§ 24. Движения земной коры (2)

Геологическое образование куполообразной или конусообразной формы, возникающее над каналами и трещинами в земной коре, по которым из недр планеты на поверхность извергаются раскаленная лава, пепел, раскаленные газы и обломки пород.

• 1. Происхождение термина — происходит от латинского слова «vulcanus» (огонь); древние римляне почитали Вулкана как бога подземного огня и кузнечного ремесла.
• 2. Анатомическое строение — включает магматический очаг (в мантии или коре), подводящий канал — жерло, выводное отверстие на вершине — кратер, боковые (паразитические) кратеры и насыпной вулканический конус.
• 3. Классификация по активности — действующие вулканы (извержения которых происходили на памяти человечества — несколько сотен на планете, например, Ключевская Сопка, Этна, Везувий, Фудзияма) и потухшие (разрушенные вулканы, сведений об извержениях которых не сохранилось, например, Эльбрус, Казбек).
• 4. Географическое размещение — приурочены к границам литосферных плит, зонам срединно-океанических хребтов и островным дугам; образуются как на суше, так и на дне океанов.

Раскаленная огненно-жидкая или крайне вязкая силикатная масса высокой температуры (от 700 °C до 1200 °C), изливающаяся на поверхность Земли при вулканических извержениях.

• 1. Отличие от магмы — лава представляет собой магму, потерявшую большую часть растворенных в ней газов и водяных паров при резком падении давления на выходе в атмосферу.
• 2. Характеристики потока — скорость лавового потока достигает 300–500 м/ч (до 30–50 км/ч на крутых склонах), протяженность лавовых языков составляет до 15 км при ширине в десятки и сотни метров.
• 3. Вулканические бомбы и пепел — при взрывах газов капли и куски лавы выбрасываются в воздух: мелкие пылевидные частицы до 2 мм образуют вулканический пепел, а застывающие в полете глыбы от нескольких сантиметров до нескольких метров называют вулканическими бомбами.
• 4. Типы излияний — жидкая подвижная базальтовая лава спокойно растекается тонким слоем без взрывов (гавайский тип); вязкая лава закупоривает жерло и выдавливается в виде куполов или обелисков, провоцируя катастрофические взрывы (пелейский тип — Монтань-Пеле).

Периодически фонтанирующий природный термальный источник, выбрасывающий из недр земли на высоту в десятки метров мощные столбы кипящей воды и клубы пара.

• 1. Механизм действия — подземные грунтовые воды стекают в глубокие каналы и пустоты, примыкающие к неостывшим магматическим очагам; на глубине под гидростатическим давлением вода нагревается выше 100 °C; в момент закипания нижних слоев пар выталкивает столб воды наружу мощным фонтаном.
• 2. Цикличность — извержение повторяется через строго определенные промежутки времени (от нескольких минут до десятков часов), необходимые для повторного заполнения камеры водой и ее разогрева.
• 3. Районы распространения — встречаются исключительно в зонах современного активного вулканизма: Долина гейзеров на полуострове Камчатка (Россия), остров Исландия, Йеллоустонский национальный парк (США) и Северный остров Новой Зеландии.
• 4. Геотермальная энергетика — термальные воды и пар используются для экологически чистого отопления городов, теплиц и выработки электроэнергии на геотермальных электростанциях (ГеоЭС).

Грандиозный планетарный пояс высокой тектонической, вулканической и сейсмической активности, окаймляющий по периметру котловину Тихого океана.

• 1. Протяженность и форма — представляет собой подковообразную цепь глубоководных желобов, островных дуг и горных берегов длиной свыше 40 000 км.
• 2. Тектоническая природа — сформировано зонами субдукции, где плиты океанического дна (Тихоокеанская, Наска, Кокос) погружаются под окружающие континентальные плиты.
• 3. Концентрация вулканов — вмещает более 75% всех действующих наземных вулканов планеты (свыше 350 действующих вулканических построек) и около 90% всех землетрясений Земли.
• 4. Географические объекты пояса — включает вулканы Анд (Котопахи), Центральной Америки, Кордильер, Алеутской гряды, полуострова Камчатка (Ключевская Сопка), Курильских островов, Японии (Фудзияма), Филиппин, Индонезии и Новой Зеландии.

• Механизм образования: в зонах тектонических разломов на границах плит в земной коре возникают глубокие трещины; насыщенная газами магма под огромным давлением устремляется вверх по трещине, раздвигает стенки канала, прорывает поверхность и изливается в виде лавы, откладывая вокруг жерла слои застывшей лавы, пепла и бомб, образуя конусообразную гору (вулкан);
• Строение вулкана (рис. 59 учебника):
• Очаг магмы — глубинная подземная камера с расплавленным силикатным веществом;
• Жерло — вертикальный трубообразный канал, соединяющий магматический очаг с поверхностью;
• Кратер — чашеобразная или воронкообразная впадина на вершине вулкана, через которую происходит извержение;
• Боковые (паразитические) кратеры — дополнительные выводные каналы на склонах конуса;
• Вулканический конус — гора, сложенная многократно переслаивающимися толщами лавы, пепла и шлака.

