Информационный сайт ru-mo
ru-mo
Меню сайта

  • Категории каталога
    Планета и царства природы [58]
    Эволюция жизни [20]

    Форма входа

    Поиск

    Друзья сайта


    Приветствую Вас, Гость · RSS 26.09.2017, 12:16

    Главная » Статьи » Среда обитания » Планета и царства природы

    Вулканы: жизнь и "творчество".
    Вулканы: жизнь и "творчество".

    Что изучает палеовулканология

    Изучением потухших и ископаемых вулканов занимается наука, которая называется палеовулканологией (от греч. «палео» — древний).

    Палеовулканологам обычно приходится иметь дело с руинами древних вулканов, расположенными на земной поверхности, или вскрытыми горными выработками и буровыми скважинами.

    Зная законы в формы образования современных вулканов, геологи и палеовулканологи реконструируют по остаткам древних вулканов полную картину вулканической деятельности. Это имеет большое значение при поисках месторождений полезных ископаемых.

    В нашей стране создав специальный научно-исследовательский институт вулканологии в городе Петропавловске-Камчатском. Сотрудники этого института проводят комплексное изучение современного наземного и подводного вулканизма на Камчатке, Курильских островах и в Тихом океане. В их распоряжении находится специальный корабль «».

    Обо всем этом будет рассказано в книге. Читатель найдет в ней много познавательного материала. Учащимся старших классов книга может помочь в профессиональной ориентации.

    Кто изучает вулканы?

    Деятельность современных земных вулканов изучают вулканологи, геологи, геофизики, химики, а также представители некоторых других профессий. В задачу исследователей входит определение химического состава, температуры и вязкости изливающихся лав, температуры газов, их притока, давления.

    Все эти анализы проводят либо непосредственно на самом вулкане, либо в лаборатории, после того как отобраны пробы газа, лавы или застывшей горной породы. Многие измерения делают в непосредственной близости от раскаленного жерла, в местах, где температура достигает нескольких сот градусов Цельсия.

    Поэтому вулканологи, подобно рабочим горячих цехов, одеты в огнестойкую одежду и обувь. должен быть хорошим спортсменом, ему часто приходится подобно альпинисту подниматься на обрывистые склоны кратеров.

    Исследователь вулканов должен быть хорошим химиком, потому что в основном анализы газов и жидкостей проводятся в полевых условиях с помощью переносных лабораторий, и нужно уметь обращаться с реактивами и химическими приборами.

    Потухшие вулканы

    Но вернемся на Землю. Кроме действующих вулканов, па нашей планете существуют еще тысячи вулканов потухших и захороненных, или ископаемых. Их изучение также имеет большое значение.

    Исследуя эти вулканы, специалисты познают историю земного шара. На нашей планете вулканы действовали в течение всех 6 млрд. лет ее существования.

    Было, время, когда даже в самых спокойных районах Земли, например где-нибудь под Москвой, извергались вулканы. Остатки этих сооружений находят среди различных геологических наслоений, возраст которых составляет миллионы и миллиарды лет.

    Реликты древних вулканов имеют большое практическое значение. Многие полезных ископаемых (меди, свинца, цинка и других металлов), многие источники минеральных вод знаменитых и малоизвестных курортов обязаны своим существованием древней вулканической деятельности.

    На подземной теплоте горячих вулканических вод работают геотермальные электростанции, и их значение возрастет в связи с нехваткой энергии. Вот почему в этой книге рассказано также и о том, что происходит с вулканами после того, как прекращается их активная деятельность, когда основную роль играют химические процессы.

    Вулканическая активность в наши дни

    Извержения вулканов происходят и в наши дни. В 1979 г. газеты принесли известие о том, что начались извержения на самом активном вулкане Камчатки — Карымском. Извержения повторялись через 2—3 мин и столб пепла над вулканом достигал в высоту 1, 5 км.

    С другой стороны нашей планеты, из Италии, дошли известия о том, что пробудился самый высокий европейский — Этна. В результате извержения на восточном склоне вулкана на высоте более 3 км образовался новый кратер, из которого вылился поток лавы. Этот поток спустился вниз по склону и остановился в 100 м от деревни Формаццо, население которой эвакуировано.

    27 апреля 1981 г. пробудился Алаид — самый высокий и самый активный среди вулканов Курильских островов. Произошел взрыв, и началось сильное . Оно достигло наибольшей силы 1 мая. Высоко в воздух поднялась огромная пепловая туча, которая понеслась в восточном направлении. Город Северо-Курильск, расположенный в 45 км от вулкана, был засыпан слоем пепла толщиной до 20 см. выпал на Камчатке.

