Вулканы и земетрясения

  СОДЕРЖАНИЕ

  Введение…………………………………………………………………3

  Глава 1 Вулканы

  1.1Общая характеристика вулканизма……………………………………4

  1.2 Вулканическая активность…………………………………………….6

  1.3 Типы вулканических построек; классификация вулканов по форме…7

  1.4 Извержение вулкана и поствулканические явления………………….10

  Глава 2 Землетрясения

  2.1 Общая характеристика землетрясений……………………………….11

  2.2 Сейсмические волны и их измерение ………………………………….14

  2.3 Виды землетрясений……………………………………………………15

  Заключение………………………………………………………………….16

  Список  литературы…………

 

  ВВЕДЕНИЕ

  Вещество  земного шара развивается во всех своих частях, в том числе и  в глубинных. В недрах Земли под  внешними ее оболочками происходят сложные  физико-механические и физико-химические преобразования вещества, в результате которых возникают мощные силы, воздействующие на земную кору и коренным образом преобразующие ее. Эти преобразующие процессы и называются эндогенными процессами, которые отражаются в рельефе и играют огромную роль в преобразовании и формировании земной коры, так как регулируют перераспределение материи на поверхности Земли.

  Наиболее  отчетливо эндогенные процессы выражаются в явлении вулканизма, под которым понимается совокупность явлений, протекающих в земной коре и под нею, приводящих к прорыву расплавленных масс через твердую кору.

  Вторым  видом эндогенных процессов являются землетрясения, проявляющиеся в  определенных участках земной поверхности  в виде кратковременных толчков  или сотрясений.

  Цель  данной работы – проанализировать явления вулканизма и землетрясений, их характер, причины возникновения, а также проследить их влияние на формирование рельефа Земли.

  Задачи  работы:

• Раскрыть сущность вулканизма, а также характер условий, процессов и инструментов образования данного явления;
• Рассмотреть основные аспекты существования такого явления, как землетрясения, дать характеристику данному процессу;
• Оценить степень влияния данных процессов на образование рельефа Земли.

 

  Глава 1 Вулканы

1. Общая характеристика вулканизма

  Процессы  вулканизма сыграли весьма существенную роль в создании облика Земли, формировании земной коры, атмосферы и гидросферы. Они оказывают воздействие на условия обитания живых организмов и человека. В вулканически активных районах проживает около 400 млн. людей. К настоящему времени на суше известно более 800 вулканов, действовавших в историческое время. Вулканизм охватывает все явления связанные с извержением магмы на поверхность. Когда магма находится в глубине земной коры под большим давлением, все ее газовые компоненты остаются в растворенном состоянии. По мере продвижения магмы к поверхности давление уменьшается, газы начинают выделяться, в результате изливающаяся на поверхность магма существенно отличается от изначальной. Чтобы подчеркнуть это отличие, магму излившуюся на поверхность, называют лавой.

  Ежегодно в мире извергается 20-30 наземных вулканов. При этом около 90% вулканических продуктов поставляют немногочисленные катастрофические извержения, в процессе которых в течение короткого времени выбрасывается 20-150 км3 вулканических продуктов. Еще более распространены подводные вулканы.

  Вулканические пояса располагаются, как правило, вдоль границ литосферных плит, к которым приурочено 98% всей вулканической и сейсмической активности Земли. В соответствии с типом границ плит можно выделить вулканы раздвигающихся (разрастающихся) границ плит и вулканы, расположенные в зонах столкновения плит. Небольшое количество вулканов (около 2%) располагаются вне границ плит и составляют важную группу внутриплитных вулканов.

  Каждый  тип вулканизма характеризуется  степенью плавления исходных пород, скоростью подъема и глубиной отделения расплавов. Эти геодинамические особенности определяют состав исходной магмы, отсутствие или наличие промежуточных магматических очагов в земной коре, интенсивность процессов дифференциации магмы и в конечном итоге - состав лавы и характер вулканических извержений.

  Около половины наземных действующих вулканов мира приурочено к островным дугам. Разнообразны по составу продукты извержений, что указывает на длительную дифференциацию исходных расплавов в коровых магматических очагах и на плавление пород земной коры.

  По  сравнению с островодужным вулканизмом, вулканы, расположенные по другую сторону Тихого океана на Американских континентах, характеризуются составом близким к гранитоидам. Для вулканов с таким составом лав весьма характерным является взрывной тип извержений. Эти особенности обусловлены значительно большей, по сравнению с островными дугами, мощностью земной коры континентального типа, сложенной осадочными, метаморфическими и гранитоидными породами.

  Внутриплитный вулканизм (вулканизм "горячих точек") связан с долгоживущими локальными восходящими потоками нагретого мантийного вещества (т.н. "горячими точками"). При воздействии этих потоков на движущиеся литосферные плиты в них возникают очаги плавления и лавы извергаются на поверхность. В случае малоподвижных континентов формируются долгоживущие центры вулканической деятельности, в которых

вулканические извержения происходят в течение  нескольких геологических периодов (десятков - сотен миллионов лет). Примером являются вулканы нагорий Ахагар и Тибести в центре Африканского континента в районе с мощной континентальной земной корой и вулканы островов Зеленого мыса и Камеруна на его пассивной окраине, имеющей утоненную кору континентального типа. На быстро перемещающейся литосферной плите с корой океанического типа возникает цепочка вулканических островов и подводных гор, в пределах которой возраст вулканов закономерно возрастает при удалении от "горячей точки". Примером является Гавайско-Императорский хребет.

 

2. Вулканическая активность

  Вулканы делятся в зависимости от степени  вулканической активности на действующие, спящие и потухшие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся  в исторический период времени или  в голоцене. Понятие активный достаточно неточное, так как вулкан, имеющий действующие фумаролы, некоторые учёные относят к активным, а некоторые к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими — на которых они маловероятны.

