Vulcan

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită pe 22 septembrie 2022; verificările necesită 3 modificări .

Vulcan (din lat.  Vulcanus ) - o formațiune geologică efuzivă care are o ieșire (aerisire, crater , calderă ) sau crăpături, din care lava fierbinte și gazele vulcanice ies la suprafață din intestinele planetei, sau au venit înainte. Teritoriu alcătuit din roci efuzive [1] .

Vulcanii apar pe scoarța terestră și pe alte planete , unde magma iese la suprafață, eliberând diverse produse vulcanice care formează dealuri și munți .

Termenul

Cuvântul „vulcan” provine de la numele vechiului zeu roman al focului  - Vulcan ( lat. Vulcanus sau lat. Volcanus [2] ). Atelierul său se afla pe insula Vulcano (Italia).   

Vulcanologia  este știința care studiază vulcanii. Un vulcanolog  este un om de știință care studiază vulcanii.

Concepte derivate:

Activitate vulcanică

Vulcanismul cel mai intens se manifestă în următoarele cadre geologice:

Vulcanii de pe Pământ sunt împărțiți în două tipuri:

Pe uscat sunt aproximativ 900 de vulcani activi (vezi lista celor mai mari vulcani de mai jos), in mari si oceane numarul acestora fiind specificat.

Perioada unei erupții vulcanice poate dura de la câteva zile la câteva milioane de ani.

Pe alte planete

Astrofizicienii , sub aspect istoric, cred că activitatea vulcanică, cauzată, la rândul său, de influența mareelor ​​a altor corpuri cerești, poate contribui la apariția vieții . În special, vulcanii au contribuit la formarea atmosferei și hidrosferei pământului , eliberând o cantitate semnificativă de dioxid de carbon și vapori de apă . Deci, de exemplu, în 1963, ca urmare a erupției unui vulcan subacvatic , insula Surtsey a apărut în partea de sud a Islandei , care este în prezent un loc pentru cercetări științifice pentru a observa originea vieții.

Oamenii de știință notează, de asemenea, că vulcanismul prea activ, cum ar fi pe luna Io a lui Jupiter , poate face suprafața planetei nelocuabilă. Totodata, prea putina activitate tectonica duce la disparitia dioxidului de carbon si la sterilizarea planetei. „Aceste două cazuri reprezintă limite de locuibilitate potențiale pentru planete și există alături de parametrii tradiționali ai zonei de viață pentru sistemele stelare cu secvență principală de masă mică ” [3] .

Tipuri de edificii vulcanice

În general, vulcanii sunt împărțiți în liniari și centrali , cu toate acestea, această diviziune este condiționată, deoarece majoritatea vulcanilor sunt limitate la perturbări tectonice liniare ( defecțiuni ) în scoarța terestră .

Formele vulcanilor de tip central depind de compoziția și vâscozitatea magmei. Magmele bazaltice fierbinți și ușor mobile creează vulcani scut vast și plat ( Mauna Loa , Mauna Kea , Kilauea ). Dacă vulcanul erupe periodic fie lavă, fie material piroclastic , apare o structură stratificată în formă de con, un stratovulcan. Pantele unui astfel de vulcan sunt de obicei acoperite cu râpe radiale adânci -  barrancos. Vulcanii de tip central pot fi pur lavă sau formați numai din produse vulcanice - zgură vulcanică, tuf etc., sau pot fi mixți - stratovulcani.

Există și vulcani monogenici și poligenici . Prima a apărut ca urmare a unei singure erupții, a doua - mai multe erupții. Vâscos, cu compoziție acidă, magmă la temperatură scăzută, care se stoarce din orificiu, formează cupole extruzive ( ac Montagne-Pele , 1902 ).

Formele de relief negative asociate cu vulcanii de tip central sunt reprezentate de caldere  - eșecuri mari rotunjite, de câțiva kilometri în diametru. Pe lângă caldere, există și forme de relief negative mari asociate cu o deformare sub influența greutății materialului vulcanic erupt și un deficit de presiune la adâncime care a apărut în timpul descărcării camerei de magmă. Astfel de structuri sunt numite depresiuni vulcanotectonice . Depresiunile vulcano-tectonice sunt foarte răspândite și însoțesc adesea formarea straturilor groase de ignimbrite  - roci vulcanice de compoziție acidă cu geneze diferite . Sunt lavă sau formate din tufuri coapte sau sudate. Ele sunt caracterizate prin segregări lenticulare de sticlă vulcanică, piatră ponce, lavă, numite fiamme și o structură asemănătoare cu tuf sau tof a masei de bază . De regulă, volume mari de ignimbrite sunt asociate cu camere magmatice de mică adâncime formate din cauza topirii și înlocuirii rocilor gazdă.

