Vulkan. Hva er Vulcan? geografiske trekk

Magmatisme er et sett med prosesser og fenomener knyttet til aktiviteten til magma. Magma er en brennende flytende naturlig, vanligvis silikatsmelte, anriket på flyktige komponenter (H 2 O, CO 2, CO, H 2 S, etc.). Magmaer med lavt og ikke-silikat-innhold er sjeldne. Krystallisering av magma fører til dannelse av magmatiske (magmatiske) bergarter.

Dannelsen av magmatiske smelter skjer som et resultat av smelting av lokale områder av mantelen eller jordskorpen. De fleste av smeltesentrene ligger på relativt grunne dyp i området fra 15 til 250 km.

Det er flere årsaker til smelting. Den første grunnen er assosiert med den raske økningen av varmt plastisk dypt materiale fra området med høyt til området med lavere trykk. En reduksjon i trykk (i fravær av en betydelig endring i temperaturen) fører til utbruddet av smelting. Den andre grunnen er relatert til temperaturøkningen (i fravær av trykkendring). Årsaken til oppvarming av bergarter er vanligvis inntrenging av varme magmaer og væskestrømmen som følger med dem. Den tredje grunnen er assosiert med dehydrering av mineraler i de dype sonene i jordskorpen. Vann, frigjort under nedbryting av mineraler, reduserer kraftig (med titalls - hundrevis av grader) temperaturen ved begynnelsen av smeltingen av bergarter. Dermed begynner smelting på grunn av utseendet av fritt vann i systemet.

De tre betraktede mekanismene for generering av smelte kombineres ofte: 1) økningen av astenosfærisk materiale inn i området med lavt trykk fører til begynnelsen av smeltingen - 2) den dannede magmaen trenger inn i den litosfæriske mantelen og nedre skorpe, noe som fører til delvis smelting av bergartene som utgjør dem - 3) økningen av smelter inn i mindre dype soner i jordskorpen, der hydroksylholdige mineraler (glimmer, amfiboler) er tilstede, fører igjen til smelting av bergarter under utgivelsen av vann.

Når vi snakker om mekanismene for smeltegenerering, bør det bemerkes at det i de fleste tilfeller ikke forekommer fullstendig, men bare delvis smelting av substratet (bergarter som smelter). Det fremvoksende smeltesenteret er en fast bergart penetrert av kapillærer fylt med smelte. Den videre utviklingen av kammeret er forbundet enten med utpressing av denne smelten, eller med en økning i volumet, noe som fører til dannelsen av en "magmatisk grøt" - magma mettet med ildfaste krystaller. Når den når 30-40 volum% av smelten, får denne blandingen egenskapene til en væske og presses ut i området med lavere trykk.

Mobiliteten til magma bestemmes av dens viskositet, som avhenger av den kjemiske sammensetningen og temperaturen. Den laveste viskositeten besittes av dype mantelmagmaer, som har høy temperatur (opptil 1600-1800 0 C på generasjonstidspunktet) og inneholder lite silika (SiO 2). Den høyeste viskositeten er iboende i magmaer som har oppstått på grunn av smeltingen av materialet i den øvre kontinentale skorpen under dehydrering av mineraler: de dannes ved en temperatur på 700-600 0 C og er maksimalt mettet med silika.

Smelten som presses ut av de intergranulære porene filtreres oppover med en hastighet på flere centimeter til flere meter per år. Hvis betydelige volumer av magma introduseres langs sprekker og forkastninger, er stigningshastigheten mye høyere. I følge beregninger nådde stigningshastigheten for noen ultrabasiske magmaer (utløp på overflaten som førte til dannelsen av sjeldne effusive ultrabasiske bergarter - komatiitter) 1-10 m/s.

Mønstre for magmautvikling og dannelse av magmatiske bergarter

Sammensetningen og egenskapene til bergarter dannet av magma bestemmes av en kombinasjon av følgende faktorer: den opprinnelige sammensetningen av magma, prosessene for dens utvikling og krystalliseringsbetingelsene. Alle magmatiske bergarter er delt inn i 6 ordener i henhold til kiselsyre:

Magmatiske smelter kommer fra mantelen eller dannes som følge av smelting av bergarter i jordskorpen. Som kjent er den kjemiske sammensetningen av mantelen og skorpen forskjellig, noe som først og fremst bestemmer forskjellene i sammensetningen av magmaer. Magmaer som oppstår fra smelting av mantelbergarter, som disse bergartene selv, er anriket på basiske oksider - FeO, MgO, CaO, derfor har slike magmaer en ultrabasisk og grunnleggende sammensetning. Under deres krystallisering dannes henholdsvis ultrabasiske og grunnleggende magmatiske bergarter. Magmaer som oppstår ved smelting av jordskorpe som er utarmet på basiske oksider, men kraftig anriket på silika (et typisk surt oksid) har en sur sammensetning; under deres krystallisering dannes sure bergarter.

Imidlertid gjennomgår primære magmaer i løpet av evolusjonen ofte betydelige komposisjonsendringer assosiert med prosessene med krystalliseringsdifferensiering, segregering og hybridisme, som gir opphav til en rekke magmatiske bergarter.

krystalliseringsdifferensiering. Som kjent, ifølge Bowen-serien, krystalliserer ikke alle mineraler samtidig - oliviner og pyroksener er de første som skiller seg fra smelten. Med en tetthet som er større enn den gjenværende smelten, hvis viskositeten til magmaen ikke er for høy, legger de seg til bunnen av magmakammeret, noe som forhindrer deres videre reaksjon med smelten. I dette tilfellet vil gjenværende smelte avvike i kjemisk sammensetning fra originalen (fordi noen av elementene er inkludert i sammensetningen av mineraler) og anriket på flyktige komponenter (de er ikke inkludert i mineralene for tidlig krystallisering). Følgelig danner mineralene fra tidlig krystallisering i dette tilfellet en bergart, og den gjenværende magmaen vil danne andre, forskjellige i sammensetning, bergarter. Prosesser for krystalliseringsdifferensiering er typiske for basiske smelter; Utfellingen av femiske mineraler fører til lagdeling i magmakammeret: dens nedre del får en ultramafisk sammensetning, mens den øvre delen får en grunnleggende sammensetning. Under gunstige forhold kan differensiering føre til frigjøring av et lite volum felsisk smelte fra den primære mafiske magmaen (som har blitt studert på eksemplet med frosne Alae-lava-innsjøer på Hawaii-øyene og vulkaner på Island).

Segregering er en prosess for separering av magma med en temperaturnedgang i to ublandbare smelter med ulik kjemisk sammensetning (i generelt syn forløpet av denne prosessen kan representeres som prosessen med å skille vann og olje fra blandingen deres). Følgelig vil bergarter med forskjellig sammensetning krystallisere fra de separerte magmaene.

hybridisme ("hybrida" - en blanding) er prosessen med å blande magmaer med forskjellig sammensetning eller assimilering av vertsbergarter av magma. I samspill med vertsbergarter av ulik sammensetning, fanger og behandler fragmentene deres, blir den magmatiske smelten beriket med nye komponenter. Prosessen med smelting eller fullstendig assimilering av fremmed materiale av magma er betegnet med begrepet assimilering ("assimillato" - assimilering). For eksempel produserer samspillet mellom mafiske magmaer og felsiske veggbergarter hybridbergarter med middels sammensetning. Eller omvendt, inntrenging av silisiummagma i bergarter rike på basiske oksider kan også føre til dannelse av mellomliggende bergarter.

Det bør også tas i betraktning at under utviklingen av smelten kan de ovennevnte prosessene kombineres.

Dessuten, magma med samme kjemiske sammensetning kan dannes forskjellige raser . Dette skyldes forskjellige forhold for magmakrystallisering og fremfor alt dybden.

I henhold til betingelsene for dannelsesdybden (eller på grunnlag av facies), er magmatiske bergarter delt inn i påtrengende eller dype, og utstrømmende, eller utbrudd, bergarter. påtrengende steiner dannes under krystalliseringen av magmatisk smelte på en dybde i bergartene; Avhengig av formasjonsdybden er de delt inn i to faser: 1) avgrunnsfjell dannet på en betydelig dybde (flere km), og 2) hypabyssal, som ble dannet på relativt grunt dyp (ca. 1-3 km). oversvømmende bergarter dannes som et resultat av størkning av lava som helles på overflaten eller bunnen av havene.

Dermed skilles følgende hovedfacies: abyssal, hypabyssal og effusive. I tillegg til de tre navngitte facies, er det også subvulkanisk Og blodåre raser. De første av dem er dannet i forhold nær overflaten (opptil noen få hundre meter) og har en nær likhet med utstrømmende bergarter; sistnevnte er nær hypabyssal. Effusive bergarter er ofte ledsaget av pyroklastisk formasjoner som består av fragmenter av effusiver, deres mineraler og vulkansk glass.

Tegning - facies

Betydelige forskjeller i arten av manifestasjonen av magmatiske prosesser i dype og overflateforhold gjør det nødvendig å skille mellom påtrengende og effusive prosesser.

Påtrengende magmatisme

Påtrengende prosesser er assosiert med dannelse og bevegelse av magma under jordoverflaten. De magmatiske smeltene som dannes i dypet av jorden har en tetthet som er lavere enn tettheten til de omkringliggende faste bergartene, og fordi de er mobile, trenger de inn i de overliggende horisontene. Prosessen med magmainntrengning kalles inntrenging (fra "intrusio" - gjennomføring). Hvis magma størkner før den når overflaten (blant vertsbergarter), dannes det påtrengende kropper. I forhold til vertsbergartene er inntrengninger delt inn i konsonanter(konkordant) og meningsmotstandere(uoverensstemmende). De førstnevnte ligger i samsvar med vertsbergartene, uten å krysse grensene for lagene deres; sistnevnte har sekantkontakter. I henhold til formen skilles en rekke varianter av påtrengende kropper.

Konsonantformer for påtrengende midler inkluderer terskel, lopolit, laccolith og andre mindre vanlige. Silla er formbare arklignende påtrengende legemer dannet under forholdene for strekking av jordskorpen. Tykkelsen varierer fra titalls cm til hundrevis av meter.. Inntrengning av et stort antall terskler inn i det lagdelte stratumet danner noe som en lagkake. Samtidig, som et resultat av erosjon, danner sterke magmatiske bergarter i relieff "trinn" ( Engelsk "terskel" - terskel). Slike flernivåterskler sammensatt av mafiske bergarter er utbredt på den sibirske plattformen (som en del av Tunguska-syneklisen), på Hindustan (Dean) og andre plattformer. lopolites– Dette er store konsonant påtrengende tallerkenformede kropper. Tykkelsen på lopolitene når hundrevis av meter, og diameteren er titalls kilometer. Den største er Bushveld i Sør-Afrika. Dannet under forhold med tektonisk forlengelse og innsynkning. Laccolitter- en konsonant påtrengende kropp med en sopplignende form. Taket på laccolith har en konveks buet form, sålen er vanligvis horisontal. Henry Mountains-inntrengingene i Nord-Amerika er et klassisk eksempel. De dannes under forhold med betydelig trykk av inntrengende magma på lagdelte vertsbergarter. De er grunne inntrengninger, siden trykket fra magma i dype horisonter ikke kan overvinne trykket fra kraftige lag av overliggende bergarter.

De vanligste avvikene inkluderer diker, årer, bestander og batolitter. Dike- en diskontinuerlig påtrengende kropp med en platelignende form. De dannes under hypabyssale og subvulkaniske forhold når magma plasseres langs forkastninger og sprekker. Som et resultat av eksogene prosesser blir de omsluttende sedimentære dikene ødelagt raskere enn dikene som forekommer i dem, på grunn av at sistnevnte i relieffet ligner ødelagte vegger ( navn fra engelsk "dike", "dyke" - en barriere, en mur av stein). årer kalt små sekantlegemer uregelmessig form. Lager (fra han. "Stock" - stokk, stamme) er en uoverensstemmelse påtrengende søyleformet kropp. De største innbruddene er batholitter, de inkluderer påtrengende kropper med et areal på mer enn 200 km 2 og en tykkelse på flere km. Batholitter er sammensatt av sure avgrunnsbergarter dannet under smeltingen av jordskorpen i områder med fjellbygging. Det er bemerkelsesverdig at granitoidene som utgjør batholitter dannes både som et resultat av smelting av primære sedimentære "sialic" bergarter (S-granitter), og under smelting av primær magmatisk, inkludert grunnleggende "femiske" bergarter (I-granitter) ). Dette forenkles av den foreløpige behandlingen av de opprinnelige bergartene (substratet) av dype væsker, som introduserer alkalier og silika i dem. Magmaer dannet som et resultat av smelting i stor skala kan krystallisere på stedet for dannelsen og skape autoktone inntrengninger, eller trenge inn i vertsbergarter - alloktone inntrengninger.

Alle store dypt påtrengende organer (batoliter, aksjer, lopoliter, etc.) kombineres ofte under den generelle betegnelsen plutoner. Deres mindre grener kalles apofyser.

Former for forekomst av påtrengende kropper

Når det samhandler med vertsbergartene («ramme»), har magma en termisk og kjemisk effekt på dem. Endringssonen i nærkontaktdelen av vertsbergartene er under boring exokontakt. Tykkelsen på slike soner kan variere fra noen få cm til titalls km, avhengig av arten av vertsbergartene og metningen av magmaen med væsker. Intensiteten av endringer kan også variere betydelig: fra dehydrering og liten komprimering av bergarter til fullstendig erstatning av den opprinnelige sammensetningen med nye mineralparageneser. På den annen side endrer magmaen selv sin sammensetning. Dette skjer mest intensivt i de marginale delene av intrusjonen. Sonen med endrede magmatiske bergarter i den marginale delen av intrusjonen kalles endokontakt sone. Endokontaktsoner (facies) kjennetegnes ikke bare av endringer i den kjemiske (og som et resultat av mineral) sammensetningen av bergarter, men også av forskjeller i strukturelle og teksturelle egenskaper, noen ganger metning xenolitter(fanget av magma-inneslutninger) av vertsbergarter. Når man studerer og kartlegger territorier der flere påtrengende kropper er kombinert, er riktig identifisering av faser og fasies av stor betydning. Hver implementeringsfasen er magmatiske legemer dannet ved inntrenging av en del av magma. Kroppene som tilhører forskjellige penetrasjonsfaser er atskilt med sekantkontakter. Mangfoldet av facies kan assosieres ikke bare med tilstedeværelsen av flere faser, men også med dannelsen av endokontaktsoner. For endokontaktfacies er tilstedeværelsen av gradvise overganger mellom bergarter karakteristisk (på grunn av reduksjonen i påvirkningen av vertsbergarter med avstand fra kontakten), snarere enn skarpe grenser.