  Вместе с тем, среди вулканологов нет единого мнения, как определить активный вулкан. Период активности вулкана может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет. Многие вулканы проявляли вулканическую активность несколько десятков тысяч лет назад, но в настоящее время не считаются действующими.

  Астрофизики, в историческом аспекте, считают, что  вулканическая активность, вызванная, в свою очередь, приливным воздействием других небесных тел, может способствовать появлению жизни. В частности, именно вулканы внесли вклад в формирование земной атмосферы и гидросферы, выбросив значительное количество углекислого газа и водяного пара, так же учёные отмечают, что слишком активный вулканизм, как например на спутнике Юпитера Ио, может сделать поверхность планеты непригодной для жизни. В то же время слабая тектоническая активность ведёт к исчезновению углекислого газа и стерилизации планеты. «Эти два случая представляют собой потенциальные границы обитаемости планет и существуют наряду с традиционными параметрами зон жизни для систем маломассивных звезд главной последовательности», — пишут учёные.

 

   1.3 Типы вулканических построек; классификация вулканов по форме

  В общем виде вулканы подразделяются на линейные и центральные, однако это  деление условно, так как большинство вулканов приурочены к линейным тектоническим нарушениям (разломам) в земной коре.

  Линейные  вулканы или вулканы трещинного типа, обладают протяжёнными подводящими  каналами, связанными с глубоким расколом коры. Как правило, из таких трещин изливается базальтовая жидкая магма, которая растекаясь в стороны, образует крупные лавовые покровы. Вдоль трещин возникают пологие валы разбрызгивания, широкие плоские конусы, лавовые поля. Если магма имеет более кислый состав (более высокое содержание диоксида кремния в расплаве), образуются линейные экструзивные валы и массивы. Когда происходят взрывные извержения, то могут возникать эксплозивные рвы протяжённостью в десятки километров.

  Вулканы центрального типа имеют центральный  подводящий канал, или жерло, ведущее к поверхности от магматического очага. Жерло оканчивается расширением, кратером, который по мере роста вулканической постройки перемещается вверх. У вулканов центрального типа могут быть побочные, или паразитические, кратеры, которые располагаются на его склонах и приурочены к кольцевым или радиальным трещинам. Нередко в кратерах существуют озёра жидкой лавы. Если магма вязкая, то образуются купола выжимания, которые закупоривают жерло, подобно «пробке», что приводит к сильнейшим взрывным извержениям, когда поток газов буквально вышибает «пробку» из жерла.

  Формы вулканов центрального типа зависят  от состава и вязкости магмы. Горячие  и легкоподвижные базальтовые магмы  создают обширные и плоские щитовые  вулканы (Мауна-Лоа, Гавайские острова). Если вулкан периодически извергает то лаву, то пирокластический материал, возникает конусовидная слоистая постройка, стратовулкан. Склоны такого вулкана обычно покрыты глубокими радиальными оврагами — барранкосами. Вулканы центрального типа могут быть чисто лавовыми, либо образованными только вулканическими продуктами — вулканическими шлаками, туфами и т. п. образованиями, либо быть смешанными — стратовулканами.

  Различают моногенные и полигенные вулканы. Первые возникли в результате однократного извержения, вторые — многократных извержений. Вязкая, кислая по составу, низкотемпературная магма, выдавливаясь из жерла, образует экструзивные купола (игла Мон-Пеле, 1902 г.).

  Кроме кальдер существуют и крупные  отрицательные формы рельефа, связанные  с прогибанием под воздействием веса извергнувшегося вулканического материала и дефицитом давления на глубине, возникшим при разгрузке магматического очага. Такие структуры называются вулканотектоническими впадинами, депрессиями. Вулканотектонические впадины распространены очень широко и часто сопровождают образование мощных толщ игнимбритов — вулканических пород кислого состава, имеющих различный генезис. Они бывают лавовыми или образованными спёкшимися или сваренными туфами. Для них характерны линзовидные обособления вулканического стекла, пемзы, лавы, называемых фьямме и туфовая или тофовидная структура основной массы. Как правило, крупные объёмы игнимбритов связаны с неглубоко залегающими магматическими очагами, сформировавшимися за счёт плавления и замещения вмещающих пород. Отрицательные формы рельефа, связанные с вулканами центрального типа, представлены кальдерами — крупными провалами округлой формы, диаметром в несколько километров.

  Щитовидные  вулканы образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта  форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она вытекает как из центрального кратера, так и из склонов вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры. Как, например, на вулкане Мауна-Лоа на Гавайских островах где она стекает прямо в океан.

  Шлаковые  конусы выбрасывают из своего жерла  только такие неплотные вещества, как камни и пепел: самые крупные  обломки скапливаются слоями вокруг кратера. Из-за этого вулкан с каждым извержением становится всё выше. Лёгкие частицы отлетают на более дальнее расстояние, что делает склоны пологими.

  Стратовулканы, или «слоистые вулканы», периодически извергают лаву и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней. Поэтому  отложения на их конусе чередуются. На склонах стратовулканов образуются ребристые коридоры из застывшей лавы, которые служат вулкану опорой.

  Купольные вулканы образуются, когда гранитная, вязкая магма вздымается над краями кратера вулкана и лишь небольшое  количество просачивается наружу, стекая по склонам. Магма закупоривает жерло  вулкана, подобно пробке, которую  накопившиеся под куполом газы буквально вышибают из жерла.

 

3. Извержение вулкана и поствулканические явления

  Извержения  вулканов относятся к геологическим  чрезвычайным ситуациям, которые могут  привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться  от нескольких часов до многих лет. Среди различных классификаций выделяются общие типы извержений: