Οι αρχαίοι Ρωμαίοι, βλέποντας πώς ο μαύρος καπνός και η φωτιά ξέσπασαν από την κορυφή του βουνού στον ουρανό, πίστευαν ότι μπροστά τους ήταν η είσοδος στην κόλαση ή στην επικράτεια του Vulcan, του θεού της σιδηρουργίας και Φωτιά. Προς τιμήν του, τα βουνά που αναπνέουν φωτιά ονομάζονται ακόμα ηφαίστεια.
Σε αυτό το άρθρο θα καταλάβουμε ποια είναι η δομή του ηφαιστείου και θα εξετάσουμε τον κρατήρα του.
Ενεργά και σβησμένα ηφαίστεια
Υπάρχουν πολλά ηφαίστεια στη Γη, τόσο αδρανοποιημένα όσο και ενεργά. Η έκρηξη καθενός από αυτά μπορεί να διαρκέσει μέρες, μήνες ή και χρόνια (για παράδειγμα, το ηφαίστειο Kilauea που βρίσκεται στο αρχιπέλαγος της Χαβάης ξύπνησε το 1983 και εξακολουθεί να μην σταματά τη δουλειά του). Μετά από αυτό, οι κρατήρες των ηφαιστείων μπορούν να παγώσουν για αρκετές δεκαετίες, για να θυμηθούν ξανά τον εαυτό τους με μια νέα εκτίναξη.
Αν και, φυσικά, υπάρχουν τέτοιοι γεωλογικοί σχηματισμοί, το έργο των οποίων ολοκληρώθηκε στο μακρινό παρελθόν. Ταυτόχρονα, πολλά από αυτά διατηρούν ακόμη το σχήμα κώνου, αλλά δεν υπάρχουν πληροφορίες για το πώς ακριβώς έγινε η έκρηξή τους. Τέτοιοςτα ηφαίστεια θεωρούνται εξαφανισμένα. Ένα παράδειγμα είναι το όρος Elbrus και το Kazbek, που καλύπτονται από λαμπερούς παγετώνες από την αρχαιότητα. Και στην Κριμαία και την Υπερβαϊκαλία υπάρχουν βαριά διαβρωμένα και κατεστραμμένα ηφαίστεια που έχουν χάσει εντελώς το αρχικό τους σχήμα.
Τι είναι τα ηφαίστεια
Ανάλογα με τη δομή, τη δραστηριότητα και τη θέση, στη γεωμορφολογία (η λεγόμενη επιστήμη που μελετά τους περιγραφόμενους γεωλογικούς σχηματισμούς), διακρίνονται ξεχωριστοί τύποι ηφαιστείων.
Γενικά, χωρίζονται σε δύο κύριες ομάδες: γραμμικές και κεντρικές. Αν και, φυσικά, μια τέτοια διαίρεση είναι πολύ προσεγγιστική, αφού τα περισσότερα από αυτά αποδίδονται σε γραμμικά τεκτονικά ρήγματα στον φλοιό της γης.
Επιπλέον, υπάρχουν επίσης ασπίδες και θολωτές δομές ηφαιστείων, καθώς και οι λεγόμενοι κώνοι και στρατοηφαίστεια. Με βάση τη δραστηριότητα, ορίζονται ως ενεργά, αδρανοποιημένα ή εξαφανισμένα και κατά τοποθεσία - ως χερσαία, υποβρύχια και υποπαγετώνα.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ γραμμικών ηφαιστείων και κεντρικών ηφαιστείων
Τα γραμμικά (σχισμή) ηφαίστεια, κατά κανόνα, δεν υψώνονται ψηλά πάνω από την επιφάνεια της γης - μοιάζουν με ρωγμές. Η δομή των ηφαιστείων αυτού του τύπου περιλαμβάνει μεγάλα κανάλια τροφοδοσίας που σχετίζονται με βαθιές ρωγμές στον φλοιό της γης, από τις οποίες ρέει υγρό μάγμα, το οποίο έχει σύνθεση βασάλτη. Απλώνεται προς όλες τις κατευθύνσεις και, καθώς παγώνει, σχηματίζει φύλλα λάβας που σβήνουν δάση, γεμίζουν κοιλώματα και καταστρέφουν ποτάμια και χωριά.