Vulkaniske prosesser

Smelter og gasser som frigjøres i innvollene på planeten kan nå overflaten, noe som fører til vulkanutbrudd- prosessen med glødende eller varme faste, flytende og gassformige vulkanske produkter som kommer inn i overflaten. Utløpsåpningene som vulkanske produkter kommer inn gjennom planetens overflate kalles vulkaner (Vulkan er ildguden i romersk mytologi.). Avhengig av formen på utløpet er vulkaner delt inn i sprekker og sentrale. Spaltevulkaner, eller lineær type ha et uttak i form av en utvidet sprekk (feil). Utbruddet skjer enten langs hele sprekken, eller i dens individuelle seksjoner. Slike vulkaner er begrenset til ekspansjonssoner litosfæriske plater, hvor det som et resultat av strekking av litosfæren dannes dype forkastninger, langs hvilke basaltsmelter introduseres. Aktive strekningssoner er områdene av midthavsrygger. De vulkanske øyene på Island, som representerer utgangen av Mid-Atlantic Ridge over havoverflaten, er en av de mest vulkansk aktive delene av planeten; typiske sprekkvulkaner ligger her.

Ved vulkaner sentral type utbruddet skjer gjennom den tilførselsrørlignende kanalen - munn- passerer fra vulkankammeret til overflaten. Den øvre delen av ventilen som åpner mot overflaten kalles krater. Sekundære utløpskanaler kan forgrene seg fra hovedventilen langs sprekkene, noe som gir opphav til sidekratere. Vulkanprodukter som kommer fra krateret danner vulkanske strukturer. Ofte blir begrepet "vulkan" forstått som en høyde med et krater på toppen, dannet av produktene fra utbruddet. Formen på vulkanske strukturer avhenger av arten av utbruddene. Med rolige utstrømninger av flytende basaltisk lava, flat skjerme vulkaner. Ved utbrudd av mer viskøse lavaer og (eller) utstøting av faste produkter, dannes det vulkanske kjegler. Dannelsen av en vulkansk struktur kan oppstå som et resultat av et enkelt utbrudd (slike vulkaner kalles monogen), eller som et resultat av flere utbrudd (vulkaner polygenisk). Polygene vulkaner bygget av vekslende lavastrømmer og løst vulkansk materiale kalles stratovulkaner.

Et annet viktig kriterium for å klassifisere vulkaner er deres aktivitetsnivå. I henhold til dette kriteriet er vulkaner delt inn i:

1. nåværende- utbrudd eller utslipp av varme gasser og vann de siste 3500 årene (historisk periode);
2. potensielt aktive- Holocene vulkaner som brøt ut for 3500-13500 år siden;
3. betinget utryddet vulkaner som ikke viste aktivitet i holocen, men beholdt sine ytre former (yngre enn 100 tusen år gamle);
4. utryddet- Vulkaner, betydelig omarbeidet av erosjon, falleferdige, ikke aktive i løpet av de siste 100 tusen årene.

Skjematiske representasjoner av de sentrale (øverste) og skjold (nederst) vulkanene (etter Rast, 1982)

Produktene fra vulkanutbrudd er delt inn i flytende, fast og gassformig.

solide utbrudd presentert pyroklastiske bergarter (fra det greske "ryg" - brann og "klao" - jeg bryter, jeg bryter) - klastiske bergarter dannet som et resultat av akkumulering av materiale som kastes ut under vulkanutbrudd. Delt i endoklastitt, dannet under spruting og størkning av lava, og eksoklastitter dannet som et resultat av knusing av pre-koklastiske bergarter dannet tidligere. I henhold til størrelsen på ruskene er de delt inn i vulkanske bomber, lapilli, vulkansk sand og vulkansk støv. Vulkansand og vulkansk støv er kombinert under begrepet vulkansk aske.

Vulkanbomber er de største blant pyroklastiske formasjoner, deres størrelse kan nå flere meter i diameter. Dannet av fragmenter av lava som kastes ut fra krateret. Avhengig av viskositeten har lavaer forskjellige former og overflateskulpturer. Spindelformede, dråpeformede, båndformede og blekkformede bomber dannes under utstøting av flytende (hovedsakelig basaltisk) lavaer. Den spinkle formen skyldes den raske rotasjonen av lava med lav viskositet under flukt. Den blekkformede formen oppstår når utstøting av flytende lava til en liten høyde, ikke har tid til å herde, når de treffer bakken, blir de flatet. Tapebomber dannes ved å presse lava gjennom trange sprekker, de finnes i form av fragmenter av bånd. Spesifikke former dannes under flyten av basaltlavaer. Tynne strømmer av flytende lava blåses av vinden og stivner til tråder, slike former kalles "Peles hår" ( Pele - gudinnen, ifølge legenden, bor i en av lavasjøene på Hawaii-øyene). Bomber dannet av tyktflytende lavaer er preget av polygonale konturer. Noen bomber blir dekket av en avkjølt, herdet skorpe under flukt, som blir revet i stykker av gasser som slippes ut fra interiøret. Overflaten deres har form av en "brødskorpe". Vulkanbomber kan også være sammensatt av eksoklastisk materiale, spesielt ved eksplosjoner som ødelegger vulkanske strukturer.

Lapilli (fra lat. "lapillus" - småstein) er representert av avrundet eller kantete vulkanutkast, bestående av biter av fersk lava frosset i flukt, gamle lavaer og steiner som er fremmede for vulkanen. Størrelsen på fragmenter som tilsvarer lapilli varierer fra 2 til 50 mm.

Det minste pyroklastiske materialet er vulkansk aske. Mesteparten av vulkanutslippene er avsatt i nærheten av vulkanen. Som en illustrasjon på dette er det nok å minne om byene Herculaneum, Pompeii og Stabia dekket med aske under Vesuvs utbrudd i 79. Under sterke utbrudd kan vulkansk støv kastes inn i stratosfæren og, i suspensjon, bevege seg i luftstrømmer i tusenvis av kilometer.

Opprinnelig løse vulkanske produkter (kalt "tefra") blir deretter komprimert og sementert og blir til vulkanske tuffer. Hvis fragmenter av pyroklastiske bergarter (bomber og lapilli) sementeres av lava, lava breccias. Spesifikke, fortjener spesiell vurdering, formasjoner er ignimbriter (fra lat. "ignis" - ild og "imber" - regnskyll). Ignimbritt er bergarter som består av sintret surt pyroklastisk materiale. Dannelsen deres er assosiert med fremveksten brennende skyer(eller askestrømmer) - strømmer av varm gass, lavadråper og solide vulkanske utslipp som følge av intense pulserende gassutslipp under et utbrudd.

Flytende produkter av utbrudd er lavaer. Lava (fra ital. "lava" - jeg flom) er en flytende eller viskøs smeltet masse som kommer til overflaten under vulkanutbrudd. Lava skiller seg fra magma ved et lavt innhold av flyktige komponenter, som er assosiert med avgassing av magma når den beveger seg mot overflaten. Naturen til strømmen av lava til overflaten bestemmes av intensiteten av gassutgivelsen og viskositeten til lavaen. Det er tre lavastrømningsmekanismer - effusjon, ekstrudering og eksplosjon - og følgelig tre hovedtyper av utbrudd. Effusive utbrudd er rolige utstrømninger av lava fra en vulkan. Ekstrudering- type utbrudd ledsaget av ekstrudering tyktflytende lava. Ekstruderende utbrudd kan være ledsaget av eksplosiv utgassing, noe som fører til dannelse av brennende skyer. eksplosive utbrudd– Dette er utbrudd av eksplosiv karakter, på grunn av rask utslipp av gasser.

Facies av vulkanogene bergarter(Feltgeologi, 1989)
1-dyker, 2-terskler, lakkolitter, 3-eksplosive subfacies, 4-lavastrømmer (effusive subfacies), 5-domer og obelisker (ekstrusive subfacies), 6-ventil-facies, 7-hypabyssal intrusion

Lavaer, som deres påtrengende kolleger, er primært klassifisert i ultrabasisk, grunnleggende, middels og felsisk. Ultrabasiske lavaer i fanerozoikum er svært sjeldne, selv om de i prekambrium (under forhold med en mer intens tilstrømning av endogen varme) var mye mer utbredt. Grunnleggende - basaltiske - lavaer er vanligvis flytende, som er assosiert med et lavt innhold av silika og høy temperatur ved utgangen til overflaten (ca. 1000-1100 0 С og mer). På grunn av sin flytende tilstand avgir de lett gasser, noe som bestemmer utbruddets effusive natur, og evnen til å søle over lange avstander i form av bekker, og i områder med dårlig dissekert topografi danner det omfattende dekker. De strukturelle egenskapene til overflaten av lavastrømmer gjør det mulig å skille to typer blant dem, som får hawaiiske navn. Den første typen kalles pahoehoe(eller taulavaer) og dannes på overflaten av raskt strømmende lavaer. Den flytende lavaen er dekket med en skorpe, som under forhold med aktiv bevegelse ikke har tid til å skaffe seg betydelig tykkelse og raskt rynker i bølger. Disse «bølgene» med lavaens videre bevegelse går av og ser ut som tau lagt side om side.

Video som illustrerer dannelsen av en tauoverflate

Den andre typen, kalt aa-lava, er karakteristisk for mer viskøse basaltiske (eller annen sammensetning) lavaer. På grunn av den langsommere strømmen blir skorpen tykkere og brytes i kantede fragmenter; overflaten av aa lavas er en ansamling av spissvinklede fragmenter med pigglignende eller nållignende fremspring.

Dannelse av AA-lavaer (Kilauea-vulkanen)

Når silikainnholdet øker, blir lavaene mer tyktflytende og stivner ved lavere temperatur. Hvis basaltlavaer forblir mobile ved temperaturer i størrelsesorden 600-700 0 C, størkner andesitt (midt) lavaer allerede ved 750 0 C eller mer. Vanligvis er de mest viskøse felsiske dacitiske og liparitiske lavaene. Økt viskositet gjør det vanskelig å skille gasser, noe som kan føre til eksplosive utbrudd. Hvis viskositeten til lavaen er høy og trykket i gassene er relativt lavt, oppstår ekstrudering. Strukturen til lavastrømmene er også annerledes. For tyktflytende medium og sure smelter er dannelsen av blokkaktig lava karakteristisk. blokkerte lavaer utad lik aa-lavas og skiller seg fra dem i fravær av piggete og nåleformede fremspring, samt i det faktum at blokkene på overflaten har en mer regelmessig form og en jevn overflate. Bevegelsen av lavastrømmer, hvis overflate er dekket med blokkerte lavaer, fører til dannelsen av lavabreccia-horisonter.

Når flytende basaltlava helles i vann, stivner overflaten av strømmene raskt, noe som fører til dannelsen av særegne "rør" som smelten fortsetter å bevege seg inne i. Når en del av lavaen presses ut fra kanten av et slikt "rør" i vannet, får en dråpelignende form. Siden avkjølingen er ujevn og den indre delen fortsetter å forbli i smeltet tilstand i noen tid, blir lavadråpene flatet ut under påvirkning av tyngdekraften og vekten av følgende deler av lava. Dynger av slike lavaer kalles pute lavas eller pute lavas (fra engelsk. "pute" - pute).

Gassformige produkter av utbrudd representert ved vanndamp, karbondioksid, hydrogen, nitrogen, argon, svoveloksider og andre forbindelser (HCl, CH 4 , H 3 BO 3 , HF, etc.). Temperaturen til vulkanske gasser varierer fra noen få titalls grader til tusen eller flere grader. Generelt er høytemperaturutåndinger (HCl, CO 2 , O 2 , H 2 S osv.) assosiert med magmaavgassing, lavtemperatur (N 2 , CO 2 , H 2 , SO 2) dannes både av juvenile væsker og på grunn av atmosfæriske gasser og grunnvann som siver inn i vulkanen.

Med rask frigjøring av gasser fra magma eller transformasjon av grunnvann til damp, gassutbrudd. Ved utbrudd av denne typen er det en kontinuerlig eller rytmisk utslipp av gass fra ventilen, ingen utslipp eller svært små mengder aske. Kraftige utbrudd av gass og damp gjennomborer en kanal i bergartene, hvorfra steinfragmenter blir kastet ut, og danner en sjakt som grenser til krateret. Gassutbrudd skjer også gjennom ventilene til eksisterende polygene vulkaner (et eksempel er gassutbruddet til Vesuv i 1906).

Typer av vulkanutbrudd

Avhengig av arten av utbruddene, skilles flere typer mellom dem. Grunnlaget for en slik klassifisering ble lagt av den franske geologen Lacroix tilbake i 1908. Han identifiserte 4 typer, som forfatteren tildelte navn på vulkaner: 1) Hawaiian, 2) Strombolian, 3) Vulcan og 4) Peleian. Den foreslåtte klassifiseringen kan ikke inkludere alle kjente utbruddsmekanismer (senere ble den supplert med nye typer - islandsk, etc.), men til tross for dette har den ikke mistet sin relevans i dag.

