Vulkane: Eigenschaften und Typen. Glossar der geologischen Begriffe Was ist Vulkanismus, was bedeutet er und wie wird er richtig geschrieben?

Vulkanismus ist nach modernen Vorstellungen eine äußere, sogenannte effusive Form des Magmatismus – ein Prozess, der mit der Bewegung von Magma aus dem Erdinneren an die Erdoberfläche verbunden ist. In einer Tiefe von 50 bis 350 km, in der Dicke unseres Planeten, bilden sich Herde geschmolzener Materie - Magma -. In Zertrümmerungs- und Bruchgebieten der Erdkruste steigt Magma auf und ergießt sich in Form von Lava an die Oberfläche.Es unterscheidet sich von Magma dadurch, dass es fast keine flüchtigen Bestandteile enthält, die sich bei Druckabfall vom Magma trennen und gehen in die Atmosphäre.

Mit diesen Magmaausbrüchen an der Oberfläche entstehen Vulkane.

Es gibt drei Arten von Vulkanen:

• 1) Flächenvulkane. Derzeit werden solche Vulkane nicht gefunden, oder man könnte sagen, dass sie nicht existieren. Da diese Vulkane zeitlich so eingestellt sind, dass sie eine große Menge Lava an die Oberfläche freisetzen großes Gebiet; das heißt, von hier aus sehen wir, dass sie in den frühen Stadien der Erdentwicklung existierten, als die Erdkruste ziemlich dünn war und an manchen Stellen vollständig geschmolzen sein konnte.
• 2) Spaltvulkane. Sie manifestieren sich durch das Ergießen von Lava auf der Erdoberfläche entlang großer Risse oder Spalten. In bestimmten Zeiträumen, hauptsächlich in der prähistorischen Phase, erreichte diese Art von Vulkanismus ein ziemlich großes Ausmaß, wodurch eine große Menge vulkanisches Material - Lava - an die Erdoberfläche gebracht wurde. Mächtige Felder sind in Indien auf dem Deccan-Plateau bekannt, wo sie eine Fläche von 5,105 km2 mit einer durchschnittlichen Mächtigkeit von 1 bis 3 km bedeckten. Auch bekannt im Nordwesten der USA, in Sibirien. Zu dieser Zeit waren Basaltgesteine ​​von Spaltenausbrüchen an Kieselerde (ca. 50%) abgereichert und an Eisen (8-12%) angereichert. Die Laven sind mobil, flüssig und können daher vom Ort ihres Ausflusses über Dutzende von Kilometern verfolgt werden. Die Leistung der einzelnen Ströme betrug 5-15 m. In den Vereinigten Staaten, wie auch in Indien, haben sich viele Kilometer Schichten angesammelt, dies geschah nach und nach, Schicht für Schicht, über viele Jahre hinweg. Solche flachen Lavaformationen mit einer charakteristischen Stufentopographie werden Plateaubasalte oder Fallen genannt.

Derzeit ist Spaltenvulkanismus in Island (Laki-Vulkan), Kamtschatka (Tolbachinsky-Vulkan) und auf einer der Inseln Neuseelands weit verbreitet. Der größte Lavaausbruch auf der Insel Island entlang der riesigen Laki-Spalte, 30 km lang, ereignete sich 1783, als zwei Monate lang Lava an die Oberfläche floss. In dieser Zeit brachen 12 km 3 basaltische Lava aus, die fast 915 km 2 des angrenzenden Tieflandes mit einer 170 m dicken Schicht überflutete. Ein ähnlicher Ausbruch wurde 1886 beobachtet. auf einer der neuseeländischen Inseln. Zwei Stunden lang wirkten 12 kleine Krater mit einem Durchmesser von mehreren hundert Metern auf einer Strecke von 30 km. Der Ausbruch wurde von Explosionen und Ascheauswürfen begleitet, die eine Fläche von 10.000 km2 bedeckten; in der Nähe des Risses erreichte die Dicke der Decke 75 m. Die Sprengwirkung wurde durch die starke Freisetzung von Dämpfen aus den an die Spalte angrenzenden Seebecken verstärkt. Solche Explosionen, die durch das Vorhandensein von Wasser verursacht werden, werden als phreatisch bezeichnet. Nach dem Ausbruch bildete sich an der Stelle der Seen eine 5 km lange und 1,5-3 km breite grabenartige Senke. Zentraler Typ. Dies ist die häufigste Art von effusivem Magmatismus. Es wird von der Bildung kegelförmiger Vulkanberge begleitet; ihre Höhe wird durch hydrostatische Kräfte gesteuert. Tatsache ist, dass die Höhe h, bis zu der flüssige Lava mit der Dichte pl aus der primären Magmakammer aufsteigen kann, durch den Druck bestimmt wird, den die feste Lithosphäre mit der Dicke H und der Dichte ps auf sie ausübt.