Επιπλέον, κατά την έκρηξη ενός γραμμικού ηφαιστείου, μπορεί να εμφανιστούν εκρηκτικές τάφροι στην επιφάνεια της γης, έχονταςμήκος πολλών δεκάδων χιλιομέτρων. Επιπλέον, η δομή των ηφαιστείων κατά μήκος των ρωγμών είναι διακοσμημένη με ήπια κεκλιμένες κορυφογραμμές, πεδία λάβας, πιτσιλιές και επίπεδους φαρδιούς κώνους που αλλάζουν ριζικά το τοπίο. Παρεμπιπτόντως, το κύριο συστατικό του ανάγλυφου της Ισλανδίας είναι τα οροπέδια λάβας που προέκυψαν με αυτόν τον τρόπο.
Αν η σύνθεση του μάγματος είναι πιο όξινη (αυξημένη περιεκτικότητα σε διοξείδιο του πυριτίου), τότε γύρω από το στόμιο του ηφαιστείου αναπτύσσονται εξωθητικοί άξονες (δηλαδή συμπιεσμένοι) με χαλαρή σύνθεση.
Δομή ηφαιστείων κεντρικού τύπου
Το ηφαίστειο κεντρικού τύπου είναι ένας γεωλογικός σχηματισμός σε σχήμα κώνου, ο οποίος στέφει την κορυφή του κρατήρα - μια κοιλότητα σε σχήμα χοάνης ή μπολ. Παρεμπιπτόντως, ανεβαίνει σταδιακά καθώς μεγαλώνει η ίδια η ηφαιστειακή δομή και το μέγεθός του μπορεί να είναι εντελώς διαφορετικό και να μετρηθεί τόσο σε μέτρα όσο και σε χιλιόμετρα.
Οι ηφαιστειακές κρατήρες σχηματίζονται κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης και μπορούν να εμφανιστούν ακόμη και στην πλαγιά ενός ηφαιστειακού βουνού, οπότε ονομάζονται παρασιτικοί ή δευτερογενείς.
Βαθιά μέσα στο ηφαιστειακό βουνό υπάρχει μια οπή, η οποία υψώνεται στον κρατήρα, το μάγμα. Το μάγμα είναι μια λιωμένη πύρινη μάζα που έχει κυρίως πυριτική σύνθεση. Γεννιέται στον φλοιό της γης, όπου βρίσκεται η εστία του, και αφού ανέβει προς τα πάνω, ξεχύνεται με τη μορφή λάβας στην επιφάνεια της γης.
Μια έκρηξη συνήθως συνοδεύεται από την εκτόξευση μικρών εκτοξεύσεων μάγματος που σχηματίζουν τέφρα και αέρια, τα οποία, είναι ενδιαφέρον, κατά 98% από νερό. Ενώνονται με διάφορες ακαθαρσίες με τη μορφή ηφαιστειακών νιφάδωνστάχτη και σκόνη.
Τι καθορίζει το σχήμα των ηφαιστείων
Το σχήμα ενός ηφαιστείου εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σύνθεση και το ιξώδες του μάγματος. Το εύκολα μετακινούμενο βασαλτικό μάγμα σχηματίζει ασπίδες (ή σαν ασπίδες) ηφαίστεια. Συνήθως είναι επίπεδα και έχουν μεγάλη περιφέρεια. Ένα παράδειγμα αυτών των τύπων ηφαιστείων είναι ο γεωλογικός σχηματισμός που βρίσκεται στα νησιά της Χαβάης και ονομάζεται Mauna Loa.
Οι κώνοι στάχτης είναι ο πιο κοινός τύπος ηφαιστείων. Σχηματίζονται κατά την έκρηξη μεγάλων θραυσμάτων πορώδης σκωρίας, τα οποία, συσσωρευμένα, χτίζουν έναν κώνο γύρω από τον κρατήρα και τα μικρά τους μέρη σχηματίζουν κεκλιμένες πλαγιές. Ένα τέτοιο ηφαίστειο γίνεται υψηλότερο με κάθε έκρηξη. Ένα παράδειγμα είναι το ηφαίστειο Plosky Tolbachik που εξερράγη τον Δεκέμβριο του 2012 στην Καμτσάτκα.
Χαρακτηριστικά της δομής των θολών και των στρατοηφαιστείων
Και η περίφημη Αίτνα, το όρος Φούτζι και ο Βεζούβιος είναι παραδείγματα στρατοηφαιστείων. Ονομάζονται επίσης στρώσεις, καθώς σχηματίζονται από περιοδική έκρηξη λάβας (παχύρρευστη και γρήγορα στερεοποιούμενη) και πυροκλαστική ουσία, η οποία είναι ένα μείγμα θερμού αερίου, καυτών λίθων και τέφρας.
Ως αποτέλεσμα τέτοιων εκπομπών, αυτοί οι τύποι ηφαιστείων έχουν αιχμηρούς κώνους με κοίλες πλαγιές, στους οποίους αυτές οι αποθέσεις εναλλάσσονται. Και η λάβα ρέει από αυτά όχι μόνο μέσω του κύριου κρατήρα, αλλά και από ρωγμές, ενώ στερεοποιείται στις πλαγιές και σχηματίζει ραβδωτούς διαδρόμους που χρησιμεύουν ως στήριγμα για αυτόν τον γεωλογικό σχηματισμό.
Τα ηφαίστεια θόλου σχηματίζονται από παχύρρευστο γρανιτικό μάγμα,που δεν ρέει κάτω από τις πλαγιές, αλλά παγώνει στην κορυφή, σχηματίζοντας έναν θόλο, που σαν φελλός φράζει τον αεραγωγό και εκτοξεύεται από αέρια που συσσωρεύονται κάτω από αυτόν με την πάροδο του χρόνου. Ένα παράδειγμα τέτοιου φαινομένου είναι ο τρούλος που σχηματίζεται πάνω από το ηφαίστειο St. Helens, στις βορειοδυτικές Ηνωμένες Πολιτείες (που σχηματίστηκε το 1980).
Τι είναι η καλντέρα
Τα κεντρικά ηφαίστεια που περιγράφονται παραπάνω έχουν συνήθως σχήμα κώνου. Αλλά μερικές φορές, κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης, τα τείχη μιας τέτοιας ηφαιστειακής δομής καταρρέουν και ταυτόχρονα σχηματίζονται καλδέρες - τεράστιες κοιλότητες που μπορούν να φτάσουν σε βάθος χιλίων μέτρων και σε διάμετρο έως και 16 km.
Από όσα ειπώθηκαν προηγουμένως, θυμάστε ότι η δομή των ηφαιστείων περιλαμβάνει μια τεράστια οπή, κατά μήκος της οποίας ανεβαίνει λιωμένο μάγμα κατά τη διάρκεια μιας έκρηξης. Όταν όλο το μάγμα βρίσκεται στην κορυφή, εμφανίζεται ένα τεράστιο κενό μέσα στο ηφαίστειο. Ακριβώς σε αυτό μπορεί να πέσουν η κορυφή και τα τείχη ενός ηφαιστειακού βουνού, σχηματίζοντας στην επιφάνεια της γης τεράστιες κοιλότητες σε σχήμα καζάνι με σχετικά επίπεδο πυθμένα, που οριοθετούνται από τα υπολείμματα της συντριβής.
Η μεγαλύτερη καλντέρα του σήμερα είναι η καλντέρα Toba, που βρίσκεται στο νησί της Σουμάτρα (Ινδονησία) και καλύπτεται πλήρως με νερό. Η λίμνη που σχηματίζεται με αυτόν τον τρόπο έχει πολύ εντυπωσιακό μέγεθος: 100/30 km και βάθος 500 m.