Hawaii-utbrudd preget av en rolig utstrømning av svært varm flytende basaltisk magma under forhold med lavt gasstrykk. Lava under trykk blir kastet opp i luften i form av lavafontener, fra flere titalls til flere hundre meter høye (under utbruddet av Kilauea i 1959 nådde de en høyde på 450 m). Utbruddet skjer vanligvis fra sprekker, spesielt i de tidlige stadiene. Det er ledsaget av et lite antall svake eksplosjoner som spruter lava. Flytende lavavisper som faller ved bunnen av fontenen i form av sprut og flekkete bomber danner sprutkjegler. Lavafontener, som strekker seg langs sprekken, noen ganger i flere kilometer, danner en sjakt som består av frosne lavasprut. Flytende lavadråper kan danne håret til Pele. Utbrudd av Hawaii-typen fører noen ganger til dannelsen av lavasjøer.
Eksempler er utbruddene fra vulkanene Kilauea, Hapemaumau på Hawaii-øyene, Niragongo og Erta Ale i Øst Afrika.

Veldig nær den beskrevne Hawaii-typen islandsk type; likheter er notert både i arten av utbruddene og i sammensetningen av lavaene. Forskjellen ligger i det følgende. Under utbrudd av Hawaii-typen danner lavaen store kuppelformede massiver (skjoldvulkaner), og ved utbrudd av islandsk type danner lavastrømmene flate ark. Utstrømningen kommer fra sprekker. I 1783 skjedde det berømte utbruddet fra Laki-sprekken som var omtrent 25 km lang på Island, som et resultat av at basalter skapte et platå med et areal på 600 km2. Etter utbruddet fylles sprekkkanalen med herdet lava, og det dannes en ny sprekk ved siden av ved neste utbrudd. Som et resultat av lagdelingen av mange hundre mantler, dannes utvidede lavaplatåer (omfattende eldgamle basaltplatåer i Sibir, India, Brasil og andre regioner på planeten) over sprekker som endrer deres posisjon i rommet.

Stromboliske utbrudd. Navnet kommer fra vulkanen Stromboli, som ligger i Tyrrenhavet utenfor kysten av Italia. De er preget av rytmiske (med avbrudd fra 1 til 10-12 min) utkast i forhold til flytende lava. Fragmenter av lava danner vulkanske bomber (pæreformede, vridd, sjeldnere spindelformede, ofte flate når de faller) og lapilli; materiale av askete dimensjon er nesten fraværende. Utstøting veksler med lavautløp (sammenlignet med utbrudd av vulkaner av Hawaii-typen, er strømmene kortere og tykkere, noe som er assosiert med en høyere viskositet av lava). Et annet typisk trekk er utviklingens varighet og kontinuitet: Stromboli-vulkanen har hatt utbrudd siden det 5. århundre f.Kr. f.Kr.

Vulkanutbrudd. Navnet kommer fra øya Vulcano i gruppen av eoliske øyer utenfor kysten av Italia. Assosiert med utbrudd av tyktflytende, vanligvis andesitisk eller dacitisk lava med høyt innhold av gasser fra vulkaner av den sentrale typen. Den tyktflytende lavaen størkner raskt, og danner en plugg som tetter krateret. Trykket av gassene som frigjøres fra lavaen "slår ut" korken med jevne mellomrom med en eksplosjon. Samtidig kastes en svart sky av pyroklastisk materiale med bomber av typen "brødskorpe" oppover, avrundede, ellipsoide og vridde bomber er praktisk talt fraværende. Noen ganger er eksplosjoner ledsaget av lavastrømmer i form av korte og kraftige bekker. Deretter dannes pluggen igjen, og syklusen gjentas.
Utbrudd er atskilt av perioder med fullstendig hvile. Utbrudd av typen Vulcan er karakteristisk for vulkanene Avachinsky og Karymsky i Kamchatka. Vesuvs utbrudd er også nær denne typen.

Utbrudd av typen Peleian. Navnet kommer fra vulkanen Mont Pelee på øya Martinique i Karibia. Oppstår når veldig tyktflytende lava kommer inn i vulkaner av den sentrale typen, noe som bringer den nærmere vulkanutbruddet. Lavaen størkner i ventilen og danner en kraftig plugg, som presses ut i form av en monolittisk obelisk (ekstrudering skjer). På vulkanen Mont Pele har obelisken en høyde på 375 m og en diameter på 100 m. De varme vulkanske gassene som samler seg i ventilen slipper noen ganger gjennom den frosne korken, noe som fører til dannelsen av brennende skyer. Den brennende skyen som oppsto under utbruddet av Mont Pele 8. mai 1902 hadde en temperatur på rundt 800 ° C, og ved å bevege seg nedover skråningen av vulkanen med en hastighet på 150 m / s, ødela den byen Saint-Pierre med 26.000 innbyggere.
En lignende type utbrudd ble ofte observert nær vulkaner på øya Java, spesielt nær Merapi-vulkanen, og også i Kamchatka nær Bezymyanny-vulkanen.

VULKANISME, et sett med endogene prosesser assosiert med dannelsen og bevegelsen av magma i jordens tarmer og utbruddet på landoverflaten, bunnen av hav og hav. Det er en integrert del av magmatisme. I prosessen med vulkanisme dannes magmakamre i dypet av jorden, hvor bergartene rundt kan endre seg under påvirkning av høy temperatur og den kjemiske virkningen av magma. Når den magmatiske smelten når jordoverflaten, observeres den mest spektakulære manifestasjonen av vulkanisme - et vulkanutbrudd, som består i utstrømning eller utstrømning av flytende lava (effusjon), utpressing av tyktflytende lava (ekstrudering), ødeleggelse av den vulkanske strukturen ved en eksplosjon og utstøting av faste produkter av vulkansk aktivitet (eksplosjon). Som et resultat av utbrudd forskjellige typer og krefter, vulkaner av forskjellige former og størrelser dannes, vulkanske bergarter dannes. Vulkanisme er assosiert med fenomener som går foran (bebudere), følger med og fullfører (post-vulkaniske fenomener) vulkanutbrudd. Bebuder observert fra flere timer til flere århundrer før utbruddet inkluderer noen vulkanske jordskjelv, deformasjoner av jordoverflaten og vulkanske strukturer, akustiske fenomener, endringer i geofysiske felt, sammensetning og intensitet av fumaroliske gasser (fra aktive vulkaner), etc.

Fenomener observert under utbrudd: vulkanske eksplosjoner, tilhørende sjokkbølger, skarpe hopp i atmosfærisk trykk, elektrifiserte eruptive (eruptive) skyer med Elmo-branner, lyn, vulkanske askefall og sur nedbør, forekomsten av lahars (slamsteinstrømmer), dannelsen av en tsunami - under fall i vannet av enorme mengder skred og eksplosive forekomster. Vulkaniske fenomener inkluderer også en reduksjon i nivået av solstråling og temperatur, utseendet til lilla solnedganger forårsaket av sky av atmosfæren av vulkansk støv og aerosoler under katastrofale eksplosive utbrudd. Etter utbrudd observeres postvulkaniske fenomener knyttet til avkjøling av magmakammeret - utstrømmer av vulkanske gasser (fumaroler) og termiske vann (termiske kilder, geysirer, etc.).

I henhold til stedet for manifestasjon, er vulkanisme skilt terrestrisk, undervanns og subaerial (undervannsoverflate); i henhold til sammensetningen av utbruddsproduktene - sekvensielt differensiert basalt-andesitt-ryolitt, kontrast-differensiert basalt-ryolitt (bimodal), alkalisk, alkalisk-ultrabasisk, basisk, sur og annen vulkanisme er mest karakteristisk for de konvergerende grensene til litosfæriske plater, hvor vulkanske belter (øy-bue og marginal-kontinentale) i prosessen med deres motveksel dannes over subduksjonssonen (subduksjon) av en plate under en annen eller i kollisjonsområdet (kollisjon) av deres kontinentale deler. Vulkanisme er også mye manifestert ved de divergerende grensene til litosfæriske plater, begrenset til midthavsrygger, hvor, når platene beveger seg fra hverandre i løpet av undervanns vulkansk aktivitet, oppstår en ny dannelse av havskorpen. Vulkanisme er også karakteristisk for de indre delene av litosfæriske plater - strukturer av varme flekker, kontinentale riftsystemer, felleprovinser på kontinenter og intraoceaniske basaltplatåer.

Vulkanismen begynte i de tidlige stadiene av jordens utvikling og ble en av hovedfaktorene i dannelsen av litosfæren, hydrosfæren og atmosfæren. Utviklingen av alle tre skjellene på grunn av vulkanisme fortsetter: Volumet av bergarter i litosfæren øker årlig med mer enn 5-10 km 3, og i gjennomsnitt 50-100 millioner tonn vulkanske gasser per år kommer inn i atmosfæren, hvorav noen brukes på transformasjon av hydrosfæren. Mange forekomster av metalliske (gull, sølv, ikke-jernholdige metaller, arsen, etc.) og ikke-metalliske (svovel, borater, naturlige byggematerialer, etc.) mineraler, samt geotermiske ressurser, er genetisk forbundet med vulkanisme.

Manifestasjoner av vulkanisme er identifisert på alle planeter i den terrestriske gruppen. På Merkur, Mars og Månen er vulkanismen sannsynligvis allerede avsluttet (eller nesten avsluttet), og fortsetter intensivt bare på Venus. På slutten av det 20. - begynnelsen av det 21. århundre ble vulkanske former og pågående vulkansk aktivitet oppdaget på satellittene til Jupiter og Saturn - Europa, Io, Callisto, Ganymede, Titan. På Europa og Io er en spesifikk type vulkanisme notert - kryovulkanisme (utbrudd av is og gass).

Bokst.: Melekestsev IV Vulkanisme og relieffdannelse. M., 1980; Rast H. Vulkaner og vulkanisme. M., 1982; Vlodavets V. I. Håndbok i vulkanologi. M., 1984; Markhinin E.K. Vulkanisme. M., 1985.

INTRODUKSJON

Fenomenene med vulkanutbrudd følger med hele jordens historie. Det er sannsynlig at de påvirket klimaet og biotaen på jorden. For tiden er vulkaner til stede på alle kontinenter, og noen av dem er aktive og representerer ikke bare et spektakulært syn, men også formidable farlige fenomener.

Vulkanene i Middelhavet var assosiert med ildguden på Etna og vulkanene på øyene Vulcano og Santorini. Det ble antatt at syklopene jobbet i de underjordiske verkstedene.

Aristoteles anså dem for å være et resultat av virkningen av trykkluft i jordens tomrom. Empedocles mente at årsaken til virkningen av vulkaner er materialet smeltet i jordens dyp. På 1700-tallet oppsto en hypotese om at det eksisterer et termisk lag inne i jorden, og som et resultat av foldefenomener blir dette oppvarmede materialet noen ganger brakt til overflaten. På 1900-tallet akkumuleres faktastoff først, og deretter oppstår ideer. De har blitt mest produktive siden fremveksten av teorien om litosfærisk platetektonikk. Satellittstudier har vist at vulkanisme er et kosmisk fenomen: spor av vulkanisme ble funnet på overflaten av Månen og Venus, og aktive vulkaner ble funnet på overflaten av Jupiters måne Io.

Det er også viktig å vurdere vulkanisme fra synspunktet om den globale innvirkningen på den geografiske konvolutten i prosessen med dens utvikling.

Formålet med arbeidet er å studere vulkanismens prosesser på jorden og dens geografiske konsekvenser.

I samsvar med målet løses følgende oppgaver i arbeidet:

1) Definisjoner er gitt: vulkanisme, vulkan, vulkanstruktur, typer vulkanutbrudd;

2) De viktigste vulkanske beltene på jorden studeres;

3) Post-vulkaniske fenomener studeres;

4) Vulkanismens rolle i transformasjonen av jordens lettelse og klima er karakterisert.

Arbeidet brukte utdanningsmateriell, vitenskapelige publikasjoner, Internett-ressurser.

KAPITTEL 1. GENERELLE BEGREPP OM VOLKANISME

1.1 Konseptet om prosessen med vulkanisme

En vulkan er et sted der magma eller gjørme kommer til overflaten fra en ventil. I tillegg er det mulig for magma å bryte ut langs sprekker og gasser å unnslippe etter et utbrudd utenfor vulkanen. En vulkan kalles også en form for lettelse som oppsto under akkumulering av vulkansk materiale.

Vulkanisme er et sett med prosesser knyttet til utseendet av magma på jordoverflaten. Hvis det dukker opp magma på overflaten, er dette et utbrudd, og hvis det forblir på en dybde, er dette en påtrengende prosess.

Hvis magmatiske smelter brast til overflaten, skjedde det vulkanutbrudd, som for det meste var rolige i naturen. Denne typen magmatisme kalles effusive.

Ofte er vulkanutbrudd eksplosive i naturen, der magma ikke bryter ut, men eksploderer, og avkjølte smelteprodukter, inkludert frosne dråper av vulkansk glass, faller ned på jordoverflaten. Slike utbrudd kalles eksplosive.

Magma er en smelte av silikater som ligger i de dype sonene i en kule eller mantel. Det dannes ved visse trykk og temperaturer og er fra et kjemisk synspunkt en smelte som inneholder silika (Si), oksygen (O 2) og flyktige stoffer som finnes i form av gass (bobler) eller løsning og smelte.

Viskositeten til magmaer avhenger av sammensetning, trykk, temperatur, gass og fuktighetsmetning.

I henhold til sammensetningen skilles 4 grupper av magma - sur, basisk, alkalisk og jordalkali.

I henhold til dannelsesdybden skilles tre typer magma ut: pyromagma (dyp smelte rik på gass med T ~ 1200°C, veldig mobil, hastighet i skråninger opp til 60 km/t), hypomagma (på stort P, utilstrekkelig mettet og inaktiv, T = 800-1000 ° С, som regel sur), epimagma (avgasset og ikke utbrutt).

Magmagenerering er en konsekvens av fraksjonert smelting av mantelbergarter under påvirkning av varmetilførsel, dekompaktering og en økning i vanninnhold i visse soner i den øvre mantelen (vann kan redusere smelting). Dette skjer: 1) i rifter, 2) i subduksjonssoner, 3) over hot spots, 4) i.