Die Struktur des Vulkans:

Die Wurzeln des Vulkans, also seine primäre Magmakammer, befinden sich in einer Tiefe von 60-100 km in der asthenosphärischen Schicht. In der Erdkruste in einer Tiefe von 20-30 km befindet sich eine sekundäre Magmakammer, die den Vulkan durch den Schlot direkt speist. Der Kegel des Vulkans besteht aus den Produkten seiner Eruption. An der Spitze befindet sich eine kraterbecherförmige Vertiefung, die manchmal mit Wasser gefüllt ist. Die Durchmesser der Krater können unterschiedlich sein, zum Beispiel bei Klyuchevskaya Sopka - 675 m und beim berühmten Vulkan Vesuv, der Pompeji tötete - 568 m. Nach dem Ausbruch bricht der Krater zusammen und es bildet sich eine Senke mit senkrechten Wänden - eine Caldera. Der Durchmesser einiger Calderas erreicht viele Kilometer, zum Beispiel beträgt die Caldera des Aniakchan-Vulkans in Alaska 10 km.

Bei einem Vulkanausbruch werden Produkte vulkanischer Aktivität freigesetzt, die flüssig, gasförmig und fest sein können.

Gasförmig - Fumarolen und Sophioni, spielen wichtige Rolle bei vulkanischer Aktivität. Während der Kristallisation von Magma in der Tiefe erhöhen die freigesetzten Gase den Druck auf kritische Werte und verursachen Explosionen, bei denen Klumpen rotglühender flüssiger Lava an die Oberfläche geschleudert werden. Auch während Vulkanausbrüchen gibt es eine starke Freisetzung Gasdüsen riesige Pilzwolken in der Atmosphäre zu erzeugen. Eine solche Gaswolke, bestehend aus Tröpfchen geschmolzener (über 7000 °C) Asche und Gasen, die sich 1902 aus den Rissen des Vulkans Mont Pele bildete, zerstörte die Stadt Saint-Pierre und 28.000 ihrer Einwohner.

Die Zusammensetzung der Gasemissionen hängt stark von der Temperatur ab. Folgende Arten von Fumarolen werden unterschieden:

a) Trocken – Temperatur etwa 500°C, enthält fast keinen Wasserdampf; mit Chloridverbindungen gesättigt.

b) Sauer oder salzig-wasserstoff-schwefelhaltig – die Temperatur ist ungefähr gleich 300-400°C.

c) Alkalisch oder Ammoniak – die Temperatur beträgt nicht mehr als 180°C.

d) Schwefelhaltig oder Solfatare – Temperatur beträgt etwa 100°C, besteht hauptsächlich aus Wasserdampf und Schwefelwasserstoff.

e) Kohlendioxid oder Mopher – die Temperatur beträgt weniger als 100°C, hauptsächlich Kohlendioxid.

Flüssigkeit - gekennzeichnet durch Temperaturen im Bereich von 600-12000C. Vertreten durch Lava.

Die Viskosität von Lava wird durch ihre Zusammensetzung bestimmt und hängt hauptsächlich vom Gehalt an Kieselsäure oder Siliziumdioxid ab. Mit ihrem hohen Wert (mehr als 65%) werden die Laven als Säuren bezeichnet, sie sind relativ leicht, zähflüssig, inaktiv, enthalten viel Gase und kühlen langsam ab. Ein niedriger Gehalt an Kieselerde (60-52%) ist charakteristisch für mittlere Laven; Sie sind, wie saure, viskoser, werden aber normalerweise stärker erhitzt (bis zu 1000-12000 s) als saure (800-9000 s). Basische Laven enthalten weniger als 52 % Kieselsäure und sind daher flüssiger, beweglicher und freifließender. Beim Erstarren bildet sich an der Oberfläche eine Kruste, unter der die Flüssigkeit weiterbewegt wird.

Zu den festen Produkten gehören Vulkanbomben, Lapilli, Vulkansand und Asche. Zum Zeitpunkt des Ausbruchs fliegen sie mit einer Geschwindigkeit von 500-600 m / s aus dem Krater.