• По степени активности выделяют:
• Действующие вулканы — извергавшиеся на памяти человечества либо непрерывно проявляющие вулканическую активность (несколько сотен на Земле: Ключевская Сопка, Этна, Везувий, Фудзияма);
• Потухшие вулканы — сильно разрушенные конусы древних вулканов, не проявляющие признаков активности миллионы лет (Эльбрус, Казбек);
• По характеру извержения:
• Взрывные вулканы — извергают вязкую лаву с выбросом колоссальных туч пепла, ядовитых газов и бомб (Везувий в 79 г. н. э., Кракатау в 1883 г., Монтань-Пеле в 1902 г.);
• Эффузивные (лавовые, гавайские) вулканы — извергаются спокойно без взрывов; кратеры заполнены озерами жидкой лавы, которая переливается через край и растекается широкими потоками, формируя пологие щитовые вулканы (Мауна-Лоа, Килауэа).

• Гейзеры — это периодически фонтанирующие источники кипящей воды и пара, возникающие вблизи неостывших магматических очагов; вода на глубине разогревается выше точки кипения и периодически с силой выбрасывается наружу в виде водяных столбов на высоту десятков метров;
• Использование человеком:
• Геотермальное отопление: горячие подземные воды подаются в системы отопления жилых домов и промышленных предприятий (в Исландии практически 90% зданий отапливаются термальными водами);
• Геотермальные электростанции (ГеоЭС): пар вращает турбины генераторов, вырабатывая электроэнергию (Паужетская и Мутновская ГеоЭС на Камчатке);
• Бальнеология и туризм: термальные минеральные источники используются в санаториях Кавказа, Алтая и Италии для лечения заболеваний.

Географическое положение вулканов на карте мира:

• Ключевская Сопка — высочайший действующий вулкан Евразии (4750 м), расположен на востоке полуострова Камчатка в России;
• Этна — крупнейший действующий вулкан Европы (около 3350 м), расположен на острове Сицилия (Италия);
• Фудзияма — действующий стратовулкан (3776 м), священная гора Японии на острове Хонсю;
• Везувий — действующий вулкан (1281 м) на побережье Неаполитанского залива в Италии;
• Гекла — наиболее активный вулкан острова Исландия (1491 м) в северной Атлантике;
• Кракатау — действующий островной вулкан в Зондском проливе между островами Ява и Суматра (Индонезия);
• Орисаба — высочайший вулкан Северной Америки (5636 м), расположен в Мексике;
• Килиманджаро — высочайший потухший стратовулкан Африки (5895 м), расположен на востоке материка в Танзании;
• Котопахи — один из высочайших действующих вулканов планеты (5897 м), расположен в Андах Южной Америки (Эквадор).

В недрах Земли расплавленная магма находится под колоссальным литостатическим давлением вышележащих пластов горных пород и насыщена сжатыми газами и водяными парами. При возникновении тектонических разломов на границах плит давление падает, растворенные газы бурно расширяются (подобно газам в открываемой бутылке газировки) и выталкивают расплавленную магму вверх по жерлу на поверхность. Изливаясь и теряя летучие вещества, магма превращается в лаву, пепел и вулканические бомбы.

• Сходства:
• Оба явления порождаются внутренними (эндогенными) силами планеты и связаны с движением литосферных плит и мантийной конвекцией;
• Имеют строго одинаковую географическую приуроченность — привязаны к подвижным тектоническим поясам (Тихоокеанскому кольцу и Альпийско-Гималайскому поясу);
• Относятся к внезапным разрушительным стихийным бедствиям, опасным для жизни людей;
• Различия:
• Землетрясения представляют собой кратковременные механические разрывы пластов и сотрясения земной поверхности упругими волнами без обязательного выхода магмы;
• Вулканизм обязательно сопровождается подъемом высокотемпературного расплава (магмы), излиянием лавы, выбросами газов, пепла и формированием специфических форм рельефа — вулканических конусов, лавовых плато и гейзеров.

Правильный ответ: б) горячую воду и пар.

Обоснование: По определению гейзер является гидротермальным источником в районах активного вулканизма, действующим по принципу природного автоклава и циклически фонтанирующим столбами перегретой минерализованной воды и водяного пара.

Районы распространения землетрясений и вулканов имеют единую географическую и тектоническую основу:

• Они приурочены к подвижным границам литосферных плит (рифтовым зонам расхождения и зонам субдукции/столкновения плит), где земная кора разбита глубинными разломами и наиболее проницаема;
• Формируют общие планетарные сейсмические и вулканические пояса Земли, главным из которых является Тихоокеанское огненное кольцо, объединяющее подавляющее большинство действующих вулканов и очагов землетрясений мира;
• В этих зонах продолжаются активные процессы горообразования, складкообразования и перемещения мантийного вещества.