Энциклопедия о строении земли

Причины вулканических извержений

Отчего же происходят извержения вулканов и откуда берется такая огромная энергия внутри земного шара? Открытие радиоактивности некоторых химических элементов, особенно урана и тория, заставляет думать, что внутри Земли накапливается тепло от распада радиоактивных элементов. Изучение атомной энергии еще больше подтверждает этот взгляд. Накопленное в глубине Земли тепло раскаляет вещество земного ядра. Температура его так высока, что это вещество должно было бы расплавиться, но под давлением верхних слоев земной коры оно удерживается в твердом состоянии. В тех местах, где давление верхних слоев ослабевает в связи с движением земной коры. и образованием трещин, раскаленные массы переходят в жидкое состояние. Масса расплавленной породы, насыщенная газами, образующаяся глубоко в недрах Земли, называется магмой. Очаги магмы располагаются под земной корой, в верхней части мантии, на глубине не менее 50 км. Под сильным давлением выделяющихся газов магма, расплавляя окружающие породы, прокладывает себе путь и образует жерло, или канал, вулкана. Освобождающиеся газы взрывами расчищают путь по жерлу, разламывают твердые породы и выбрасывают куски их на большую высоту. Как растворенный в шипучем напитке газ при раскупоривании бутылки стремится вырваться, образуя пену, так и в жерле вулкана пенящаяся магма стремительно выбрасывается освобождающимися из нее газами. Потеряв значительное количество газа, магма выливается из кратера и уже как лава течет по склонам вулкана. Если магма в земной коре не находит выхода на поверхность, то она жилами затвердевает в трещинах земной коры. Иногда магма внедряется по трещине, поднимает куполом землю и застывает в форме каравая хлеба.

Огромное количество тепла выносят гейзеры на поверхность. Ученые и инженеры решают задачу использования тепловой энергии Земли.

Лава бывает разная по своему составу и в зависимости от этого может быть жидкой или густой и вязкой. Если лава жидкая, то она относительно быстро растекается, образуя на своем пути лавопады. Газы, вырываясь из кратера, выбрасывают раскаленные фонтаны лавы, брызги которой застывают в каменные капли — лавовые слезы. Густая лава течет медленно, лопается на глыбы, нагромождающиеся одна на другую, а газы, выходящие из нее, отрывают от глыб куски вязкой лавы, высоко подбрасывая их. Если сгустки такой лавы при взлете вращаются, то они принимают веретенообразную или шаровидную форму. Такие застывшие кусочки лавы различной величины называются вулканическими бомбами. При застывании лавы, переполненной газами, образуется каменная пена — пемза. Благодаря своей легкости пемза плавает на воде и при подводных извержениях всплывает на поверхность моря. Выброшенные при извержении обломки лавы величиной с горошину или лесной орех называются лапилли. Еще более мелкий, рыхлый изверженный материал — вулканический пепел. Он падает на склоны вулкана и относится ветром на большое расстояние. На поверхности Земли пепел, накопляясь и уплотняясь, постепенно превращается в туф.

На земном шаре в настоящее время известно несколько сотен действующих вулканов. Большая часть их расположена по берегам Тихого океана. Среди действующих вулканов на Камчатке выделяется Ключевская сопка. Обычно извержения ее повторяются через каждые 6—7 лет и продолжаются иногда по нескольку месяцев. Лавовые потоки нередко растекаются на полтора десятка километров вниз по склону. Высота вершины, где находится главный кратер Ключевской сопки,— 4750 м. На такой высоте образуются мощные ледники, которые при сильных извержениях тают, и тогда с горы мчатся стремительные потоки воды. Около Ключевской сопки располагается группа потухших вулканов. Один из них — вулкан Безымянный — внезапно пробудился. 30 марта 1956 г. произошел гигантский взрыв. Это было одно из крупнейших извержений за последнее столетие. Туча пепла взметнулась почти на 40 км в высоту. Через два дня этот пепел достиг Северного полюса, а через четыре он появился над Англией. На расстоянии 25—30 км от вулкана силой взрыва были сломаны и обожжены деревья. Образовался раскаленный лавовый поток шириной 20—30 м и длиной 18 км.