Vulkanbomben sind große Stücke gehärteter Lava mit einem Durchmesser von einigen Zentimetern bis zu 1 m oder mehr und erreichen eine Masse von mehreren Tonnen (während des Ausbruchs des Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. erreichten Vulkanbomben "Tränen des Vesuvs" mehrere zehn Tonnen). ). Sie entstehen während einer explosiven Eruption, die auftritt, wenn die im Magma enthaltenen Gase schnell aus dem Magma freigesetzt werden. Vulkanische Bomben gibt es in 2 Kategorien: 1. entstehen sie aus viskoserer und weniger gasgesättigter Lava; Sie behalten ihre korrekte Form, auch wenn sie auf dem Boden auftreffen, aufgrund der beim Abkühlen aushärtenden Kruste.Die zweiten, die aus flüssigerer Lava gebildet werden, nehmen während des Fluges die bizarrsten Formen an, die durch den Aufprall noch komplizierter werden.

Lapilli sind relativ kleine Schlackenfragmente mit einer Größe von 1,5 bis 3 cm und einer Vielzahl von Formen.

Vulkansand - besteht aus relativ kleinen Lavapartikeln (0,5 cm).

Noch kleinere Fragmente mit einer Größe von 1 mm oder weniger bilden Vulkanasche, die sich an den Hängen des Vulkans oder in einiger Entfernung davon absetzt und vulkanischen Tuff bildet.

VULKANISMUS AUF DER ERDE UND SEINE GEOGRAPHISCHEN FOLGEN

Die Kursarbeit wurde von einem Schüler des 1. Jahres der 1. Gruppe Bobkov Stepan abgeschlossen

Bildungsministerium der Republik Belarus

Belarussische Staatliche Universität

Fakultät für Geographie

Institut für Allgemeine Geographie

ANMERKUNG

Vulkanismus, Arten von Vulkanausbrüchen, Zusammensetzung von Laven, effusive, extrusive Prozesse.

Typen werden untersucht: Vulkane, Vulkanausbrüche. Ihre geografische Verteilung wird berücksichtigt. Die Rolle des Vulkanismus bei der Entstehung Erdoberfläche.

Literaturverzeichnis 5 Titel, Abb. 3, S. 21

ANATACY

Babkov S.U. Vulkanismus auf der Erde und geographische Funde der Yago (Kursivschrift).-Mn., 2003.-21s.

Vulkanismus, Arten vulkanischer Extrusion, natürliche Lava, effusive, extrusive Prozesse.

Pravodzіtstsa dasledvanne typaў: vulkanische, vulkanische vyarzhennyaў razglyadetstsa mit der geografischen Größe der Kavallerie. Die Rolle des Vulkanismus bei der pharmazeutischen Aufbereitung der Erdoberfläche.

Bibliyagr.5 Titel, klein.3, alt.21

Bobkov S.V. Vulkanismus auf der Erde und hauptsächlich davon im Geographiebereich. (Kursarbeit).-Minsk, 2003. -21 p.

Vulkanismus, Arten von Vulkanergüssen, Kampf der Lavs, Ergüsse, extrusive Gebäude.

Die Spitzen von Vulkanen und Ergüssen wurden erforscht.Die Rolle des Vulkanismus bei der Bildung der Erdoberfläche.

Die Bibliographie 5 Referenzen, Bilder 3, Seiten 21.

EINLEITUNG

Vulkanische Aktivität, eines der gewaltigsten Naturphänomene, bringt oft große Katastrophen für die Menschen und die Volkswirtschaft. Daher muss berücksichtigt werden, dass, obwohl nicht alle aktiven Vulkane Unglück verursachen, jeder von ihnen in gewissem Maße eine Quelle negativer Ereignisse sein kann, Vulkanausbrüche unterschiedlich stark sind, aber nur diejenigen, die mit dem Tod einhergehen, katastrophal sind und materielle Werte.

Es ist auch wichtig, den Vulkanismus im Hinblick auf seine globalen Auswirkungen zu betrachten geografische Hülle im Laufe seiner Evolution.

Ziel ist es, den Vulkanismus als wichtigste Manifestation endogener Prozesse, geografische Verbreitung zu untersuchen.

Sie müssen auch folgen:

1) Klassifizierung von Eruptionen.

2) Arten von Vulkanen.

3) Zusammensetzung ausbrechender Laven.

4) Die Folgen der Aktivität des Vulkanismus für die geografische Hülle.

Ich als Autor dieser Seminararbeit Ich möchte die Aufmerksamkeit anderer auf dieses Thema lenken, um die globale Natur dieses Prozesses, die Ursachen und Folgen der Auswirkungen des Vulkanismus auf die geografische Hülle aufzuzeigen. Es ist kein Geheimnis, dass jeder von uns gerne einmal einem ausbrechenden Vulkan nahe sein möchte, um wenigstens einmal unsere Mikroskopie im Vergleich zu den Naturgewalten der Erde zu spüren. Darüber hinaus sollten Expeditionen und Forschungen für jeden Geographen die Hauptquelle des Wissens bleiben und nicht die gesamte Vielfalt der Erde nur aus Büchern und Bildern studieren.