Clasificare după formă

Forma unui vulcan depinde de compoziția lavei pe care o erupe; de obicei sunt considerate cinci tipuri de vulcani [4] :

Erupție vulcanică

Erupțiile vulcanice sunt urgențe geologice care duc adesea la dezastre naturale . Procesul de erupție poate dura de la câteva ore până la mulți ani.

O erupție este înțeleasă ca procesul de venire din adâncuri la suprafață a unei cantități semnificative de produse vulcanice incandescente și fierbinți în stare gazoasă, lichidă și solidă. În timpul erupțiilor, se formează structuri vulcanice - o formă caracteristică de elevație, limitată la canale și fisuri, prin care produsele de erupție ies la suprafață din camerele de magmă. De obicei, au forma unui con cu o adâncitură - un crater în vârf. În caz de tasare și prăbușire, se formează o calderă  - un vast bazin în formă de circ cu pereți abrupți și un fund relativ plat [6] .

Evaluarea general acceptată a puterii erupției sau a explozivității acesteia, fără a ține cont de caracteristicile individuale ale vulcanului, se face pe scara Indicelui de Explosivitate Vulcanică (VEI) . A fost propusă în 1982 de oamenii de știință americani K. Newhall (CA Newhall) și S. Self (S. Self) permițând să ofere o evaluare generală a erupției în ceea ce privește impactul asupra atmosferei terestre. Un indicator al intensității unei erupții vulcanice, indiferent de volumul și locația acesteia, în scara VEI este volumul produselor erupte - tephra și înălțimea coloanei de cenușă - o coloană eruptivă [6] .

Dintre diferitele clasificări, se remarcă tipuri generale de erupții:

Potrivit vulcanologilor, aproximativ grame de magmă, cenușă vulcanică, gaze și diverși vapori sunt aduse anual la suprafața Pământului. Presupunând că vulcanismul Pământului de-a lungul întregii sale istorii geologice a avut aceeași intensitate, apoi în 5 miliarde de ani au fost aduse la suprafață aproximativ grame de materiale vulcanice cu o densitate de aproximativ 34 de kilometri. Astfel, scoarța modernă a Pământului este rezultatul unei prelucrări pe termen lung a substanței mantalei superioare prin intemperii, reprecipitarea și oxidarea rocilor de către atmosfera și hidrosfera Pământului, precum și transformarea rocilor de către activitatea vitală a organismelor [7] .

Fenomene postvulcanice

După erupții, când activitatea vulcanului fie încetează pentru totdeauna, fie „amoțește” timp de mii de ani, procesele asociate cu răcirea camerei de magmă și numite procese postvulcanice persistă pe vulcan însuși și în împrejurimile sale . Acestea includ:

În timpul erupțiilor, prăbușirea unei structuri vulcanice are loc uneori cu formarea unei caldere  - o depresiune mare cu un diametru de până la 16 km și o adâncime de până la 1000 m . Când magma crește , presiunea externă slăbește, gazele și produsele lichide asociate cu aceasta ies la suprafață și un vulcan erupe. Dacă nu magma este adusă la suprafață, ci rocile antice și vaporii de apă, formați în timpul încălzirii apelor subterane, predomină printre gaze, atunci o astfel de erupție se numește freatică .

Lava care s-a ridicat la suprafața pământului nu iese întotdeauna pe această suprafață. Ea ridică doar straturi de roci sedimentare și se solidifică sub forma unui corp compact ( laccolit ), formând un sistem deosebit de munți joase. În Germania, astfel de sisteme includ regiunile Rhön și Eifel . Pe acesta din urmă, se observă un alt fenomen post-vulcanic sub forma unor lacuri care umplu craterele foștilor vulcani care nu au reușit să formeze un con vulcanic caracteristic (așa-numitele maars ).

Gheizerele se găsesc în zone cu activitate vulcanică, unde rocile fierbinți sunt situate aproape de suprafața pământului. În astfel de locuri, apa subterană este încălzită până la punctul de fierbere, iar o fântână cu apă fierbinte și abur este aruncată periodic în aer. În Noua Zeelandă și Islanda, energia gheizerelor și a izvoarelor termale este folosită pentru a genera electricitate. Unul dintre cele mai cunoscute gheizere din lume este gheizerul Old Faithful din Parcul Național Yellowstone (SUA), care trage un curent de apă și abur la fiecare 70 de minute până la o înălțime de 45 m .

Vulcanii noroiosi sunt vulcani mici prin care nu magma iese la suprafață, ci noroiul lichid și gazele din scoarța terestră. Vulcanii noroiosi sunt mult mai mici decât vulcanii obișnuiți. Noroiul iese de obicei la suprafață rece, dar gazele erupte de vulcanii noroioși conțin adesea metan și se pot aprinde în timpul erupției, creând o imagine similară cu o erupție în miniatură a unui vulcan obișnuit.