    Роль вулканов в строении и развитии Земли

    Роль вулканизма в строении и развитии Земли огромна. Многие горные породы, покрывающие поверхность Земли или дно морей и океанов, образовались в результате вулканической деятельности или при размывании вулканических пород .

    По подсчетам А. Б. Ропова и А. А. Ярошевского, объем вулканических пород в верхней оболочке Земли (до глубины 2 км) превышает 150 млн. км 3 , что составляет почти 20% объема этой оболочки.

    является частью еще более грандиозно процесса, происходящего в недрах Земли, — магматизма. В земных глубинах на всех этапах развития нашей планеты образовывались расплавленные вещества.

    Эта расплавленная масса, называемая магмой, проникала из глубоких недр Земли на разные уровни земной коры и на поверхность. Застывая, она образовывала магматические горные породы. Все глубинные и поверхностные процессы, связанные с действием магмы, носят название магматизма.

    Обычно различают интрузивный и . Первый процесс связан с застыванием магмы на глубине, второй — с поверхностными и приповерхностными магматическими явлениями. Последние и рассматриваются в этом сайте.

    Вулканический конус

    Обычно большинство вулканических гор имеет конусообразную форму (рис. 1). имеет большое сходство с терриконами шахт, потому что образуется аналогичным образом.

    Вулканический конус

    Рис. 1. Самый правильный вулканический на Земле — Майон на Филиппинах.

    Чаще всего он сложен насыпными продуктами, которые выбрасываются из центра. При вулканических взрывах обломки разлетаются в разные стороны, но большая их часть падает поблизости и, постепенно накапливаясь, образует гору.

    Эта гора слагается из различных слоев (рис. 2), представленных лавовыми потоками и слоями туфов, и в разрезе напоминает слоеный пирог.

    Вулканический конус

    Рис. 2. Схема строения стратовулкана (в разрезе) со слоями лав, туфов и других пород.

    Вулканический купол

    Еще одной интересной формой вулканов являются вулканические купола (рис. 3). Они появляются тогда, когда из жерла, как из тюбика зубной пасты, выдавливается очень вязкая , которая почти не способна течь. Поэтому непосредственно над жерлом или вокруг него слагаются холмы, часто имеющие очень крутые склоны.

    Вулканический купол

    Рис. 3. Небольшой на Гавайских островах.

    Вулканы трещинного типа

    А вот в Исландии, которая также является страной современного вулканизма, строение вулканов совершенно иное. Здесь преимущественно распространены вулканы трещинного типа.

    Излияние лавы происходит в этой стране не из единого центра, а вдоль крупной — раскола в земной коре. Длина трещин может достигать 30 км. Они протягиваются почти прямолинейно, пересекая горы и речные долины. Лишь изредка встречаются изгибы и коленчатые смещения трещин.

    При извержениях изливается почти на всем протяжении . Она как бы переливается через край и затем течет в обе стороны от , заливая и выравнивая все соседние участки.

    После ее застывания образуется ровная поверхность лавового плато. Иногда вдоль формируются небольшие вулканические конусы, состоящие из обломков той же лавы.

    Такая необычная текучесть лавы связана с ее химическим составом. Для трещинных вулканов Исландии характерны базальтовые лавы, содержащие относительно немного кремнезема, менее 55%. Такие лавы характеризуются очень низкой вязкостью и легко растекаются по поверхности. Это и определило простое геологическое строение острова Исландия.

    Лавовое озеро

    И еще об одной форме вулканов следует рассказать. Это так называемые лавовые озера. В таком озере в большом плоском кратере диаметром до 5 км располагается почти незастывающая масса расплавленной базальтовой лавы с содержанием оксида кремния (IV) до 50%.

    Размеры озера сокращаются в периоды между извержениями и резко увеличиваются во время извержений. Происходят своеобразные наводнения: лавы выходят из берегов и затапливают значительные площади в пределах кратера, иногда выливаются за его пределы.

    Наиболее известные лавовые озера существовали на Гавайских островах. В результате последних извержений вулкана Килауэа, в 1959, 1963 и 1965 гг., образовалось три лавовых озера глубиной от 15 до 120 м. Эти озера уже застыли, хотя температура при излиянии лав составляла 1140—1285 С С.

    Застывание продолжалось от 10 месяцев до 25 лет как с поверхности под воздействием воздуха и дождя, так и снизу под воздействием холодных горных пород. В этих застывших озерах еще есть линзы расплавленного материала на глубине 30—40 м. В настоящее время имеется лишь в Африке на вулкане Нир агонго.

