Вулкана происходит разрыв в коре в виде планетарного массового объекта , такие как Земли , что позволяет горячей лавы , вулканического пепла и газов , чтобы уйти от магматической камеры под поверхностью.
На Земле вулканы чаще всего встречаются там, где тектонические плиты расходятся или сходятся , и большинство из них находится под водой. Например, на срединно-океаническом хребте , таком как Срединно-Атлантический хребет , есть вулканы, вызванные расходящимися тектоническими плитами, тогда как в Тихоокеанском огненном кольце есть вулканы, вызванные сходящимися тектоническими плитами. Вулканы также могут образовываться там, где происходит растяжение и истончение пластин коры, например, в Восточно-Африканском разломе, вулканическом поле Уэллс-Грей-Клируотер и рифте Рио-Гранде в Северной Америке. Предполагается, что вулканизм вдали от границ плит возникает в результате апвеллинга.диапиры от границы ядро-мантия , на глубине 3000 километров (1900 миль) от Земли. Это приводит к образованию горячих точек , примером которых является гавайская горячая точка . Вулканы обычно не образуются там, где две тектонические плиты скользят мимо друг друга.
Сильные извержения могут повлиять на температуру атмосферы, поскольку пепел и капли серной кислоты заслоняют Солнце и охлаждают тропосферу Земли . Исторически сложилось так, что за крупными извержениями вулканов следовали вулканические зимы, которые вызывали катастрофический голод.
Слово вулкан происходит от названия Вулкано , вулканического острова на Эолийских островах Италии, название которого, в свою очередь, происходит от Вулкана , бога огня в римской мифологии . [1] Изучение вулканов называется вулканологией , иногда - вулканологией . [2]
Согласно теории тектоники плит, литосфера Земли , ее жесткая внешняя оболочка, разбита на шестнадцать больших и несколько меньших плит. Они находятся в замедленном движении из-за конвекции в подстилающей пластичной мантии , и большая часть вулканической активности на Земле происходит вдоль границ плит, где плиты сходятся (и литосфера разрушается) или расходятся (и создается новая литосфера). [3]
У срединно-океанических хребтов две тектонические плиты расходятся друг от друга, поскольку горячая мантийная порода продвигается вверх под истонченной океанической корой . Уменьшение давления в поднимающейся породе мантии приводит к адиабатическому расширению и частичному плавлению породы, вызывая вулканизм и создавая новую океаническую кору. Наиболее расходящиеся границы плит находятся на дне океанов, поэтому большая часть вулканической активности на Земле носит подводный характер, образуя новое морское дно . Чернокожие курильщики (также известные как глубоководные жерла) являются свидетельством такого рода вулканической активности. Там, где срединно-океанический хребет находится над уровнем моря, образуются вулканические острова, такие какИсландия . [4]
Зоны субдукции - это места, где сталкиваются две плиты, обычно океаническая и континентальная. Океаническая плита погружается (ныряет под континентальную плиту), образуя глубокую океаническую впадину прямо у берега. В процессе, называемом плавлением флюса , вода, выделяющаяся из погружающейся плиты, понижает температуру плавления лежащего выше клина мантии, создавая таким образом магму . Эта магма имеет тенденцию быть чрезвычайно вязкой из-за высокого содержания кремнезема , поэтому она часто не достигает поверхности, а охлаждается и затвердевает на глубине . Однако когда он достигает поверхности, образуется вулкан. Таким образом, зоны субдукции ограничены цепями вулканов, называемых вулканическими дугами.. Типичными примерами являются вулканы Тихоокеанского огненного кольца , такие как Каскадные вулканы или Японский архипелаг , или Зондская арка в Индонезии . [5]