În Rusia, vulcanii noroioși sunt obișnuiți în Peninsula Taman ; se mai gasesc si in peninsula Crimeea , in Siberia , langa Marea Caspica , pe Baikal si in Kamchatka . Pe teritoriul Eurasiei , vulcanii noroioși se găsesc adesea în Azerbaidjan , Georgia , Islanda , Turkmenistan și Indonezia .

Surse de căldură

Una dintre problemele nerezolvate de manifestare a activitatii vulcanice este determinarea sursei de caldura necesara pentru topirea locala a stratului sau mantalei de bazalt. O astfel de topire trebuie să fie foarte localizată, deoarece trecerea undelor seismice arată că crusta și mantaua superioară sunt de obicei în stare solidă. Mai mult, energia termică trebuie să fie suficientă pentru a topi volume uriașe de material solid. De exemplu, în SUA , în bazinul râului Columbia ( statele Washington și Oregon ), volumul de bazalt este mai mare de 820 mii km³; aceleași straturi mari de bazalt se găsesc în Argentina ( Patagonia ), India ( Podișul Decan ) și Africa de Sud ( Great Karoo Upland ). În prezent există trei ipoteze . Unii geologi cred că topirea se datorează concentrațiilor locale mari de elemente radioactive, dar astfel de concentrații în natură par puțin probabile; alții sugerează că perturbările tectonice sub formă de deplasări și defecțiuni sunt însoțite de eliberarea de energie termică. Există un alt punct de vedere, conform căruia mantaua superioară este în stare solidă în condiții de presiuni ridicate, iar atunci când presiunea scade din cauza fisurarii, are loc așa-numita tranziție de fază - rocile solide ale mantalei de rocă se topesc și lavă lichidă curge din fisuri pe suprafața Pământului.

Vulcani extraterestri

Vulcanii există nu numai pe Pământ , ci și pe alte planete și sateliții lor. Primul cel mai înalt munte din sistemul solar este vulcanul marțian Olympus , înalt de 21,2 km .

Luna lui Jupiter Io are cea mai mare activitate vulcanică din sistemul solar . Lungimea penelor de materie erupte de vulcanii din Io atinge o inaltime de 330 km si o raza de 700 km ( Tvashtar Patera ), fluxurile de lava - 330 km lungime ( vulcanii Amirani si Masubi ).

Pe unii sateliți ai planetelor ( Enceladus și Triton ), la temperaturi scăzute, „magma” eruptă nu este formată din roci topite, ci din apă și substanțe ușoare. Acest tip de erupții nu poate fi atribuit vulcanismului obișnuit, prin urmare acest fenomen se numește criovulcanism .

Erupții recente

Oamenii de știință au observat erupții pe 560 de vulcani [8] . Ultimele cele mai mari dintre ele sunt prezentate în listă:

Cei mai înalți vulcani de pe Pământ

Cele mai mari zone de activitate vulcanică sunt America de Sud , America Centrală , Java , Melanezia , Insulele Japoneze , Insulele Kuril , Kamchatka , partea de nord-vest a SUA , Alaska , Insulele Hawaii , Insulele Aleutine , Islanda etc.

Lista celor mai înalți vulcani activi
Numele vulcanului Locație Înălțime, m Regiune
Ojos del Salado Anzii chilieni 6887 America de Sud
Llullaillaco Anzii chilieni 6723 America de Sud
San Pedro Anzi centrali 6159 America de Sud
Cotopaxi Anzi ecuatoriali 5911 America de Sud
kilimanjaro platoul Masai 5895 Africa
ceţoasă Anzi centrali (sudul Peru ) 5821 America de Sud
Orizaba Ținuturile Mexicane 5700 America de Nord și Centrală
Elbrus Caucazul Mare 5642 Europa [12]
popocatepetl Ținuturile Mexicane 5455 America de Nord și Centrală
Sangay Anzi ecuatoriali 5230 America de Sud
Tolima Anzii de nord-vest 5215 America de Sud
Klyuchevskaya Sopka peninsula Kamchatka 4850 Asia
Mai ploios Cordillera 4392 America de Nord și Centrală
Tahumulco America Centrală 4217 America de Nord și Centrală
mauna loa despre. Hawaii 4169 Oceania
Camerun Masivul Camerun 4100 Africa
Erciyes platoul anatolian 3916 Asia
Kerinci despre. Sumatra 3805 Asia
Erebus despre. Ross 3794 Antarctica
Fujiyama despre. Honshu 3776 Asia
Teide Insulele Canare 3718 Africa
Șapte despre. Java 3676 Asia
Ichinskaya Sopka peninsula Kamchatka 3621 Asia
Kronotskaya Sopka peninsula Kamchatka 3528 Asia
Koryakskaya Sopka peninsula Kamchatka 3456 Asia
Etna despre. Sicilia 3340 Europa
Shiveluch peninsula Kamchatka 3283 Asia
Vârful Lassen Cordillera 3187 America de Nord și Centrală
Liaima Anzii de Sud 3060 America de Sud
apo despre. Mindanao 2954 Asia
Ruapehu Noua Zeelanda 2796 Australia Oceania
paektusan peninsula coreeană 2750 Asia
Avachinskaya Sopka peninsula Kamchatka 2741 Asia
Alaid Insulele Kurile 2339 Asia
Katmai Peninsula Alaska 2047 America de Nord și Centrală
tyatya Insulele Kurile 1819 Asia
Haleakala despre. Maui 1750 Oceania
Hekla despre. Islanda 1491 Europa
Muntele Pele despre. Martinica 1397 America de Nord și Centrală
Vezuviu Peninsula Apeninilor 1277 Europa
Kilauea despre. Hawaii 1247 Oceania
Stromboli Insulele Eoliene 926 Europa
Krakatoa Strâmtoarea Sunda 813 Asia
Taal Filipine 311 Asia de Sud-Est