KAPITEL 1. ALLGEMEINE KONZEPTE ÜBER VULKANISMUS.

„Vulkanismus ist ein Phänomen, aufgrund dessen während geologische Geschichte entstanden die äußeren Hüllen der Erde - die Kruste, die Hydrosphäre und die Atmosphäre, also der Lebensraum lebender Organismen - die Biosphäre.

Diese Meinung wird von den meisten Vulkanologen geäußert, aber dies ist keineswegs die einzige Vorstellung über die Entwicklung der geografischen Hülle.

Vulkanismus umfasst alle Phänomene, die mit dem Ausbruch von Magma an die Oberfläche verbunden sind. Wenn Magma unter hohem Druck tief in der Erdkruste sitzt, bleiben alle seine gasförmigen Bestandteile in gelöstem Zustand. Wenn sich das Magma zur Oberfläche bewegt, nimmt der Druck ab, Gase beginnen freigesetzt zu werden, wodurch sich das auf die Oberfläche strömende Magma erheblich von dem ursprünglichen unterscheidet. Um diesen Unterschied hervorzuheben, wird an der Oberfläche ausgebrochenes Magma Lava genannt. Der Vorgang der Eruption wird Eruptionsaktivität genannt.

Vulkanausbrüche verlaufen je nach Zusammensetzung der Ausbruchsprodukte unterschiedlich. In einigen Fällen verlaufen Eruptionen leise, Gase werden ohne große Explosionen freigesetzt und flüssige Lava fließt frei an die Oberfläche. In anderen Fällen sind Eruptionen sehr heftig, begleitet von starken Gasexplosionen und dem Zusammendrücken oder Ausströmen von relativ zähflüssiger Lava. Die Eruptionen einiger Vulkane bestehen nur aus grandiosen Gasexplosionen, wodurch kolossale, mit Lava gesättigte Wolken aus Gas und Wasserdampf entstehen, die in große Höhen aufsteigen.

Vulkanismus ist nach modernen Vorstellungen eine äußere, sogenannte effusive Form des Magmatismus – ein Prozess, der mit der Bewegung von Magma aus dem Erdinneren an die Erdoberfläche verbunden ist. In einer Tiefe von 50 bis 350 km, in der Dicke unseres Planeten, bilden sich Taschen aus geschmolzener Materie - Magma -. In Zertrümmerungs- und Bruchgebieten der Erdkruste steigt Magma auf und ergießt sich in Form von Lava an die Oberfläche (es unterscheidet sich von Magma dadurch, dass es fast keine flüchtigen Bestandteile enthält, die sich bei Druckabfall vom Magma trennen und gehen in die Atmosphäre.

An Eruptionsstellen entstehen Lavadecken, Flüsse, Vulkanberge, die aus Lava und ihren pulverisierten Partikeln - Pyroklasten - bestehen. Je nach Gehalt der Hauptkomponente - Siliziumoxid des Magmas und der daraus gebildeten Vulkangesteine ​​- werden Vulkangesteine ​​in ultrabasische (Siliziumoxid weniger als 40%), basische (40-52%), mittlere (52-65%) ), sauer (65-75%). Das häufigste basische oder basaltische Magma.

KAPITEL 2. ARTEN VON VULKANEN, ZUSAMMENSETZUNG VON LAVA. KLASSIFIZIERUNG NACH DER ART DES AUSBRUCHS.

Die Klassifizierung von Vulkanen basiert hauptsächlich auf der Art ihrer Eruptionen und auf der Struktur vulkanischer Apparate. Und die Art des Ausbruchs wiederum wird durch die Zusammensetzung der Lava, den Grad ihrer Viskosität und Mobilität, die Temperatur und die Menge der darin enthaltenen Gase bestimmt. Bei Vulkanausbrüchen manifestieren sich drei Prozesse: 1) effusiv - das Ausströmen von Lava und ihre Ausbreitung über die Erdoberfläche; 2) explosiv (explosiv) - eine Explosion und die Freisetzung einer großen Menge pyroklastischen Materials (feste Eruptionsprodukte); 3) Extrusiv – Auspressen oder Auspressen magmatischer Materie auf die Oberfläche in flüssigem oder festem Zustand. In einer Reihe von Fällen werden gegenseitige Übergänge dieser Prozesse und ihre komplexe Kombination miteinander beobachtet. Infolgedessen sind viele Vulkane durch einen gemischten Ausbruchstyp gekennzeichnet - explosiv-effusiv, extrusiv-explosiv, und manchmal wird ein Ausbruchstyp mit der Zeit durch einen anderen ersetzt. Je nach Art des Ausbruchs wird die Komplexität und Vielfalt der vulkanischen Strukturen und Vorkommensformen von vulkanischem Material festgestellt.

Unter Vulkanausbrüchen werden unterschieden: 1) Eruptionen des zentralen Typs, 2) Risse und 3) Areale.

Vulkane des zentralen Typs.

Sie haben eine fast runde Form im Grundriss und werden durch Kegel, Schilde und Kuppeln dargestellt. An der Spitze befindet sich meist eine schüssel- oder trichterförmige Vertiefung, Krater genannt (griech. „Krater“-Schale).Von dem Krater in die Tiefen der Erdkruste führt ein magmaführender Kanal oder ein Vulkanschlot , die eine röhrenförmige Form hat, entlang der Magma aus einer tiefen Kammer an die Oberfläche steigt. Unter den Vulkanen des zentralen Typs stechen polygene Vulkane hervor, die durch wiederholte Eruptionen entstanden sind, und monogene Vulkane, die ihre Aktivität einmal gezeigt haben.

Polygene Vulkane.

Dazu gehören die meisten bekannten Vulkane der Welt. Es gibt keine einheitliche und allgemein akzeptierte Klassifizierung polygener Vulkane. Verschiedene Arten von Eruptionen werden am häufigsten mit den Namen bekannter Vulkane bezeichnet, in denen sich der eine oder andere Prozess am charakteristischsten manifestiert.

Effusive oder Lavavulkane.

Der vorherrschende Prozess in diesen Vulkanen ist Erguss oder das Ausströmen von Lava an die Oberfläche und ihre Bewegung in Form von Strömen entlang der Hänge eines Vulkanbergs. Vulkane der Hawaii-Inseln, Samoa, Island usw. können als Beispiele für diese Art der Eruption angeführt werden.

Hawaiianischer Typ.

Hawaii besteht aus den verschmolzenen Gipfeln von fünf Vulkanen, von denen vier in historischer Zeit aktiv waren. Besonders gut untersucht ist die Aktivität zweier Vulkane: Mauna Loa, der sich fast 4200 Meter über den Pazifischen Ozean erhebt, und Kilauea mit einer Höhe von über 1200 Metern.

Die Lava in diesen Vulkanen ist hauptsächlich basaltisch, leicht mobil und hat eine hohe Temperatur (etwa 12.000). Im Kratersee brodelt ständig Lava, ihr Pegel sinkt oder steigt. Bei Eruptionen steigt Lava auf, ihre Beweglichkeit nimmt zu, sie überflutet den gesamten Krater und bildet einen riesigen kochenden See. Gase werden relativ leise freigesetzt und bilden Ausbrüche über dem Krater, Lavafontänen, die sich in der Höhe von mehreren bis zu Hunderten von Metern (selten) erheben. Von Gasen aufgeschäumte Lava spritzt und verfestigt sich in Form von dünnen Glasfäden „Peles Haar“. Dann läuft der Kratersee über und Lava beginnt über seine Ränder zu fließen und in Form großer Ströme die Hänge des Vulkans hinunterzufließen.

Überschwänglich unter Wasser.

Eruptionen sind die zahlreichsten und am wenigsten untersuchten. Sie sind auch mit Riftstrukturen verbunden und zeichnen sich durch das Vorherrschen von Basaltlava aus. Am Grund des Ozeans, in einer Tiefe von 2 km oder mehr, ist der Wasserdruck so groß, dass keine Explosionen auftreten, was bedeutet, dass keine Pyroklasten auftreten. Unter Wasserdruck breitet sich selbst flüssige Basaltlava nicht weit aus und bildet kurze kuppelförmige Körper oder schmale und lange Ströme, die von der Oberfläche mit einer glasigen Kruste bedeckt sind. Kennzeichen Unterwasservulkane, die sich in großen Tiefen befinden, ist die reichliche Freisetzung von Flüssigkeiten, die große Mengen an Kupfer, Blei, Zink und anderen Nichteisenmetallen enthalten.

Gemischte explosiv-effusive (Gas-Explosiv-Lava) Vulkane.

Beispiele für solche Vulkane sind die Vulkane Italiens: Ätna - der höchste Vulkan Europas (mehr als 3263 m) auf der Insel Sizilien, Vesuv (ca. 1200 m hoch) in der Nähe von Neapel; Stromboli und Vulcano aus der Gruppe der Äolischen Inseln in der Straße von Messina. Diese Kategorie umfasst viele Vulkane von Kamtschatka, den Kurilen und den japanischen Inseln sowie den westlichen Teil des Mobilgürtels der Kordilleren. Die Laven dieser Vulkane sind unterschiedlich - von basisch (Basalt), Andesit-Basalt, andesitisch bis sauer (liparitisch). Unter ihnen werden mehrere Typen bedingt unterschieden.

Strombolianischer Typ.

Es ist typisch für den Vulkan Stromboli, der sich im Mittelmeer bis zu einer Höhe von 900 m erhebt. Die Lava dieses Vulkans ist hauptsächlich basaltischer Zusammensetzung, aber niedrigerer Temperatur (1000-1100) als die Lava der Vulkane der Hawaii-Inseln , daher ist es weniger mobil und mit Gasen gesättigt. Eruptionen treten rhythmisch in bestimmten kurzen Abständen auf - von wenigen Minuten bis zu einer Stunde. Gasexplosionen stoßen heiße Lava in relativ geringer Höhe aus, die dann in Form von spiralförmig gekräuselten Bomben und Schlacke (poröse, sprudelnde Lavastücke) auf die Hänge des Vulkans fällt. Charakteristischerweise wird sehr wenig Asche emittiert. Der kegelförmige Vulkanapparat besteht aus Schichten von Schlacke und erhärteter Lava. Ein so berühmter Vulkan wie Izalco gehört zum selben Typ.

Ethno-vesuvianischer (vulkanischer) Typ.

Vulkane sind explosiv (gasexplosiv) und extrusiv-explosiv.

Diese Kategorie umfasst viele Vulkane, bei denen große gasexplosive Prozesse mit Freisetzung einer großen Menge fester Eruptionsprodukte, fast ohne Lavaaustritt (oder in begrenzten Größen) vorherrschen. Diese Art des Ausbruchs hängt mit der Zusammensetzung der Laven, ihrer Viskosität, relativ geringen Mobilität und hohen Sättigung mit Gasen zusammen. In einer Reihe von Vulkanen werden gleichzeitig gasexplosive und extrusive Prozesse beobachtet, die sich im Herauspressen von zähflüssiger Lava und der Bildung von Kuppeln und Obelisken äußern, die über dem Krater aufragen.

Peleianischer Typ.

Besonders deutlich manifestiert sich der Vulkan Mont Pele in etwa. Martinique ist Teil der Kleinen Antillen. Die Lava dieses Vulkans ist überwiegend mittelflüssig, andesitisch, hochviskos und mit Gasen gesättigt. Beim Erstarren bildet es im Krater des Vulkans einen festen Pfropfen, der den freien Austritt von Gas verhindert, das sich darunter ansammelt und sehr hohe Drücke erzeugt. Lava wird in Form von Obelisken, Kuppeln herausgepresst. Eruptionen treten als heftige Explosionen auf. Es gibt riesige Gaswolken, die mit Lava übersättigt sind. Diese heißen (mit Temperaturen über 700-800) Gas-Asche-Lawinen steigen nicht hoch, sondern rollen mit hoher Geschwindigkeit die Hänge des Vulkans hinunter und zerstören alles Leben auf ihrem Weg.

Krakatau-Typ.

Es zeichnet sich durch den Namen des Vulkans Krakatau aus, der sich in der Sundastraße zwischen Java und Sumatra befindet. Diese Insel bestand aus drei verschmolzenen Vulkankegeln. Der älteste von ihnen, Rakata, besteht aus Basalten, und die anderen beiden, jüngeren, sind Andesiten. Diese drei verschmolzenen Vulkane befinden sich in einer uralten riesigen Unterwasser-Caldera, die in prähistorischen Zeiten entstanden ist. Bis 1883 zeigte Krakatau 20 Jahre lang keine aktive Aktivität. 1883 kam es zu einer der größten katastrophalen Eruptionen. Es begann im Mai mit Explosionen von mäßiger Stärke, die nach einigen Unterbrechungen im Juni, Juli, August mit allmählich zunehmender Intensität wieder aufgenommen wurden. Am 26. August gab es zwei große Explosionen. Am Morgen des 27. August gab es eine riesige Explosion, die in Australien und auf den Inseln im westlichen Indischen Ozean in einer Entfernung von 4000 bis 5000 km zu hören war. Eine weißglühende Gasaschewolke stieg bis zu einer Höhe von etwa 80 km auf. Riesige Wellen mit einer Höhe von bis zu 30 m, die durch die Explosion und das Schütteln der Erde entstanden sind, sogenannte Tsunamis, verursachten große Zerstörungen auf den angrenzenden Inseln Indonesiens und spülten etwa 36.000 Menschen von den Küsten von Java und Sumatra weg. An manchen Orten waren Zerstörungen und Menschenopfer mit einer Druckwelle von enormer Kraft verbunden.

Katmai-Typ.

Es zeichnet sich durch den Namen eines der großen Vulkane in Alaska aus, an dessen Basis 1912 eine große gasexplosive Eruption und ein gerichteter Auswurf von Lawinen oder Strömen eines heißen Gas-Pyroklastik-Gemisches auftraten eine saure, rhyolithische oder Andesit-Rhyolith-Zusammensetzung. Dieses heiße Gas-Asche-Gemisch füllte ein tiefes Tal nordwestlich des Fußes des Mount Katmai über 23 km. Anstelle des ehemaligen Tals wurde eine flache Ebene von etwa 4 km Breite gebildet. Aus dem Fluss, der es füllte, wurden viele Jahre lang Massenfreisetzungen von Hochtemperatur-Fumarolen beobachtet, was als Grundlage für die Bezeichnung „Tal der zehntausend Rauche“ diente.

Monogene Vulkane.

Maar-Typ.

Dieser Typ kombiniert nur einmal ausgebrochene Vulkane, jetzt erloschene explosive Vulkane. Im Relief werden sie durch flache, untertassenförmige Becken dargestellt, die von niedrigen Wällen eingerahmt sind. Die Schwellen enthalten sowohl vulkanische Schlacke als auch Fragmente von nicht vulkanischem Gestein, aus denen dieses Gebiet besteht. Der Krater hat im Vertikalschnitt die Form eines Trichters, der im unteren Teil mit einem röhrenförmigen Schlot oder Explosionsrohr verbunden ist. Dazu gehören Vulkane des zentralen Typs, die während einer einzigen Eruption entstanden sind. Dies sind gasexplosive Eruptionen, manchmal begleitet von effusiven oder extrusiven Prozessen. Dadurch bilden sich an der Oberfläche kleine Schlacke- oder Schlacke-Lava-Kegel (mit einer Höhe von mehreren zehn bis einigen hundert Metern) mit einer untertassen- oder schüsselförmigen Kratervertiefung. Solche zahlreichen monogenen Vulkane werden in großer Zahl an den Hängen oder am Fuß großer polygener Vulkane beobachtet. Zu den monogenen Formen gehören auch Sprengstofftrichter mit einem rohrartigen Einlasskanal (Vent). Sie werden durch eine einzige Gasexplosion von großer Kraft gebildet. Diamantpfeifen gehören zu einer besonderen Kategorie. Explosionsrohre sind in Südafrika weithin als Diatreme bekannt (griechisch „dia“ – durch, „trema“ – Loch, Loch). Ihr Durchmesser reicht von 25 bis 800 Metern, sie sind gefüllt mit einer Art Brekzien-Vulkangestein namens Kimberlit (nach der Stadt Kimberley in Südafrika). Dieses Gestein enthält ultramafische Gesteine ​​- granathaltige Peridotite (Pyrope ist ein Diamantsatellit), die für den oberen Erdmantel charakteristisch sind. Dies weist auf die Bildung von Magma unter der Oberfläche und seinen schnellen Aufstieg an die Oberfläche hin, begleitet von Gasexplosionen.

Spaltenausbrüche.

Sie sind auf große Verwerfungen und Risse in der Erdkruste beschränkt, die die Rolle von Magmakanälen spielen. Die Eruption, insbesondere in den frühen Phasen, kann entlang der gesamten Spalte oder einzelner Abschnitte ihrer Abschnitte auftreten. Anschließend erscheinen entlang der Verwerfungslinie oder des Risses Gruppen zusammenhängender Vulkanzentren. Die ausgebrochene Hauptlava bildet nach dem Erstarren Basaltdecken unterschiedlicher Größe mit einer nahezu horizontalen Oberfläche. In historischer Zeit wurden solche mächtigen Spaltenausbrüche von Basaltlava in Island beobachtet. Spaltenausbrüche sind an den Hängen großer Vulkane weit verbreitet. O niedrigere sind offensichtlich in den Verwerfungen des Ostpazifischen Rückens und in anderen beweglichen Zonen des Weltozeans weit entwickelt. Besonders bedeutsame Spaltenausbrüche waren in vergangenen geologischen Perioden, als sich mächtige Lavadecken bildeten.

Areale Art der Eruption.