Горячие точки - это вулканические области, которые, как считается, образованы мантийными шлейфами , которые, как предполагается, представляют собой столбы горячего материала, поднимающиеся от границы ядра и мантии. Как и в случае срединно-океанических хребтов, поднимающаяся мантийная порода испытывает декомпрессионное плавление, в результате чего образуются большие объемы магмы. Поскольку тектонические плиты движутся через мантийные плюмы, каждый вулкан становится неактивным, когда он дрейфует от плюма, и новые вулканы создаются там, где плита продвигается над плюмом. На Гавайских островах , как полагают, были сформированы таким образом, что имеет Snake River Plain , с Йеллоустоун Кальдера является частью Северо - Американской платформы в настоящее время над горячей точкой Йеллоустоун . [6]Однако гипотеза о мантийном плюме была поставлена под сомнение. [7]
Устойчивый апвеллинг горячих мантийных пород может развиваться внутри континента и приводить к рифтингу. Ранние стадии рифтогенеза характеризуются паводковыми базальтами и могут прогрессировать до точки, где тектоническая плита полностью расколота. [8] [9] Затем между двумя половинами разделенной пластины образуется расходящаяся граница пластины. Однако рифтогенез часто не может полностью разделить континентальную литосферу (например, в авлакогене ), а неудавшиеся рифты характеризуются вулканами, извергающими необычную щелочную лаву или карбонатиты . Примеры включают вулканы Восточно-Африканского разлома . [10]
Чаще всего вулкан воспринимается как коническая гора, извергающая лаву и ядовитые газы из кратера на своей вершине; однако это описывает только один из многих типов вулканов. Характеристики вулканов намного сложнее, и их структура и поведение зависят от ряда факторов. У некоторых вулканов есть изрезанные вершины, образованные куполами лавы, а не кратером на вершине, в то время как у других есть ландшафтные особенности, такие как массивные плато . Вентиляционные каналы, из которых выходит вулканический материал (включая лаву и пепел ) и газы (в основном пар и магматические газы ), могут образовываться в любом местеформа рельефа и может дать начало более мелким конусам, таким как Puʻuʻʻ на фланге Килауэа на Гавайях . Другие типы вулканов включают криовулканы (или ледяные вулканы), особенно на некоторых лунах Юпитера , Сатурна и Нептуна ; и грязевые вулканы , которые представляют собой образования, часто не связанные с известной магматической активностью. Активные грязевые вулканы, как правило, имеют температуры намного ниже, чем у вулканов изверженных вулканов, за исключением случаев, когда грязевой вулкан на самом деле является выходом изверженного вулкана.
Жерла вулканических трещин - это плоские линейные трещины, через которые выходит лава .
Щитовые вулканы, названные так из-за их широкого, подобного щиту профиля, образуются в результате извержения лавы с низкой вязкостью, которая может течь на большом расстоянии от жерла. Обычно они не взрываются катастрофически, но характеризуются относительно мягкими эффузивными извержениями . Поскольку в магме с низкой вязкостью обычно мало кремнезема, щитовые вулканы чаще встречаются в океанических, чем континентальных условиях. Гавайская вулканическая цепь представляет собой серию щитовых конусов, и они также распространены в Исландии .
Купола лавы построены медленными извержениями высоковязкой лавы. Иногда они образуются в кратере предыдущего извержения вулкана, как в случае горы Сент-Хеленс , но также могут образовываться независимо, как в случае пика Лассен . Как и стратовулканы, они могут вызывать сильные взрывные извержения, но лава обычно не течет далеко от источника.
Криптодомы образуются, когда вязкая лава движется вверх, вызывая вздутие поверхности. Примером тому было извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году ; лава под поверхностью горы создала восходящую выпуклость, которая позже рухнула вниз с северной стороны горы.
Шлаковые конусы возникают в результате извержения в основном небольших кусочков шлака и пирокластики (оба напоминают пепел, отсюда и название этого типа вулкана), которые накапливаются вокруг жерла. Это могут быть относительно недолговечные извержения, образующие конусообразный холм высотой от 30 до 400 метров (от 100 до 1300 футов). Большинство шлаковых конусов извергается только один раз . Шлаковые конусы могут образовываться в виде боковых жерл на более крупных вулканах или возникать сами по себе. Парикутин в Мексике и Кратер Сансет в Аризоне являются примерами шлаковых конусов. В Нью - Мексико , Каха - дель - Рио является вулканическим полем более 60 шлаковых конусов.