Lista celor mai mari erupții din istoria Pământului este actualizată constant pe măsură ce problema este studiată [13] .

În cultură

Semnificație pentru economie

Gazele fumarolice și magma vulcanică conțin cantități mari de reniu , indiu , bismut și alte elemente rare. Există proiecte de utilizare a gazelor fumarolice și a magmei vulcanice pentru a extrage elemente rare din ele [14] [15] [16] [17] .

Așa-numitul beton roman (opus caementicium) este realizat din produse vulcanice, renumite pentru durabilitatea sa [18] [19] .

Vezi și

Note

  1. ↑ Vulcan // Dicţionar geologic. - T. 1. - Sankt Petersburg. : VSEGEI , 2017. - S. 181.
  2. ↑ Vulcan / E. M. Shtaerman  // Miturile popoarelor lumii  : Enciclopedie. în 2 volume / cap. ed. S. A. Tokarev . - Ed. a II-a. - M  .: Enciclopedia Sovietică , 1987. - T. 1: A-K. - S. 253.
  3. ↑ „Vulcanii trebuie luați în considerare la căutarea planetelor locuibile”, articol din 17.06.2009 pe site-ul oficial Copie de arhivă din 8 iunie 2011 la Wayback Machine a Academiei Ruse de Științe
  4. ↑ Auf dem Campe, 2013 , p. 52.
  5. ↑ Auf dem Campe, 2013 , p. cincizeci.
  6. ↑ 1 2 Dezastre în natură: vulcani - Batyr Karryev - Ridero . ridero.ru Preluat la 8 decembrie 2016. Arhivat din original la 14 august 2019.
  7. ↑ O. V. Bogdankevich - Prelegeri despre ecologie. — M.: FIZMATLIT, 2002, p.77.
  8. ↑ Ce știm despre vulcani . „postnauka.ru”. Preluat la 16 august 2016. Arhivat din original la 2 februarie 2017.
  9. ↑ Cele mai puternice erupții vulcanice din secolul XX . Consultat la 18 octombrie 2008. Arhivat din original pe 22 mai 2009.
  10. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Cele mai puternice erupții vulcanice din secolul al XX-lea . Consultat la 18 octombrie 2008. Arhivat din original pe 24 mai 2009.
  11. ↑ Vulcanii din Kamchatka (link inaccesibil) . kamchatka.org.ru. Preluat la 1 aprilie 2017. Arhivat din original la 22 mai 2018. 
  12. ↑ Potrivit altor surse - Asia (vezi Granița dintre Europa și Asia ).
  13. ↑ „Mărimea și frecvența celor mai mari erupții explozive de pe Pământ” . Preluat la 25 iulie 2017. Arhivat din original la 25 iulie 2017.
  14. ↑ Aprodov V. A. Vulcani. - M .: Gândirea, 1982. - 361 p.
  15. ↑ Sinegribov V.A. Darurile lumii interlope // Chimie și viață . - 2002. - Nr. 8 .
  16. ↑ Kremenetsky A. Planta pe vulcan  // Știință și viață . - 2000. - Nr. 11 .
  17. ↑ Vladimir Bodyakin. Vulcanii vor îmbogăți Rusia // Tehnica pentru tineret . - 2017. - Nr. 7-8 . - S. 10-13 .
  18. ↑ V. A. Kochetov - Beton roman.
  19. ↑ Marie D. Jackson, Sean R. Mulcahy, Heng Chen, Yao Li, Qinfei Li, Piergiulio Cappelletti, Hans-Rudolf Wenk - Cimenturi minerale Phillipsite și Al-tobermorite produse prin reacții apă-rocă la temperatură joasă în betonul marin roman.

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii