Вулканы классифицируются:
– по частоте извержения;
– по форме;
– по свойствам вулканического вещества;
– по характеру излияния магмы на поверхность и типу извержения.
Типы вулканической активности
Вулканы различаются как по внешнему виду, так и по характеру активности.
Активными считают вулканы, которые извергались в недалеком прошлом. Если известно, что в прошлом вулкан извергался, но сегодня активности не отмечается, вулкан считается спящим. Потухший вулкан, как предполагают, извергаться больше не будет. Существуют вулканы, которые извергались всего один раз.
Чтобы оценить состояние вулкана, используются также данные о фумарольной деятельности. Фумаролы – это выходы вулканических паров и едких агрессивных газов — сероводорода, хлористого и фтористого водорода, сернистого и углекислого газов, окиси углерода.
Однако в истории крупных вулканов могут быть длительные периоды покоя, хотя активность они сохраняют десятки тысяч лет. Определить точно тип вулкана не всегда возможно.
Форма вулканов
Вулканы имеют различную форму, что зависит от характера извержения и типа вулканического вещества.
Линейные, или щитовые образуются в трещинах и в местах разлома литосферных плит. Магма поднимается по трещинам в земной коре, растекается лавой по поверхности и застывает, образуя лавовые покровы на десятки километров.
Лава – магма, излившаяся на поверхность и потерявшая при извержении газы.
Центральные вулканы представляют собой вулканический конус, внутри которого по жерлу вулкана – каналу, который соединяет очаг вулкана с земной поверхностью, поднимается вулканическое вещество и изливается наружу через его кратер.
Среди них выделяют:
– стратовулканы – вулканы правильной конусообразной формы, которые сформированы слоями лавы и обломочных пород.
– лавовые – вулканы, конус которых образован застывшей лавой;
– шлаковые конусы образованы обломками камней и пеплом, скопившимися вокруг кратера после извержения вулкана.
Вулканические купола разнообразных форм и объемов образуются лавой, которая вязкая настолько, что застывает, не растекаясь по поверхности. В данном случае говорят также о конусе набухания.
Иногда при сильном взрыве сносится вся верхняя часть вулкана и образуется обширный кратер-кальдера, а из его дна вырастает новый вулканический конус. Вулкан получает двухступенчатое или даже трехступенчатое строение. Остаток старого вулкана называют соммой, а все сооружение – двойным или сомма-вулканом.
Справка
Кальдера – кратер древнего вулкана, вершинная часть которого разрушена в результате взрыва при извержении, проседания или каких-либо внешних воздействий.
Состав магмы
Растворенные пары и газы, которые на 98–99 % состоят из паров воды, составляют 4% массы раскаленного вещества. Вода под огромным давлением в 15000 атмосфер и при нагревании свыше 374°С превращается во флюид.
Текучая расплавленная магма устремляется в трещины или разломы земной коры. По мере приближения к поверхности давление уменьшается, газы увеличиваются в объеме. (Пары по объему, приведенному к атмосферному давлению и температуре 100 °С, превышают объем магмы более чем в сто раз.) Магма начинает вспухать и разрываться, из нее выделяются газы. Скорость движения вещества по жерлу вулкана увеличивается. Поднимаясь к поверхности, газы увеличиваются в объеме и выделяются из магмы. Если температуры были очень высокими, то дегазация происходит быстро – извержение вулкана сопровождается мощными взрывами.
Базальтовая (основная) магма богата железом и магнием, она относительно жидкая, поэтому не задерживает газы. Извержения проходят спокойно. Гранитная (кислая) магма вязкая, поскольку содержит больше кремнезема. Она насыщена газами, что определяет взрывной характер ее извержения.
От температуры магмы, ее состава, содержания газов зависит характер извержения вулкана.
Тип извержения вулканов
Извержение вулкана зависит от температуры магмы и содержания в ней летучих компонентов.
Эффузивные – жидкая лава спокойно изливается на поверхность из кратеров или трещин и, застывая, образует покровы до нескольких сотен квадратных километров.
Эксплоизивные – магма, приближаясь к поверхности, накаляется и вскипает – происходит взрывное извержение вулкана, при котором из кратера происходит выброс газов, раздробленных горных пород (пирокластических материалов), пепла.
Экструзивные – вязкая лава под невысокой температурой медленно выдавливается на поверхность, образуя вулканический купол. Процесс может завершиться взрывами.
Сочетание нескольких свойств позволяет говорить об особенностях извержения того или иного вулкана. Поэтому были выделены характерные типы и названы в честь вулканов, у которых наблюдается соответствующий тип извержения.
В названиях присутствуют имена многих средиземноморских вулканов, поскольку они были изучены наукой ранее других.
Гавайский тип
(вулкан Мауна-Лоа, остров Гавайи)
Расплав магмы изливается относительно спокойно, без взрывов и формирует плоские щитовые вулканы.
Стромболианский тип
(вулкан Стромболи, Липарские острова)
Излияния лавы сопровождаются взрывами, при которых выбрасываются большие твердые куски породы – бомбы и базальтовый шлак.
Вулканический (плинианский) тип
(вулкан Везувий, Италия)
Мощные и внезапные взрывы вулкана сопровождаются выбросами большого количества тефры – различных по размеру обломков пород. Жерло вулкана периодически закупоривается. Извержение большого количества тефры приводит к образованию значительного слоя пепла.
Пелейский тип
(вулкан Мон-Пеле, Антильские острова)
При извержении с вулкана сходят огромные лавины раскаленного вещества. Около кратера лава скапливается, образуя вулканический (экструзивный) купол. Вулканичекие газы и пепел вырываются наружу и образуют «палящие тучи», температура внутри которых доходит до 4000С.
Тип Этна
(вулкан. Этна, остров Сицилия)
Склоны вулкана прокрыты многочисленными трещинами, по которым раскаленная лава пробивается на поверхность, образуя многочисленные паразитические кратеры.
Также известны другие типы извержений, но они встречаются гораздо реже.
Измерение силы извержений
Силу извержения вулкана определяют по объему извергнутых веществ (тефре) и высоте столба пепла. Шкала вулканических извержений (VEI – Volcanic Explosivity Index) была предложена в США в 1982 году.
Сила извержения измеряется в баллах от 0 до 8.
Оценка 0 соответствует извержению с объемом выбросов менее10000 м³ (104 м³). С каждым следующим баллом объем возрастает на порядок. При оценке в 8 баллов вулкан называется супервулканом, объем извергаемого вещества составляет более 1000 км³ (1012 м³), а столб пепла поднимается на высоту более 25 км.
Извержения с показателем VEI в 6 баллов и более могут вызывать заметные похолодания на планете – эффект вулканической зимы.
Кстати
Последнее извержение, которое достигло 8 баллов, произошло около 27 тысяч лет назад на Северном острове Новой Зеландии. При извержении было выброшено 1 170 км3. На месте взрыва образовалось огромное кратерное озеро Таупо.
Для прогноза извержений составляют карты вулканической опасности. На скорое извержение вулкана могут указывать участившиеся вулканические землетрясения, вспучивание, прогибание или изменение наклона поверхности, усиленное выделение вулканических газов и изменение их состава.