На основе спутниковых изображений было высказано предположение, что шлаковые конусы могут встречаться и на других земных телах Солнечной системы; на поверхности Марса и Луны. [11] [12] [13] [14]
Стратовулканы (составные вулканы) - это высокие конические горы, состоящие из потоков лавы и тефры в чередующихся слоях, слоев, которые дали название. Их также называют составными вулканами, потому что они образованы из нескольких структур во время различных видов извержений. Классические примеры включают гору Фудзи в Японии, вулкан Майон на Филиппинах, а также гору Везувий и Стромболи в Италии.
Пепел, образовавшийся в результате взрывного извержения стратовулканов, исторически представлял наибольшую вулканическую опасность для цивилизаций. Лавы стратовулканов содержат больше кремнезема и, следовательно, гораздо более вязкие, чем лавы щитовых вулканов. Лавы с высоким содержанием кремнезема также обычно содержат больше растворенного газа. Комбинация смертельна, она способствует взрывным извержениям с образованием большого количества пепла, а также пирокластическим выбросам, подобным тем, которые разрушили город Сен-Пьер на Мартинике в 1902 году. К тому же они круче щитовых вулканов с уклоном 30–35 градусов. ° по сравнению с склонами обычно 5–10 °, а их рыхлая тефра является материалом для опасных лахаров .[15] Большие куски тефры называют вулканическими бомбами . Большие бомбы могут иметь размер более 4 футов (1,2 метра) в поперечнике и весить несколько тонн. [16]
Супервулкан - это вулкан, который пережил одно или несколько извержений, в результате которых образовалось более 1000 кубических километров (240 кубических миль) вулканических отложений за одно взрывное событие. [17] Такие извержения происходят, когда очень большой магматический очаг, полный газовой, кислой магмы, опорожняется в результате катастрофического извержения , образующего кальдеру . Туфы пепловых потоков , образовавшиеся в результате таких извержений, являются единственным вулканическим продуктом, объемы которого сопоставимы с объемами базальтов паводков . [18]
Супервулкан может вызвать разрушения континентального масштаба. Такие вулканы способны сильно охлаждать глобальные температуры в течение многих лет после извержения из-за огромных объемов серы и пепла, выбрасываемых в атмосферу. Это самый опасный тип вулканов. Примеры включают Йеллоустонскую кальдеру в Йеллоустонском национальном парке и кальдеру Валлес в Нью-Мексико (оба на западе США); Озеро Таупо в Новой Зеландии; Озеро Тоба на Суматре , Индонезия; и кратер Нгоронгоров Танзании. К счастью, извержения супервулканов - очень редкие события, хотя из-за огромной площади, которую они покрывают, и последующего сокрытия под растительностью и ледниковыми отложениями супервулканы может быть трудно идентифицировать в геологической летописи без тщательного геологического картирования . [19]
Подводные вулканы - общие черты дна океана. Вулканическая активность в эпоху голоцена была зарегистрирована только на 119 подводных вулканах. но на дне океана может быть более одного миллиона геологически молодых подводных вулканов. [20] [21] На мелководье действующие вулканы обнаруживают свое присутствие, выбрасывая пар и каменистые обломки высоко над поверхностью океана. В глубоких океанских бассейнах огромный вес воды предотвращает взрывной выброс пара и газов; однако подводные извержения можно обнаружить с помощью гидрофонов и по изменению цвета воды из-за вулканических газов . Подушка лаваявляется обычным продуктом извержения подводных вулканов и характеризуется толстыми последовательностями прерывистых подушкообразных масс, которые образуются под водой. Даже крупные подводные извержения могут не беспокоить поверхность океана из-за быстрого охлаждающего эффекта и повышенной плавучести в воде (по сравнению с воздухом), что часто приводит к образованию вулканических жерл на дне океана. Гидротермальные источники являются обычным явлением возле этих вулканов, а некоторые поддерживают своеобразные экосистемы, основанные на хемотрофах, питающихся растворенными минералами. Со временем образования, созданные подводными вулканами, могут стать настолько большими, что раскроют поверхность океана в виде новых островов или плавучих пемзовых плотов .
