Vulkan. Što je Vulcan? geografsko obilježje

Magmatizam je skup procesa i pojava povezanih s djelovanjem magme. Magma je vatreno-tekuća prirodna obično silikatna talina obogaćena hlapljivim komponentama (H 2 O, CO 2 , CO, H 2 S, itd.). Niskosilikatne i nesilikatne magme su rijetke. Kristalizacija magme dovodi do stvaranja magmatskih (magmatskih) stijena.

Stvaranje magmatskih talina nastaje kao rezultat taljenja lokalnih područja plašta ili zemljine kore. Većina centara taljenja nalazi se na relativno malim dubinama u rasponu od 15 do 250 km.

Postoji nekoliko razloga za topljenje. Prvi razlog povezan je s brzim dizanjem vruće plastične dubinske tvari iz područja visokih u područje nižih tlakova. Smanjenje tlaka (u nedostatku značajne promjene temperature) dovodi do početka taljenja. Drugi razlog je povezan s povećanjem temperature (u nedostatku promjene tlaka). Razlog zagrijavanja stijena obično je prodor vruće magme i strujanje fluida koje ih prati. Treći razlog povezan je s dehidracijom minerala u dubokim zonama zemljine kore. Voda, koja se oslobađa tijekom raspadanja minerala, naglo (za desetke - stotine stupnjeva) smanjuje temperaturu početka topljenja stijena. Dakle, počinje topljenje zbog pojave slobodne vode u sustavu.

Tri razmatrana mehanizma stvaranja taline često se kombiniraju: 1) podizanje astenosferske tvari u područje niskog tlaka dovodi do početka njezinog otapanja - 2) formirana magma prodire u litosferski plašt i donju koru, što dovodi do djelomično taljenje stijena koje ih čine - 3) podizanje talina u manje duboke zone kore, gdje su prisutni minerali koji sadrže hidroksil (liskuni, amfiboli), dovodi, pak, do taljenja stijena tijekom ispuštanja od vode.

Govoreći o mehanizmima nastanka taline, treba napomenuti da se u većini slučajeva ne događa potpuno, već samo djelomično taljenje supstrata (stijena koje se tope). Rezultirajuće središte taljenja je čvrsta stijena probijena kapilarama ispunjenim talinom. Daljnja evolucija komore povezana je ili s istiskivanjem te taline ili s povećanjem njenog volumena, što dovodi do stvaranja "magmatske kaše" - magme zasićene vatrostalnim kristalima. Dostizanjem 30-40% volumena taline ova smjesa dobiva svojstva tekućine i istiskuje se u područje nižih tlakova.

Pokretljivost magme određena je njezinom viskoznošću koja ovisi o kemijskom sastavu i temperaturi. Najnižu viskoznost imaju dubinske magme plašta, koje imaju visoku temperaturu (do 1600-1800 0 C u vrijeme nastanka) i sadrže malo silicija (SiO 2). Najveća viskoznost svojstvena je magmama koje su nastale taljenjem materijala gornje kontinentalne kore tijekom dehidracije minerala: nastaju na temperaturi od 700-600 0 C i maksimalno su zasićene silicijevim dioksidom.

Talina istisnuta iz intergranularnih pora filtrira se prema gore brzinom od nekoliko centimetara do nekoliko metara godišnje. Ako se značajne količine magme unesu duž pukotina i rasjeda, stopa njihovog porasta je mnogo veća. Prema izračunima, brzina dizanja nekih ultrabazičnih magmi (čije je izlijevanje na površinu dovelo do stvaranja rijetkih efuzivnih ultrabazičnih stijena - komatiita) dosegla je 1-10 m/s.

Obrasci evolucije magme i formiranje magmatskih stijena

Sastav i značajke stijena nastalih iz magme određeni su kombinacijom sljedećih čimbenika: početni sastav magme, procesi njezine evolucije i uvjeti kristalizacije. Sve magmatske stijene podijeljene su u 6 redova prema kiselosti silicija:

Magmatske taline potječu iz plašta ili nastaju kao posljedica taljenja stijena u zemljinoj kori. Kao što je poznato, kemijski sastav plašta i kore je različit, što prvenstveno određuje razlike u sastavu magmi. Magme koje nastaju taljenjem stijena plašta, kao i same stijene, obogaćene su bazičnim oksidima - FeO, MgO, CaO, stoga takve magme imaju ultrabazični i bazični sastav. Tijekom njihove kristalizacije nastaju ultrabazične, odnosno bazične magmatske stijene. Magme koje nastaju taljenjem stijena kore osiromašenih bazičnim oksidima, ali oštro obogaćenih silicijevim dioksidom (tipični kiseli oksid) imaju kiseli sastav; pri njihovoj kristalizaciji nastaju kisele stijene.

Međutim, primarne magme tijekom evolucije često prolaze kroz značajne promjene sastava povezane s procesima kristalizacijske diferencijacije, segregacije i hibridizma, čime nastaju različite magmatske stijene.

kristalizacijska diferencijacija. Kao što je poznato, prema Bowenovoj seriji, ne kristaliziraju svi minerali istovremeno - olivini i pirokseni prvi se odvajaju od taline. Imajući veću gustoću od zaostale taline, ako viskoznost magme nije prevelika, talože se na dno magmatske komore, što sprječava njihovu daljnju reakciju s talinom. U tom će se slučaju zaostala talina razlikovati po kemijskom sastavu od izvorne (jer su neki od elemenata uključeni u sastav minerala) i obogaćena hlapljivim komponentama (ne ulaze u minerale rane kristalizacije). Posljedično, minerali rane kristalizacije u ovom slučaju čine jednu stijenu, a preostala magma će formirati druge, različite po sastavu, stijene. Procesi kristalizacijske diferencijacije tipični su za bazične taline; Taloženje femičnih minerala dovodi do raslojavanja u magmatskoj komori: njezin donji dio poprima ultramafični sastav, a gornji bazični. Pod povoljnim uvjetima, diferencijacija može dovesti do oslobađanja malog volumena felzične taline iz primarne mafične magme (što je proučavano na primjeru smrznutih jezera Alae lave na Havajskim otocima i vulkana na Islandu).

Segregacija je proces razdvajanja magme s padom temperature u dvije taline koje se međusobno ne miješaju s različitim kemijskim sastavom (u opći pogled tijek ovog procesa može se prikazati kao proces odvajanja vode i ulja iz njihove smjese). Sukladno tome, iz odvojenih magmi kristalizirat će se stijene različitog sastava.

hibridizam ("hybrida" - mješavina) je proces miješanja magmi različitog sastava ili asimilacije matičnih stijena magmom. U interakciji sa stijenama domaćinima različitog sastava, hvatanjem i obradom njihovih fragmenata, magmatska se talina obogaćuje novim komponentama. Proces taljenja ili potpune asimilacije stranog materijala magmom označava se pojmom asimilacija ("assimillato" - asimilacija). Na primjer, interakcija mafičnih magmi s felzičnim zidnim stijenama proizvodi hibridne stijene srednjeg sastava. Ili, obrnuto, intruzija silicijeve magme u stijene bogate bazičnim oksidima također može dovesti do stvaranja intermedijarnih stijena.

Također treba uzeti u obzir da se tijekom evolucije taline gore navedeni procesi mogu kombinirati.

Štoviše, može nastati magma istog kemijskog sastava različite pasmine . Razlog tome su različiti uvjeti kristalizacije magme, a prije svega dubina.

Prema uvjetima dubine nastanka (ili na temelju facijesa), magmatske stijene se dijele na intruzivne, ili dubinske, i efuzivne, ili eruptirane stijene. intruzivne stijene nastaju tijekom kristalizacije magmatske taline na dubini u slojevima stijena; Ovisno o dubini formiranja, dijele se na dva facijesa: 1) abisalne stijene formirana na znatnoj dubini (nekoliko km), i 2) hipobisal, koji su nastali na relativno maloj dubini (oko 1-3 km). efuzivne stijene nastaju kao rezultat skrućivanja lave izlivene na površinu ili dno oceana.

Tako se razlikuju sljedeći glavni facijesi: abisalni, hipobisalni i efuzivni. Uz tri navedena facijesa postoje i subvulkanski I vena pasmine. Prvi od njih nastaju u uvjetima blizu površine (do nekoliko stotina metara) i vrlo su slični efuzivnim stijenama; potonji su bliski hipobisalu. Efuzivne stijene često prate piroklastičan formacije koje se sastoje od fragmenata efuziva, njihovih minerala i vulkanskog stakla.

Crtež – facijes

Značajne razlike u prirodi manifestacije magmatskih procesa u dubinskim i površinskim uvjetima dovode do potrebe razlikovanja intruzivnih i efuzijskih procesa.

Intruzivni magmatizam

Intruzivni procesi povezani su s nastankom i kretanjem magme ispod površine Zemlje. Magmatske taline nastale u dubinama Zemlje imaju manju gustoću od okolnih čvrstih stijena i, budući da su pokretne, prodiru u gornje horizonte. Proces intruzije magme naziva se upadanje (od "intrusio" - implementacija). Ako se magma skrutne prije nego što stigne na površinu (među stijenama domaćinima), tada nastaju intruzivna tijela. U odnosu na stijene domaćine, intruzije se dijele na suglasnici(suglasno) i neistomišljenici(proturječan). Prvi leže u skladu s matičnim stijenama, ne prelazeći granice svojih slojeva; potonji imaju sekantne kontakte. Prema obliku razlikujemo više varijanti intruzivnih tijela.

Suglasnički oblici intruziva uključuju sill, lopolith, laccolith i druge manje uobičajene. Silla su konformna pločasta intruzivna tijela nastala u uvjetima rastezanja zemljine kore. Njihova debljina kreće se od nekoliko desetaka cm do stotina metara.Intruzija velikog broja pragova u slojeviti sloj formira nešto poput slojevitog kolača. Istodobno, kao rezultat erozije, jake magmatske stijene u reljefu tvore "stepenice" ( Engleski "prag" - prag). Takvi višeslojni pragovi sastavljeni od mafičnih stijena rasprostranjeni su na Sibirskoj platformi (kao dio Tunguske sineklize), na Hindustanu (Dekan) i drugim platformama. lopolites- To su velika konsonantna intruzivna tijela u obliku tanjura. Debljina lopolita doseže stotine metara, a promjer desetke kilometara. Najveći je Bushveld u Južnoj Africi. Nastala u uvjetima tektonskog širenja i slijeganja. Lakoliti- suglasničko nametljivo tijelo gljivastog oblika. Krov lakolita ima konveksan lučni oblik, potplat je obično vodoravan. Provale Henry Mountains u Sjevernoj Americi klasičan su primjer. Nastaju u uvjetima značajnog pritiska intruzije magme na slojevite domaćinske stijene. To su plitke intruzije, budući da u dubokim horizontima pritisak magme ne može nadvladati pritisak snažnih slojeva gornjih stijena.

Najčešće nesukladnosti uključuju nasipe, žile, štokove i batolite. Dike- diskontinuirano intruzivno tijelo pločastoga oblika. Nastaju u hipobisalnim i subvulkanskim uvjetima kada se magma nalazi duž rasjeda i pukotina. Kao rezultat egzogenih procesa, okolni sedimentni nasipi uništavaju se brže od nasipa koji se u njima pojavljuju, zbog čega potonji u reljefu nalikuju uništenim zidovima ( naziv s engleskog "dika", "dika" - pregrada, zid od kamena). vene nazivaju se mala sječna tijela nepravilnog oblika. Zaliha (od njega. "Stock" - štap, prtljažnik) je neusklađeno intruzivno stupčasto tijelo. Najveći upadi su batoliti, uključuju intruzivna tijela s površinom većom od 200 km 2 i debljinom od nekoliko km. Batoliti se sastoje od kiselih ponornih stijena nastalih otapanjem zemljine kore u područjima planinske izgradnje. Važno je napomenuti da granitoidi koji čine batolite nastaju i kao rezultat taljenja primarnih sedimentnih "sijalnih" stijena (S-graniti), i tijekom taljenja primarnih magmatskih, uključujući osnovne "femske" stijene (I-graniti ). Ovo je olakšano preliminarnom obradom izvornih stijena (supstrata) dubinskim tekućinama, koje u njih unose lužine i silicij. Magme nastale kao rezultat topljenja velikih razmjera mogu kristalizirati na mjestu svog nastanka, stvarajući autohtone intruzije, ili upadati u domaćinske stijene - alohtone intruzije.

Sva velika duboka intruzivna tijela (batoliti, štokovi, lopoliti itd.) često se spajaju pod opći pojam plutoni. Njihove manje grane zovu se apofize.

Oblici pojave intruzivnih tijela

U interakciji sa stijenama domaćinima ("okvir"), magma ima toplinski i kemijski učinak na njih. Zona promjene u pritkontaktnom dijelu nosivih stijena se buši egzokontakt. Debljina takvih zona može varirati od nekoliko cm do desetaka kilometara, ovisno o prirodi stijena domaćina i zasićenosti magme tekućinama. Intenzitet promjena također može značajno varirati: od dehidracije i blagog zbijanja stijena do potpune zamjene izvornog sastava novim mineralnim paragenezama. S druge strane, sama magma mijenja svoj sastav. To se najintenzivnije događa u rubnim dijelovima intruzije. Zona promijenjenih magmatskih stijena u rubnom dijelu intruzije naziva se endokontakt zona. Endokontaktne zone (facijes) karakteriziraju ne samo promjene u kemijskom (i, kao rezultat, mineralnom) sastavu stijena, već i razlike u strukturnim i teksturnim značajkama, ponekad zasićenosti ksenoliti(zarobljene inkluzijama magme) domaćinskih stijena. Prilikom proučavanja i kartiranja teritorija unutar kojih je spojeno nekoliko intruzivnih tijela, od velike je važnosti točna identifikacija faza i facijesa. Svaki faza implementacije su magmatska tijela nastala prodorom jednog dijela magme. Tijela koja pripadaju različitim fazama prodiranja razdvojena su sekantima. Raznolikost facijesa može se povezati ne samo s prisutnošću nekoliko faza, već i s formiranjem endokontaktnih zona. Za endokontaktni facijes karakteristična je prisutnost postupnih prijelaza između stijena (zbog smanjenja utjecaja domaćinskih stijena s udaljenošću od kontakta), a ne oštrih granica.