На площади около 500 км² выпал раскаленный пепел, под покровом которого снег моментально растаял, образовав огромные грязевые потоки длиной до 90 км.

На Камчатке много и других действующих вулканов. Огромной вулканической дугой тянутся они до Курильских островов. Далее вулканы поднимаются прямо из моря. На одном из северных островов находится вулкан Алаид. Его красивый снежный конус поднимается над водой почти на 2,5 км. В 1946 г. было сильное извержение на одном из центральных островов — Матуа, где расположен величественный вулкан Пик Сарычева. Когда по склонам его спускались раскаленные лавы, с моря казалось, что весь остров объят пламенем. Всего на Курильских островах насчитывается 38 действующих вулканов, а на Камчатке — 22.

На географической карте видно, что Курильские острова, расположенные дугой, примыкают к Японии. Подобную же вулканическую дугу образуют и Японские острова с многочисленными вулканами, за этой цепью следуют дуги вулканов Филиппинских, Молуккских и Больших Зондских островов. Так, по всему Тихоокеанскому берегу Азии располагается цепь вулканов, переходящая через Новую Зеландию и Антарктиду на материк Америка.

В Южной Америке многочисленные вулканы — Кальбуко, Осорно, Вильяррика, Котопахи, Сан-гай — венчают горные цепи Анд. Много вулканов в Центральной Америке.

На Тихоокеанском побережье Северной Америки вулканы уже почти потухли. Здесь слабо действует только вулкан Лассен-Пик. От Аляски к Камчатке тянутся дугой Алеутские острова, где много действующих вулканов.

Таким образом, Тихий океан почти со всех сторон опоясан вулканами. В Центральной части Тихого океана, на Гавайских островах, находится особого типа вулкан Килауэа. На дне его широкого плоского кратера, около 5 км в поперечнике, среди застывших глыб черной лавы во время извержений появляется огненное озеро расплавленной лавы шириной 700— 800 м. Выделяющиеся из жидкой лавы газы приводят ее в постоянное движение. Ночью это очень красивое зрелище. Поверхность озера, остывая, покрывается каменной коркой, которую прорывают выделяющиеся газы, образуя подвижную сеть извилистых огненных трещин. Из этих трещин время от времени поднимаются фонтаны огненно-жидкой лавы. Уровень лавового озера то понижается, то повышается. Иногда лава переполняет кратерное озеро, переливается через края и растекается по всему кратеру.

Таких вулканов с лавовыми озерами в кратере немного: на Гавайских островах — Мауна-Лоа и Килауэа и в Африке — Ньямлагира.

Среди Антильских островов в Атлантическом океане есть остров Мартиника со страшным вулканом Мон-Пеле. В 1902 г. при его извержении из кратера вырвалась огромная туча из раскаленных газов и тонкого пепла. С огромной скоростью она катилась по склону горы, оставляя на своем пути опустошение и смерть. В течение нескольких минут цветущий город Сен-Пьер у подножия Мон-Пеле был уничтожен. Погибло все население города — около 30 тыс. жителей.

На севере Атлантического океана находится остров Исландия со многими действующими вулканами, изливавшими в разное время огромное количество жидких лав. Среди вулканов Исландии широко известен действующий вулкан Гекла.

В Средиземном море с давних времен не успокаиваются вулканы Этна, Везувий, Стромболи, Вулькано. Сильное извержение Везувия в 79 г. произошло неожиданно: до этого времени Везувий считали потухшим вулканом. Лава и пепел покрыли склоны и окрестности Везувия, при этом погибли три города — Помпея, Геркуланум и Стабия.

В недрах вулканов содержится огромное количество тепловой энергии. Часть этого тепла выносится на поверхность Земли. Ученые и инженеры уже решают задачу использования этой тепловой энергии. На Камчатке введена в строй первая в нашей стране небольшая паротермальная ГЭС на горячих водах Паужегских источников.