В мае и июне 2018 года агентствами по мониторингу землетрясений по всему миру было обнаружено множество сейсмических сигналов . Они принимали форму необычных гудящих звуков, а некоторые из сигналов, обнаруженных в ноябре того же года, имели продолжительность до 20 минут. Океанографические исследования кампании в мае 2019 года , показали , что ранее таинственные гудение звуки были вызваны образованием подводного вулкана у берегов Майотта . [22]
Под ледяными шапками развиваются подледниковые вулканы . Они состоят из лавовых плато, покрывающих обширные подушечные лавы и палагонита . Эти вулканы также называют столовые горы, tuyas , [23] или (в Исландии) mobergs. [24] Очень хорошие примеры вулканов этого типа можно увидеть в Исландии и Британской Колумбии . Термин происходит от слова Tuya Butte , которое является одной из нескольких туй в районе реки Туя и хребта Туя на севере Британской Колумбии. Туя Бьютт была первой такой формой рельефапроанализированы, и поэтому его название вошло в геологическую литературу для этого вида вулканического образования. [25] Туя гора Провинциальный парк недавно был создан , чтобы защитить этот необычный ландшафт, который находится к северу от Туя озера и к югу от реки Дженнингса вблизи границы с территорией Юкона .
Грязевые вулканы (грязевые купола) - это образования, созданные геовыделенными жидкостями и газами, хотя есть несколько процессов, которые могут вызывать такую активность. [26] Самые большие сооружения имеют диаметр 10 километров и высоту 700 метров. [27]
Материал, который выбрасывается в результате извержения вулкана, можно разделить на три типа:
Концентрации различных вулканических газов могут значительно варьироваться от одного вулкана к другому. Водяной пар , как правило, является самым распространенным вулканическим газом, за ним следуют двуокись углерода [30] и двуокись серы . Другие основные вулканические газы включают сероводород , хлористый водород и фтороводород . Большое количество второстепенных и следовых газов также содержится в вулканических выбросах, например , водород , окись углерода , галоидоуглероды , органические соединения и летучие хлориды металлов.
Форма и стиль извержения вулкана во многом определяется составом изверженной им лавы. Вязкость (насколько текучая лава) и количество растворенного газа являются наиболее важными характеристиками магмы, и оба в значительной степени определяются количеством кремнезема в магме. Магма, богатая кремнеземом, намного более вязкая, чем магма, бедная кремнеземом, а магма, богатая кремнеземом, также имеет тенденцию содержать больше растворенных газов.
Лаву можно разделить на четыре различных состава: [31]
Основные потоки лавы демонстрируют две разновидности текстуры поверхности: ʻAʻa (произносится [Aʔa] ) и pāhoehoe ([paːˈho.eˈho.e] ), обаслова по- гавайски . ʻAʻa характеризуется шероховатой клинкерованной поверхностью и является типичной текстурой более холодных потоков базальтовой лавы. Пахоехо характеризуется гладкой и часто волнистой или морщинистой поверхностью и обычно образуется из более текучих потоков лавы. Иногда наблюдается переход потоков пахоехо к потокам аа, когда они удаляются от вентиляционного отверстия, но никогда не наоборот. [45]
Более кремнистые лавовые потоки имеют форму глыбовых лав, где поток покрыт угловатыми блоками с низким содержанием пузырьков. Риолитовые потоки обычно состоят в основном из обсидиана . [46]
Тефра образуется, когда магма внутри вулкана разносится на части быстрым расширением горячих вулканических газов. Магма обычно взрывается, когда растворенный в ней газ выходит из раствора, когда давление падает, когда он течет на поверхность . Эти сильные взрывы производят частицы материала, которые затем могут вылететь из вулкана. Твердые частицы диаметром менее 2 мм ( размером с песок или меньше) называются вулканическим пеплом. [28] [29]
Тефра и другие вулканические пласты (разрушенный вулканический материал) составляют большую часть объема многих вулканов, чем потоки лавы. Вулканокластики, возможно, внесли до трети всех отложений в геологической летописи. Производство тефры в больших объемах характерно для эксплозивного вулканизма. [47]
Стили извержений в целом делятся на магматические, фреатомагматические и фреатические. [48]
Магматические извержения вызваны в основном выделением газа из-за декомпрессии. [48] Магма с низкой вязкостью и небольшим количеством растворенного газа вызывает относительно мягкие эффузивные извержения. Магма с высокой вязкостью и высоким содержанием растворенного газа вызывает сильные взрывные извержения . Диапазон наблюдаемых стилей извержений выражен на исторических примерах.
Гавайские извержения типичны для вулканов, извергающих мафическую лаву с относительно низким содержанием газа. Они почти полностью изливаются, производя местные огненные фонтаны и очень текучие потоки лавы, но относительно мало тефры. Они названы в честь гавайских вулканов .
Стромболианские извержения характеризуются умеренной вязкостью и уровнем растворенного газа. Для них характерны частые, но непродолжительные извержения, которые могут образовывать эруптивные колонны высотой в сотни метров. Их основной продукт - шлак . Они названы в честь Стромболи .
Вулканические извержения характеризуются еще более высокой вязкостью и частичной кристаллизацией магмы, часто промежуточной по составу. Извержения принимают форму кратковременных взрывов в течение нескольких часов, которые разрушают центральный купол и выбрасывают большие блоки лавы и бомбы. Затем следует фаза излияния, которая восстанавливает центральный купол. Вулканские извержения названы в честь Вулкано .
Извержения Пелеана еще более сильны , они характеризуются ростом и обрушением купола, которые создают различные виды пирокластических потоков. Они названы в честь горы Пеле .
Плинианские извержения - самые сильные из всех вулканических извержений. Для них характерны устойчивые огромные колонны извержения, обрушение которых приводит к катастрофическим пирокластическим потокам. Они названы в честь Плиния Младшего , который вел хронику плинианского извержения Везувия в 79 году нашей эры.
Интенсивность взрывного вулканизма выражается с помощью индекса вулканической эксплозивности (VEI), который колеблется от 0 для извержений гавайского типа до 8 для супервулканических извержений. [49]
Фреатомагматические извержения характеризуются взаимодействием поднимающейся магмы с грунтовыми водами . Они вызваны быстрым ростом давления в перегретых грунтовых водах.
Фреатические извержения характеризуются перегревом грунтовых вод, которые вступают в контакт с раскаленными породами или магмой. Они отличаются от фреатомагматических извержений, потому что весь изверженный материал представляет собой вмещающую породу ; магма не извергается.
Вулканы сильно различаются по уровню активности, причем отдельные вулканические системы имеют повторяемость извержений от нескольких раз в год до одного раза в десятки тысяч лет. [50] Вулканы неофициально описываются как активные , спящие или потухшие , но эти термины плохо определены. [51]
Среди вулканологов нет единого мнения о том, как определить «активный» вулкан. Продолжительность жизни вулкана может варьироваться от месяцев до нескольких миллионов лет, что делает такое различие иногда бессмысленным по сравнению с продолжительностью жизни людей или даже цивилизаций. Например, многие вулканы Земли извергались десятки раз за последние несколько тысяч лет, но в настоящее время не проявляют признаков извержения. Учитывая долгую жизнь таких вулканов, они очень активны. Однако по человеческой продолжительности жизни это не так.