Vulkanski procesi

Taline i plinovi koji se oslobađaju u utrobi planeta mogu doći do površine, što dovodi do vulkanska erupcija- proces ulaska užarenih ili vrućih čvrstih, tekućih i plinovitih vulkanskih proizvoda na površinu. Izlazni otvori kroz koje vulkanski proizvodi ulaze na površinu planeta nazivaju se vulkani (Vulkan je bog vatre u rimskoj mitologiji.). Ovisno o obliku ispusta, vulkani se dijele na pukotinske i središnje. Vulkani s pukotinama, ili linearni tip imaju izlaz u obliku proširene pukotine (rasjeda). Erupcija se događa duž cijele pukotine ili u pojedinim dijelovima. Takvi su vulkani ograničeni na zone širenja litosferne ploče, gdje kao rezultat istezanja litosfere nastaju duboki rasjedi duž kojih se unose bazaltne taline. Aktivne zone rastezanja su područja srednjooceanskih grebena. Vulkanski otoci Islanda, koji predstavljaju izlaz Srednjoatlantskog grebena iznad površine oceana, jedan su od vulkanski najaktivnijih dijelova planeta; ovdje se nalaze tipični raspuklinski vulkani.

Kod vulkana centralnog tipa erupcija se događa kroz dovodni kanal sličan cijevi - usta- prolaz iz vulkanske komore na površinu. Gornji dio otvora koji se otvara prema površini naziva se krater. Sekundarni izlazni kanali mogu se granati od glavnog otvora duž pukotina, stvarajući bočne kratere. Vulkanski proizvodi koji dolaze iz kratera tvore vulkanske strukture. Često se pojam "vulkan" shvaća kao brdo s kraterom na vrhu, formirano od proizvoda erupcije. Oblik vulkanskih struktura ovisi o prirodi erupcija. S mirnim izljevima tekuće bazaltne lave, ravna štitasti vulkani. U slučaju erupcije viskoznijih lava i (ili) izbacivanja krutih produkata nastaju vulkanski stošci. Formiranje vulkanske strukture može nastati kao rezultat jedne erupcije (takvi se vulkani nazivaju monogeni), ili kao rezultat višestrukih erupcija (vulkani poligenski). Nazivaju se poligeni vulkani izgrađeni od izmjeničnih tokova lave i rastresitog vulkanskog materijala stratovulkani.

Drugi važan kriterij za klasifikaciju vulkana je njihova razina aktivnosti. Prema ovom kriteriju vulkani se dijele na:

1. Trenutno- izbijanje ili emitiranje vrućih plinova i voda u zadnjih 3500 godina (povijesno razdoblje);
2. potencijalno aktivan- Holocenski vulkani koji su eruptirali prije 3500-13500 godina;
3. uvjetno izumrle vulkani koji nisu pokazali aktivnost u holocenu, ali su zadržali svoje vanjske oblike (mlađi od 100 tisuća godina);
4. izumro- Vulkani, značajno prerađeni erozijom, oronuli, neaktivni tijekom zadnjih 100 tisuća godina.

Shematski prikazi središnjeg (gore) i štitastog (dolje) vulkana (prema Rastu, 1982.)

Produkti vulkanskih erupcija dijele se na tekuće, čvrste i plinovite.

čvrste erupcije predstavili piroklastične stijene (od grčkog "ryg" - vatra i "klao" - lomim, lomim) - klastične stijene nastale kao rezultat nakupljanja materijala izbačenog tijekom vulkanskih erupcija. Podijeljen u endoklastitis, nastao tijekom prskanja i skrućivanja lave, i egzoklastiti nastao kao rezultat drobljenja pretkoklastičnih stijena nastalih ranije. Prema veličini krhotina dijele se na vulkanske bombe, lapile, vulkanski pijesak i vulkansku prašinu. Vulkanski pijesak i vulkanska prašina su objedinjeni pod pojmom vulkanski pepeo.

Vulkanske bombe su najveće među piroklastičnim formacijama, njihova veličina može doseći nekoliko metara u promjeru. Nastao od fragmenata lave izbačenih iz kratera. Ovisno o viskoznosti, lave imaju različite oblike i površinske skulpture. Bombe u obliku vretena, kapi, vrpce i tinte nastaju tijekom izbacivanja tekućih (uglavnom bazaltnih) lava. Vretenasti oblik posljedica je brze rotacije lave niske viskoznosti tijekom leta. Oblik u obliku tinte nastaje kada se tekuća lava izbacuje na malu visinu, nemajući vremena da se stvrdne, kada udare o tlo, spljoštene su. Trakaste bombe nastaju istiskivanjem lave kroz uske pukotine, nalaze se u obliku fragmenata traka. Specifični oblici nastaju tijekom istjecanja bazaltnih lava. Tanke mlazove tekuće lave raznosi vjetar i stvrdnu u niti, takvi se oblici nazivaju "Peleova kosa" ( Pele - božica, prema legendi, živi u jednom od jezera lave na Havajskim otocima). Bombe formirane viskoznom lavom karakteriziraju poligonalni obrisi. Neke su bombe tijekom leta prekrivene ohlađenom, stvrdnutom korom, koju razdiru plinovi ispušteni iz unutrašnjosti. Njihova površina ima oblik "korice kruha". Vulkanske bombe također mogu biti sastavljene od egzoklastičnog materijala, posebno u eksplozijama koje uništavaju vulkanske strukture.

Lapilli (od lat. "lapillus" - kamenčić) predstavljeni su zaobljenim ili uglatim vulkanskim izbačajima, koji se sastoje od komada svježe lave smrznute u letu, starih lava i stijena koje su tuđe vulkanu. Veličina fragmenata koji odgovaraju lapilima kreće se od 2 do 50 mm.

Najmanji piroklastični materijal je vulkanski pepeo. Većina vulkanskih emisija taloži se u blizini vulkana. Kao ilustraciju toga dovoljno je prisjetiti se gradova Herkulaneja, Pompeja i Stabije prekrivenih pepelom tijekom erupcije Vezuva 79. godine. Tijekom jakih erupcija, vulkanska prašina može biti bačena u stratosferu iu suspenziji se kretati u zračnim strujama tisućama kilometara.

Izvorno labavi vulkanski proizvodi (tzv "tefra") se naknadno zbijaju i cementiraju, pretvarajući se u vulkanski tufovi. Ako su fragmenti piroklastičnih stijena (bombe i lapilli) cementirani lavom, tada breče od lave. Specifične formacije koje zaslužuju posebnu pažnju ignimbriti (od lat. "ignis" - vatra i "imber" - pljusak). Ignimbriti su stijene sastavljene od sinteriranog kiselog piroklastičnog materijala. Njihov nastanak povezan je s nastankom užareni oblaci(ili tokovi pepela) - tokovi vrućeg plina, kapi lave i krute vulkanske emisije koje su rezultat intenzivnog pulsirajućeg ispuštanja plina tijekom erupcije.

Tekući produkti erupcija su lave. Lava (od ital. "lava" - poplavim) je tekuća ili viskozna rastaljena masa koja izlazi na površinu tijekom vulkanskih erupcija. Lava se od magme razlikuje po niskom sadržaju hlapljivih komponenti, što je povezano s otplinjavanjem magme dok se kreće prema površini. Priroda toka lave na površinu određena je intenzitetom ispuštanja plina i viskoznošću lave. Postoje tri mehanizma protoka lave - izljev, ekstruzija i eksplozija - i, sukladno tome, tri glavne vrste erupcija. Efuzivne erupcije su mirni izljevi lave iz vulkana. Istiskivanje- vrsta erupcije praćena ekstruzijom viskozna lava. Ekstruzivne erupcije mogu biti popraćene eksplozivnim ispuštanjem plinova, što dovodi do stvaranja gorućih oblaka. eksplozivne erupcije- Riječ je o erupcijama eksplozivnog karaktera, zbog brzog oslobađanja plinova.

Facijes vulkanogenih stijena(Terenska geologija, 1989.)
1-nasipi, 2-pragovi, lakoliti, 3-eksplozivni subfacijes, 4-tokovi lave (efuzivni subfacijes), 5-kupole i obelisci (ekstruzivni subfacijes), 6-ventilacijski facijes, 7-hipabisalna intruzija

Lave, kao i njihovi intruzivni parnjaci, prvenstveno se klasificiraju na ultrabazične, bazične, srednje i felzičke. Ultrabazične lave u fanerozoiku su vrlo rijetke, iako su u prekambriju (u uvjetima intenzivnijeg dotoka endogene topline) bile znatno raširenije. Bazične - bazaltne - lave su obično tekuće, što je povezano s niskim sadržajem silicija i visokom temperaturom na izlazu na površinu (oko 1000-1100 0 C i više). Zbog svog tekućeg stanja lako ispuštaju plinove, što određuje efuzivnu prirodu erupcija i sposobnost da se prelijevaju na velike udaljenosti u obliku potoka, au područjima sa slabo raščlanjenom topografijom formiraju opsežne pokrove. Strukturne značajke površine tokova lave omogućuju razlikovanje dvije vrste među njima, koje su dobile havajska imena. Prvi tip je tzv pahoehoe(ili lave od konopa) i formira se na površini lave koja brzo teče. Lava koja teče prekrivena je korom, koja u uvjetima aktivnog kretanja nema vremena za postizanje značajne debljine i brzo se nabora u valovima. Ti se "valovi" daljnjim kretanjem lave odlijepe i izgledaju kao užad položena jedna uz drugu.

Videozapis koji ilustrira formiranje površine užeta

Druga vrsta, tzv aa-lava, karakterističan je za viskoznije bazaltne (ili drugog sastava) lave. Zbog sporijeg protoka kora postaje deblja i lomi se na uglaste fragmente, a površina aa lava je nakupina fragmenata šiljastog kuta sa šiljastim ili igličastim izbočinama.

Formiranje AA lava (vulkan Kilauea)

Kako se sadržaj silicija povećava, lave postaju viskoznije i skrućuju se na nižoj temperaturi. Ako bazaltne lave ostaju pokretljive na temperaturama reda 600-700 0 C, tada se andezitne (srednje) lave skrućuju već na 750 0 C ili više. Obično su najviskoznije felzičke dacitske i liparitske lave. Povećana viskoznost otežava odvajanje plinova, što može dovesti do eksplozivnih erupcija. Ako je viskoznost lave visoka, a tlak plinova relativno nizak, dolazi do istiskivanja. Struktura tokova lave je također različita. Za viskozne srednje i kisele taline karakteristično je stvaranje blokovitih lava. blokovite lave izvana su slični aa-lavama i razlikuju se od njih po odsutnosti šiljastih i igličastih izbočina, kao i po tome što blokovi na površini imaju pravilniji oblik i glatku površinu. Kretanje tokova lave, čija je površina prekrivena blokovitim lavama, dovodi do stvaranja horizonata lava breče.

Kada se tekuća bazaltna lava izlije u vodu, površina tokova se brzo skrutne, što dovodi do stvaranja osebujnih "cijevi" unutar kojih se talina nastavlja kretati. Istiskujući se s ruba takve "cijevi" u vodu, dio lave dobiva oblik kapljice. Budući da je hlađenje neravnomjerno i unutarnji dio još neko vrijeme ostaje u rastaljenom stanju, "kapi" lave se spljošte pod djelovanjem gravitacije i težine sljedećih dijelova lave. Gomile takvih lava nazivaju se jastučne lave ili jastučne lave (s engleskog. "pillow" - jastuk).

Plinoviti produkti erupcija predstavljeni vodenom parom, ugljikovim dioksidom, vodikom, dušikom, argonom, sumpornim oksidima i drugim spojevima (HCl, CH 4 , H 3 BO 3 , HF i dr.). Temperatura vulkanskih plinova varira od nekoliko desetaka stupnjeva do tisuću ili više stupnjeva. Općenito, visokotemperaturni izdisaji (HCl, CO 2 , O 2 , H 2 S, itd.) povezani su s otplinjavanjem magme, niskotemperaturni (N 2 , CO 2 , H 2 , SO 2 ) nastaju i juvenilne tekućine i zbog atmosferskih plinova i podzemnih voda koje prodiru u vulkan.

Brzim oslobađanjem plinova iz magme ili pretvaranjem podzemne vode u paru, erupcije plina. Tijekom erupcija ove vrste dolazi do kontinuiranog ili ritmičkog ispuštanja plina iz otvora, bez emisija ili vrlo male količine pepela. Snažne erupcije plina i pare probijaju kanal u stijenama, iz kojeg se izbacuju krhotine stijena, tvoreći okno koje obrubljuje krater. Do erupcija plinova dolazi i kroz otvore postojećih poligenih vulkana (primjer je plinska erupcija Vezuva 1906.).

Vrste vulkanskih erupcija

Ovisno o prirodi erupcija, među njima se razlikuje nekoliko vrsta. Osnovu takve klasifikacije postavio je francuski geolog Lacroix još 1908. godine. On je identificirao 4 tipa, kojima je autor dodijelio nazive vulkana: 1) havajski, 2) strombolski, 3) vulkanski i 4) pelejski. Predložena klasifikacija ne može uključiti sve poznate mehanizme erupcije (naknadno je dopunjena novim tipovima - islandskim, itd.), Ali, unatoč tome, danas nije izgubila svoju važnost.

Erupcije havajskog tipa karakteriziran mirnim efuzivnim izljevom vrlo vruće tekuće bazaltne magme u uvjetima niskog tlaka plina. Lava se pod pritiskom izbacuje u zrak u obliku fontana lave, visine od nekoliko desetaka do nekoliko stotina metara (prilikom erupcije Kilauee 1959. dosegle su visinu od 450 m). Erupcija obično nastaje iz otvora pukotina, osobito u ranim fazama. Prati ga mali broj slabih eksplozija koje prskaju lavu. Tekući pramenovi lave koji padaju na podnožje fontane u obliku prskanja i bombi u obliku mrlje tvore stošce prskanja. Fontane lave, koje se protežu duž pukotine, ponekad i nekoliko kilometara, tvore osovinu koja se sastoji od smrznutih prskanja lave. Tekuće kapi lave mogu oblikovati Peleovu kosu. Erupcije havajskog tipa ponekad dovode do stvaranja jezera lave.
Primjeri su erupcije vulkana Kilauea, Hapemaumau na Havajskim otocima, Niragongo i Erta Ale u Istočna Afrika.

Vrlo blizu opisanom havajskom tipu islandski tip; sličnosti su zabilježene iu prirodi erupcija iu sastavu lava. Razlika je u sljedećem. Tijekom erupcija havajskog tipa lava stvara velike kupolaste masive (štitaste vulkane), a tijekom erupcija islandskog tipa tokovi lave formiraju ravne ploče. Izljev dolazi iz pukotina. Godine 1783. na Islandu se dogodila poznata erupcija iz pukotine Laki duge oko 25 km, uslijed koje su bazalti stvorili plato površine 600 km2. Nakon erupcije kanal pukotine ispunjava se stvrdnutom lavom, a uz nju se prilikom sljedeće erupcije formira nova pukotina. Kao rezultat slojevitosti mnogih stotina omotača, prošireni platoi lave (prostrani drevni bazaltni platoi Sibira, Indije, Brazila i drugih regija planeta) formiraju se iznad pukotina koje mijenjaju svoj položaj u prostoru.

Erupcije strombolijskog tipa. Ime dolazi od vulkana Stromboli, koji se nalazi u Tirenskom moru blizu obale Italije. Karakteriziraju ih ritmička (s prekidima od 1 do 10-12 min) izbacivanja u odnosu na tekuću lavu. Fragmenti lave tvore vulkanske bombe (kruškolike, uvijene, rjeđe vretenaste, često spljoštene pri padu) i lapile; materijala pepeljaste dimenzije gotovo da nema. Izbacivanja se izmjenjuju s izljevima lave (u usporedbi s erupcijama vulkana havajskog tipa, tokovi su kraći i gušći, što je povezano s većom viskoznošću lave). Druga tipična značajka je trajanje i kontinuitet razvoja: vulkan Stromboli eruptirao je od 5. stoljeća pr. PRIJE KRISTA.

Vulkanske erupcije. Ime dolazi od otoka Vulcano u skupini Eolskih otoka na obali Italije. Povezano s erupcijom viskozne, obično andezitske ili dacitske lave s visokim sadržajem plinova iz vulkana središnjeg tipa. Viskozna lava brzo se skrutne, formirajući čep koji začepljuje krater. Pritisak plinova koji se oslobađaju iz lave povremeno eksplozijom "izbija" čep. Istodobno, crni oblak piroklastičnog materijala s bombama tipa "krušne kore" izbacuje se prema gore, zaobljene, elipsoidne i upletene bombe praktički nema. Ponekad su eksplozije popraćene izljevima lave u obliku kratkih i snažnih potoka. Zatim se čep ponovno formira i ciklus se ponavlja.
Erupcije su odvojene razdobljima potpunog mirovanja. Erupcije tipa Vulcan karakteristične su za vulkane Avachinsky i Karymsky na Kamčatki. Ovom tipu su bliske i erupcije Vezuva.

Erupcije pelejskog tipa. Ime dolazi od vulkana Mont Pelee na otoku Martinique u Karibima. Nastaju kada vrlo viskozna lava uđe u vulkane centralnog tipa, što je približava erupciji vulkanskog tipa. Lava se skrutne u otvoru i formira snažan čep, koji se istiskuje u obliku monolitnog obeliska (dolazi do istiskivanja). Na vulkanu Mont Pele, obelisk ima visinu od 375 m i promjer od 100 m. Vrući vulkanski plinovi koji se nakupljaju u otvoru ponekad izlaze kroz smrznuto pluto, što dovodi do stvaranja gorućih oblaka. Užareni oblak koji se pojavio tijekom erupcije Mont Pelea 8. svibnja 1902. imao je temperaturu od oko 800 ° C i, krećući se niz padinu vulkana brzinom od 150 m / s, uništio je grad Saint-Pierre sa 26.000 stanovnika.
Slična vrsta erupcije često je opažena u blizini vulkana na otoku Java, posebno u blizini vulkana Merapi, a također i na Kamčatki u blizini vulkana Bezymyanny.

VULKANIZAM, skup endogenih procesa povezanih s nastankom i kretanjem magme u utrobi Zemlje i njezinim izbijanjem na kopno, dno mora i oceana. Sastavni je dio magmatizma. U procesu vulkanizma u dubini zemlje nastaju magmatske komore oko kojih se stijene mogu mijenjati pod utjecajem visoke temperature i kemijskog djelovanja magme. Kada magmatska talina dosegne površinu Zemlje, uočava se najspektakularnija manifestacija vulkanizma - vulkanska erupcija, koja se sastoji u izlijevanju ili šikljanju tekuće lave (efuzija), istiskivanju viskozne lave (ekstruzija), uništavanju vulkanske strukture eksplozija i izbacivanje krutih proizvoda vulkanske aktivnosti (eksplozija). Kao rezultat erupcija različiti tipovi i sile, nastaju vulkani raznih oblika i veličina, nastaju vulkanske stijene. Vulkanizam se povezuje s pojavama koje prethode (navjestitelji), prate i dovršavaju (postvulkanski fenomeni) vulkanske erupcije. Predvjesnici opaženi od nekoliko sati do nekoliko stoljeća prije erupcije uključuju neke vulkanske potrese, deformacije zemljine površine i vulkanskih struktura, akustične pojave, promjene u geofizičkim poljima, sastav i intenzitet fumarolnih plinova (iz aktivnih vulkana) itd.

Fenomeni uočeni tijekom erupcija: vulkanske eksplozije, pridruženi udarni valovi, nagli skokovi atmosferskog tlaka, elektrificirani eruptivni (eruptivni) oblaci s elmo vatrama, munje, vulkanski pepeo i kisele kiše, pojava lahara (tokova blata), stvaranje tsunamija - prilikom pada u vodu velikih količina odrona i eksplozivnih naslaga. Vulkanski fenomeni također uključuju smanjenje razine sunčevog zračenja i temperature, pojavu ljubičastih zalazaka sunca uzrokovanih zamućenjem atmosfere vulkanskom prašinom i aerosolima tijekom katastrofalnih eksplozivnih erupcija. Nakon erupcija uočavaju se postvulkanski fenomeni povezani s hlađenjem magmatske komore - izljevi vulkanskih plinova (fumarole) i termalnih voda (termalni izvori, gejziri itd.).

Prema mjestu manifestacije, vulkanizam se razlikuje na kopneni, podvodni i subaerijalni (podvodno-površinski); prema sastavu produkata erupcije - sekvencijalno diferencirani bazalt-andezit-riolitni, kontrastno diferencirani bazalt-riolitni (bimodalni), alkalni, alkalno-ultrabazični, bazični, kiseli i dr. vulkanizam je najkarakterističniji za konvergentne granice litosfernih ploča, gdje se u procesu njihove protu interakcije formiraju vulkanski pojasevi (otočnolučni i rubnokontinentalni) iznad zone subdukcije (subdukcije) jedne ploče pod drugu ili u području sudara (sudaranja) njihovih kontinentalnih dijelova. Vulkanizam se također naširoko očituje na divergentnim granicama litosfernih ploča, ograničenih na srednjooceanske grebene, gdje, kako se ploče odmiču tijekom podvodne vulkanske aktivnosti, dolazi do nove formacije oceanske kore. Vulkanizam je također karakterističan za unutarnje dijelove litosfernih ploča - strukture vrućih točaka, sustave kontinentalnih pukotina, trap provincije kontinenata i intraoceanske bazaltne visoravni.

Vulkanizam je započeo u ranim fazama razvoja Zemlje i postao je jedan od glavnih čimbenika u formiranju litosfere, hidrosfere i atmosfere. Razvoj sve tri ljuske zbog vulkanizma se nastavlja: volumen stijena u litosferi povećava se godišnje za više od 5-10 km 3, a prosječno 50-100 milijuna tona vulkanskih plinova godišnje ulazi u atmosferu, od kojih neki troši se na transformaciju hidrosfere. Mnoga ležišta metalnih (zlato, srebro, obojeni metali, arsen itd.) i nemetalnih (sumpor, borati, prirodni građevni materijali itd.) minerala, kao i geotermalni resursi, genetski su povezani s vulkanizmom.

Manifestacije vulkanizma identificirane su na svim planetima zemaljske skupine. Na Merkuru, Marsu i Mjesecu vulkanizam je vjerojatno već završio (ili skoro završio), a intenzivno se nastavlja samo na Veneri. Krajem 20. - početkom 21. stoljeća otkriveni su vulkanski oblici i stalna vulkanska aktivnost na satelitima Jupitera i Saturna - Europa, Io, Kalisto, Ganimed, Titan. Na Europi i Iou zabilježena je posebna vrsta vulkanizma - kriovulkanizam (erupcija leda i plina).

Lit .: Melekestsev IV Vulkanizam i formiranje reljefa. M., 1980.; Rast H. Vulkani i vulkanizam. M., 1982.; Vlodavets V. I. Vulkanološki priručnik. M., 1984.; Markhinin E.K. Vulkanizam. M., 1985.

UVOD

Fenomeni vulkanskih erupcija prate cijelu povijest Zemlje. Vjerojatno su utjecali na klimu i biotu Zemlje. Trenutno su vulkani prisutni na svim kontinentima, a neki od njih su aktivni i predstavljaju ne samo spektakularan prizor, već i zastrašujuće opasne pojave.

Vulkani Sredozemlja bili su povezani s božanstvom vatre na Etni i vulkanima otoka Vulcano i Santorini. Vjerovalo se da su Kiklopi radili u podzemnim radionicama.

Aristotel ih je smatrao rezultatom djelovanja komprimiranog zraka u prazninama Zemlje. Empedokle je vjerovao da je uzrok djelovanja vulkana materijal otopljen u dubini Zemlje. U 18. stoljeću pojavila se hipoteza da unutar Zemlje postoji toplinski sloj, a kao posljedica pojava savijanja, ovaj zagrijani materijal ponekad biva izbačen na površinu. U 20. stoljeću najprije se gomila činjenični materijal, a onda se rađaju ideje. Postali su najproduktivniji od pojave teorije o tektonici litosfernih ploča. Satelitske studije pokazale su da je vulkanizam kozmički fenomen: tragovi vulkanizma pronađeni su na površini Mjeseca i Venere, a aktivni vulkani pronađeni su na površini Jupiterovog mjeseca Io.

Također je važno razmotriti vulkanizam sa stajališta globalnog utjecaja na geografski omotač u procesu njegove evolucije.

Svrha rada je proučavanje procesa vulkanizma na Zemlji i njegovih geografskih posljedica.

U skladu s ciljem, u radu se rješavaju sljedeći zadaci:

1) Daju se definicije: vulkanizam, vulkan, struktura vulkana, vrste vulkanskih erupcija;

2) Proučavaju se glavni vulkanski pojasevi Zemlje;

3) Proučavaju se postvulkanski fenomeni;

4) Karakterizira se uloga vulkanizma u preobrazbi reljefa i klime Zemlje.

U radu su korišteni obrazovni materijali, znanstvene publikacije, internetski resursi.

POGLAVLJE 1. OPĆI POJMOVI O VULKANIZMU

1.1 Pojam procesa vulkanizma

Vulkan je mjesto gdje magma ili blato izlaze na površinu iz otvora. Osim toga, moguće je da magma izbije duž pukotina i da plinovi izađu nakon erupcije izvan vulkana. Vulkanom se naziva i oblik reljefa koji je nastao nakupljanjem vulkanskog materijala.

Vulkanizam je skup procesa povezanih s pojavom magme na površini Zemlje. Ako se magma pojavi na površini, onda je riječ o efuzivnoj erupciji, a ako se zadrži u dubini, riječ je o intruzivnom procesu.

Ako su magmatske taline izbile na površinu, tada su se dogodile vulkanske erupcije, koje su uglavnom bile mirne prirode. Ova vrsta magmatizma naziva se efuzivna.

Često su vulkanske erupcije eksplozivne prirode, u kojima magma ne eruptira, već eksplodira, a ohlađeni proizvodi taline, uključujući smrznute kapljice vulkanskog stakla, padaju na površinu zemlje. Takve se erupcije nazivaju eksplozivnim.

Magma je talina silikata smještena u dubokim zonama sfere ili plašta. Nastaje pri određenim tlakovima i temperaturama i, s kemijskog gledišta, talina je koja sadrži silicij (Si), kisik (O 2) i hlapljive tvari prisutne u obliku plina (mjehurića) ili otopine i taline.

Viskoznost magme ovisi o sastavu, tlaku, temperaturi, zasićenosti plinom i vlagom.

Prema sastavu razlikuju se 4 skupine magmi - kisele, bazične, alkalne i zemnoalkalne.

Prema dubini nastanka razlikuju se 3 vrste magmi: piromagma (duboka talina bogata plinom s T ~ 1200°C, vrlo pokretljiva, brzina na padinama do 60 km/h), hipomagma (pri velikom P, nedovoljno zasićena). i neaktivan, T = 800-1000 °S, u pravilu, kiselo), epimagma (degazirana i nije eruptirana).

Stvaranje magme je posljedica frakcijskog taljenja stijena plašta pod utjecajem unosa topline, dekompakcije i povećanja sadržaja vode u pojedinim zonama gornjeg plašta (voda može smanjiti taljenje). To se događa: 1) u pukotinama, 2) u zonama subdukcije, 3) iznad vrućih točaka, 4) u zonama transformacijskih rasjeda.

Vrste magme određuju prirodu erupcije. Potrebno je razlikovati primarne i sekundarne magme. Primarni se javljaju na različitim dubinama zemljine kore i gornjeg plašta i, u pravilu, imaju homogen sastav. Međutim, prelazeći u gornje slojeve zemljine kore, gdje su termodinamički uvjeti drugačiji, primarne magme mijenjaju svoj sastav, prelaze u sekundarne i tvore različite magmatske serije. Taj se proces naziva magmatska diferencijacija.

Ako tekuća magmatska talina dospije na površinu zemlje, dolazi do erupcije. Prirodu erupcije određuju: sastav taline; temperatura; pritisak; koncentracija hlapljivih komponenti; zasićenje vodom.Jedan od najvažnijih uzroka erupcije magme je njezino otplinjavanje.Plinovi sadržani u talini služe kao "motor" koji uzrokuje erupciju.

1.2 Struktura vulkana

Magmatske komore ispod vulkana obično su otprilike kružnog oblika, ali nije uvijek moguće odrediti približava li se njihov trodimenzionalni oblik sferičnom ili je izdužen i spljošten. Neki aktivni vulkani intenzivno su proučavani korištenjem seizmometra za određivanje izvora vibracija uzrokovanih kretanjem magme ili mjehurića plina, kao i za mjerenje usporavanja umjetno generiranih seizmičkih valova koji prolaze kroz komoru magme. U nekim slučajevima utvrđeno je postojanje nekoliko magmatskih komora na različitim dubinama.

Kod vulkana klasičnog oblika (planina u obliku stošca), magmatska komora najbliža površini obično je povezana s okomitim cilindričnim prolazom (promjera od nekoliko metara do desetaka metara), koji se naziva dovodni kanal. Magma koja izbija iz vulkana ovog oblika obično ima bazaltni ili andezitni sastav. Mjesto gdje dovodni kanal dolazi do površine naziva se otvor i obično se nalazi na dnu udubljenja na vrhu vulkana koje se naziva krater. Vulkanski krateri rezultat su kombinacije nekoliko procesa. Snažna erupcija može proširiti otvor i pretvoriti ga u krater zbog drobljenja i izbacivanja okolnog kamenja, a dno kratera može potonuti zbog šupljina koje su nastale erupcijom i curenjem magme. Osim toga, visina rubova kratera može se povećati kao rezultat nakupljanja materijala izbačenog tijekom eksplozivnih erupcija. Vulkanski otvori nisu uvijek izloženi nebu, ali su često blokirani krhotinama ili skrutnutom lavom, ili skriveni ispod jezerskih voda ili nakupljene kišnice.

Velika, plitka komora magme koja sadrži riolitsku magmu često je povezana s površinom prstenastim rasjedom, a ne cilindričnim kanalom. Takav rasjed omogućuje gornjim stijenama da se pomiču gore ili dolje, ovisno o promjeni volumena magme unutar komore. Depresiju nastalu kao rezultat smanjenja volumena magme ispod (na primjer, nakon erupcije), vulkanolozi nazivaju kalderom. Isti izraz se koristi za svaki vulkanski krater veći od 1 km u promjeru, budući da krateri ove veličine nastaju više slijeganjem zemljine površine nego eksplozivnim izbacivanjem stijena.

Riža. 1.1. Struktura vulkana 1 - vulkanska bomba; 2 - kanonski vulkan; 3 - sloj pepela i lave; 4 - nasip; 5 - usta vulkana; 6 - čvrstoća; 7 – magmatska komora; 8 - štitasti vulkan.

1.3 Vrste vulkanskih erupcija

volcanism klimatski reljef magma

Tekući, kruti i plinoviti vulkanski produkti, kao i oblici vulkanskih struktura, nastaju kao posljedica erupcija raznih vrsta, zbog kemijskog sastava magme, njene zasićenosti plinom, temperature i viskoznosti. Postoje različite klasifikacije vulkanskih erupcija, među kojima postoje zajedničke vrste za sve.

Havajski tip erupcija karakteriziraju izbacivanja vrlo tekuće, vrlo pokretljive bazaltne lave, koja oblikuje ogromne plosnate štitaste vulkane (Sl. 1.2.). Piroklastičnog materijala praktički nema, često se stvaraju jezera lave koja, šikljajući u visinu od stotina metara, izbacuju tekuće komade lave poput kolača, stvarajući okna i štrcaljke. Tokovi lave male debljine prostiru se na desetke kilometara.

Ponekad se promjene događaju duž rasjeda u nizu malih stožaca (Slika 1.3).

Riža. 1.2. Erupcija tekuće bazaltne lave. Vulkan Kilauea

Strombolijanski tip(iz vulkana Stromboli na Liparskom otočju sjeverno od Sicilije) erupcije su povezane s viskoznijom bazičnom lavom, koja se izbacuje eksplozijama različite jačine iz otvora, tvoreći relativno kratke i snažnije tokove (sl. 1.3).

Riža. 1.3. Erupcija strombolijskog tipa

Eksplozije stvaraju stošce od pepela i oblake uvrnutih vulkanskih bombi. Vulkan Stromboli redovito u zrak izbacuje "naboj" bombi i komada užarene troske.

plinski tip(vulkanski, Vezuvski) ime je dobio po rimskom znanstveniku Pliniju Starijem, koji je umro tijekom erupcije Vezuva 79. godine. (3 velika grada su uništena - Herculaneum, Stabia i Pompeii). karakteristična značajka erupcije ove vrste su snažne, često iznenadne eksplozije, popraćene emisijama velikih količina tefre, tvoreći tokove pepela i plovućca. Ispod visokotemperaturne tefre bila je pokopana Pompeja Stabija, a Herkulanej je bio zatrpan muljevitim tokovima - laharima. Kao posljedica snažnih eksplozija, komora magme pri površini ispraznila je vršni dio Vezuva, urušila se i formirala kalderu u koju je 100 godina kasnije izrastao novi vulkanski stožac - moderni Vezuv. Plinijske erupcije su vrlo opasne i događaju se iznenada, često bez ikakve prethodne pripreme. Grandiozna eksplozija vulkana Krakatoa u tjesnacu Sunda između otoka Sumatre i Jave 1883. pripada istoj vrsti, čiji se zvuk čuo na udaljenosti do 5000 km, vulkanski pepeo dosegao je gotovo 100 km visine. Erupcija je bila popraćena pojavom ogromnih (25-40 m) valova u oceanu tsunamija, u kojem je oko 40 tisuća ljudi umrlo u obalnim područjima. Na mjestu skupine otoka Krakatau nastala je ogromna kaldera.

T.I.FROLOV
Vulkanske stijene su produkt dubokog procesa – vulkanizma. Prema definiciji poznatog vulkanologa A. Jaggara, vulkanizam je skup pojava koje se događaju u zemljinoj kori i ispod nje, a koje dovode do proboja rastaljenih masa kroz čvrstu koru. Vulkanizam je povezan s protokom vrućih dubokih plinova - tekućina iz utrobe Zemlje. Fluidi pridonose dekompakciji i lokalnom izdizanju dubinske tvari, koja se kao rezultat pada tlaka (dekompresija) počinje djelomično topiti, tvoreći duboke dijapire - izvore magmatskih talina. Ovisno o intenzitetu zagrijavanja, formiranje talina događa se na različitim razinama plašta i zemljine kore, počevši od dubine od 300 - 400 km.

Vulkanologija je znanost o vulkanima i njihovim produktima (vulkanskim stijenama), uzrocima vulkanizma uslijed geodinamičkih, tektonskih i fizikalno-kemijskih procesa koji se odvijaju u utrobi Zemlje. Osim stvarnih geoloških znanosti: povijesne geologije, geotektonike, petrografije, mineralogije, litologije, geokemije i geofizike, vulkanologija koristi podatke iz geografije, geomorfologije, fizikalne kemije, a dijelom i iz astronomije, budući da je vulkanizam planetarni fenomen. Kao produkt dubinskih (endogenih) procesa, vulkani koji nastaju na površini Zemlje utječu okoliš, atmosfera i hidrosfera, stvaranje oborina. Vulkanologija se, takoreći, fokusira na probleme povezivanja procesa unutarnje i vanjske energije Zemlje.

Opća klasifikacija svih magmatskih stijena, uključujući i vulkanske, temelji se na njihovom kemijskom sastavu, a prije svega na sadržaju i omjeru silicija i alkalija u stijenama (slika 1). Prema sadržaju silicija, najčešćeg oksida u magmatskim stijenama, potonje se dijele u četiri skupine: ultrabazične (30 - 44% SiO2), bazične (44 - 53%), srednje (53 - 64%), kisele ( 64 - 78%). Druga važna značajka klasifikacije je alkalnost stijena, koja se procjenjuje zbrojem sadržaja Na2O + K2O. Na temelju toga razlikuju se stijene normalne alkalnosti i alkalne.

Među vulkanskim stijenama Zemlje najrasprostranjenije su glavne stijene - bazalti, koji su derivati ​​supstance plašta i nalaze se kako u oceanima tako i na kontinentima. Oni se mogu usporediti s "krvlju" našeg planeta, koja se pojavljuje u bilo kakvom kršenju zemljine kore. Ovisno o geološkom položaju bazalti se razlikuju po sastavu. Većina ih pripada stijenama normalne alkalnosti. To su vapnom bogati niskoalkalni (toleitski) i vapneno-alkalni bazalti. Rjeđi su alkalni bazalti premalo zasićeni silicijem. Tijekom diferencijacije bazaltne magme stvaraju niz stijena (toleitske, kalc-alkalne i alkalne), ujedinjenih po podrijetlu iz jedne magme, zadržavajući zajedničke značajke s matičnim bazaltnim magmama, sve do ekstremno kiselih. Među intruzivnim stijenama najčešći su graniti. Pripadaju skupini silicijskih stijena u čijem nastanku značajnu ulogu ima tvar zemljine kore. Stijene prosječnog sastava, koje su uglavnom predstavljene vulkanskim andezitima, rjeđe su i samo u pokretnim pojasevima Zemlje. U isto vrijeme, prosječni sastav zemljine kore odgovara andezitima, a ne bazaltima ili granitima, što odgovara mješavini ovih potonjih u omjeru 2:1.

KAKO SE VULKANIZAM RAZVIJAO U POVIJESTI ZEMLJE

Najraniji procesi vulkanizma sinkroni su s nastankom Zemlje kao planeta. Po svoj prilici, već u fazi akrecije (koncentracije planetarne materije zbog plinsko-prašnih maglica i sudara čvrstih kozmičkih krhotina – planetosimala) došlo je do njenog zagrijavanja. Oslobađanje energije uslijed akrecije i gravitacijske kontrakcije pokazalo se dovoljnim za njezino početno, djelomično ili potpuno taljenje, s kasnijom diferencijacijom Zemlje na ljuske. Nešto kasnije ovim izvorima grijanja pridružilo se oslobađanje topline radioaktivnim elementima. Koncentracija željezno-kamene mase Zemlje, kao i na drugim planetima Sunčev sustav, bio je popraćen odvajanjem plinovitog, pretežno vodikovog, omotača, koji je kasnije izgubio tijekom razdoblja maksimalne sunčeve aktivnosti, za razliku od velikih, udaljenih planeta Jupiterove skupine. O tome svjedoči osiromašenje suvremenih zemljina atmosfera rijetki inertni plinovi - neon i ksenon u usporedbi s kozmičkom materijom.

Prema A.A. Marakuševa, diferencijacija Zemljine željezno-kamene mase, slične po sastavu meteoritima - hondritima i potpuno otopljene pod visokim pritiskom plinovitog vodikovog omotača, dovela je do visoke koncentracije esencijalno vodikovih fluida (hlapljive komponente u superkritičnom stanju) u metalna (željezo-nikal) jezgra koja se počela odvajati. Tako je Zemlja stekla veliku rezervu tekućine u svojoj utrobi, što je odredilo njenu kasniju, jedinstvenu po trajanju, u usporedbi s drugim planetima, endogenu aktivnost. Kako se Zemlja konsolidirala u smjeru od svojih vanjskih ljuski prema središtu, unutarnji tlak tekućine se povećavao i dolazilo je do povremenog otplinjavanja, praćenog stvaranjem magmatskih talina koje su izašle na površinu kada je smrznuta kora pukla. Dakle, najraniji vulkanizam, koji je karakterizirao eksplozivna, visoko eksplozivna priroda, povezan je s početkom hlađenja Zemlje i bio je popraćen stvaranjem atmosfere. Prema drugim idejama, primarna atmosfera, nastala u fazi akrecije, naknadno je sačuvana, postupno evoluirajući u svom sastavu. Na ovaj ili onaj način, prije otprilike 3,8 - 3,9 milijardi godina, kada je temperatura na Zemljinoj površini iu susjednim dijelovima atmosfere pala ispod vrelišta vode, nastala je hidrosfera. Prisutnost atmosfere i hidrosfere omogućila je daljnji razvoj života na Zemlji. U početku je atmosfera bila siromašna kisikom sve dok se nisu pojavili najjednostavniji oblici života koji su ga proizveli, što se dogodilo prije otprilike 3 milijarde godina (slika 2).

Sastav najranijih vulkanskih stijena Zemlje, sada potpuno prerađenih kasnijim procesima, može se prosuditi usporedbom s drugim zemaljskim planetima, posebice s našim relativno dobro proučenim satelitom, Mjesecom. Mjesec je planet primitivnijeg razvoja, koji je rano potrošio zalihe tekućine i zbog toga izgubio svoju endogenu aktivnost. Trenutno je "mrtav" planet. Nepostojanje metalne jezgre u njemu ukazuje da su procesi njegove diferencijacije u ljuske rano zaustavljeni, a zanemarivo slabo magnetsko polje ukazuje na potpuno skrućivanje njegove unutrašnjosti. Istodobno, o prisutnosti tekućina u ranim fazama razvoja Mjeseca svjedoče mjehurići plina u lunarnim vulkanskim stijenama, koji se uglavnom sastoje od vodika, što ukazuje na njihovu visoku redukciju.

Najstarije, trenutno poznate stijene Mjeseca, razvijene na površini Mjesečeve kore na takozvanim Mjesečevim kontinentima, imaju starost od 4,4 - 4,6 milijardi godina, što je blizu procijenjene starosti nastanka Zemlje. . Kristalizirani su na malim dubinama ili na površini, bogati visokokalcijevim feldspatom - anortitom - bazičnim stijenama svijetle boje, koje se obično nazivaju anortoziti. Stijene lunarnih kontinenata bile su podvrgnute intenzivnom meteoritskom bombardiranju uz stvaranje fragmenata, djelomično otopljenih i pomiješanih s meteoritskom materijom. Kao rezultat toga, formirani su brojni udarni krateri koji koegzistiraju s kraterima vulkanskog podrijetla. Pretpostavlja se da su donji dijelovi Mjesečeve kore sastavljeni od stijena bazičnijeg sastava s niskim sadržajem silicija, bliskih kamenim meteoritima, a anortoziti su izravno ispod anortitnog gabra (eukrita). Na Zemlji je asocijacija anortozita i eukrita poznata u tzv. slojevitim mafičnim intruzijama i rezultat je diferencijacije bazaltne magme. Budući da su fizikalni i kemijski zakoni koji određuju diferencijaciju isti u cijelom svemiru, logično je pretpostaviti da je na Mjesecu nastala najstarija kora lunarnih meteorita kao rezultat ranog taljenja i naknadne diferencijacije magmatske taline koja je formirala gornja Mjesečeva ljuska u obliku takozvanog "lunarnog oceana magme". Razlike u procesima diferencijacije lunarnih magmi od zemaljskih leže u činjenici da na Mjesecu vrlo rijetko dolazi do stvaranja felzičnih stijena s visokim sadržajem silicija.

Kasnije su na Mjesecu nastala velika udubljenja, nazvana Mjesečeva mora, ispunjena mlađim (3,2 - 4 milijarde godina) bazaltima. U cjelini, ovi su bazalti po sastavu bliski bazaltima Zemlje. Odlikuju se niskim sadržajem lužina, osobito natrija, te odsutnošću željeznih oksida i minerala koji sadrže OH hidroksilnu skupinu, što potvrđuje gubitak hlapljivih komponenti talinom i redukcijskim okolišem vulkanizma. Stijene bez feldspata poznate na Mjesecu - pirokseniti i duniti, vjerojatno sačinjavaju Mjesečev plašt, budući da su ili ostatak od taljenja bazaltnih stijena (tzv. restite), ili njihov teški diferencijat (kumulat). Rana kora Marsa i Merkura slična je kori lunarnih kontinenata s kraterima. Štoviše, na Marsu je kasniji bazaltni vulkanizam široko razvijen. Na Veneri također postoji bazaltna kora, ali podaci o ovom planetu su još uvijek vrlo ograničeni.

Korištenje podataka iz komparativne planetologije omogućuje nam ustvrditi da je formiranje rane kore terestričkih planeta nastalo kao rezultat kristalizacije magmatskih talina koje su prošle veću ili manju diferencijaciju. Pucanje ove smrznute proto-kore uz stvaranje udubljenja kasnije je popraćeno bazaltnim vulkanizmom.

Za razliku od drugih planeta, Zemlja nije imala najraniju koru. Više ili manje pouzdano, povijest Zemljinog vulkanizma može se pratiti tek od ranog arheja. Najstariji poznati datumi starosti pripadaju arhejskim gnajsovima (3,8 - 4 milijarde godina) i zrncima minerala cirkona (4,2 - 4,3 milijarde godina) u metamorfiziranim kvarcitima. Ovi datumi su 0,5 milijardi godina mlađi od nastanka Zemlje. Može se pretpostaviti da se cijelo to vrijeme Zemlja razvijala slično ostalim planetima zemaljske skupine. Od prije otprilike 4 milijarde godina na Zemlji se formirala kontinentalna prakora koja se sastojala od gnajsa, pretežno magmatskog podrijetla, koji se od granita razlikuju nižim sadržajem silicija i kalija i nazivaju se "sivi gnajsi" ili TTG asocijacija, prema nazivu od tri glavne magmatske stijene koje odgovaraju sastavu ovih gnajsa: tonaliti, trondhjemiti i granodioriti, naknadno podvrgnuti intenzivnom metamorfizmu. Međutim, "sivi gnajsovi" teško da su predstavljali primarnu koru Zemlje. Također je nepoznato koliko su bili rašireni. Za razliku od mnogo manje silikatnih stijena Mjesečevih kontinenata (anortoziti), tako velike količine felzičkih stijena ne mogu se dobiti diferencijacijom bazalta. Formiranje "sivih gnajsa" magmatskog podrijetla teoretski je moguće samo tijekom pretapanja stijena bazaltnog ili komatit-bazaltnog sastava, koje su zbog svoje gravitacije potonule u duboke razine planeta. Tako dolazimo do zaključka o bazaltnom sastavu kore, koji je raniji od nama poznatog "sivognajsa". Prisutnost rane bazaltne kore potvrđena je nalazima u arhejskim "sivim" gnajsovima starijih metamorfiziranih mafičnih blokova. Nije poznato je li matična magma bazalta koji su formirali ranu Zemljinu koru prošla diferencijaciju u obliku anortozita nalik na Mjesec, iako je to teoretski sasvim moguće. Intenzivna višestupanjska diferencijacija planetarne materije, koja je dovela do stvaranja kiselih granitoidnih stijena, postala je moguća zbog vodnog režima uspostavljenog na Zemlji zbog velikih rezervi tekućine u njezinoj unutrašnjosti. Voda potiče diferencijaciju i vrlo je važna za stvaranje kiselih stijena.

Tako je tijekom najranijeg (katarhejskog) i arhejskog doba, uglavnom kao rezultat procesa magmatizma, kojima se nakon formiranja hidrosfere pridružila i sedimentacija, nastala zemljina kora. Počeo se intenzivno prerađivati ​​produktima aktivnog otplinjavanja rane Zemlje s dodatkom silicija i lužina. Do otplinjavanja je došlo zbog formiranja čvrste unutarnje jezgre Zemlje. To je izazvalo procese metamorfizma do topljenja uz opće zakiseljavanje sastava kore. Dakle, već u Arheju, Zemlja je imala sve svoje čvrste ljuske - koru, plašt i jezgru.

Sve veće razlike u stupnju propusnosti kore i gornjeg plašta, koje su nastale zbog razlika u njihovim toplinskim i geodinamičkim režimima, dovele su do heterogenosti sastava kore i stvaranja njezinih različitih tipova. U područjima kompresije, gdje je otplinjavanje i podizanje na površinu talina u nastajanju bilo teško, potonje su doživjele intenzivnu diferencijaciju, a prethodno formirane osnovne vulkanske stijene su, zbijene, potonule u dubinu i ponovno se rastalile. Formirana je protokontinentalna dvoslojna kora koja je imala kontrastni sastav: njen gornji dio bio je sastavljen uglavnom od kiselih vulkanskih i intruzivnih stijena, prerađenih metamorfnim procesima u gnajsove i granulite, donji dio bio je sastavljen od bazičnih stijena, bazalta, komatita i gabroidi. Takva je kora bila karakteristična za prakontinente. Protooceanska kora, koja je imala pretežno bazaltni sastav, formirala se u područjima proširenja. Duž lomova u protokontinentalnoj kori iu zonama njezina spoja s protooceanom formirani su prvi pokretni pojasevi Zemlje (protogeosinklinale), karakterizirani povećanom endogenom aktivnošću. Već tada su imale složenu strukturu i sastojale su se od manje pokretnih uzdignutih zona koje su bile podvrgnute intenzivnom visokotemperaturnom metamorfizmu te zona intenzivnog širenja i slijeganja. Potonji su nazvani pojasevima zelenog kamena, budući da su stijene koje ih sačinjavaju stekle zelene boje kao rezultat procesa niskotemperaturnog metamorfizma. Ekstenzijska postavka ranih faza formiranja pokretnih pojaseva je tijekom evolucije zamijenjena prevladavajućom kompresijskom postavom, što je dovelo do pojave felzičkih stijena i prvih stijena vapnenačko-alkalne serije s andezitima (vidi sl. 1). Pokretni pojasevi, koji su završili svoj razvoj, vezali su se za područja razvoja kontinentalne kore i povećali njezinu površinu. Prema suvremenim konceptima, od 60 do 85% moderne kontinentalne kore formirano je u Arheju, a njezina debljina bila je blizu moderne, odnosno iznosila je oko 35 - 40 km.

Na prijelazu iz arheja u proterozoik (2700 - 2500 milijuna godina) započela je nova etapa u razvoju vulkanizma na Zemlji. U do tada formiranoj debeloj kori postali su mogući procesi topljenja i pojavile su se kiselije stijene. Njihov sastav se značajno promijenio, prvenstveno zbog povećanja udjela silicija i kalija. Naširoko su korišteni pravi kalijevi graniti, koji su se talili iz kore. Intenzivna diferencijacija bazaltnih talina plašta pod djelovanjem fluida u pokretnim pojasevima, praćena interakcijom s materijalom kore, dovela je do povećanja volumena andezita (vidi sliku 1). Tako je uz plaštni vulkanizam sve veći značaj dobivao korov i mješoviti plaštno-korski vulkanizam. Istovremeno, zbog slabljenja procesa otplinjavanja Zemlje i toka topline povezanog s njima, tako visoki stupnjevi taljenja u plaštu, koji bi mogli dovesti do stvaranja ultrabazičnih komatitnih talina (vidi sliku 1) , pokazalo se nemogućim, a ako su se i dogodile, tada su rijetko izlazile na površinu zbog svoje velike gustoće u usporedbi sa zemljinom korom. Doživjeli su diferencijaciju u srednjim komorama i njihovi derivati, manje gusti bazalti, pali su na površinu. Smanjili su se i procesi visokotemperaturnog metamorfizma i granitizacije, koji nisu dobili arealni, već lokalni karakter. Po svoj prilici tada su se konačno formirale dvije vrste zemljine kore (sl. 3), koje su odgovarale kontinentima i oceanima. Međutim, vrijeme nastanka oceana još nije konačno utvrđeno.

U kasnijoj fazi razvoja Zemlje, koja je započela prije 570 milijuna godina i koja se naziva fanerozoik, oni trendovi koji su se pojavili u proterozoiku su se dalje razvijali. Vulkanizam postaje sve raznolikiji, poprimajući jasne razlike u oceanskim i kontinentalnim segmentima. U zonama proširenja u oceanima (grebeni srednjooceanskih rascjepa) izbijaju toleitski bazalti, au sličnim zonama proširenja na kontinentima (kontinentalni rascjepi) pridružuju im se i često dominiraju alkalne vulkanske stijene. Pokretni pojasevi Zemlje, zvani geosinklinali, magmatski su aktivni desecima i stotinama milijuna godina, počevši od ranog toleitsko-bazaltnog vulkanizma, koji zajedno s ultrabazičnim intruzivnim stijenama tvore ofiolitske asocijacije u ekstenzionim uvjetima. Kasnije, kako rastezanje prelazi u kompresiju, oni ustupaju mjesto kontrastnom bazalt-riolitnom i vapneno-alkalnom andezitskom vulkanizmu, koji je cvjetao u fanerozoiku. Nakon nabiranja, stvaranja granita i orogeneze (rasta planina), vulkanizam u pokretnim pojasevima postaje alkalni. Takav vulkanizam obično završava njihovu endogenu aktivnost.

Evolucija vulkanizma u pokretnim pojasevima fanerozoika ponavlja onu u razvoju Zemlje: od homogenog bazalta i kontrastnih bazaltno-riolitnih asocijacija koje su prevladavale u Arheju, do kontinuirane silicijeve kiseline s velikim količinama andezita i, konačno, do alkalnih asocijacija , koji su praktički odsutni u Arhejskom. Ova evolucija, kako u pojedinim pojasevima, tako i na Zemlji u cjelini, odražava opće smanjenje propusnosti i povećanje krutosti zemljine kore, što određuje viši stupanj diferencijacije magmatskih talina plašta i njihovu interakciju s materijalom zemljine kore, produbljivanje razine stvaranja magme i smanjenje stupnja taljenja. Prethodno je povezano s promjenom unutarnjih parametara planeta, posebice s općim smanjenjem globalnog toplinskog toka iz njegove unutrašnjosti, koji se procjenjuje na 3-4 puta manji nego u ranim fazama razvoja Zemlje. Sukladno tome, lokalni uzlazni tokovi tekućina koji su rezultat povremenog otplinjavanja podzemlja također se smanjuju. Upravo oni uzrokuju zagrijavanje pojedinih područja (pokretni pojasevi, pukotine i sl.) i njihovu magmatsku aktivnost. Ovi tokovi nastaju u vezi s nakupljanjem lakih komponenti na prednjoj strani kristalizacije vanjske tekuće jezgre u odvojenim izbočinama-zamkama koje lebde prema gore, tvoreći konvektivne mlazove.

Endogena aktivnost je periodična. To je uzrokovalo prisutnost velikih pulsacija Zemlje s naizmjeničnom prevlašću bazičnog i ultrabazičnog magmatizma, fiksirajuće ekstenzije i vapneno-alkalnog vulkanizma, formiranja granita i metamorfizma, fiksirajući prevlast kompresije. Ova periodičnost određuje prisutnost magmatskih i tektonskih ciklusa, koji su, takoreći, superponirani na nepovratni razvoj Zemlje.

GDJE SE DOGAĐAJU VULKANSKI DOGAĐAJI U CENOZIOKU?

Geološke strukture u kojima nastaju vulkanske stijene u najmlađoj, kenozoičkoj fazi razvoja Zemlje, koja je započela prije 67 milijuna godina, nalaze se kako unutar oceanskog tako i unutar kontinentalnog dijela Zemlje. U prve spadaju srednjooceanski grebeni i brojni vulkani na dnu oceana, od kojih najveći tvore oceanske otoke (Island, Havaji itd.). Sve njih karakterizira okruženje visoke propusnosti zemljine kore (slika 4). Na kontinentima, u sličnom okruženju, eruptiraju vulkani, povezani s velikim zonama proširenja - kontinentalnim pukotinama (istočnoafričkim, bajkalskim itd.). U uvjetima prevladavajuće kompresije, vulkanizam se javlja u planinskim strukturama, koje su trenutno aktivni intrakontinentalni pokretni pojasevi (Kavkaz, Karpati itd.). Svojstveni su pokretni pojasevi na rubovima kontinenata (tzv. aktivni rubovi). Razvijeni su uglavnom duž periferije Tihog oceana, a na njegovom zapadnom rubu, kao u drevnim pokretnim pojasevima, kombiniraju zone pretežne kompresije - otočne lukove (Kurilo-Kamčatka, Tonga, Aleuti, itd.) i zone intenzivne proširenje - stražnja rubna mora (japansko, filipinsko, koraljno i dr.). U pokretnim pojasevima istočnog ruba Tihog oceana proširenje je manje značajno. Na rubu američkog kontinenta nalaze se planinski lanci (Ande, Cordillera), koji su analozi otočnih lukova, u čijem se stražnjem dijelu nalaze kontinentalne depresije - analozi rubnih mora, gdje prevladava situacija rastezanja. U uvjetima velike propusnosti, kao i uvijek u povijesti Zemlje, izbijaju taline plašta, te u oceanskim strukturama imaju pretežno normalnu alkalnost, dok su u kontinentalnim strukturama povećanu i visoku. U uvjetima prevladavajuće kompresije na kontinentalnoj kori, osim stijena plašta, rasprostranjene su stijene mješovitog plaštano-korskog (andeziti) i korskog (neki felzični vulkani i graniti) podrijetla (sl. 5).

Ako uzmemo u obzir značajke suvremenog stupnja razvoja Zemlje, koje uključuju visok intenzitet procesa formiranja oceana i raširen razvoj rascjepnih zona na kontinentima, postaje jasno da u kenozojskom stupnju razvoja prevladava proširenje. i, kao rezultat toga, pridruženi plašt, uglavnom bazaltni vulkanizam, je široko rasprostranjen., posebno intenzivan u oceanima.

KAKO VULKANIZAM PREOBRAŽAVA ZEMLJINU KORE

Još početkom prošlog stoljeća uočeno je da stijene tvore redovito ponavljajuće asocijacije, zvane geološke formacije, tješnje povezane s geološkim strukturama nego pojedinačne stijene. Nizovi tvorevina koje se smjenjuju u vremenu nazivaju se privremenim, a one koje se smjenjuju u prostoru nazivaju se bočnim tvorbenim redovima. Zajedno, oni omogućuju dešifriranje glavnih faza u razvoju geoloških struktura i važni su pokazatelji u obnovi geoloških postavki prošlosti. Vulkanske formacije, uključujući vulkanske stijene, proizvode njihovog ispiranja i ponovnog taloženja, a često i sedimentne stijene, pogodnije su koristiti u te svrhe od intruzivnih, budući da su članovi slojevitih sekcija, što omogućuje točno određivanje vremena njihovog nastanka. formiranje.

Postoje dvije vrste serija vulkanogenih formacija. Prvi, nazvan homodromni, počinje s bazičnim stijenama - bazaltima, ustupajući mjesto formacijama s postupnim povećanjem volumena srednjih i kiselih stijena. Druga serija je antidromna, počinje s formacijama pretežno felzičnog sastava s porastom uloge bazičnog vulkanizma prema kraju serije. Prvi je, dakle, povezan s vulkanizmom plašta i visokom propusnošću kore, a tek kada se propusnost smanji i kora zagrije dubokom toplinom, potonja počinje sudjelovati u stvaranju magme. Antidromna serija karakteristična je za geološke strukture s debelom, slabo propusnom kontinentalnom korom, kada je otežan izravan prodor talina plašta na površinu. Oni stupaju u interakciju s materijalom zemljine kore to intenzivnije, što se ona više zagrijava. Bazaltne tvorevine pojavljuju se tek kasnije, kada kora puca pod pritiskom plaštne magme.

Homodromni nizovi vulkanskih formacija karakteristični su za oceane i geosinklinalne pokretne pojaseve i odražavaju, odnosno, formiranje oceanske i kontinentalne kore. Antidromne serije karakteristične su za strukture koje su položene na kontinentalnoj kori zagrijanoj nakon prethodnog ciklusa magmatizma. Tipični primjeri su rubna mora i kontinentalni rifti koji nastaju neposredno nakon orogeneze (epiorogeni rifti). Od početka magmatskih ciklusa u njima se pojavljuju plaštano-korske i korske stijene srednjeg i kiselog sastava, koje razaranjem (destrukcijom) kontinentalne kore ustupaju mjesto bazičnima. Ako taj proces ode dovoljno daleko, kao npr. u rubna mora, tada se kontinentalna kora, kao rezultat složenog skupa procesa, uključujući i rastezanje, zamjenjuje oceanskom.

Procesi transformacije kore u dugotrajno razvijajućim pokretnim pojasevima geosinklinalnog tipa, koji su po svojoj strukturi vrlo heterogeni, najraznovrsniji su i višesmjerni. Sadrže strukture s režimom ekstenzije i režimom kompresije, a tip transformacije kore ovisi o prevladavanju pojedinih procesa. Međutim, u pravilu dominiraju procesi stvaranja nove kontinentalne kore, koja se veže za prethodno formiranu, povećavajući svoju površinu. Ali to se ne događa uvijek, budući da je, unatoč golemim područjima koja zauzimaju pokretni pojasevi različite starosti, velika većina kontinentalne kore arhejske starosti. Posljedično se i unutar pokretnih pojaseva odvijala destrukcija već formirane kontinentalne kore. O tome svjedoči i presjecanje struktura rubova kontinenata oceanskom korom.

Vulkanizam odražava evoluciju Zemlje tijekom njene geološke povijesti. Nepovratnost razvoja Zemlje izražava se u nestanku ili oštrom smanjenju volumena nekih vrsta stijena (na primjer, komatita) zajedno s pojavom ili povećanjem volumena drugih (na primjer, alkalnih stijena). Opći trend evolucije ukazuje na postupno slabljenje duboke (endogene) aktivnosti Zemlje i povećanje procesa obrade kontinentalne kore tijekom stvaranja magme.

Vulkanizam je pokazatelj geodinamičkih uvjeta rastezanja i prevladavajuće kompresije koji postoje na Zemlji. Za prve je tipomorfan plaštani vulkanizam, za druge plaštano-kora i kora.

Vulkanizam odražava prisutnost cikličnosti na pozadini općeg nepovratnog razvoja Zemlje. Cikličnost određuje ponovljivost formacijskih nizova u jednoj pojedinačno iu različito vrijeme, ali istoj vrsti geoloških struktura.

Evolucija vulkanizma u geostrukturama Zemlje pokazatelj je formiranja zemljine kore i njezine destrukcije (destrukcije). Ova dva procesa kontinuirano transformiraju zemljinu koru, vršeći razmjenu tvari između čvrstih Zemljinih ljuski - kore i plašta.

* * *
Tatjana Ivanovna Frolova - profesorica Katedre za petrologiju Geološkog fakulteta Moskovskog državnog sveučilišta Lomonosov M.V. Lomonosov, počasni profesor Moskovskog državnog sveučilišta, redoviti član Akademije prirodnih znanosti (RANS) i Međunarodne akademije znanosti visokog obrazovanja; specijalist u području vulkanizma mobilnih pojaseva Zemlje - drevnih (Ural) i modernih (aktivna margina Zapadnog Pacifika); autor monografija: "Geosinklinalni vulkanizam" (1977.), "Podrijetlo vulkanskih nizova otočnih lukova" (1987.), "Magmatizam i transformacija zemljine kore aktivnih rubova" (1989.) i dr.

VULKANIZAM NA ZEMLJI I NJEGOVE GEOGRAFSKE POSLJEDICE

Nastavni rad završio je student 1. godine 1. grupe Bobkov Stepan

Ministarstvo obrazovanja Republike Bjelorusije

Bjelorusko državno sveučilište

Geografski fakultet

Odsjek za opću geografiju

ANOTACIJA

Vulkanizam, tipovi vulkanskih erupcija, sastav lava, efuzivni, ekstruzivni proces.

Proučavaju se vrste: vulkani, vulkanske erupcije. Razmatra se njihov geografski raspored. Uloga vulkanizma u formiranju zemljine površine.

Bibliografija 5 naslova, sl. 3, str. 21

ANATACIJA

Babkov S.U. Vulkanizam na zemlji i yago geografski nalazi (kurzivni rad).-Mn., 2003.-21s.

Vulkanizam, tipovi vulkanske ekstruzije, prirodna lava, efuzivni, ekstruzivni procesi.

Pravodzítstsa dasledvanne typaŭ: vulkanski, vulkanski vyarzhennyaŭ razglyadetstsa íh geografska veličina konjice. Uloga vulkanizma u farmaceutskoj pripremi zemljine površine.

Bibliyagr.5 naslova, mal.3, star.21

Bobkov S.V. Vulkanizam na Zemlji i glavno u geografskoj sferi. (tečajni rad).-Minsk, 2003. -21 str.

Vulkanizam, vrste vulkanskog izljeva, nadmetanje lavova, izljev, ekstruzivna građevina.

Istraživani su vrhovi vulkana i efuzije Uloga vulkanizma u formiranju zemljine površine.

Bibliografija 5 referenci, slike 3, stranice 21.

UVOD

Vulkanska aktivnost, koja je jedna od najstrašnijih prirodnih pojava, često donosi velike katastrofe ljudima i nacionalnom gospodarstvu. Stoga treba imati na umu da, iako ne uzrokuju svi aktivni vulkani nesreće, svaki od njih može biti izvor negativnih događaja u ovoj ili onoj mjeri, vulkanske erupcije su različite snage, ali samo one praćene smrću su katastrofalne. i materijalne vrijednosti.

Također je važno razmotriti vulkanizam sa stajališta globalnog utjecaja na geografski omotač u procesu njegove evolucije.

Cilj je proučavanje vulkanizma kao najvažnije manifestacije endogenih procesa, geografske rasprostranjenosti.

Također morate slijediti:

1) klasifikacija erupcija.

2) vrste vulkana.

3) sastav izbijajućih lava.

4) Posljedice djelovanja vulkanizma za geografsku ovojnicu.

Ja, kao autor ovog seminarskog rada, želim skrenuti pozornost drugih na ovu problematiku, pokazati globalnu prirodu ovog procesa, uzroke i posljedice utjecaja vulkanizma na geografsku ovojnicu. Nije tajna da bi svatko od nas želio biti blizu vulkana koji eruptira, barem jednom osjetiti svoju mikroskopskost u usporedbi s prirodnim silama Zemlje. Štoviše, za svakog geografa ekspedicije i istraživanja trebaju ostati glavni izvor znanja, a ne proučavati cjelokupnu raznolikost Zemlje samo iz knjiga i slika.

POGLAVLJE 1. OPĆI POJMOVI O VULKANIZMU.

“Vulkanizam je pojava zbog koje su tijekom geološke povijesti nastale vanjske ovojnice Zemlje – kora, hidrosfera i atmosfera, odnosno stanište živih organizama – biosfera.”

Ovo mišljenje izražava većina vulkanologa, ali to nipošto nije jedina ideja o razvoju geografskog omotača.

Vulkanizam obuhvaća sve pojave povezane s izbijanjem magme na površinu. Kada je magma duboko u zemljinoj kori pod visokim pritiskom, sve njene plinovite komponente ostaju u otopljenom stanju. Kako se magma kreće prema površini, tlak se smanjuje, plinovi se počinju oslobađati, zbog čega se magma koja se izlijeva na površinu značajno razlikuje od izvorne. Kako bi se naglasila ta razlika, magma koja je izbila na površinu naziva se lava. Proces erupcije naziva se eruptivna aktivnost.

Vulkanske erupcije se odvijaju različito, ovisno o sastavu produkata erupcije. U nekim slučajevima erupcije se odvijaju tiho, plinovi se oslobađaju bez velikih eksplozija, a tekuća lava slobodno teče na površinu. U drugim slučajevima, erupcije su vrlo nasilne, popraćene snažnim eksplozijama plina i istiskivanjem ili izljevom relativno viskozne lave. Erupcije nekih vulkana sastoje se samo od grandioznih eksplozija plina, zbog čega nastaju kolosalni oblaci plina i vodene pare zasićeni lavom, koji se dižu u velike visine.

Prema modernim konceptima, vulkanizam je vanjski, takozvani efuzijski oblik magmatizma - proces povezan s kretanjem magme iz utrobe Zemlje na njezinu površinu. Na dubini od 50 do 350 km, u debljini našeg planeta, stvaraju se džepovi rastaljene tvari – magme. U područjima drobljenja i lomova zemljine kore, magma se diže i izlijeva na površinu u obliku lave (od magme se razlikuje po tome što gotovo da i ne sadrži hlapljive komponente, koje se pri padu tlaka odvajaju od magme i otići u atmosferu.

Na mjestima erupcije nastaju lava pokrivači, tokovi, vulkani-planine, sastavljeni od lava i njihovih raspršenih čestica - piroklasta. Prema sadržaju glavne komponente - silicijevog oksida magme i vulkanskih stijena koje one stvaraju - vulkanite dijelimo na ultrabazične (silicijev oksid manje od 40%), bazične (40-52%), srednje (52-65%). ), kiselo (65-75%). Najčešća bazična ili bazaltna magma.

POGLAVLJE 2. VRSTE VULKANA, SASTAV LAVE. KLASIFIKACIJA PREMA PRIRODI ERUPCIJE.

Klasifikacija vulkana temelji se uglavnom na prirodi njihovih erupcija i na strukturi vulkanskih aparata. A priroda erupcije, zauzvrat, određena je sastavom lave, stupnjem njezine viskoznosti i pokretljivosti, temperaturom i količinom plinova sadržanih u njoj. U vulkanskim erupcijama očituju se tri procesa: 1) efuzivni - izlijevanje lave i njezino širenje po zemljinoj površini; 2) eksplozivna (eksplozivna) - eksplozija i oslobađanje velike količine piroklastičnog materijala (čvrsti produkti erupcije); 3) ekstruzivni - istiskivanje, odnosno istiskivanje, magmatske tvari na površinu u tekućem ili krutom stanju. U nizu slučajeva opažaju se međusobni prijelazi ovih procesa i njihova složena međusobna kombinacija. Kao rezultat toga, mnoge vulkane karakterizira mješoviti tip erupcije - eksplozivno-efuzivni, ekstruzivno-eksplozivni, a ponekad se jedna vrsta erupcije s vremenom zamijeni drugom. Ovisno o prirodi erupcije, uočava se složenost i raznolikost vulkanskih struktura i oblika pojave vulkanskog materijala.

Među vulkanskim erupcijama razlikuju se: 1) erupcije centralnog tipa, 2) pukotine i 3) arealne.

Vulkani centralnog tipa.

Imaju oblik blizak okruglom u tlocrtu, a predstavljeni su stošcima, štitovima i kupolama. Na vrhu se obično nalazi zdjelasto ili ljevkasto udubljenje, koje se naziva krater (grč. 'crater'-zdjela).Od kratera u dubinu zemljine kore vodi kanal za dovod magme, odnosno vulkanski otvor. , koji ima cjevasti oblik, duž kojeg se magma iz duboke komore diže na površinu. Među vulkanima središnjeg tipa ističu se poligeni, nastali kao rezultat ponovljenih erupcija, i monogeni, koji su svoju aktivnost iskazali jednom.

poligenski vulkani.