Τι είναι οι φουμάρες
Οι κρατήρες ηφαιστείων, οι πλαγιές τους, οι πρόποδες τους, καθώς και ο φλοιός των ψυχρών ροών λάβας καλύπτονται συχνά με ρωγμές ή τρύπες, από τις οποίες διαλύονταιθερμά αέρια μάγματος. Λέγονται φούμαρα.
Κατά κανόνα, ο πυκνός λευκός ατμός στροβιλίζεται πάνω από μεγάλες τρύπες, επειδή το μάγμα, όπως ήδη αναφέρθηκε, περιέχει πολύ νερό. Αλλά εκτός από αυτό, οι φουμαρόλες χρησιμεύουν επίσης ως πηγή εκπομπών για το διοξείδιο του άνθρακα, όλα τα είδη οξειδίων του θείου, το υδρόθειο, το υδραλογόνο και άλλες χημικές ενώσεις που μπορεί να είναι πολύ επικίνδυνες για τον άνθρωπο.
Παρεμπιπτόντως, οι ηφαιστειολόγοι πιστεύουν ότι οι ατμίδες που αποτελούν τη δομή του ηφαιστείου το καθιστούν ασφαλέστερο, καθώς τα αέρια βρίσκουν διέξοδο και δεν συσσωρεύονται στα βάθη του βουνού για να σχηματίσουν μια φυσαλίδα που τελικά θα σπρώξτε τη λάβα στην επιφάνεια.
Το περίφημο Avachinsky Sopka, το οποίο βρίσκεται κοντά στο Petropavlovsk-Kamchatsky, μπορεί να αποδοθεί σε ένα τέτοιο ηφαίστειο. Ο καπνός που στροβιλίζεται πάνω του είναι ορατός με καθαρό καιρό για δεκάδες χιλιόμετρα.
Οι ηφαιστειακές βόμβες αποτελούν επίσης μέρος της δομής των ηφαιστείων της Γης
Αν ένα αδρανές ηφαίστειο εκραγεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, τότε οι λεγόμενες ηφαιστειακές βόμβες πετούν έξω από το στόμα του κατά τη διάρκεια της έκρηξης. Αποτελούνται από λιωμένους βράχους ή θραύσματα λάβας παγωμένα στον αέρα και μπορούν να ζυγίζουν αρκετούς τόνους. Το σχήμα τους εξαρτάται από τη σύνθεση της λάβας.
Για παράδειγμα, εάν η λάβα είναι υγρή και δεν έχει χρόνο να κρυώσει αρκετά στον αέρα, μια ηφαιστειακή βόμβα που έχει πέσει στο έδαφος μετατρέπεται σε κέικ. Και οι λάβες από βασάλτη χαμηλού ιξώδους περιστρέφονται στον αέρα, παίρνοντας ένα στριμμένο σχήμα ή γίνονται σαν άτρακτο ή αχλάδι. Τα παχύρρευστα - ανδεσιτικά - κομμάτια λάβας γίνονται αφού πέσουν σαν κόρα ψωμιού (αυτάστρογγυλεμένο ή πολύπλευρο και καλυμμένο με ένα δίκτυο ρωγμών).
Η διάμετρος μιας ηφαιστειακής βόμβας μπορεί να φτάσει τα επτά μέτρα, και αυτοί οι σχηματισμοί βρίσκονται στις πλαγιές σχεδόν όλων των ηφαιστείων.
Τύποι ηφαιστειακών εκρήξεων
Όπως επισημαίνεται στο βιβλίο "Βασικές αρχές της Γεωλογίας", το οποίο εξετάζει τη δομή των ηφαιστείων και τους τύπους εκρήξεων, Koronovsky N. V., όλοι οι τύποι ηφαιστειακών δομών σχηματίζονται ως αποτέλεσμα διαφόρων εκρήξεων. Ανάμεσά τους ξεχωρίζουν ιδιαίτερα 6 τύποι.
- Τύπος έκρηξης της Χαβάης - εκτόξευση πολύ υγρής και κινητής λάβας, η οποία σχηματίζει τεράστια ασπίδα ηφαίστεια που έχουν επίπεδο σχήμα.
- Στραμβολιανός τύπος - εκτόξευση πιο παχύρρευστης λάβας, η οποία ωθείται έξω από εκρήξεις διαφορετικής ισχύος, με αποτέλεσμα σύντομα ισχυρά ρεύματα.
- Ο Πλίνιος τύπος χαρακτηρίζεται από ξαφνικές ισχυρές εκρήξεις, οι οποίες συνοδεύονται από την απελευθέρωση τεράστιας ποσότητας τέφρας (σαλό υλικό) και την εμφάνιση των ροών της.
- Η έκρηξη του Πηλείου συνοδεύεται από το σχηματισμό καυτών χιονοστιβάδων και καυτών νεφών, καθώς και από την ανάπτυξη εξωθητικών θόλων παχύρρευστης λάβας.
- Ο τύπος αερίου είναι μια έκρηξη μόνο θραυσμάτων πιο αρχαίων πετρωμάτων, η οποία σχετίζεται με αέρια διαλυμένα στο μάγμα ή με υπερθέρμανση των υπόγειων υδάτων που εισέρχονται στη δομή του ηφαιστείου.
- Έκρηξη ροής θερμότητας. Είναι παρόμοιο με την απελευθέρωση ενός αερολύματος υψηλής θερμοκρασίας, που αποτελείται από κομμάτια ελαφρόπετρας, ορυκτά και θραύσματα ηφαιστειακού γυαλιού, που περιβάλλονται από ένα καυτό κέλυφος αερίου. Μια τέτοια έκρηξη ήταν ευρέως διαδεδομένη στο μακρινό παρελθόν, αλλά στη σύγχρονη εποχή έχει πάψει να υπάρχει εδώ και πολύ καιρό.παρατηρείται από ανθρώπους.
Όταν έγιναν οι πιο διάσημες ηφαιστειακές εκρήξεις
Τα χρόνια των ηφαιστειακών εκρήξεων μπορούν, ίσως, να αποδοθούν σε σοβαρά ορόσημα στην ιστορία της ανθρωπότητας, επειδή εκείνη την εποχή ο καιρός άλλαξε, ένας τεράστιος αριθμός ανθρώπων πέθαναν και ακόμη και ολόκληροι πολιτισμοί διαγράφηκαν από τη Γη (για παράδειγμα, ως αποτέλεσμα της έκρηξης ενός γιγαντιαίου ηφαιστείου, του μινωικού πολιτισμού τον 15ο ή 16ο αιώνα π. Χ.).
Το 79 μ. Χ μι. κοντά στη Νάπολη, ο Βεζούβιος εξερράγη, θάβοντας τις πόλεις της Πομπηίας, του Herculaneum, της Stabia και του Oplontius κάτω από ένα στρώμα τέφρας επτά μέτρων, που οδήγησε στο θάνατο χιλιάδων κατοίκων.
Το 1669, αρκετές εκρήξεις της Αίτνας, καθώς και το 1766 - το ηφαίστειο Mayon (Φιλιππίνες) οδήγησαν σε τρομερή καταστροφή και θάνατο κάτω από ροές λάβας πολλών χιλιάδων ανθρώπων.
Το 1783, το ηφαίστειο Lucky εξερράγη στην Ισλανδία, προκαλώντας πτώση της θερμοκρασίας που οδήγησε σε αποτυχία των καλλιεργειών και λιμό στην Ευρώπη το 1784.
Και το ηφαίστειο Tambora στο νησί Sumbawa, που ξύπνησε το 1815, άφησε ολόκληρη τη Γη χωρίς καλοκαίρι τον επόμενο χρόνο, μειώνοντας τη θερμοκρασία στον κόσμο κατά 2,5 °C.
Το 1991, ένα ηφαίστειο από το νησί Λουζόν των Φιλιππίνων, με την έκρηξή του, το μείωσε επίσης προσωρινά, ωστόσο, ήδη κατά 0,5 °C.