Magmatyper bestemmer arten av utbruddet. Det er nødvendig å skille mellom primær og sekundær magma. Primære forekommer på forskjellige dyp av jordskorpen og øvre mantel og har som regel en homogen sammensetning. Men når de beveger seg inn i de øvre nivåene av jordskorpen, hvor de termodynamiske forholdene er forskjellige, endrer primærmagmaer sammensetningen, blir til sekundære og danner forskjellige magmatiske serier. Denne prosessen kalles magmatisk differensiering.

Hvis en flytende magmatisk smelte når jordoverflaten, bryter den ut. Arten av utbruddet bestemmes av: sammensetningen av smelten; temperatur; press; konsentrasjonen av flyktige komponenter; vannmetning. En av de viktigste årsakene til magma-utbrudd er avgassingen. Det er gassene i smelten som fungerer som "motoren" som forårsaker utbruddet.

1.2 Struktur av vulkaner

Magmakamre under vulkaner er vanligvis omtrent sirkulære i plan, men det er ikke alltid mulig å avgjøre om deres tredimensjonale form nærmer seg sfærisk eller er langstrakt og flat. Noen aktive vulkaner har blitt intensivt studert ved hjelp av seismometre for å bestemme kildene til vibrasjon forårsaket av bevegelse av magma eller gassbobler, samt for å måle retardasjonen av kunstig genererte seismiske bølger som passerer gjennom magmakammeret. I noen tilfeller er det påvist flere magmakamre på forskjellige dyp.

I klassisk formede vulkaner (et kjegleformet fjell) er magmakammeret nærmest overflaten vanligvis forbundet med en vertikal sylindrisk passasje (flere meter til titalls meter i diameter), som kalles en forsyningskanal. Magma brøt ut fra vulkaner av denne formen har vanligvis en basaltisk eller andesitisk sammensetning. Stedet hvor tilførselskanalen når overflaten kalles en ventil og er vanligvis plassert i bunnen av en fordypning på toppen av en vulkan som kalles et krater. Vulkankratere er et resultat av en kombinasjon av flere prosesser. Et kraftig utbrudd kan utvide ventilen og gjøre den til et krater på grunn av knusing og utstøting av omkringliggende bergarter, og bunnen av krateret kan synke på grunn av tomrom etter utbruddet og magmalekkasje. I tillegg kan høyden på kraterkantene øke som følge av opphopning av materiale som kastes ut under eksplosive utbrudd. Vulkanventiler er ikke alltid utsatt for himmelen, men er ofte blokkert av rusk eller størknet lava, eller skjult under innsjøvann eller akkumulert regnvann.

Et stort, grunt magmakammer som inneholder rhyolitisk magma er ofte forbundet med overflaten med en ringfeil i stedet for en sylindrisk kanal. En slik feil gjør at de overliggende bergartene kan bevege seg opp eller ned, avhengig av endringen i volumet av magma i kammeret. En depresjon dannet som et resultat av en reduksjon i volumet av magma nedenfor (for eksempel etter et utbrudd), kaller vulkanologer en kaldera. Den samme betegnelsen brukes for ethvert vulkankrater som er større enn 1 km i diameter, siden kratere av denne størrelsen dannes mer ved innsynkning av jordoverflaten enn ved eksplosiv utstøting av steiner.

Ris. 1.1. Strukturen til vulkanen 1 - vulkansk bombe; 2 - kanonisk vulkan; 3 - lag med aske og lava; 4 - dike; 5 - munningen av vulkanen; 6 - styrke; 7 - magma kammer; 8 - skjoldvulkan.

1.3 Typer vulkanutbrudd

vulkanisme klimaavlastning magma

Flytende, faste og gassformige vulkanske produkter, samt former for vulkanske strukturer, dannes som et resultat av utbrudd av ulike typer, på grunn av den kjemiske sammensetningen av magma, dens gassmetning, temperatur og viskositet. Det er forskjellige klassifiseringer av vulkanutbrudd, blant dem er det vanlige typer for alle.

Den hawaiiske typen utbrudd er preget av utstøting av svært flytende, svært mobil basaltisk lava, som danner enorme flate skjoldvulkaner (fig. 1.2.). Pyroklastisk materiale er praktisk talt fraværende, ofte dannes det lavasjøer, som fosser til en høyde på hundrevis av meter og kaster ut flytende lavastykker som kaker, skaper sjakter og sprutkjegler. Lavastrømmer av liten tykkelse spredt over titalls kilometer.

Noen ganger skjer endringer langs forkastninger i en rekke små kjegler (Figur 1.3).

Ris. 1.2. Utbrudd av flytende basaltisk lava. Vulkanen Kilauea

Strombolian type(fra Stromboli-vulkanen på De eoliske øyer nord for Sicilia) er utbrudd assosiert med mer tyktflytende lava, som skytes ut av eksplosjoner med forskjellig styrke fra ventilen, og danner relativt korte og kraftigere strømmer (fig. 1.3).

Ris. 1.3. Strombolisk utbrudd

Eksplosjoner danner slaggkjegler og fløyer av vridde vulkanbomber. Stromboli-vulkanen kaster jevnlig ut en "ladning" av bomber og biter av glødende slagg i luften.

plinian type(vulkanisk, Vesuv) fikk navnet sitt fra den romerske vitenskapsmannen Plinius den eldre, som døde under Vesuvs utbrudd i 79 e.Kr. (3 store byer ble ødelagt - Herculaneum, Stabia og Pompeii). karakteristisk trekk utbrudd av denne typen er kraftige, ofte plutselige eksplosjoner, ledsaget av utslipp av enorme mengder tefra, som danner aske- og pimpsteinstrømmer. Det var under høytemperatur-tefraen at Pompeii Stabia ble gravlagt, og Herculaneum var strødd med gjørmesteinstrømmer - lahars. Som et resultat av kraftige eksplosjoner tømte magmakammeret nær overflaten toppen av Vesuv, kollapset og dannet en kaldera, som 100 år senere vokste en ny vulkanske kjegle - moderne Vesuv. Pliniusutbrudd er svært farlige og oppstår plutselig, ofte uten noen forutgående forberedelse. Den grandiose eksplosjonen i 1883 av Krakatoa-vulkanen i Sunda-stredet mellom øyene Sumatra og Java tilhører samme type, lyden som ble hørt i en avstand på opptil 5000 km, vulkansk aske nådde nesten 100 km høyde. Utbruddet ble ledsaget av fremveksten av enorme (25-40 m) bølger i tsunamihavet, der rundt 40 tusen mennesker døde i kystområder. En gigantisk kaldera dannet seg på stedet for øygruppen Krakatau.

T.I.FROLOV
Vulkaniske bergarter er produkter av en dyp prosess - vulkanisme. I følge definisjonen til den berømte vulkanologen A. Jaggar er vulkanisme et sett med fenomener som forekommer i jordskorpen og under den, og fører til et gjennombrudd av smeltede masser gjennom den faste skorpen. Vulkanisme er assosiert med strømmen av varme dype gasser - væsker fra jordens tarm. Væsker bidrar til dekompaktering og lokal stigning av dyp materie, som, som et resultat av en reduksjon i trykk (dekompresjon), begynner å delvis smelte, og danner dype diapirer - kilder til magmatisk smelter. Avhengig av intensiteten av oppvarmingen skjer dannelsen av smelter på forskjellige nivåer av mantelen og jordskorpen, fra dybder på 300 - 400 km.

Vulkanologi er vitenskapen om vulkaner og deres produkter (vulkaniske bergarter), årsakene til vulkanisme på grunn av geodynamiske, tektoniske og fysisk-kjemiske prosesser som skjer i jordens tarmer. I tillegg til de faktiske geologiske vitenskapene: historisk geologi, geotektonikk, petrografi, mineralogi, litologi, geokjemi og geofysikk, bruker vulkanologi data fra geografi, geomorfologi, fysisk kjemi, og delvis fra astronomi, siden vulkanisme er et planetarisk fenomen. Som produkter av dype (endogene) prosesser, påvirker vulkaner som dannes på jordens overflate miljø, atmosfære og hydrosfære, nedbørsdannelse. Vulkanologi, som det var, fokuserer på problemene som forbinder prosessene med indre og ytre energi på jorden.

Den generelle klassifiseringen av alle magmatiske bergarter, inkludert vulkanske, er basert på deres kjemiske sammensetning og først og fremst på innholdet og forholdet mellom silika og alkalier i bergartene (fig. 1). I henhold til innholdet av silika, det vanligste oksydet i magmatiske bergarter, er sistnevnte delt inn i fire grupper: ultrabasisk (30 - 44% SiO2), basisk (44 - 53%), medium (53 - 64%), sur ( 64 - 78 %). Et annet viktig trekk ved klassifiseringen er alkaliniteten til bergarter, som er estimert ved summen av innholdet av Na2O + K2O. På dette grunnlaget skilles bergarter med normal alkalitet og alkalisk.

De mest utbredte blant de vulkanske bergartene på jorden er hovedbergartene - basalter, som er derivater av mantelstoffet og finnes både i havene og på kontinentene. De kan sammenlignes med "blodet" på planeten vår, som vises i ethvert brudd på jordskorpen. Avhengig av den geologiske posisjonen varierer basalter i sammensetning. De fleste av dem tilhører bergarter med normal alkalitet. Dette er kalkrike lavalkaliske (tholeiitiske) og kalkalkaliske basalter. Mindre vanlig er alkaliske basalter undermettet med silika. Under differensiering gir basaltiske magmaer opphav til en serie bergarter (tholeiittiske, kalkalkaliske og alkaliske), forent etter opprinnelse fra en enkelt magma, og beholder fellestrekk med parental basaltiske magmaer, opp til ekstremt sure. Blant de påtrengende bergartene er granitt de vanligste. De tilhører gruppen av silisiumbergarter, i dannelsen av hvilke stoffet i jordskorpen spiller en betydelig rolle. Bergartene med gjennomsnittlig sammensetning, som hovedsakelig er representert av vulkanske andesitter, er mindre vanlige og bare i jordens mobile belter. Samtidig tilsvarer den gjennomsnittlige sammensetningen av jordskorpen andesitter, og ikke basalter eller granitter, tilsvarende en blanding av disse sistnevnte i forholdet 2: 1.

HVORDAN VOLKANISMEN UTVIKLET I JORDENS HISTORIE

De tidligste prosessene med vulkanisme er synkrone med dannelsen av jorden som en planet. Etter all sannsynlighet, allerede på akkresjonsstadiet (konsentrasjonen av planetarisk materie på grunn av gass-støvtåker og kollisjonen av fast kosmisk rusk - planetosimaler) fant dens oppvarming sted. Frigjøring av energi på grunn av akkresjon og gravitasjonssammentrekning viste seg å være tilstrekkelig for dens innledende, delvise eller fullstendige smelting, med den påfølgende differensieringen av jorden til skjell. Litt senere ble disse oppvarmingskildene slått sammen ved frigjøring av varme fra radioaktive elementer. Konsentrasjonen av den jern-steinaktige massen på jorden, så vel som på andre planeter solsystemet, ble ledsaget av separasjonen av et gassformig, overveiende hydrogen, skall, som det senere mistet i løpet av perioden med maksimal solaktivitet, i motsetning til de store, fjerne planetene i Jupiter-gruppen. Dette er bevist av utarmingen av moderne jordens atmosfære sjeldne inerte gasser - neon og xenon sammenlignet med kosmisk materie.

Ifølge A.A. Marakushev, differensieringen av jordens jern-steinaktige masse, som i sammensetning ligner meteoritter - kondritter og fullstendig smeltet under høyt trykk av et hydrogengassskall, førte til en høy konsentrasjon av hovedsakelig hydrogenvæsker (flyktige komponenter i superkritisk tilstand) i den metalliske (jern-nikkel) kjernen som begynte å skille seg. Dermed skaffet jorden en stor væskereserve i tarmene, som bestemte dens påfølgende, unike i varigheten, sammenlignet med andre planeter, endogen aktivitet. Etter hvert som jorden konsoliderte seg i retningen fra de ytre skallene til sentrum, økte det indre væsketrykket og periodisk avgassing skjedde, ledsaget av dannelsen av magmatiske smelter som kom til overflaten når den frosne skorpen sprakk. Dermed var den tidligste vulkanismen, som var preget av en eksplosiv, svært eksplosiv natur, assosiert med begynnelsen av jordens avkjøling og ble ledsaget av dannelsen av atmosfæren. I følge andre ideer ble den primære atmosfæren, dannet på akkresjonsstadiet, deretter bevart, og utviklet seg gradvis i sammensetningen. På en eller annen måte, for omtrent 3,8 - 3,9 milliarder år siden, da temperaturen på jordoverflaten og i de tilstøtende deler av atmosfæren falt under kokepunktet for vann, ble hydrosfæren dannet. Tilstedeværelsen av atmosfæren og hydrosfæren muliggjorde videre utvikling av livet på jorden. Til å begynne med var atmosfæren fattig på oksygen inntil de enkleste livsformene som produserte den dukket opp, noe som skjedde for rundt 3 milliarder år siden (fig. 2).

Sammensetningen av de tidligste vulkanske bergartene på jorden, nå fullstendig omarbeidet av påfølgende prosesser, kan bedømmes ved å sammenligne den med andre jordiske planeter, spesielt med vår relativt godt studerte satellitt, Månen. Månen er en planet med mer primitiv utvikling, som har brukt opp væskereservene sine tidlig og som et resultat har mistet sin endogene aktivitet. Det er for tiden en "død" planet. Fraværet av en metallisk kjerne i den indikerer at prosessene med dens differensiering til skjell stoppet tidlig, og et ubetydelig svakt magnetfelt indikerer fullstendig størkning av dets indre. Samtidig er tilstedeværelsen av væsker i de tidlige stadiene av utviklingen av Månen bevist av gassbobler i månens vulkanske bergarter, som hovedsakelig består av hydrogen, noe som indikerer deres høye reduksjon.

