Батыр Каррыев - Катастрофы в природе: вулканы. Гипотезы, факты, причины, последствия

Самый очевидный фактор, различающий вулканические образования, это их местоположение – на суше и под водой на Земле или на иных космических телах. Наземными считаются вулканы находящиеся на суше, вдоль разломов тектонических плит и на островах вулканического происхождения. Подводные вулканы расположены на дне Мирового океана и в отдельных случаях их деятельность приводит к образованию вулканических островов. Таковых в Мировом океане насчитывается более десяти тысяч.

Острова Вест-Мата и Мёдзин в Тихом океане вулканического происхождения. У берегов Японии обнаружены подводные кальдеры в островной дуге Идзу-Бонин (Izu-Bonin), а в восточном Хоккайдо расположена кальдера Кусхаро (Kussharo) размером 23х24 километра. Исландия это древнее вулканическое плато сохраняющее свою вулканическую активность.

Развитие космонавтики вписало в вулканологию новую страницу. Были обнаружены подобные земным вулканические образования на Венере и Марсе. На спутниках планет-гигантов найдены отличающиеся по природе возникновения и составу извергающегося вещества вулканические образования.

Везувий зев открыл – дым хлынул клубом – пламя

Широко развилось, как боевое знамя.

Земля волнуется – с шатнувшихся колонн

Кумиры падают! Народ, гонимый страхом,

Под каменным дождем, под воспаленным прахом,

Толпами, стар и млад, бежит из града вон.

Александр Пушкин, 1834 год

Постигшая древний город Акротири на острове Тира почти полторы тысячи лет назад трагедия повторилась при извержении Везувия в 79 году, а затем ещё много раз там, где рядом с вулканами возникали поселения людей. За историческое время количество пострадавших людей от извержений не известно и вряд ли когда-либо будет подсчитано точно. С одной стороны это происходило из-за того что в прошлом не было средств для передачи информации о трагедиях в следующие поколения, а с другой – грандиозные извержения как правило не оставляют живых свидетелей.

Пирокластические потоки и лахары, выбросы пепла и смертельных газов, обвалы и оползни, землетрясения и цунами вот неполный перечень поражающих факторов вулканических извержений. Одни из них действуют локально как, например, изливание лав и сход лавин. Другие, такие как выброс громадного количества пепла, способны оказать влияние на климат планеты на долгие годы отравив почву и водные ресурсы на обширной территории.

Выброшенный в воздух вулканом и затем осевший на землю материал называется тефрой. С течением времени рыхлый слой тефры уплотняется, цементируется и в зависимости от состава лавы образует брекчии, туфобрекчии или туфы. Изучение вулканических отложений – тефрохрология даёт ценный материал для определения времени древнейших извержений и их характера. Подобно древесным кольцам слои тефры маркируют геологические образования, позволяя лучше узнать об изменениях климата Земли.

Извержения стратовулкана и его поражающие факторы

В зависимости от силы извержения угрозу составляют различные его проявления. Первичные это те, которые свойственны только самим вулканам – вулканический пепел и бомбы, лава и пирокластические потоки. К вторичным относятся спровоцированные вулканической деятельностью гравитационные перемещения вещества – лавины, лахары, обвалы и оползни.

Вулканические бомбы.Твёрдые продукты извержения выбрасываются в воздух в виде пепла, небольших обломков и более крупных комков лавы. Попадая в воздух, в жидком или пластическом состоянии комки лавы быстро остывают и, в зависимости от вязкости лавы, образуют различные образования. Их размеры вирируются от миллиметровых образований – лапиллий, до многометровых кусков лавы – вулканических бомб, способных преодолевать расстояния до двадцати километров. Вблизи вулкана выпадают более крупные образования, а с удалением от него всё меньшие по размерам и весу.

Вулканические газы.Особенностью вулканических областей является происходящее как при извержениях так и в спокойные периоды интенсивное выделение различных газов. Выбрасываемые из кратера, трещин, лавовых потоков и пирокластических пород газы на 50—85% состоят из водяного пара, примерно 10% это двуокись углерода, около 5% сернистый газ и в меньшей пропорции другие газы включая некоторое количество соединений азота и хлористого водорода.

Выделяющиеся из магмы газы до и после извержения имеют вид белых струй водяного пара. Когда к ним при извержении примешивается тефра выбросы становятся серыми или черными. Слабое выделение газов и паров, лав и пепла в вулканических районах может продолжаться годами через трещины и отверстия – фумаролы. В свою очередь, лава и пирокластические отложения при взаимодействии с атмосферой и органическими веществами в почве образуют смешанный газовый состав.

Вулканические газы способны достигать верхних слоёв атмосферы и часто становятся причиной кислотных дождей. Вступая в реакцию с атмосферной влагой сернистый газ образует серную кислоту выпадающую в виде кислотных дождей. Их результатом становится повышение кислотности почвы, грунтовых вод и водоёмов на большом удалении от места извержения. В 1996 году при изучении ледяных кернов из Гренландии и Антарктиды установлена высокая концентрация серной кислоты соответствующая времени суперизвержения вулкана Тоба 74 тысячи лет назад.

Рельеф местности может способствовать распространению вулканических газов по земной поверхности. Они способны уничтожить растительность и загрязнить воздух в районе вулкана. Вулканические газы также способны наносить косвенный вред через соединения фтора захваченные вулканическим пеплом. При его выпадении на землю отравляются пастбища и водоёмы.

Вулканическая лавапредставляет собой раскалённый расплав горных пород, преимущественно силикатного состава, изливающийся на земную поверхность. В зависимости от крутизны склона и химического состава скорость движения потока лавы может достигать нескольких метров в секунду, а её температура составлять 500—1200 градусов по Цельсию.

Состав лав и процентное содержание в них газов определяют их вязкость, темпы остывания и способность фонтанировать, а также скорость и дальность перемещения лавовых потоков. При остывании лавы вне кратера её поверхность покрывается твердой корой из шлаковой массы, под которой происходит движение жидкой лавы до тех пор, пока весь лавовый поток не остынет.