    Химические основы вулканологии

    Прежде чем перейти к объяснению этих явлений, необходимо, хотя бы кратко, рассмотреть химические составы природных соединений— минералов и горных пород, которые участвуют в вулканических процессах.

    Это тем более необходимо, что мы неоднократно будем возвращаться к этим образованиям в нашей книге при оценке химических и физико-химических процессов, сопровождающих .

    состоит на 47% из кислорода, 28%’ кремния, 9% алюминия. Таких элементов, как Fe , Са, Na , К и Mg , содержится в земной коре 2—5%, остальных — несколько долей процента.

    Горные породы, входящие в состав земной коры, слагают горы, долины рек, низины, потому что песок и глина также относятся к горным породам. В природе горные породы находятся в естественных или искусственных обнажениях, их обломки можно найти на вспаханном поле.

    В городах выходов горных пород меньше, но из них, собственно, построен весь город. Из глины были сделаны кирпичи, из известняков и доломитов получены известь, цемент и т. д.

    Породообразующие минералы

    Все горные породы по способу образования подразделяются на изверженные (среди которых выделяются и интересующие нас вулканические породы), осадочные и метаморфические. Они состоят из минералов.

    К минералам принадлежат природные химические соединения, представляющие собой оксиды, галогениды, карбонаты, силикаты, сульфиды о сульфаты, соли других кислот, а также самородные металлы.

    Для нас наиболее интересны так называемые породообразующие минералы, т. е. минералы, которые слагают горные породы, и прежде всего вулканические горные породы.

    Наиболее распространены среди этих минералов — соли поликремниевых кислот, имеющие сложное строение. Простейшая из них — ортокремниевая кислота H 4 SiO 4 :

    Породообразующие минералы

    Соли этой кислоты ( Mg 2 SiO 4 или Fe 2 SiO 4 ) образуют минерал оливин. Это одни из самых простых химических соединений в ряду сложных алюмосиликатов.

    Петрохимическая классификация вулканических пород

    По своему химическому составу вулканические породы подразделяются на несколько групп. Как правило, содержание различных компонентов в этих породах выражают в процентах, беря за основу содержание оксидов различных элементов: SiO 2 , Al 2 O 3 , FeO , MgO , CaO и т. д.

    С помощью такого деления пород на группы производится так называемая петрохимическая классификация вулканических пород (от греч. «петро» — камень, в буквальном переводе — химическая классификация камней).

    Высокое содержание оксида кремния (IV) характерно для кислых вулканических пород. К ним принадлежат , , . Они, как правило, состоят из вулканического стекла и минералов: кварца SiO 2 , полевых пшатов Na 2 O • Al 2 O 3 •6 SiO 2 и К 2 О• Al 2 O 3 •6 SiO 2 и незначительного количества .

    Содержание кремнезема SiO 2 в них составляет от 70 до 78%, а оксидов MgO , FeO , CaO — самое низкое среди всех вулканических пород, оно не превышает 1—2%. Для них характерно довольно высокое содержание основных оксидов K 2 O и Na 2 O , которое в сумме достигает 6—9%.

    Другие вулканические породы

    В этой главе кратко изложено о главных разновидностях вулканических пород. В действительности их число во много раз больше.

    Кроме вулканических пород, которые содержат стекло, при вулканической деятельности образуются и другие горные породы. Они имеют тот же химический состав, но стекло в них полностью превращено в другие минералы, или, как говорят геологи, раскристаллизовано.

    Эти породы обычно образуются на большой глубине под вулканами, их застывание происходит в течение длительного времени в условиях более высоких давлений и температур.

    За это время расплавленная масса успевает образовать кристаллы. Эти породы называются субвулканическими, т. е. почти вулканическими.

    Но есть еще одна группа магматических горных пород, которые но связаны непосредственно с вулканической деятельностью. Это так называемые интрузивные горные породы.

    Они образуются в результате кристаллизации магмы на большой глубине при высоком давлении. По своему химическому составу они почти полностью соответствуют охарактеризованным ранее вулканическим породам, но имеют иное кристаллическое строение. К числу интрузивных горных пород принадлежат известный всем гранит, габбро, диорит и многие другие.




    Источник: http://gizn-vulkana.ru/page/
    Категория: Планета и царства природы | Добавил: Яковлев (03.01.2010)
    Просмотров: 695
    Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
    [ Регистрация | Вход ]