Отличить потухший вулкан от спящего (бездействующего) сложно. Спящие вулканы - это те, которые не извергались тысячи лет, но, вероятно, снова извергнутся в будущем. [52] [53] Вулканы часто считаются потухшими, если нет письменных свидетельств их активности. Тем не менее вулканы могут оставаться бездействующими в течение длительного периода времени. Например, у Йеллоустоуна период покоя / перезарядки составляет около 700 000 лет, а у Тоба - около 380 000 лет. [54] Римские писатели описывали Везувий как покрытый садами и виноградниками до его извержения 79 г. н.э. , которое разрушило города Геркуланум иПомпеи . До катастрофического извержения 1991 года Пинатубо был неприметным вулканом, неизвестным большинству людей в окрестностях. Двумя другими примерами являются давно спящий вулкан Суфриер-Хиллз на острове Монтсеррат , который считался потухшим до того, как в 1995 году возобновилась активность (что превратило его столицу в Плимут в город- призрак ), и Гора Четырехпик на Аляске , которая до извержения в сентябре 2006 г. не извергался с 8000 г. до н.э. и долгое время считался вымершим.
Потухшие вулканы - это те вулканы, которые ученые считают маловероятными извержения снова, потому что вулкан больше не имеет запаса магмы. Примерами потухших вулканов являются множество вулканов на цепи подводных гор Гавайи - Император в Тихом океане (хотя некоторые вулканы на восточном конце цепи являются активными), Хохентвиль в Германии , Шипрок в Нью-Мексико , США , вулкан Зюйдвал в Нидерландах , и многие вулканы в Италии, такие как Монте-Стервятник . Эдинбургский замок в Шотландии расположен на вершине потухшего вулкана, образующего Касл-Рок.. Часто бывает трудно определить, действительно ли вулкан потухший. Поскольку кальдеры «супервулканов» могут иметь продолжительность жизни извержений, иногда измеряемую миллионами лет, кальдера, которая не вызывала извержений в течение десятков тысяч лет, может считаться бездействующей, а не потухшей.
Три распространенные популярные классификации вулканов могут быть субъективными, и некоторые вулканы, которые считались потухшими, извергались снова. Чтобы помочь людям не ошибочно полагать, что они не подвергаются риску, живя на вулкане или рядом с ним, страны приняли новые классификации для описания различных уровней и стадий вулканической активности. [55] Некоторые системы оповещения используют разные числа или цвета для обозначения различных этапов. В других системах используются цвета и слова. В некоторых системах используется комбинация обоих.
Геологическая служба США (USGS) приняла единую общенациональную систему для характеристики уровня волнений и активности извержений вулканов. Новая система уровней оповещения о вулканах классифицирует вулканы как находящиеся в нормальном, рекомендательном, дежурном или предупреждающем состоянии. Кроме того, цвета используются для обозначения количества произведенной золы.
Вулканы Десятилетия - это 16 вулканов, определенных Международной ассоциацией вулканологии и химии недр Земли (IAVCEI) как заслуживающие особого изучения в свете их истории крупных разрушительных извержений и близости к населенным пунктам. Они получили название «Вулканы Десятилетия», потому что проект был инициирован в рамках спонсируемого ООН Международного десятилетия по уменьшению опасности стихийных бедствий (1990-е годы). 16 текущих вулканов Десятилетия - это
|
|
Проект Deep Earth Carbon Degassing Project , инициатива Deep Carbon Observatory , контролирует девять вулканов, два из которых являются вулканами Десятилетия. В центре внимания проекта глубинной дегазации углерода Земли является использование инструментов системы многокомпонентного газоанализатора для измерения соотношений CO 2 / SO 2 в реальном времени и с высоким разрешением, что позволяет обнаруживать предэруптивную дегазацию поднимающихся магм, улучшая прогноз вулканической активности . [56]
Извержения вулканов представляют серьезную угрозу человеческой цивилизации. Однако вулканическая активность также предоставила людям важные ресурсы.