De eldste, for tiden kjente månens bergarter, utviklet på overflaten av måneskorpen på de såkalte månekontinentene, har en alder på 4,4 - 4,6 milliarder år, som er nær den estimerte alderen for dannelsen av jorden . De er krystallisert på grunne dyp eller på overflaten, rike på høykalsium feltspat - anortitt - lyse grunnbergarter, som vanligvis kalles anortositter. Bergartene på månekontinentene ble utsatt for intenst meteorittbombardement med dannelse av fragmenter, delvis smeltet ned og blandet med meteorittstoff. Som et resultat ble det dannet mange nedslagskratre som eksisterer side om side med kratere av vulkansk opprinnelse. Det antas at de nedre delene av måneskorpen er sammensatt av bergarter med en mer grunnleggende sammensetning med lav silika, nær steinmeteoritter, og anortositter er direkte underlagt anortittgabbro (eukritt). På jorden er assosiasjonen av anortositter og eukritt kjent i de såkalte lagdelte mafiske intrusjoner og er et resultat av differensiering av basaltisk magma. Siden de fysiske og kjemiske lovene som bestemmer differensiering er de samme i hele universet, er det logisk å anta at på Månen ble den eldste skorpen av månemeteoritter dannet som et resultat av tidlig smelting og påfølgende differensiering av den magmatiske smelten som dannet øvre skall av månen i form av det såkalte "månehavet av magma". Forskjellene i prosessene for differensiering av månemagmas fra jordiske ligger i det faktum at den på Månen ekstremt sjelden når dannelsen av høysilika bergarter.

Senere ble det dannet store fordypninger på Månen, kalt månehav, fylt med yngre (3,2 - 4 milliarder år) basalter. I det hele tatt er disse basaltene i sammensetning nær jordens basalter. De utmerker seg ved et lavt innhold av alkalier, spesielt natrium, og fraværet av jernoksider og mineraler som inneholder OH-hydroksylgruppen, noe som bekrefter tapet av flyktige komponenter ved smelten og det reduserende miljøet av vulkanisme. Feltspatfrie bergarter kjent på Månen - pyroksenitter og dunitter, utgjør sannsynligvis månemantelen, som enten er en rest fra smeltingen av basaltbergarter (den såkalte restitten), eller deres tunge differensiere (kumulerer). Den tidlige skorpen til Mars og Merkur ligner på kraterskorpen på månekontinentene. På Mars er dessuten senere basaltisk vulkanisme vidt utviklet. Det er også en basaltisk skorpe på Venus, men data om denne planeten er fortsatt svært begrenset.

Bruken av data fra komparativ planetologi tillater oss å si at dannelsen av den tidlige skorpen til jordplanetene skjedde som et resultat av krystalliseringen av magmatiske smelter som gjennomgikk større eller mindre differensiering. Oppsprekkingen av denne frosne proto-skorpen med dannelsen av fordypninger ble senere ledsaget av basaltisk vulkanisme.

I motsetning til andre planeter, hadde ikke jorden den tidligste skorpen. Mer eller mindre pålitelig kan historien til jordens vulkanisme bare spores fra det tidlige arkeiske området. De eldste kjente aldersdatoene tilhører arkeiske gneiser (3,8 – 4 milliarder år) og korn av mineralet zirkon (4,2 – 4,3 milliarder år) i metamorfoserte kvartsitter. Disse datoene er 0,5 milliarder år yngre enn jordens dannelse. Det kan antas at hele denne tiden har jorden utviklet seg på samme måte som andre planeter i den jordiske gruppen. Fra ca. 4 milliarder år siden ble det dannet en kontinental proto-skorpe på jorden, bestående av gneiser, hovedsakelig av magmatisk opprinnelse, forskjellig fra granitter i lavere silika- og kaliuminnhold og kalt "grå gneiser" eller TTG-foreningen, etter navnet av de tre viktigste magmatiske bergartene som tilsvarer sammensetningen av disse gneisene: tonalitter, trondhjemitter og granodioritter, som deretter ble utsatt for intens metamorfose. Imidlertid representerte "grå gneiser" knapt den primære jordskorpen. Det er også ukjent hvor utbredt de var. I motsetning til de mye mindre silikatbergartene på månekontinentene (anortositter), kan ikke slike store volumer felsiske bergarter oppnås ved differensiering av basalter. Dannelsen av "grå gneiser" av magmatisk opprinnelse er teoretisk mulig bare under omsmelting av bergarter av basalt eller komatitt-basaltsammensetning, som på grunn av deres tyngdekraft har sunket til de dype nivåene av planeten. Dermed kommer vi til konklusjonen om den basaltiske sammensetningen av skorpen, som er tidligere enn "grågneisen" kjent for oss. Tilstedeværelsen av en tidlig basaltisk skorpe bekreftes av funn i arkeiske "grå" gneiser av eldre metamorfoserte mafiske blokker. Det er ikke kjent om stammagmaet til basaltene som dannet den tidlige jordskorpen gjennomgikk differensiering for å danne månelignende anortositter, selv om dette teoretisk sett er fullt mulig. Intensiv flertrinnsdifferensiering av planetarisk materie, som førte til dannelsen av sure granitoidbergarter, ble mulig på grunn av vannregimet etablert på jorden på grunn av den store væskereserven i dens indre. Vann fremmer differensiering og er svært viktig for dannelsen av sure bergarter.

I løpet av den tidligste (katarkeiske) og arkeiske tiden, hovedsakelig som et resultat av magmatismeprosesser, som ble forbundet med sedimentering etter dannelsen av hydrosfæren, ble jordskorpen dannet. Det begynte å bli intensivt behandlet av produktene fra aktiv avgassing av den tidlige jorden med tilsetning av silika og alkalier. Avgassing skyldtes dannelsen av jordens solide indre kjerne. Det førte til prosessene med metamorfose frem til smelting med en generell forsuring av sammensetningen av skorpen. Så allerede i Archean hadde jorden alle de harde skallene som er iboende - skorpen, mantelen og kjernen.

De økende forskjellene i graden av permeabilitet av skorpen og øvre mantel, som skyldtes forskjeller i deres termiske og geodynamiske regimer, førte til heterogeniteten i sammensetningen av skorpen og til dannelsen av dens forskjellige typer. I områder med kompresjon, hvor avgassing og stigning til overflaten av fremkommende smelter var vanskelig, opplevde sistnevnte intens differensiering, og de tidligere dannede grunnleggende vulkanske bergartene, som ble komprimert, sank til en dybde og ble omsmeltet. Det ble dannet en protokontinental to-lags skorpe, som hadde en kontrasterende sammensetning: dens øvre del var hovedsakelig sammensatt av sure vulkanske og påtrengende bergarter, bearbeidet ved metamorfe prosesser til gneiser og granulitter, den nedre delen var sammensatt av grunnleggende bergarter, basalter, komatitter og gabbroider. En slik skorpe var karakteristisk for protokontinenter. Den proto-oseaniske skorpen, som hadde en overveiende basaltisk sammensetning, dannet seg i utvidelsesområdene. Langs bruddene i den protokontinentale skorpen og i sonene i dens kryss med protooceanen, ble de første mobile beltene på jorden (protogeosynclines) dannet, preget av økt endogen aktivitet. Selv da hadde de en kompleks struktur og besto av mindre mobile oppløftede soner som hadde gjennomgått intens høytemperaturmetamorfose, og soner med intens utvidelse og innsynkning. Sistnevnte ble kalt grønnsteinsbelter, siden bergartene som komponerte dem, fikk grønn farge som et resultat av prosesser med lavtemperaturmetamorfose. Den utvidede innstillingen av de tidlige stadiene av dannelsen av mobile belter ble erstattet med den rådende kompresjonsinnstillingen i løpet av evolusjonen, noe som førte til utseendet av felsiske bergarter og de første bergartene i den kalkalkaliske serien med andesitter (se fig. 1). De mobile beltene, som hadde fullført utviklingen, festet seg til utviklingsområdene for kontinentalskorpen og økte arealet. I følge moderne konsepter ble fra 60 til 85% av den moderne kontinentale skorpen dannet i arkaean, og tykkelsen var nær moderne, det vil si at den var omtrent 35 - 40 km.

Ved overgangen til arkeisk og proterozoikum (2700 - 2500 millioner år) begynte et nytt stadium i utviklingen av vulkanisme på jorden. Smelteprosesser ble mulig i den tykke skorpen som ble dannet på den tiden, og surere bergarter dukket opp. Sammensetningen deres har endret seg betydelig, først og fremst på grunn av en økning i innholdet av silika og kalium. Ekte kaliumgranitt, som ble smeltet fra barken, ble mye brukt. Intens differensiering av mantelbasaltiske smelter under påvirkning av væsker i mobile belter, ledsaget av interaksjon med skorpematerialet, førte til en økning i volumet av andesitter (se fig. 1). I tillegg til mantelvulkanisme ble altså jordskorpe- og blandet mantel-skorpe-vulkanisme stadig viktigere. På samme tid, på grunn av svekkelsen av prosessene for avgassing av jorden og varmestrømmen knyttet til dem, så høye grader av smelting i mantelen, som kan føre til dannelse av ultrabasisk komatittsmelter (se fig. 1). , viste seg å være umulig, og hvis de skjedde, steg de sjelden til overflaten på grunn av deres høye tetthet sammenlignet med jordskorpen. De gjennomgikk differensiering i mellomkammer og deres derivater, mindre tette basalter, falt til overflaten. Prosessene med høytemperaturmetamorfose og granitisering ble også mindre intense, noe som ikke fikk en areal, men en lokal karakter. Etter all sannsynlighet ble det endelig dannet to typer jordskorpe på den tiden (fig. 3), tilsvarende kontinenter og hav. Tidspunktet for dannelsen av havene er imidlertid ennå ikke endelig bestemt.

I det påfølgende stadiet av utviklingen av jorden, som begynte for 570 millioner år siden og kalles Phanerozoic, ble trendene som dukket opp i Proterozoic videreutviklet. Vulkanismen blir mer og mer mangfoldig, og får klare forskjeller i oseaniske og kontinentale segmenter. I ekstensjonssoner i havene (midtoseaniske riftrygger) bryter tholeiittiske basalter ut, og i lignende ekstensjonssoner på kontinentene (kontinentale rifter) er de forbundet med og ofte dominert av alkaliske vulkanske bergarter. Jordens mobile belter, kalt geosynklinale, er magmatisk aktive i flere titalls og hundrevis av millioner år, med start fra tidlig tholeiitt-basalt vulkanisme, som sammen med ultrabasiske påtrengende bergarter danner ofiolittassosiasjoner under ekstensjonsforhold. Senere, når forlengelsen endres til kompresjon, gir de plass til kontrasterende basalt-ryolitt og kalkalkalisk andesitisk vulkanisme, som blomstret i fanerozoikum. Etter folding, dannelse av granitter og orogeni (vekst av fjell), blir vulkanismen i mobilbeltene alkalisk. Slik vulkanisme avslutter vanligvis deres endogene aktivitet.

Utviklingen av vulkanisme i de fanerozoiske mobile beltene gjentar det i utviklingen av jorden: fra homogene basalt- og kontrasterende basalt-ryolitt-assosiasjoner som hersket i arkeene, til kontinuerlig kiselsyre med store volumer andesitter, og til slutt til alkaliske assosiasjoner , som praktisk talt er fraværende i det arkeiske. Denne utviklingen, både i individuelle belter og på jorden som helhet, reflekterer en generell reduksjon i permeabilitet og en økning i stivheten til jordskorpen, noe som bestemmer en høyere grad av differensiering av mantelmagmatiske smelter og deres interaksjon med materialet i jordskorpen, en utdyping av nivået av magmadannelse og en nedgang i graden av smelting. Det foregående er forbundet med endringen i planetens indre parametere, spesielt med den generelle reduksjonen i den globale varmestrømmen fra dens indre, som anslås å være 3–4 ganger mindre enn i de tidlige stadiene av jordens utvikling. Tilsvarende avtar også lokale oppadgående væskestrømmer som følge av periodisk avgassing av undergrunnen. Det er de som forårsaker oppvarming av individuelle områder (bevegelige belter, rifter, etc.) og deres magmatiske aktivitet. Disse strømmene dannes i forbindelse med akkumulering av lette komponenter ved krystallisasjonsfronten av den ytre væskekjernen i separate fremspring-feller som flyter opp og danner konvektive stråler.

Endogen aktivitet er periodisk. Det forårsaket tilstedeværelsen av store pulsasjoner av jorden med vekslende overvekt av grunnleggende og ultrabasisk magmatisme, fikserende forlengelse og kalkalkalisk vulkanisme, granittdannelse og metamorfose, og fikser overvekten av kompresjon. Denne periodisiteten bestemmer tilstedeværelsen av magmatiske og tektoniske sykluser, som så å si er lagt over jordens irreversible utvikling.

HVOR FORETA VULKANEVENDELSER I CENOSIOIC?

De geologiske strukturene der vulkanske bergarter dannes i det yngste, kenozoiske, stadiet av jordens utvikling, som begynte for 67 millioner år siden, er lokalisert både innenfor de oseaniske og kontinentale delene av jorden. Førstnevnte inkluderer midthavsrygger og mange vulkaner på havbunnen, hvorav den største danner oseaniske øyer (Island, Hawaii, etc.). Alle av dem er preget av et miljø med høy permeabilitet av jordskorpen (fig. 4). På kontinentene, i lignende omgivelser, bryter vulkaner ut, forbundet med store utvidelsessoner - kontinentale rifter (østafrikanske, Baikal, etc.). Under forhold med dominerende kompresjon oppstår vulkanisme i fjellstrukturer, som for tiden er aktive intrakontinentale mobile belter (Kaukasus, Karpatene, etc.). De mobile beltene i utkanten av kontinentene (de såkalte aktive marginene) er særegne. De utvikles hovedsakelig langs periferien av Stillehavet, og i dens vestlige margin, som i de gamle mobile beltene, kombinerer de soner med dominerende kompresjon - øybuer (Kurilo-Kamchatka, Tonga, Aleutian, etc.) og soner med intense utvidelse - bakre marginale hav (japansk, filippinsk, koraller, etc.). I de mobile beltene i den østlige kanten av Stillehavet er utvidelsen mindre betydelig. På kanten av det amerikanske kontinentet er det fjellkjeder (Andesfjellene, Cordillera), som er analoger av øybuer, på baksiden av hvilke det er kontinentale depresjoner - analoger av marginale hav, der strekksituasjonen råder. Under forhold med høy permeabilitet, som alltid i jordens historie, bryter mantelsmelter ut, og i oseaniske strukturer har de overveiende normal alkalitet, mens de i kontinentale strukturer har økt og høye. I omgivelser med overveiende kompresjon på kontinentalskorpen, i tillegg til mantelbergarter, er bergarter av blandet mantel-skorpe (andesitter) og skorpe (noen felsiske vulkaner og granitter) utbredt (fig. 5).

Hvis vi tar i betraktning funksjonene i det moderne stadiet av jordens utvikling, som inkluderer den høye intensiteten av havformasjonsprosessen og den utbredte utviklingen av riftsoner på kontinentene, blir det klart at i det kenozoiske utviklingsstadiet dominerer utvidelsen og som et resultat er den tilhørende mantelen, hovedsakelig basaltvulkanisme, utbredt. , spesielt intens i havene.

HVORDAN VOLKANISME FORVANDLER JORDSKORPEN

Allerede i begynnelsen av forrige århundre ble det lagt merke til at bergarter danner regelmessig gjentatte assosiasjoner, kalt geologiske formasjoner, nærmere knyttet til geologiske strukturer enn individuelle bergarter. Rekker av formasjoner som erstatter hverandre i tid kalles midlertidige, og de som erstatter hverandre i rommet kalles sideformasjonsrekker. Sammen gjør de det mulig å dechiffrere hovedstadiene i utviklingen av geologiske strukturer og er viktige indikatorer i restaureringen av fortidens geologiske omgivelser. Vulkanformasjoner, inkludert vulkanske bergarter, produkter fra vasking og gjenavsetning, og ofte sedimentære bergarter, er mer praktisk å bruke for disse formål enn påtrengende, siden de er medlemmer av lagdelte seksjoner, noe som gjør det mulig å nøyaktig bestemme tidspunktet for deres formasjon.

Det er to typer serier av vulkanogene formasjoner. Den første, kalt homodrome, begynner med grunnleggende bergarter - basalter, og gir plass til formasjoner med gradvis økende volumer av middels og sure bergarter. Den andre serien er antidromisk, og begynner med formasjoner med overveiende felsisk sammensetning med en økning i rollen til grunnleggende vulkanisme mot slutten av serien. Den første er derfor assosiert med mantelvulkanisme og høy permeabilitet av skorpen, og først når permeabiliteten avtar og skorpen varmes opp av dyp varme, begynner sistnevnte å delta i magmadannelse. Den antidromiske serien er karakteristisk for geologiske strukturer med tykk, dårlig permeabel kontinental skorpe, når direkte penetrasjon av mantelsmelter til overflaten er vanskelig. De samhandler med materialet i jordskorpen jo mer intenst, jo mer den varmes opp. Basaltformasjoner vises først senere, når skorpen sprekker under trykket av mantelmagmaer.

Homodromiske serier av vulkanske formasjoner er karakteristiske for havene og geosynklinale mobile belter og reflekterer henholdsvis dannelsen av havskorpen og den kontinentale skorpen. Antidromiske serier er karakteristiske for strukturer som er lagt ned på den kontinentale skorpen oppvarmet etter forrige syklus av magmatisme. Typiske eksempler er marginale hav og kontinentale rifter som oppstår umiddelbart etter orogeni (epiorogene rifter). Fra begynnelsen av magmatiske sykluser vises mantel-skorpe- og jordskorpebergarter med middels og sur sammensetning i dem, og gir plass til grunnleggende når den kontinentale skorpen blir ødelagt (ødeleggelse). Hvis denne prosessen går langt nok, som for eksempel i marginale hav, så er den kontinentale skorpen, som et resultat av et komplekst sett med prosesser, inkludert utvidelse, erstattet av den oseaniske.

Prosessene for transformasjon av skorpen i langsiktig utviklende mobile belter av geosynklinal type, som er svært heterogene i strukturene, er de mest forskjellige og flerveis. De inneholder strukturer med både et ekstensjonsregime og et kompresjonsregime, og typen skorpetransformasjon avhenger av overvekt av visse prosesser. Imidlertid dominerer som regel prosessene for dannelse av en ny kontinental skorpe, som fester seg til den tidligere dannede, og øker området. Men dette skjer ikke alltid, siden, til tross for de store områdene okkupert av mobile belter i forskjellige aldre, er det store flertallet av kontinentalskorpen av arkeisk alder. Følgelig skjedde ødeleggelsen av den allerede dannede kontinentale skorpen også innenfor de mobile beltene. Dette er også bevist ved kutting av strukturene i kantene på kontinentene av havskorpen.

Vulkanisme gjenspeiler utviklingen av jorden i løpet av dens geologiske historie. Ureversibiliteten av utviklingen av jorden kommer til uttrykk i forsvinningen eller kraftig reduksjon i volumet av noen typer bergarter (for eksempel komater) sammen med utseendet eller økningen i volumet til andre (for eksempel alkaliske bergarter). Den generelle utviklingstrenden indikerer en gradvis dempning av jordens dype (endogene) aktivitet og en økning i prosessene for prosessering av den kontinentale skorpen under magmadannelse.

Vulkanisme er en indikator på de geodynamiske forholdene for utvidelse og rådende kompresjon som eksisterer på jorden. Typomorf for førstnevnte er mantelvulkanisme, for sistnevnte mantelskorpe og skorpe.

Vulkanisme gjenspeiler tilstedeværelsen av syklisitet på bakgrunn av den generelle irreversible utviklingen av jorden. Syklisitet bestemmer repeterbarheten til formasjonsserier i en separat tatt og i forskjellig tid, men samme type geologiske strukturer.

Utviklingen av vulkanisme i jordens geostrukturer er en indikator på dannelsen av jordskorpen og dens ødeleggelse (ødeleggelse). Disse to prosessene transformerer kontinuerlig jordskorpen, og utfører utvekslingen av materie mellom de faste skjellene på jorden - skorpen og mantelen.

* * *
Tatyana Ivanovna Frolova - Professor ved Institutt for petrologi, fakultetet for geologi, Lomonosov Moskva statsuniversitet M.V. Lomonosov, æret professor ved Moscow State University, fullt medlem av Academy of Natural Sciences (RANS) og International Academy of Sciences of Higher Education; spesialist innen vulkanisme i jordens mobile belter - eldgamle (Urals) og moderne (aktiv margin i Vest-Stillehavet); forfatter av monografier: "Geosynclinal volcanism" (1977), "Origin of volcanic series of island arcs" (1987), "Magmatism and transformation of the earth's crust of active margins" (1989), etc.

VULKANISME PÅ JORDEN OG DENS GEOGRAFISKE KONSEKVENSER

Kursarbeidet ble fullført av en student på 1. år i 1. gruppe Bobkov Stepan

Utdanningsdepartementet i Republikken Hviterussland

Hviterussisk statsuniversitet

Geografisk fakultet

Institutt for generell geografi

KOMMENTAR

Vulkanisme, typer vulkanutbrudd, sammensetning av lavaer, effusive, ekstruderende prosess.

Typer blir studert: vulkaner, vulkanutbrudd. Deres geografiske fordeling vurderes. Vulkanismens rolle i dannelsen av jordoverflaten.

Bibliografi 5 titler, Fig. 3, s. 21

ANATASI

Babkov S.U. Vulkanisme på jorden og yago-geografiske funn (kursivt arbeid).-Mn., 2003.-21s.

Vulkanisme, typer vulkansk ekstrudering, naturlig lava, effusive, ekstruderende prosesser.

Pravodzіtstsa dasledvanne typaў: vulkansk, vulkansk vyarzhennyaў razglyadetstsa іh geografiske størrelsen på kavaleriet. Vulkanismens rolle i den farmasøytiske forberedelsen av jordens overflate.

Bibliyagr.5 titler, liten.3, gammel.21

Bobkov S.V. Vulkanisme på jorden og hoveddelen av den i geografisfæren. (kursoppgave).-Minsk, 2003. -21 s.

Vulkanisme, typer vulkanisme utstrømning, konkurranse av lavs, effusjon, ekstrudert byggverk.

Spissene til vulkaner og effusjon har blitt forsket på. Vulkanismens rolle i dannelsen av jordens overflate.

Bibliografien 5 referanser, bilder 3, side 21.

INTRODUKSJON

Vulkansk aktivitet, som er et av de mest formidable naturfenomenene, fører ofte til store katastrofer for mennesker og den nasjonale økonomien. Derfor må det huskes at selv om ikke alle aktive vulkaner forårsaker ulykker, likevel kan hver av dem være en kilde til negative hendelser i en eller annen grad, vulkanutbrudd er av varierende styrke, men bare de som er ledsaget av død er katastrofale og materielle verdier.

Det er også viktig å vurdere vulkanisme fra synspunktet om den globale innvirkningen på den geografiske konvolutten i prosessen med dens utvikling.

Målet er å studere vulkanisme som den viktigste manifestasjonen av endogene prosesser, geografisk fordeling.

Du må også følge:

1) klassifisering av utbrudd.

2) typer vulkaner.

3) sammensetning av utbrudd av lavaer.

4) Konsekvensene av vulkanismens aktivitet for den geografiske konvolutten.

Jeg, som forfatter av denne semesteroppgaven, ønsker å trekke oppmerksomheten til andre om dette problemet, for å vise den globale karakteren til denne prosessen, årsakene til og konsekvensene av vulkanismens innvirkning på den geografiske konvolutten. Det er ingen hemmelighet at hver enkelt av oss ønsker å være i nærheten av en vulkan i utbrudd. Minst én gang for å føle mikroskopisiteten vår sammenlignet med jordas naturkrefter. Dessuten, for hver geograf, bør ekspedisjoner og forskning forbli hovedkilden til kunnskap, og ikke studere hele mangfoldet av jorden bare fra bøker og bilder.

KAPITTEL 1. GENERELLE BEGREPP OM VOLKANISME.

"Vulkanisme er et fenomen som i løpet av geologisk historie ble dannet av jordens ytre skjell - skorpen, hydrosfæren og atmosfæren, det vil si habitatet til levende organismer - biosfæren."

Denne oppfatningen uttrykkes av de fleste vulkanologer, men dette er på ingen måte den eneste ideen om utviklingen av den geografiske konvolutten.

Vulkanisme dekker alle fenomener knyttet til utbruddet av magma til overflaten. Når magma befinner seg dypt i jordskorpen under høyt trykk, forblir alle dens gassformige komponenter i oppløst tilstand. Når magmaen beveger seg mot overflaten, synker trykket, gasser begynner å bli frigjort, som et resultat avviker magmaen som strømmer på overflaten betydelig fra den opprinnelige. For å understreke denne forskjellen kalles magma som brøt ut på overflaten lava. Prosessen med utbrudd kalles eruptiv aktivitet.

Vulkanutbrudd forløper forskjellig, avhengig av sammensetningen av produktene fra utbruddet. I noen tilfeller går utbrudd stille, gasser frigjøres uten store eksplosjoner, og flytende lava strømmer fritt til overflaten. I andre tilfeller er utbrudd svært voldsomme, ledsaget av kraftige gasseksplosjoner og sammenklemming eller utstrømning av relativt tyktflytende lava. Utbruddene fra noen vulkaner består bare av grandiose gasseksplosjoner, som et resultat av at det dannes kolossale skyer av gass og vanndamp mettet med lava, som stiger til store høyder.

I følge moderne konsepter er vulkanisme en ekstern, såkalt effusiv form for magmatisme - en prosess forbundet med bevegelsen av magma fra jordens tarmer til overflaten. På en dybde på 50 til 350 km, i tykkelsen av planeten vår, dannes det lommer av smeltet materiale - magma. I områder med knusing og brudd på jordskorpen stiger magma og renner ut til overflaten i form av lava (det skiller seg fra magma ved at det nesten ikke inneholder flyktige komponenter, som, når trykket faller, skilles fra magmaet og gå inn i atmosfæren.

På steder med utbrudd oppstår lava dekker, strømmer, vulkaner-fjell, sammensatt av lavaer og deres pulveriserte partikler - pyroklaster. I henhold til innholdet i hovedkomponenten - silisiumoksid av magma og vulkanske bergarter dannet av dem - er vulkaner delt inn i ultrabasisk (silisiumoksid mindre enn 40%), basisk (40-52%), medium (52-65% sur (65-75%). Den vanligste grunnleggende, eller basaltiske, magmaen.

KAPITTEL 2. TYPER VULKANER, SAMMENSETNING AV LAVA. KLASSIFIKASJON I HENHOLD TIL UTGÅTTETS ART.

Klassifiseringen av vulkaner er hovedsakelig basert på arten av deres utbrudd og på strukturen til vulkanske apparater. Og arten av utbruddet, i sin tur, bestemmes av sammensetningen av lavaen, graden av dens viskositet og mobilitet, temperatur og mengden gasser som finnes i den. Tre prosesser er manifestert i vulkanutbrudd: 1) effusive - utstrømning av lava og dens spredning over jordens overflate; 2) eksplosiv (eksplosiv) - en eksplosjon og frigjøring av en stor mengde pyroklastisk materiale (faste utbruddsprodukter); 3) ekstruderende - klemme ut, eller klemme ut, magmatisk materiale på overflaten i flytende eller fast tilstand. I en rekke tilfeller observeres gjensidige overganger av disse prosessene og deres komplekse kombinasjon med hverandre. Som et resultat er mange vulkaner preget av en blandet type utbrudd - eksplosiv-effusive, ekstrusive-eksplosive, og noen ganger blir en type utbrudd erstattet av en annen med tiden. Avhengig av arten av utbruddet, er kompleksiteten og mangfoldet av vulkanske strukturer og former for forekomst av vulkansk materiale notert.

Blant vulkanutbrudd skilles det ut: 1) utbrudd av den sentrale typen, 2) sprekker og 3) areal.

Vulkaner av den sentrale typen.

De har en form nær rund i plan, og er representert av kjegler, skjold og kupler. På toppen er det vanligvis en skålformet eller traktformet fordypning, kalt et krater (gresk 'krater'-skål) Fra krateret og inn i dypet av jordskorpen er det en magma-tilførende kanal, eller en vulkanventil. , som har en rørformet form, langs hvilken magma fra et dypt kammer stiger til overflaten. Blant vulkaner av den sentrale typen skiller polygene, dannet som et resultat av gjentatte utbrudd, og monogene, som manifesterte deres aktivitet en gang, seg ut.

polygene vulkaner.

Disse inkluderer de fleste kjente vulkanene i verden. Det er ingen enhetlig og generelt akseptert klassifisering av polygene vulkaner. Ulike typer utbrudd omtales oftest med navn på kjente vulkaner, der en eller annen prosess manifesterer seg mest karakteristisk.

Sprudlende, eller lava, vulkaner.

Den dominerende prosessen i disse vulkanene er effusjon, eller utstrømning av lava til overflaten og dens bevegelse i form av strømmer langs skråningene til et vulkansk fjell. Vulkaner på Hawaii-øyene, Samoa, Island, etc. kan nevnes som eksempler på denne typen utbrudd.

Hawaii-type.

Hawaii er dannet av de sammenslåtte toppene av fem vulkaner, hvorav fire var aktive i historisk tid. Aktiviteten til to vulkaner er spesielt godt studert: Mauna Loa, som rager nesten 4200 meter over nivået av Stillehavet, og Kilauea med en høyde på mer enn 1200 meter.

Lavaen i disse vulkanene er hovedsakelig basaltisk, lett bevegelig og høytemperatur (ca. 12 000). I kratersjøen bobler lava hele tiden, nivået enten synker eller stiger. Under utbrudd stiger lavaen, dens mobilitet øker, den oversvømmer hele krateret og danner en enorm kokende innsjø. Gasser frigjøres relativt stille, og danner utbrudd over krateret, lavafontener som stiger i høyden fra flere til hundrevis av meter (sjelden). Lava skummet av gasser spruter og stivner i form av tynne glasstråder «Peles hår». Da renner kratersjøen over og lava begynner å renne over kantene og strømme nedover skråningene til vulkanen i form av store strømmer.

Sprudlende under vann.

Utbrudd er de mest tallrike og minst studerte. De er også assosiert med riftstrukturer og kjennetegnes ved overvekt av basaltiske lavaer. På bunnen av havet, på 2 km dyp eller mer, er vanntrykket så stort at det ikke oppstår eksplosjoner, noe som gjør at det ikke oppstår pyroklaster. Under vanntrykk sprer ikke selv flytende basaltisk lava seg langt, og danner korte kuppelformede kropper eller smale og lange strømmer dekket fra overflaten med en glassaktig skorpe. Et særtrekk ved undersjøiske vulkaner som ligger på store dyp er rikelig frigjøring av væsker som inneholder store mengder kobber, bly, sink og andre ikke-jernholdige metaller.

Blandede eksplosive-effusive (gass-eksplosiv-lava) vulkaner.

Eksempler på slike vulkaner er vulkanene i Italia: Etna - den høyeste vulkanen i Europa (mer enn 3263 m), som ligger på øya Sicilia, Vesuv (omtrent 1200 m høy), som ligger nær Napoli; Stromboli og Vulcano fra gruppen av eoliske øyer i Messinastredet. Denne kategorien inkluderer mange vulkaner i Kamchatka, Kuril-øyene og de japanske øyene, og den vestlige delen av Cordillera-mobilbeltet. Lavaene til disse vulkanene er forskjellige - fra basisk (basalt), andesitt-basalt, andesitt til sur (liparitisk). Blant dem er flere typer betinget skilt.

Strombolian type.

Den er karakteristisk for Stromboli-vulkanen, som stiger i Middelhavet til en høyde på 900 m. Lavaen til denne vulkanen er hovedsakelig av basaltsammensetning, men lavere temperatur (1000-1100) enn lavaen til vulkanene på Hawaii-øyene , derfor er den mindre mobil og mettet med gasser. Utbrudd oppstår rytmisk med visse korte intervaller – fra noen minutter til en time. Gasseksplosjoner sender ut varm lava til en relativt liten høyde, som deretter faller ned på skråningene av vulkanen i form av spiralkrøllede bomber og slagg (porøse, boblende lavabiter). Karakteristisk er det svært lite aske som slippes ut. Det kjegleformede vulkanske apparatet består av lag av slagg og størknet lava. En så kjent vulkan som Izalco tilhører samme type.

Etno-Vesuvian (vulkan) type.

Vulkaner er eksplosive (gass-eksplosive) og ekstrusive-eksplosive.

Denne kategorien inkluderer mange vulkaner, der store gasseksplosive prosesser med frigjøring av en stor mengde faste utbruddsprodukter, nesten uten lavautløp (eller i begrensede størrelser) er dominerende. Denne arten av utbruddet er assosiert med sammensetningen av lavaene, deres viskositet, relativt lav mobilitet og høy metning med gasser. I en rekke vulkaner observeres samtidig gasseksplosive og ekstrusive prosesser, uttrykt i utpressing av tyktflytende lava og dannelse av kupler og obelisker som ruver over krateret.

Peleian type.

Spesielt tydelig manifestert i vulkanen Mont Pele på ca. Martinique er en del av De små Antillene. Lavaen til denne vulkanen er overveiende middels, andesitisk, svært viskøs og mettet med gasser. Når den stivner, danner den en solid plugg i krateret til vulkanen, som forhindrer fri utgang av gass, som samler seg under den og skaper svært høye trykk. Lava presses ut i form av obelisker, kupler. Utbrudd oppstår som voldsomme eksplosjoner. Det er enorme skyer av gasser, overmettet med lava. Disse varme (med temperaturer over 700-800) gass-askeskred stiger ikke høyt, men ruller nedover skråningene til vulkanen i høy hastighet og ødelegger alt liv på vei.

Krakatau type.

Det kjennetegnes ved navnet på vulkanen Krakatau, som ligger i Sunda-stredet mellom Java og Sumatra. Denne øya besto av tre sammensmeltede vulkanske kjegler. Den eldste av dem, Rakata, er sammensatt av basalter, og de to andre, yngre, er andesitter. Disse tre sammenslåtte vulkanene ligger i en gammel enorm undervannskaldera, dannet i forhistorisk tid. Fram til 1883, i 20 år, viste ikke Krakatoa aktiv aktivitet. I 1883 skjedde et av de største katastrofale utbruddene. Det begynte med eksplosjoner av moderat styrke i mai, etter noen avbrudd ble de gjenopptatt i juni, juli, august med en gradvis økning i intensitet. 26. august var det to store eksplosjoner. Om morgenen 27. august var det en gigantisk eksplosjon som ble hørt i Australia og på øyene i det vestlige Indiahavet i en avstand på 4000-5000 km. En glødende gass-askesky steg til en høyde på rundt 80 km. Enorme bølger opp til 30 m høye, som oppsto fra eksplosjonen og skjelvingen av jorden, kalt tsunamier, forårsaket store ødeleggelser på de tilstøtende øyene i Indonesia, de ble vasket bort fra kysten av Java og Sumatra rundt 36 tusen mennesker. Noen steder var ødeleggelse og menneskelige tap forbundet med en eksplosjonsbølge med enorm kraft.

Katmai-type.

Den utmerker seg ved navnet på en av de store vulkanene i Alaska, nær bunnen av hvis i 1912 et stort gasseksplosivt utbrudd og en rettet utstøting av snøskred, eller strømmer, av en varm gass-pyroklastisk blanding skjedde. Det pyroklastiske materialet hadde en sur, rhyolitisk eller andesitt-ryolitt-sammensetning. Denne varme gass-askeblandingen fylte en dyp dal som ligger nordvest for foten av Katmai-fjellet i 23 km. I stedet for den tidligere dalen ble det dannet en flat slette som var omtrent 4 km bred. Fra strømmen som fylte den ble det observert masseutgivelser av høytemperaturfumaroler i mange år, noe som fungerte som grunnlaget for å kalle det "Valley of Ten Thousand Smokes".

monogene vulkaner.

Men type.

Denne typen kombinerer bare en gang utbrudd av vulkaner, nå utdødde eksplosive vulkaner. I relieff er de representert av flate tallerkenformede kummer innrammet av lave voller. Dønningene inneholder både vulkansk aske og fragmenter av ikke-vulkaniske bergarter som utgjør dette territoriet. I et vertikalt snitt har krateret form av en trakt, som i den nedre delen er forbundet med en rørformet ventil, eller eksplosjonsrør. Disse inkluderer vulkaner av den sentrale typen, dannet under et enkelt utbrudd. Dette er gasseksplosive utbrudd, noen ganger ledsaget av effusive eller ekstruderende prosesser. Som et resultat dannes det på overflaten små slagg- eller slagglavakjegler (fra titalls til noen hundre meter høye) med en tallerkenformet eller skålformet kraterforsenkning. Slike tallrike monogene vulkaner er observert i stort antall i bakkene eller ved foten av store polygene vulkaner. Monogene former inkluderer også gasseksplosive trakter med en innløpsrørlignende kanal (ventil). De er dannet av en enkelt gasseksplosjon med stor kraft. Diamantrør tilhører en spesiell kategori. Eksplosjonsrør i Sør-Afrika er viden kjent som diatremes (gresk "dia" - gjennom, "trema" - hull, hull). Diameteren deres varierer fra 25 til 800 meter, de er fylt med en slags brecciated vulkansk stein kalt kimberlitt (ifølge byen Kimberley i Sør-Afrika). Denne bergarten inneholder ultramafiske bergarter - granatbærende peridotitter (pyrope er en satellitt av diamant), karakteristisk for jordens øvre mantel. Dette indikerer dannelsen av magma under overflaten og dens raske stigning til overflaten, ledsaget av gasseksplosjoner.

Sprekkeutbrudd.

De er begrenset til store forkastninger og sprekker i jordskorpen, som spiller rollen som magmakanaler. Utbruddet, spesielt i de tidlige fasene, kan forekomme langs hele sprekken eller separate deler av dens seksjoner. Deretter vises grupper av sammenhengende vulkanske sentre langs bruddlinjen eller sprekken. Den utbrøte hovedlavaen danner etter størkning basaltdekker av forskjellige størrelser med en nesten horisontal overflate. I historisk tid ble slike kraftige sprekkutbrudd av basaltisk lava observert på Island. Sprekkeutbrudd er utbredt i skråningene til store vulkaner. O lavere, tilsynelatende, er vidt utviklet innenfor forkastningene til East Pacific Rise og i andre mobile soner i verdenshavet. Spesielt betydelige sprekkutbrudd var i tidligere geologiske perioder, da kraftige lavadekker ble dannet.

Areal type utbrudd.

Denne typen inkluderer massive utbrudd fra tallrike vulkaner med tett avstand av den sentrale typen. De er ofte begrenset til små sprekker, eller noder i skjæringspunktet deres. I prosessen med utbrudd dør noen sentre av, mens andre oppstår. Den arealtypen av utbrudd fanger noen ganger store områder der produktene fra utbruddet smelter sammen og danner kontinuerlige dekker.

KAPITTEL 3. GEOGRAFISK DISTRIBUSJON AV VULKANER.

For tiden er det flere tusen utdødde og aktive vulkaner på kloden, og blant de utdødde vulkanene opphørte mange sin aktivitet for titalls og hundretusener av år, og i noen tilfeller for millioner av år siden (i neogen- og kvartærperioden), noen relativt nylig. I følge V.I. Vlodavets, det totale antallet aktive vulkaner (siden 1500 f.Kr.) er 817, inkludert vulkaner på solfatarisk stadium (201).

I den geografiske utbredelsen av vulkaner er det skissert en viss regularitet, assosiert med nylig historie utvikling av jordskorpen. På kontinentene ligger vulkaner hovedsakelig i sine marginale deler, ved kysten av havene og havet, innenfor grensene til unge tektonisk mobile fjellstrukturer. Vulkaner er spesielt mye utviklet i overgangssonene fra kontinentene til havene - innenfor øybuene som grenser til dyphavsgraver. I havene er mange vulkaner begrenset til midthavets undervannsrygger. Dermed er den viktigste regelmessigheten av distribusjonen av vulkaner deres innesperring bare til mobile soner av jordskorpen. Plasseringen av vulkaner innenfor disse sonene er nært knyttet til dype forkastninger som når subcrustal-regionen. Således, i øybuer (japansk, Kurile-Kamchatka, Aleutian, etc.), er vulkaner fordelt i kjeder langs forkastningslinjer, hovedsakelig langsgående og tverrgående forkastninger. Noen av vulkanene finnes også i eldre massiver, forynget i nyeste scenen folding ved dannelse av unge dype forkastninger.

Stillehavssonen er karakterisert største utvikling moderne vulkanisme. Innenfor dets grenser skilles det mellom to undersoner: undersonen til de marginale delene av kontinentene og øybuene, representert av en ring av vulkaner som omgir Stillehavet, og undersonen i Stillehavet med vulkaner på bunnen av Stillehavet. Samtidig brytes hovedsakelig andesitt lava ut i den første subsonen, og basaltisk lava brytes ut i den andre.

Den første undersonen går gjennom Kamchatka, hvor rundt 129 vulkaner er konsentrert, hvorav 28 viser moderne aktiviteter. Blant dem er de største Klyuchevskoy, Karymsky Shiveluch, Bezymyanny, Tolbachik, Avachinsky, etc. Fra Kamchatka strekker denne stripen av vulkaner seg til Kuriløyene, hvor 40 aktive vulkaner er kjent, inkludert den mektige Alaid. Sør for Kuriløyene ligger de japanske øyene, hvor det er rundt 184 vulkaner, hvorav mer enn 55 var aktive i historisk tid. Blant dem er Bandai og den majestetiske Fujiyama. Videre går den vulkanske subsonen gjennom øyene Taiwan, New Britain, Solomons, New Hebridene, New Zealand og deretter går til Antarktis, hvor på ca. Ross er dominert av fire unge vulkaner. Av disse er de mest kjente Erebus, som opererte i 1841 og 1968, og Terror med sidekratere.

Den beskrevne stripen av vulkaner passerer videre til Sør-Antillene undervannsrygg (nedsenket fortsettelse av Andesfjellene), langstrakt mot øst og ledsaget av en kjede av øyer: Sør-Shetland, Sør-Orknøyene, Sør-Sandwich, Sør-Georgia. Den fortsetter så langs kysten. Sør Amerika. Høye unge fjell reiser seg langs den vestlige kysten - Andesfjellene, som mange vulkaner er begrenset til, arrangert lineært langs dype forkastninger. Totalt er det flere hundre vulkaner innenfor Andesfjellene, hvorav mange er aktive eller har vært aktive i nyere tid, og noen når enorme høyder (Aconcagua -7035 m, Tupungata-6700 m.).

Den mest intense vulkanske aktiviteten er observert i de unge strukturene i Mellom-Amerika (Mexico, Guatemala, El Salvador, Honduras, Costa Rica, Panama). De største unge vulkanene er kjent her: Popocatepel, Orizaba, samt Izalco, kalt Stillehavets fyrtårn på grunn av kontinuerlige utbrudd. Denne aktive vulkanske sonen ligger ved siden av vulkanbuen Lesser Antilles. Atlanterhavet, hvor spesielt den berømte vulkanen Mont Pele (på øya Martinique).

Det er for tiden ikke så mange vulkaner aktive i Cordillera i Nord-Amerika (ca. 12). Tilstedeværelsen av kraftige lavastrømmer og dekker, samt ødelagte kjegler, vitner imidlertid om den tidligere aktive vulkanske aktiviteten. Stillehavsringen er lukket av vulkanene i Alaska med den berømte Katmai-vulkanen og mange vulkaner på Aleutian Islands.

Den andre undersonen er selve Stillehavsregionen. Bak i fjor undervannsrygger har blitt oppdaget på bunnen av Stillehavet og stort antall dype forkastninger, som mange vulkaner er knyttet til, noen ganger stikker ut i form av øyer, noen ganger plassert under havnivået. De fleste av stillehavsøyene har sin opprinnelse til vulkaner. Blant dem er vulkanene på Hawaii-øyene de mest studerte. I følge G. Menard er det rundt 10 tusen undervannsvulkaner på bunnen av Stillehavet, som ruver 1 km over det. og mer.

Middelhavs-indonesisk sone

Denne sonen med aktiv moderne vulkanisme er også delt inn i to undersoner: Middelhavet, indonesisk.

Den indonesiske subsonen er preget av mye større vulkansk aktivitet. Dette er typiske øybuer, lik de japanske, kurilske og aleutiske buene, begrenset av forkastninger og dypvannsdepresjoner. Et svært stort antall aktive, dempede og utdødde vulkaner er konsentrert her. Bare på ca. Java og de fire øyene som ligger i øst, det er 90 vulkaner, og dusinvis av vulkaner er utryddet eller er i ferd med å falme. Det er til denne sonen den beskrevne Krakatoa-vulkanen er begrenset, hvis utbrudd utmerker seg ved uvanlig grandiose eksplosjoner. I øst smelter den indonesiske subsonen sammen med Stillehavet.

Mellom de aktive middelhavs- og indonesiske vulkanske subsonene er det en rekke utdødde vulkaner i indre fjellstrukturer. Disse inkluderer de utdødde vulkanene i Lilleasia, den største av dem er Erjiyes og andre; mot sør, innenfor Tyrkia, stiger store og små Ararat, i Kaukasus - den tohodede Elbrus, Kazbek, rundt hvilke det er varme kilder. Videre, i Elbrus-ryggen, er det en vulkan kalt Damavend og andre.

.Atlantisk sone.

Innenfor Atlanterhavet påvirker ikke moderne vulkansk aktivitet kontinentene, med unntak av de ovennevnte øybuene på Antillene og Guineabukten. Vulkaner er hovedsakelig begrenset til Mid-Atlantic Ridge og dens sidegrener. Noen av de store øyene i dem er vulkanske. En rekke vulkaner i Atlanterhavet begynner i nord fra ca. Jan Mayen. Sør ligger ca. Island, som har et stort antall aktive vulkaner og hvor sprekkutbrudd av hovedlavaen skjedde relativt nylig. I 1973 fant et stort utbrudd av Helgafel sted i løpet av seks måneder, som et resultat av at et tykt lag av vulkansk aske dekket gatene og husene i Vestmannaeyjar. I sør ligger vulkanene på Azorene, Ascension-øyene, Asuncien, Tristan da Cunha, Gough og ca. Bouvet.

Fra hverandre står de vulkanske øyene på Kanariøyene, Kapp Verde, St. Helena, som ligger i den østlige delen av Atlanterhavet, utenfor midtryggen, nær kysten av Afrika. Det er en høy intensitet av vulkanske prosesser på Kanariøyene. På bunnen av Atlanterhavet er det også mange undersjøiske vulkanske fjell og åser.

sonen i det indiske hav.

I indiske hav undervannsrygger og dype forkastninger utvikles også. Det er mange utdødde vulkaner, noe som indikerer relativt nylig vulkansk aktivitet. Mange av øyene spredt rundt Antarktis ser også ut til å være av vulkansk opprinnelse. Moderne aktive vulkaner ligger i nærheten av Madagaskar, på Komorene, ca. Mauritius og Reunion. I sør er vulkaner kjent på øyene Kerguelen, Crozet. Nylig utdødde vulkanske kjegler er funnet på Madagaskar.

Vulkaner i de sentrale delene av kontinentene

De er relativt sjeldne. Den mest slående manifestasjonen av moderne vulkanisme var i Afrika. I området ved siden av Guineabukta stiger en stor stratovulkan Kamerun, dens siste utbrudd var i 1959. I Sahara, på Tibesti vulkanske høyland, er det vulkaner med enorme kalderaer (13-14 km.), hvor det er flere kjegler og utløp av vulkanske gasser og varme kilder. I Øst-Afrika er det et velkjent system med dype forkastninger (riftstruktur), som strekker seg 3,5 tusen km fra munningen av Zambezi i sør til Somalia i nord, som vulkansk aktivitet er assosiert med. Blant de mange utdødde vulkanene er det aktive vulkaner i Virunga-fjellene (Kivu-sjøen-regionen). Vulkaner i Tanzania og Kenya er spesielt kjente. Her er de aktive store vulkanene i Afrika: Meru med kaldera og somma; Kilimanjaro, hvis kjegle når en høyde på 5895 m (det høyeste punktet i Afrika); Kenya øst for innsjøen. Victoria. En rekke aktive vulkaner ligger parallelt med Rødehavet og direkte i selve havet. Når det gjelder selve havet, kommer basaltlava til overflaten i sine forkastninger, noe som er et tegn på den allerede havskorpen som allerede har dannet seg her.

Det er ingen aktive vulkaner i Vest-Europa. Det er utdødde vulkaner i mange land i Vest-Europa - i Frankrike, i Rhin-regionen i Tyskland og andre land. I noen tilfeller er mineralkilder knyttet til dem.

KAPITTEL 4. POST-VOLKANISKE FENOMEN

Under dempningen av vulkansk aktivitet observeres en rekke karakteristiske fenomener i lang tid, noe som indikerer at aktive prosesser fortsetter i dybden. Disse inkluderer utslipp av gasser (fumaroler), geysirer, gjørmevulkaner, termiske bad.

Fumaroler (vulkaniske gasser).

Etter vulkanutbrudd slippes gassformige produkter ut i lang tid fra selve kratrene, fra ulike sprekker, fra varme tuff-lavastrømmer og kjegler. Sammensetningen av post-vulkaniske gasser inneholder de samme gassene fra gruppen av halogenider, svovel, karbon, vanndamp og andre som frigjøres under vulkanutbrudd. Det er imidlertid umulig å skissere et enkelt opplegg for sammensetningen av gasser for alle vulkaner. Så, i Alaska, tusenvis av gassstråler med en temperatur på 600-650, som inkluderer en stor mengde halogenider (HCl og HF), borsyre, hydrogensulfid og karbondioksid . Et noe annet bilde er observert i regionen til de berømte flegrean-feltene i Italia, vest for Napoli, hvor det er mange vulkanske kratre og små kjegler i tusenvis av år preget utelukkende av solfatarisk aktivitet. I andre tilfeller dominerer karbondioksid.

Geysirer.

Geysirer driver med jevne mellomrom dampvannfontener. De fikk sin berømmelse og navn på Island, hvor de ble observert for første gang. I tillegg til Island er geysirer mye utviklet i Yellowstone Park i USA, på New Zealand og i Kamchatka. Hver geysir er vanligvis forbundet med et rundt hull, eller griffin. Griffiner kommer i en rekke størrelser. I dybden går denne kanalen tilsynelatende over i tektoniske sprekker. Hele kanalen er fylt med overopphetet underjordisk vann. Temperaturen i griffinen kan være 90-98 grader, mens den i dypet av kanalen er mye høyere og når 125-150 grader. og mer. I et visst øyeblikk begynner intens fordamping i dypet, som et resultat stiger vannsøylen i griffinen. I dette tilfellet befinner hver partikkel vann seg i en sone med lavere trykk, koking og utbrudd av vann og damp begynner. Etter utbruddet fylles kanalen gradvis med underjordisk vann, delvis med vann som kastes ut under utbruddet og renner tilbake i gryphonen; i noen tid etableres en likevekt, hvis brudd fører til et nytt dampvannutbrudd. Høyden på fontenen avhenger av størrelsen på geysiren. I en av de store geysirene i Yellowstone Park nådde høyden på vann- og dampfontenen 40 meter.

Gjørmevulkaner (salses).

De finnes noen ganger i de samme områdene som geysirer (Kamchatka, Java, Sicilia, etc.). Varmtvannsdamp og gasser bryter gjennom sprekker til overflaten, skytes ut og danner små utløpshull med en diameter på titalls centimeter til én meter eller mer. Disse hullene er fylt med gjørme, som er en blanding av gassdamper med grunnvann og løse vulkanske produkter og er preget av høy temperatur (opptil 80-90 0) Det er slik gjørmevulkaner oppstår. Tettheten, eller konsistensen, av gjørme bestemmer arten av deres aktivitet og struktur. Med relativt flytende gjørme, forårsaker damp- og gassutslipp sprut i den, gjørmen sprer seg fritt og samtidig en kjegle med et krater på toppen på ikke mer enn 1-1,5 m, bestående utelukkende av gjørme. I gjørmevulkaner i vulkanske områder frigjøres i tillegg til vanndamp, karbondioksid og hydrogensulfid.

"Avhengig av årsakene til forekomsten, kan gjørmevulkaner deles inn i: 1) assosiert med utslipp av brennbare gasser; 2) begrenset til områder med magmatisk vulkanisme og forårsaket av utslipp av magmatiske gasser." . Disse inkluderer muddervulkanene Apsheron og Taman.

KONKLUSJON.

Moderne aktive vulkaner er en levende manifestasjon av endogene prosesser som er tilgjengelige for direkte observasjon, som spilte en stor rolle i utviklingen av geografisk vitenskap, men studiet av vulkanisme er ikke bare av kognitiv betydning. Aktive vulkaner utgjør sammen med jordskjelv en formidabel fare for nærliggende bosetninger. Øyeblikkene av deres utbrudd bringer ofte uopprettelige naturkatastrofer, uttrykt ikke bare i enorme materielle skader, men noen ganger i massedød av befolkningen. Vel, for eksempel er utbruddet av Vesuv i 79 e.Kr. godt kjent, som ødela byene Herculaneum, Pompeii og Stabia, samt en rekke landsbyer som ligger i bakkene og ved foten av vulkanen. Flere tusen mennesker døde som følge av dette utbruddet.

Så moderne aktive vulkaner, preget av intense sykluser med kraftig eruptiv aktivitet og representerer, i motsetning til sine gamle og utdødde kolleger, gjenstander for forskning på vulkanske observasjoner, de mest gunstige, selv om de er langt fra sikre.

For ikke å gi inntrykk av at vulkansk aktivitet bare fører med seg katastrofer, bør man sitere slike kort informasjon om noen nyttige aspekter.

Enorme utkastede masser av vulkansk aske fornyer jorda og gjør den mer fruktbar.

Vanndamp og gasser som slippes ut i vulkanske områder, damp-vannblandinger og varme kilder har blitt kilder til geotermisk energi.

Mange mineralkilder er assosiert med vulkansk aktivitet og brukes til balneologiske formål.

Produkter av direkte vulkansk aktivitet - individuelle lavaer, pimpstein, perlitt, etc. brukes i bygge- og kjemisk industri. Dannelsen av noen mineraler, som svovel, kanel og en rekke andre, er assosiert med fumarol og hydrotermisk aktivitet. Vulkanprodukter fra undervannsutbrudd er kilder til akkumulering av mineraler som jern, mangan, fosfor, etc.

Og jeg vil også si at vulkanisme som prosess ikke er fullt ut studert og at menneskeheten fortsatt har mange uløste mysterier ved siden av vulkanisme, og noen trenger å løse dem.

Og studiet av moderne vulkansk aktivitet er av stor teoretisk betydning, da det bidrar til å forstå prosessene og fenomenene som fant sted på jorden i antikken.

Bibliografi

2. Vlodavets V.I. Volcanoes of the Earth.- M.: Nauka, 1973.-168 s.

3. Markhinin E.K. Vulkaner og liv.-M.: Tanke, 1980-196 s.

4. Yakushko O.F. Fundamentals of geomorphology // Relief-dannende rolle av vulkanske prosesser.- Mn.: BSU, 1997.- s. 46-53.

5. Yakushova A.F. Geologi med grunnleggende geomorfologi // Magmatism.-Moscow: Moscow Publishing House. un-ta, 1983.- s. 236-266.