкой (за счет увеличения концентрации силикатов ). Таким образом, стратификация магматического очага может привести к увеличению количества газа внутри магмы вблизи верха очага, а также сделать эту магму более вязкой, что потенциально может привести к более взрывному извержению, чем было бы в случае, если бы очаг не расслаиваться.

Если при извержении вулкана магма не выйдет на поверхность, она будет медленно остывать и кристаллизоваться на глубине с образованием интрузивного магматического тела, например, состоящего из гранита или габбро (см. Также плутон ).

Часто у вулкана может быть глубокая магматическая камера на много километров вниз, которая образует более мелкую камеру около вершины. Расположение магматических очагов может быть нанесено на карту с помощью сейсмологии : сейсмические волны от землетрясений движутся медленнее через жидкую породу, чем твердую, что позволяет измерениям точно определять области медленного движения, которые идентифицируют магматические очаги. [12]

Источник

Что такое вулканы

Вулканом называют геологическое образование, через которое на поверхность поступает материал из магматического очага. Это лава, вулканический пепел, горячие газы. По активности выделяются действующие, спящие и потухшие вулканы.

Строение вулкана

Обычно вулкан представляют конусом, из вершины которого вырываются клубы дыма и пламя. Составными элементами любого вулкана являются: очаг, жерло, кратер. Схематически строение вулкана может быть представлено рисунком ниже.

Различают несоклько типов вулканов:

Вулканическая постройка разбита многочисленными кольцевыми или радиальными трещинами, где на ответвлениях от основного жерла возникают боковые или паразитические, менее мощные вулканы.

В случае обрушения стенок кратера или разрушения вершины образуются впадины различной глубины овальной формы – кальдеры.

Состав лавы

Магма, вышедшая на поверхность называется лавой. Материал из магматического очага, попадая на поверхность, теряет газы из-за резкого падения давления, поэтому вулканические породы часто пористые.

По химическому составу лавы и горные породы, образующиеся из них, делятся на несколько типов:

Приведены наиболее распространенные горные породы, принадлежащие перечисленным группам.

Базальтовая лава имеет температуру до 1200°С, поэтому легко изливается и растекается по поверхности. Липаритовая лава с температурой около 700°С вязкая, двигается медленно, выталкивается на поверхность с трудом, часто закупоривает жерло. Андезитовая лава по особенностям извержения близка к липаритам, но описаны случаи стекания лавы по склону вулкана.

Кроме лавы на поверхность выбрасывается вулканический пепел и бомбы. Вулканический пепел состоит из мелких остроугольных обломков вулканической породы. Вулканические бомбы – это более крупные обломки, часто округлой, каплевидной или неправильной формы.

Форма вулканов

Форма вулканического сооружения связана с составом лавы. По форме вулканы делятся на щитовые, купольные, слоистые, шлаковые конусы, смешанные.

Типы извержений

Извержения вулканов происходили в древности, продолжаются до сегодняшнего дня. Сохранились записи Плиния Младшего об извержении Везувия и гибели ближайших городов в 79 г. н. э.

Сопутствующие явления

Извержения вулканов, особенно сильные, сопровождаются различными явлениями.

Считается, что переполнение магматической камеры газонасыщенным расплавом вызывает напряжение в окружающих горных породах и, как следствие, землетрясение небольшой магнитуды. Такие землетрясения называются предвестниками извержения. Глубина гипоцентра предвестников может оставаться неизменной или смещаться к поверхности. Возможны 2 варианта: через 2-3 месяца начинается извержение или вулкан «засыпает» на неопределенное время.

Часть извержений произошли после сильных землетрясений в общем регионе. Так, в 1990 году на Филлипинских островах случилось землетрясение силой 7,7 балла, за ним через некоторое время последовало извержение вулкана Пинатубо. Такая же закономерность наблюдается в деятельности чилийских вулканов.

После прекращения вулканической деятельности магматический очаг может долгое время быть в разогретом состоянии. В этом случае в областях древнего вулканизма наблюдаются фумаролы, выбросы горячей воды, смешанной с паром (гейзеры), термальные источники, небольшие грязевые вулканы.

Области активного вулканизма

В настоящее время главенствует теория о перемещении литосферных плит по пластичному веществу мантии, где происходят конвекционные явления. Восходящие мантийные потоки поднимают раскаленный материал, охладившиеся массы опускаются. В результате конвекции литосферные плиты двигаются относительно друг друга.

В зонах расхождения плит (срединно-океанические хребты) наблюдается базальтовый вулканизм гавайского типа с наращиванием океанической коры.

В зонах сближения плит (субдукция) происходит продвижение океанической плиты под континентальную. Вдоль зон субдукции формируются вулканические островные дуги (Курильские острова), береговые хребты с многочисленными вулканами (Анды, Кордильеры). Вулканизм андезитовый плинианского типа.

Внутри литосферных плит располагаются горячие точки, где к поверхности поднимаются горячие потоки из мантии и проплавляют океаническую кору. В таких местах формируются острова разного возраста с постоянно действующими вулканами гавайского типа (Гавайские острова).

Человек и вулканы

Вулканизм – опасное природное явление, поэтому предпринимаются попытки предсказания извержений. Производятся наблюдения за температурным режимом почвы и уровнем ее поверхности, фиксируются мелкие землетрясения предвестники, анализируется содержание радона и гелия, выделяющегося из трещин. Одновременно производятся аналогичные наблюдения в районе постоянно действующих вулканов (Камчатка, Курильские острова, Индонезия).

Предлагаются способы защиты населения. В Исландии медленные лавы поливают холодной водой, стремясь ускорить ее застывание. В Индонезии на пути грязевых потоков строятся дамбы. При выпадении раскаленного пепла защититься невозможно, осуществляется эвакуация населения. При выбросе большого объема пепла прекращается авиационное сообщение.

Вулканическое тепло прогревает подземные воды, которые используют для обогрева домов (Исландия), выработки электроэнергии (Камчатка).

Источник