To uključuje većinu poznatih vulkana na svijetu. Ne postoji jedinstvena i općeprihvaćena klasifikacija poligenih vulkana. Različite vrste erupcija najčešće se nazivaju nazivima poznatih vulkana, u kojima se jedan ili drugi proces očituje najkarakterističnije.

Efuzivni vulkani ili vulkani lave.

Prevladavajući proces kod ovih vulkana je efuzija, odnosno izlijevanje lave na površinu i njezino kretanje u obliku tokova po padinama vulkanske planine. Kao primjeri ove prirode erupcije mogu se navesti vulkani Havajskih otoka, Samoe, Islanda itd.

Havajski tip.

Havaje čine spojeni vrhovi pet vulkana, od kojih su četiri bila aktivna u povijesno doba. Posebno je dobro proučena aktivnost dvaju vulkana: Mauna Loa, koji se uzdiže gotovo 4200 metara iznad razine Tihog oceana, i Kilauea s visinom većom od 1200 metara.

Lava u tim vulkanima je uglavnom bazaltna, lako pokretljiva i visoke temperature (oko 12 000). U kraterskom jezeru lava klokoće cijelo vrijeme, njezina razina ili pada ili raste. Tijekom erupcija lava se diže, povećava se njena pokretljivost, preplavljuje cijeli krater, tvoreći ogromno kipuće jezero. Plinovi se oslobađaju relativno tiho, tvoreći praske iznad kratera, fontane lave koje se uzdižu u visinu od nekoliko do stotina metara (rijetko). Lava zapjenjena plinovima pršti i skrućuje se u obliku tankih staklenih niti ‘Peleove kose’. Zatim se kratersko jezero prelije i lava se počne prelijevati preko njegovih rubova i slijevati niz padine vulkana u obliku velikih tokova.

Efuzivno pod vodom.

Erupcije su najbrojnije i najmanje proučavane. Također su povezani s riftnim strukturama i razlikuju se po prevlasti bazaltnih lava. Na dnu oceana, na dubini od 2 km ili više, pritisak vode je toliki da ne dolazi do eksplozija, što znači da ne dolazi do piroklasta. Pod pritiskom vode, čak ni tekuća bazaltna lava ne širi se daleko, tvoreći kratka tijela u obliku kupole ili uske i dugačke tokove prekrivene s površine staklenom korom. Posebnost podmorskih vulkana smještenih na velikim dubinama je obilno ispuštanje tekućina koje sadrže velike količine bakra, olova, cinka i drugih obojenih metala.

Mješoviti eksplozivno-efuzivni (gas-eksplozivno-lava) vulkani.

Primjeri takvih vulkana su vulkani Italije: Etna - najviši vulkan u Europi (više od 3263 m), koji se nalazi na otoku Siciliji; Vezuv (visok oko 1200 m), koji se nalazi u blizini Napulja; Stromboli i Vulcano iz skupine Eolskih otoka u Mesinskom tjesnacu. Ova kategorija uključuje mnoge vulkane Kamčatke, Kurilskih i Japanskih otoka te zapadnog dijela mobilnog pojasa Cordillera. Lave ovih vulkana su različite - od bazičnih (bazaltnih), andezit-bazaltnih, andezitnih do kiselih (liparitičnih). Među njima se uvjetno razlikuje nekoliko vrsta.

Strombolijanski tip.

Karakterističan je za vulkan Stromboli, koji se uzdiže u Sredozemnom moru do visine od 900 m. Lava ovog vulkana je uglavnom bazaltnog sastava, ali niže temperature (1000-1100) od lave vulkana Havajskog otočja. , stoga je manje pokretna i zasićena plinovima. Erupcije se javljaju ritmički u određenim kratkim intervalima - od nekoliko minuta do sat vremena. Eksplozije plina izbacuju vruću lavu na relativno malu visinu, koja zatim pada na padine vulkana u obliku spiralno uvijenih bombi i troske (porozni, mjehurasti komadi lave). Karakteristično je da se emitira vrlo malo pepela. Vulkanski aparat stožastog oblika sastoji se od slojeva troske i skrutnute lave. Takav poznati vulkan kao Izalco pripada istoj vrsti.

Etno-vezuvski (vulkanski) tip.

Vulkani su eksplozivni (gasno-eksplozivni) i ekstruzivno-eksplozivni.

Ova kategorija uključuje mnoge vulkane, u kojima prevladavaju veliki plinsko-eksplozivni procesi s oslobađanjem velike količine čvrstih proizvoda erupcije, gotovo bez izlijevanja lave (ili u ograničenim veličinama). Ova priroda erupcije povezana je sa sastavom lava, njihovom viskoznošću, relativno niskom pokretljivošću i visokom zasićenošću plinovima. U nizu vulkana istodobno se promatraju plinski eksplozivni i ekstruzivni procesi, izraženi u istiskivanju viskozne lave i formiranju kupola i obeliska koji se uzdižu iznad kratera.

Pelejski tip.

Posebno se jasno očituje u vulkanu Mont Pele na oko. Martinik je dio Malih Antila. Lava ovog vulkana je pretežno srednja, andezitna, visoko viskozna i zasićena plinovima. Dok se skrućuje, stvara čvrsti čep u krateru vulkana, koji sprječava slobodan izlazak plina, koji, nakupljajući se ispod njega, stvara vrlo visoke tlakove. Lava se istiskuje u obliku obeliska, kupole. Erupcije se javljaju kao snažne eksplozije. Postoje ogromni oblaci plinova, prezasićeni lavom. Ove vruće (s temperaturama preko 700-800) lavine plina i pepela ne dižu se visoko, već se velikom brzinom kotrljaju niz padine vulkana i uništavaju sav život na svom putu.

Tip Krakatau.

Odlikuje se imenom vulkana Krakatau koji se nalazi u Sundskom tjesnacu između Jave i Sumatre. Ovaj se otok sastojao od tri spojena vulkanska stošca. Najstariji od njih, Rakata, sastoji se od bazalta, a druga dva, mlađa, su andeziti. Ova tri spojena vulkana nalaze se u drevnoj golemoj podvodnoj kalderi, formiranoj u prapovijesti. Do 1883., 20 godina, Krakatoa nije pokazao aktivnu aktivnost. Godine 1883. dogodila se jedna od najvećih katastrofalnih erupcija. Započelo je eksplozijama umjerene jačine u svibnju, nakon prekida ponovno su se nastavile u lipnju, srpnju i kolovozu s postupnim povećanjem intenziteta. Dana 26. kolovoza dogodile su se dvije velike eksplozije. Ujutro 27. kolovoza dogodila se golema eksplozija koja se čula u Australiji i na otocima u zapadnom dijelu Indijskog oceana na udaljenosti od 4000-5000 km. Užareni oblak plina i pepela popeo se na visinu od oko 80 km. Ogromni valovi visoki do 30 m, koji su nastali eksplozijom i podrhtavanjem Zemlje, nazvani tsunamiji, izazvali su velika razaranja na susjednim otocima Indonezije, odnijeli su s obala Jave i Sumatre oko 36 tisuća ljudi. Na nekim su mjestima razaranja i ljudske žrtve bile povezane s udarnim valom goleme snage.

Tip Katmai.

Odlikuje se imenom jednog od velikih vulkana na Aljasci u čijem je podnožju 1912. godine došlo do velike plinsko-eksplozivne erupcije i usmjerenog izbacivanja lavina, odnosno tokova, vruće plinsko-piroklastične smjese. imala kiseli, riolitski ili andezit-riolitski sastav. Ova vruća mješavina plina i pepela ispunila je duboku dolinu smještenu sjeverozapadno od podnožja planine Katmai u dužini od 23 km. Na mjestu nekadašnje doline nastala je ravna ravnica široka oko 4 km. Iz toka koji ju je ispunjavao, godinama su promatrana masovna ispuštanja visokotemperaturnih fumarola, što je poslužilo kao osnova da se nazove "Dolina deset tisuća dimova".

monogeni vulkani.

Maar tip.

Ova vrsta kombinira samo jednom eruptirane vulkane, sada ugašene eksplozivne vulkane. Reljefno su predstavljeni ravnim tanjurastim bazenima uokvirenim niskim bedemima. Bubuljice sadrže i vulkansku pepeo i fragmente nevulkanskih stijena koje čine ovo područje. U okomitom presjeku krater ima oblik lijevka koji je u donjem dijelu spojen na cjevasti otvor, odnosno eksplozivnu cijev. To uključuje vulkane središnjeg tipa, nastale tijekom jedne erupcije. To su plinsko-eksplozivne erupcije, ponekad praćene efuzivnim ili ekstruzivnim procesima. Kao rezultat toga, na površini se formiraju mali stošci troske ili slag-lave (od desetaka do nekoliko stotina metara visine) s udubljenjem kratera u obliku tanjura ili zdjele. Takvi brojni monogeni vulkani uočeni su u velikom broju na padinama ili u podnožju velikih poligenih vulkana. U monogene oblike ubrajaju se i plinsko-eksplozivni lijevci s ulaznim kanalom u obliku cijevi (odušak). Nastaju jednom eksplozijom plina velike snage. Dijamantne cijevi pripadaju posebnoj kategoriji. Eksplozivne cijevi u Južnoj Africi nadaleko su poznate kao dijatremi (grčki "dia" - kroz, "trema" - rupa, rupa). Promjer im se kreće od 25 do 800 metara, ispunjeni su nekom vrstom brečirane vulkanske stijene koja se naziva kimberlit (prema gradu Kimberleyu u Južnoj Africi). Ova stijena sadrži ultramafične stijene - granatonosne peridotite (pirop je satelit dijamanta), karakteristične za gornji plašt Zemlje. To ukazuje na stvaranje magme ispod površine i njezino brzo izdizanje na površinu, popraćeno eksplozijama plina.

Erupcije pukotina.

Ograničeni su na velike rasjede i pukotine u zemljinoj kori, koji igraju ulogu kanala magme. Erupcija, osobito u ranim fazama, može se pojaviti duž cijele pukotine ili pojedinih dijelova njezinih dijelova. Naknadno se pojavljuju grupe susjednih vulkanskih centara duž linije rasjeda ili pukotine. Izbijena glavna lava nakon skrućivanja stvara bazaltne pokrove različitih veličina s gotovo vodoravnom površinom. U povijesnim vremenima, takve snažne pukotinske erupcije bazaltne lave primijećene su na Islandu. Pukotinske erupcije raširene su na padinama velikih vulkana. O niži su, očito, široko razvijeni unutar rasjeda istočnopacifičkog uzdizanja i u drugim pokretnim zonama Svjetskog oceana. Osobito značajne pukotinske erupcije bile su u prošlim geološkim razdobljima, kada su se formirali moćni pokrivači lave.

Arealni tip erupcije.

Ova vrsta uključuje masivne erupcije iz brojnih blisko razmaknutih vulkana središnjeg tipa. Često su ograničeni na male pukotine, ili čvorove njihovog sjecišta.U procesu erupcije neka središta odumiru, a druga nastaju. Arealni tip erupcije ponekad zahvaća velika područja gdje se proizvodi erupcije stapaju, tvoreći kontinuirane pokrove.

POGLAVLJE 3. GEOGRAFSKA DISTRIBUCIJA VULKANA.

Trenutno postoji nekoliko tisuća ugašenih i aktivnih vulkana na kugli zemaljskoj, a među ugašenim vulkanima mnogi su prestali s radom prije nekoliko desetaka i stotina tisuća godina, au nekim slučajevima i prije više milijuna godina (u razdoblju neogena i kvartara). neke relativno nedavno. Prema V.I. Vlodavets, ukupan broj aktivnih vulkana (od 1500. pr. Kr.) je 817, uključujući vulkane solfatarnog stupnja (201) .

U zemljopisnom rasporedu vulkana ocrtava se izvjesna pravilnost povezana s novija povijest razvoj zemljine kore. Na kontinentima se vulkani nalaze uglavnom u njihovim rubnim dijelovima, na obalama oceana i mora, unutar granica mladih tektonski pokretnih planinskih struktura. Vulkani su posebno široko razvijeni u prijelaznim zonama od kontinenata do oceana - unutar otočnih lukova koji graniče s dubokim morskim jarcima. U oceanima su mnogi vulkani ograničeni na srednjooceanske podvodne grebene. Dakle, glavna pravilnost distribucije vulkana je njihovo ograničenje samo na pokretne zone zemljine kore. Položaj vulkana unutar ovih zona usko je povezan s dubokim rasjedima koji dopiru do subkore. Tako su u otočnim lukovima (japanski, kurilsko-kamčatski, aleutski itd.) vulkani raspoređeni u lancima duž rasjeda, uglavnom uzdužnih i poprečnih rasjeda. Neki od vulkana također se nalaze u starijim masivima, pomlađenim u najnovija faza nabiranje stvaranjem mladih dubokih rasjeda.

Karakterizira se pacifička zona najveći razvoj moderni vulkanizam. Unutar njegovih granica razlikuju se dvije podzone: podzona rubnih dijelova kontinenata i otočnih lukova, predstavljena prstenom vulkana koji okružuje Tihi ocean, i podzona samog Pacifika s vulkanima na dnu Tihog oceana. Pritom u prvoj podzoni izbija uglavnom andezitna lava, a u drugoj bazaltna lava.

Prva podzona prolazi kroz Kamčatku, gdje je koncentrirano oko 129 vulkana, od kojih 28 ima moderne aktivnosti. Među njima su najveći Klyuchevskoy, Karymsky Shiveluch, Bezymyanny, Tolbachik, Avachinsky itd. Od Kamčatke se ovaj pojas vulkana proteže do Kurilskih otoka, gdje je poznato 40 aktivnih vulkana, uključujući i moćni Alaid. Južno od Kurilskih otoka nalaze se Japanski otoci, gdje se nalazi oko 184 vulkana, od kojih je više od 55 bilo aktivno u povijesno doba. Među njima su Bandai i veličanstvena Fujiyama. Nadalje, vulkanska podzona prolazi kroz otoke Tajvan, Novu Britaniju, Solomone, Nove Hebride, Novi Zeland a potom odlazi na Antarktik, gdje na o. Rossom dominiraju četiri mlada vulkana. Od njih su najpoznatiji Erebus, koji je djelovao 1841. i 1968., i Terror s bočnim kraterima.

Opisani pojas vulkana prolazi dalje do podvodnog grebena Južnih Antila (potopljenog nastavka Anda), izduženog prema istoku i praćenog nizom otoka: Južni Šetland, Južni Orkney, Južni Sandwich, Južna Georgia. Zatim nastavlja uz obalu. Južna Amerika. Duž zapadne obale uzdižu se visoke mlade planine - Ande, na koje su ograničeni brojni vulkani, linearno poredani duž dubokih rasjeda. Ukupno u Andama postoji nekoliko stotina vulkana, od kojih su mnogi trenutno aktivni ili su bili aktivni u nedavnoj prošlosti, a neki dosežu goleme visine (Aconcagua -7035 m, Tupungata -6700 m.).

Najintenzivnija vulkanska aktivnost uočena je u mladim strukturama Srednje Amerike (Meksiko, Gvatemala, Salvador, Honduras, Kostarika, Panama). Ovdje su poznati najveći mladi vulkani: Popocatepel, Orizaba, kao i Izalco, nazvan svjetionikom Tihog oceana zbog stalnih erupcija. Ova aktivna vulkanska zona nalazi se uz vulkanski luk Malih Antila. Atlantik, gdje se posebno nalazi poznati vulkan Mont Pele (na otoku Martinique).

Trenutno nema toliko aktivnih vulkana unutar Kordiljera Sjeverne Amerike (oko 12). Međutim, prisutnost snažnih tokova lave i pokrova, kao i uništenih stožaca, svjedoči o prethodnoj aktivnoj vulkanskoj aktivnosti. Pacifički prsten zatvaraju vulkani Aljaske s poznatim vulkanom Katmai i brojni vulkani Aleutskog otočja.

Druga podzona je sama pacifička regija. Iza posljednjih godina na dnu Tihog oceana otkriveni su podvodni grebeni i veliki broj duboke rasjede, s kojima su povezani brojni vulkani, ponekad stršeći u obliku otoka, ponekad smješteni ispod razine oceana. Većina pacifičkih otoka svoj nastanak duguje vulkanima. Među njima su najviše proučavani vulkani Havajskog otočja. Prema G. Menardu, na dnu Tihog oceana postoji oko 10 tisuća podvodnih vulkana koji se uzdižu 1 km iznad njega. i više.

Sredozemno-indonezijska zona

Ova zona aktivnog modernog vulkanizma također je podijeljena u dvije podzone: mediteransku, indonezijsku.

Indonezijsku podzonu karakterizira mnogo veća vulkanska aktivnost. To su tipični otočni lukovi, slični japanskom, kurilskom i aleutskom luku, ograničeni rasjedima i dubokovodnim depresijama. Ovdje je koncentriran vrlo velik broj aktivnih, prigušenih i izumrlih vulkana. Samo na oko. Na Javi i četiri otoka koji se nalaze istočno, nalazi se 90 vulkana, a deseci vulkana su ugašeni ili su u procesu nestajanja. Na ovu zonu je ograničen opisani vulkan Krakatoa, čije se erupcije odlikuju neobično grandioznim eksplozijama. Na istoku se indonezijska podzona spaja s pacifičkom.

Između aktivne mediteranske i indonezijske vulkanske podzone postoji niz ugašenih vulkana u planinskim strukturama u unutrašnjosti. Tu spadaju izumrli vulkani Male Azije, najveći od njih su Erjiyes i drugi; na jugu, u Turskoj, uzdižu se Veliki i Mali Ararat, na Kavkazu - dvoglavi Elbrus, Kazbek, oko kojeg se nalaze topli izvori. Dalje, u grebenu Elbrusa, nalazi se vulkan Damavend i drugi.

.Atlantska zona.

Unutar Atlantskog oceana, moderna vulkanska aktivnost, s izuzetkom gore navedenih otočnih lukova Antila i regije Gvinejskog zaljeva, ne utječe na kontinente. Vulkani su uglavnom ograničeni na Srednjoatlantski greben i njegove bočne grane. Neki od velikih otoka unutar njih su vulkanski. Brojni vulkani Atlantskog oceana počinju na sjeveru od oko. Jan Mayen. Južno se nalazi oko. Island, koji ima veliki broj aktivnih vulkana i gdje je relativno nedavno došlo do pukotinskih erupcija glavne lave. Godine 1973. dogodila se velika erupcija Helgafela tijekom šest mjeseci, uslijed koje je debeli sloj vulkanskog pepela prekrio ulice i kuće Vestmannaeyjara. Na jugu su vulkani Azori, Otočje Uzašašća, Asuncien, Tristan da Cunha, Gough i oko. Bouvet.

Izdvojeni su vulkanski otoci Kanari, Zelenortski otoci, Sveta Helena, smješteni u istočnom dijelu Atlantskog oceana, izvan središnjeg grebena, blizu obale Afrike. Na Kanarskim otocima postoji veliki intenzitet vulkanskih procesa. Na dnu Atlantskog oceana postoje i mnoge podvodne vulkanske planine i brda.

zona Indijskog oceana.

U Indijski ocean također su razvijeni podvodni grebeni i duboki rasjedi. Postoji mnogo ugašenih vulkana, što ukazuje na relativno nedavnu vulkansku aktivnost. Čini se da su i mnogi otoci raštrkani po Antarktiku vulkanskog podrijetla. Moderni aktivni vulkani nalaze se u blizini Madagaskara, na Komorima, oko. Mauricijus i Reunion. Na jugu su poznati vulkani na otocima Kerguelen, Crozet. Nedavno izumrle vulkanske kupe nalaze se na Madagaskaru.

Vulkani središnjih dijelova kontinenata

Relativno su rijetki. Najupečatljivija manifestacija modernog vulkanizma bila je u Africi. U području uz Gvinejski zaljev uzdiže se veliki stratovulkan Kamerun, čija je posljednja erupcija bila 1959. U Sahari, na vulkanskom gorju Tibesti, postoje vulkani s ogromnim kalderama (13-14 km.), U kojima se nalazi su nekoliko čunjeva i izlaza vulkanskih plinova i vrućih izvora. U istočnoj Africi postoji dobro poznati sustav dubokih rasjeda (rascjepna struktura), koji se proteže 3,5 tisuća km od ušća Zambezija na jugu do Somalije na sjeveru, s kojim je povezana vulkanska aktivnost. Među brojnim ugaslim vulkanima aktivni su vulkani u planinama Virunga (regija jezera Kivu). Posebno su poznati vulkani u Tanzaniji i Keniji. Ovdje su aktivni veliki vulkani Afrike: Meru s kalderom i somom; Kilimanjaro, čiji stožac doseže visinu od 5895 m (najviša točka u Africi); Kenija istočno od jezera. Viktorija. Niz aktivnih vulkana nalazi se paralelno s Crvenim morem i izravno u samom moru. Što se samog mora tiče, bazaltna lava izlazi na površinu u njegovim rasjedima, što je znak već oceanske kore koja se ovdje već formirala.

U zapadnoj Europi nema aktivnih vulkana. Postoje izumrli vulkani u mnogim zemljama zapadne Europe - u Francuskoj, u regiji Rhine u Njemačkoj i drugim zemljama. U nekim slučajevima, mineralni izvori su povezani s njima.

POGLAVLJE 4. POST-VULKANSKI FENOMENI

Tijekom slabljenja vulkanske aktivnosti dugo se uočavaju niz karakterističnih pojava koje ukazuju na nastavak aktivnih procesa u dubini. To uključuje ispuštanje plinova (fumarole), gejzire, blatne vulkane, termalne kupke.

Fumarole (vulkanski plinovi).

Nakon vulkanskih erupcija, plinoviti proizvodi dugo se emitiraju iz samih kratera, iz raznih pukotina, iz vrućih tokova tuf-lave i stožaca. Sastav postvulkanskih plinova sadrži iste plinove iz skupine halogenida, sumpora, ugljika, vodene pare i drugih koji se oslobađaju tijekom vulkanskih erupcija. Međutim, nemoguće je zacrtati jednu shemu sastava plinova za sve vulkane. Dakle, na Aljasci, tisuće plinskih mlaznica s temperaturom od 600-650, koji uključuju veliku količinu halogenida (HCl i HF), borne kiseline, sumporovodika i ugljičnog dioksida . Nešto drugačija slika uočena je u području poznatih Flegrejskih polja u Italiji, zapadno od Napulja, gdje postoje mnogi vulkanski krateri i mali stožci tisućama godina karakterizirani isključivo solfatarnom aktivnošću. U ostalim slučajevima dominira ugljični dioksid.

Gejziri.

Gejziri su povremeno aktivne parne fontane. Slavu i ime stekle su na Islandu, gdje su prvi put uočene. Osim na Islandu, gejziri su široko razvijeni u parku Yellowstone u SAD-u, na Novom Zelandu i na Kamčatki. Svaki gejzir obično se povezuje s okruglom rupom ili grifonom. Grifoni dolaze u različitim veličinama. U dubini, ovaj kanal, očito, prelazi u tektonske pukotine. Cijeli kanal ispunjen je pregrijanom podzemnom vodom. Njegova temperatura u grifonu može biti 90-98 stupnjeva, dok je u dubinama kanala znatno viša i doseže 125-150 stupnjeva. i više. U određenom trenutku u dubini počinje intenzivno isparavanje, zbog čega se stupac vode u grifonu podiže. U tom slučaju svaka se čestica vode nađe u zoni nižeg tlaka, počinje vrenje i izbijanje vode i pare. Nakon erupcije, kanal se postupno puni podzemnom vodom, djelomično vodom izbačenom tijekom erupcije koja teče natrag u grifon; neko vrijeme se uspostavlja ravnoteža čije kršenje dovodi do nove erupcije vodene pare. Visina fontane ovisi o veličini gejzira. U jednom od velikih gejzira u parku Yellowstone, visina fontane vode i pare dosegla je 40 m.

Blatni vulkani (salses).

Ponekad se nalaze u istim područjima kao i gejziri (Kamčatka, Java, Sicilija itd.). Vruća vodena para i plinovi probijaju se kroz pukotine na površinu, izbacuju se i tvore male izlazne otvore promjera od nekoliko desetaka centimetara do jednog metra ili više. Te su rupe ispunjene muljem, koji je mješavina plinskih para s podzemnom vodom i rastresitim vulkanskim produktima, a karakterizira ga visoka temperatura (do 80-90 0.) Tako nastaju blatni vulkani. Gustoća ili konzistencija blata određuje prirodu njihove aktivnosti i strukturu. S relativno tekućim muljem, emisije pare i plinova uzrokuju prskanje u njemu, blato se slobodno širi i, u isto vrijeme, konus s kraterom na vrhu ne većim od 1-1,5 m, koji se u potpunosti sastoji od blata. U blatnim vulkanima vulkanskih područja, osim vodene pare, oslobađaju se ugljični dioksid i sumporovodik.

"Ovisno o uzrocima nastanka, blatni vulkani se mogu podijeliti na: 1) povezane s ispuštanjem zapaljivih plinova; 2) ograničene na područja magmatskog vulkanizma i uzrokovane emisijama magmatskih plinova." . Tu spadaju blatni vulkani Apšeron i Taman.

ZAKLJUČAK.

Suvremeni aktivni vulkani živopisna su manifestacija endogenih procesa dostupnih izravnom promatranju, koji su odigrali veliku ulogu u razvoju geografske znanosti, no proučavanje vulkanizma nije samo od spoznajne važnosti. Aktivni vulkani, uz potrese, predstavljaju ogromnu opasnost za obližnja naselja. Trenuci njihovih erupcija često donose nepopravljive prirodne katastrofe, izražene ne samo u ogromnoj materijalnoj šteti, već ponekad iu masovnoj smrti stanovništva. Pa, na primjer, poznata je erupcija Vezuva 79. godine nove ere, koja je uništila gradove Herculaneum, Pompeii i Stabia, kao i niz sela smještenih na padinama iu podnožju vulkana. Od posljedica ove erupcije poginulo je nekoliko tisuća ljudi.

Dakle, moderni aktivni vulkani, koje karakteriziraju intenzivni ciklusi snažne eruptivne aktivnosti i predstavljaju, za razliku od svojih starih i izumrlih parnjaka, objekte za istraživačka vulkanska promatranja, najpovoljniji su, iako daleko od sigurnih.

Da se ne bi stekao dojam da vulkanska aktivnost donosi samo katastrofe, treba takve navesti kratka informacija o nekim korisnim aspektima.

Ogromne izbačene mase vulkanskog pepela obnavljaju tlo i čine ga plodnijim.

Vodena para i plinovi koji se oslobađaju u vulkanskim područjima, mješavine vodene pare i topli izvori postali su izvori geotermalne energije.

Mnogi mineralni izvori povezani su s vulkanskom aktivnošću i koriste se u balneološke svrhe.

Proizvodi izravne vulkanske aktivnosti - pojedinačne lave, plovućac, perlit itd. koriste se u građevinarstvu i kemijskoj industriji. Stvaranje nekih minerala, poput sumpora, cinobera i niza drugih, povezano je s fumarolnom i hidrotermalnom aktivnošću. Vulkanski proizvodi podvodnih erupcija izvori su nakupljanja minerala kao što su željezo, mangan, fosfor itd.

Također bih želio reći da vulkanizam kao proces nije do kraja proučen i da čovječanstvo osim vulkanizma ima još puno neriješenih misterija koje netko treba riješiti.

A proučavanje moderne vulkanske aktivnosti od velike je teorijske važnosti, jer pomaže u razumijevanju procesa i pojava koje su se odvijale na Zemlji u davna vremena.

Bibliografija

2. Vlodavets V.I. Vulkani Zemlje.- M.: Nauka, 1973.-168 str.

3. Markhinin E.K. Vulkani i život.-M .: Misao, 1980-196 str.

4. Yakushko O.F. Osnove geomorfologije // Reljefna uloga vulkanskih procesa.- Mn.: BSU, 1997.- str. 46-53.

5. Yakushova A.F. Geologija s osnovama geomorfologije // Magmatizam.-Moskva: Izdavačka kuća Moskva. un-ta, 1983.- p. 236-266.