Есть много различных типов вулканических извержений и связанных с ними активности: фреатических извержений (паровые генерируемые извержений), взрывное извержение высокого кремнезема лавы (например, риолит ), эффузивно извержение низкого кремнезема лавы (например, базальт ), пирокластических потоков , лахары (селевые потоки) и выбросы углекислого газа . Все эти действия могут представлять опасность для человека. Землетрясения, горячие источники , фумаролы , грязевые котлы и гейзеры часто сопровождают вулканическую активность.
Вулканические газы могут достигать стратосферы, где они образуют аэрозоли серной кислоты , которые могут отражать солнечную радиацию и значительно снижать температуру поверхности. [57] Двуокись серы от извержения Уайнапутина , возможно, вызвала голод в России 1601–1603 годов . [58] Химические реакции сульфатных аэрозолей в стратосфере также могут повредить озоновый слой , а кислоты, такие как хлористый водород (HCl) и фтористый водород (HF), могут выпасть на землю в виде кислотного дождя . Взрывные извержения вулканов выделяют углекислый газ, вызывающий парниковый эффект, и, таким образом, являются глубоким источникомуглерод для биогеохимических циклов . [59]
Пепел, выбрасываемый в воздух в результате извержений, может представлять опасность для самолетов, особенно для реактивных самолетов, частицы которых могут расплавиться из-за высокой рабочей температуры; затем расплавленные частицы прилипают к лопаткам турбины и изменяют свою форму, нарушая работу турбины. Это может вызвать серьезные сбои в авиаперевозках.
Вулканическая зима , как полагают, произошло около 70000 лет назад после supereruption из озера Тоба на острове Суматра в Индонезии, [60] Это , возможно, создали узкое место населения , что повлияло на генетическое наследие всех людей сегодня. [61] Извержения вулканов, возможно, способствовали крупным событиям вымирания, таким как массовые вымирания в конце ордовика , перми-триасе и позднем девоне . [62]
Извержение горы Тамбора в 1815 году создало глобальные климатические аномалии, которые стали известны как « Год без лета » из-за воздействия на погоду в Северной Америке и Европе. [63] Холодная зима 1740–1741 годов, которая привела к повсеместному голоду в Северной Европе, также может быть обязана своим происхождением извержению вулкана. [64]
Хотя извержения вулканов представляют значительную опасность для людей, вулканическая деятельность в прошлом создала важные экономические ресурсы.
Вулканический пепел и выветрившийся базальт создают одни из самых плодородных почв в мире, богатых питательными веществами, такими как железо, магний, калий, кальций и фосфор. [65]
Туф, образованный из вулканического пепла, представляет собой относительно мягкую породу, которая использовалась для строительства с древних времен. [66] [67] Римляне часто использовали туф, которого много в Италии, для строительства. [68] Люди Рапа Нуи использовали туф для изготовления большинства статуй моаи на острове Пасхи . [69]
Вулканическая деятельность является причиной появления ценных минеральных ресурсов, таких как металлические руды. [65]
Вулканическая деятельность сопровождается высокими скоростями теплового потока из недр Земли. Их можно использовать в качестве геотермальной энергии . [65]
Земли Луна не имеет крупных вулканов и не текущей вулканической активности, хотя в последнее время данные свидетельствуют о том, что все еще может иметь частично расплавленное ядро. [70] Однако у Луны есть много вулканических особенностей, таких как марии (более темные пятна, видимые на Луне), рилл и купола . [ необходима цитата ]
Поверхность планеты Венера на 90% состоит из базальта , что указывает на то, что вулканизм сыграл важную роль в формировании ее поверхности. На планете, возможно, произошло крупное глобальное событие всплытия поверхности около 500 миллионов лет назад [71], судя по тому, что ученые могут сказать по плотности ударных кратеров на поверхности. Потоки лавы широко распространены, также встречаются формы вулканизма, которых нет на Земле. Изменения в атмосфере планеты и наблюдения за молниями были приписаны продолжающимся извержениям вулканов, хотя нет никаких подтверждений того, является ли Венера по-прежнему вулканически активной. Однако радиолокационное зондирование зондом Magellan выявило свидетельства относительно недавней вулканической активности на самом высоком вулкане Венеры Маат Монс., в виде пепловых потоков у вершины и на северном фланге. [72] Однако интерпретация потоков как потоков пепла была поставлена под сомнение. [73]
На Марсе есть несколько потухших вулканов , четыре из которых являются огромными щитовыми вулканами, которые намного больше любого на Земле. В их число входят Арсия Монс , Аскрей Монс , Гекат Толус , Олимп Монс и Павонис Монс . Эти вулканы потухли в течение многих миллионов лет [74], но европейский космический корабль Mars Express обнаружил доказательства того, что вулканическая активность могла происходить на Марсе и в недавнем прошлом. [74]
Юпитер «s луна Ио является самым вулканически активный объект в Солнечной системе из - за приливного взаимодействия с Юпитером. Он покрыт вулканами, извергающими серу , диоксид серы и силикатные породы, и в результате Ио постоянно всплывает на поверхность. Его лава - самая горячая из известных где-либо в Солнечной системе, с температурой, превышающей 1800 К (1500 ° C). В феврале 2001 г. на Ио произошло крупнейшее зарегистрированное извержение вулкана в Солнечной системе. [75] Европа , самая маленькая из галилеевых спутников Юпитера., также, кажется, имеет активную вулканическую систему, за исключением того, что его вулканическая активность полностью связана с водой, которая замерзает в лед на холодной поверхности. Этот процесс известен как криовулканизм и, по-видимому, наиболее распространен на лунах внешних планет Солнечной системы . [ необходима цитата ]
В 1989 год Voyager 2 космические аппарат наблюдал cryovolcanoes (лед вулканы) на Тритоне , в луне из Нептуна , а в 2005 год Кассини-Гюйгенс зонд сфотографировал источники замороженных частиц прорезавшихся от Энцелада , спутника Сатурна . [76] [77] Выбросы могут состоять из воды, жидкого азота , аммиака , пыли или соединений метана . Кассини-Гюйгенс также нашли доказательства метана извергает криовулканизм на сатурнианском луны Титана, который считается важным источником метана в его атмосфере. [78] Согласно теории криовулканизм могут также присутствовать на поясе Койпера Object Квавар .
Исследование экзопланеты COROT-7b в 2010 году , которая была обнаружена транзитом в 2009 году, показало, что приливный нагрев от родительской звезды очень близко к планете и соседним планетам может вызвать интенсивную вулканическую активность, подобную той, что обнаружена на Ио. [79]
Многие древние источники приписывают извержения вулканов сверхъестественным причинам, таким как действия богов или полубогов . Для древних греков капризная сила вулканов могла быть объяснена только как деяния богов, в то время как немецкий астроном 16-17 веков Иоганнес Кеплер считал, что они были каналами для слез Земли. [80] Одна ранняя идея, противоречащая этому, была предложена иезуитом Афанасием Кирхером (1602–1680), который стал свидетелем извержений вулканов Этна и Стромболи , а затем посетил кратер Везувия.и опубликовал свой взгляд на Землю с центральным огнем, связанным с множеством других, вызванных горением серы , битума и угля . [ необходима цитата ]
Различные объяснения поведения вулкана были предложены до того, как появилось современное понимание структуры мантии Земли как полутвердого материала. [ необходима цитата ] В течение десятилетий после осознания того, что сжатие и радиоактивные материалы могут быть источниками тепла, их вклад был специально дисконтирован. Вулканическое действие часто связывали с химическими реакциями и тонким слоем расплавленной породы у поверхности. [ необходима цитата ]
Викискладе есть медиафайлы по теме вулканов . |
В Wikivoyage есть путеводитель по вулканам . |
Библиотечные ресурсы о вулкане |
|