Dieser Typ umfasst massive Eruptionen von zahlreichen eng beieinander liegenden Vulkanen des zentralen Typs. Sie sind oft auf kleine Spalten oder Knoten ihrer Schnittpunkte beschränkt.Im Prozess der Eruption sterben einige Zentren ab, während andere entstehen. Die flächenhafte Eruption erfasst manchmal weite Bereiche, in denen die Produkte der Eruption verschmelzen und kontinuierliche Abdeckungen bilden.

KAPITEL 3. GEOGRAPHISCHE VERTEILUNG DER VULKANE.

Gegenwärtig gibt es auf der Erde mehrere tausend erloschene und aktive Vulkane, und unter den erloschenen Vulkanen haben viele ihre Aktivität vor Zehn- und Hunderttausenden von Jahren und in einigen Fällen vor Millionen von Jahren (in der Neogen- und Quartärzeit) eingestellt. einige vor relativ kurzer Zeit. Laut W.I. Vlodavets, die Gesamtzahl der aktiven Vulkane (seit 1500 v. Chr.) Beträgt 817, einschließlich der Vulkane des Solfatarischen Stadiums (201) .

In der geographischen Verbreitung von Vulkanen zeichnet sich eine gewisse Regelmäßigkeit ab, die mit der jüngeren Entwicklungsgeschichte der Erdkruste zusammenhängt. Auf den Kontinenten befinden sich Vulkane hauptsächlich in ihren Randbereichen, an den Küsten der Ozeane und Meere, innerhalb der Grenzen junger tektonisch beweglicher Gebirgsstrukturen. Vulkane sind besonders stark in den Übergangszonen von den Kontinenten zu den Ozeanen entwickelt - innerhalb der an Tiefseegräben angrenzenden Inselbögen. In den Ozeanen sind viele Vulkane auf mittelozeanische Unterwasserkämme beschränkt. Die Hauptregelmäßigkeit der Verbreitung von Vulkanen besteht also darin, dass sie nur auf bewegliche Zonen der Erdkruste beschränkt sind. Die Lage von Vulkanen innerhalb dieser Zonen hängt eng mit tiefen Verwerfungen zusammen, die die subkrustalen Regionen erreichen. So sind in Inselbögen (Japanisch, Kuril-Kamtschatka, Aleuten und andere) Vulkane in Ketten entlang von Verwerfungslinien verteilt, hauptsächlich Längs- und Querverwerfungen. Einige der Vulkane befinden sich auch in älteren Massiven, die im letzten Faltungsstadium durch die Bildung junger tiefer Verwerfungen verjüngt wurden.

Die pazifische Zone ist durch die größte Entwicklung des modernen Vulkanismus gekennzeichnet. Innerhalb seiner Grenzen werden zwei Subzonen unterschieden: die Subzone der Randteile der Kontinente und Inselbögen, dargestellt durch einen Ring von Vulkanen, die den Pazifischen Ozean umgeben, und die Subzone des eigentlichen Pazifiks mit Vulkanen am Grund des Pazifischen Ozeans. Gleichzeitig wird in der ersten Subzone hauptsächlich andesitische Lava und in der zweiten basaltische Lava ausgebrochen.

Die erste Subzone verläuft durch Kamtschatka, wo sich etwa 129 Vulkane konzentrieren, von denen 28 ausgestellt sind moderne Tätigkeiten. Unter ihnen sind die größten Klyuchevskoy, Karymsky Shiveluch, Bezymyanny, Tolbachik, Avachinsky usw. Von Kamtschatka erstreckt sich dieser Vulkanstreifen bis zu den Kurilen, wo 40 aktive Vulkane bekannt sind, darunter der mächtige Alaid. Südlich der Kurilen liegen die japanischen Inseln, auf denen es etwa 184 Vulkane gibt, von denen mehr als 55 in historischer Zeit aktiv waren. Unter ihnen sind Bandai und der majestätische Fujiyama. Weiter geht die vulkanische Subzone durch die Inseln Taiwan, Neubritannien, Solomon, Neue Hebriden, Neuseeland und geht dann in die Antarktis über, wo sie etwa weitergeht. Ross wird von vier jungen Vulkanen dominiert. Die bekanntesten davon sind Erebus, der 1841 und 1968 in Betrieb war, und Terror mit Seitenkratern.

Der beschriebene Vulkanstreifen geht weiter bis zum Unterwasserkamm der Südlichen Antillen (untergetauchte Fortsetzung der Anden), der sich nach Osten verlängert und von einer Inselkette begleitet wird: Südshetland, Südorkney, Südsandwich, Südgeorgien. Weiter geht es entlang der Küste Südamerikas. Entlang der Westküste erheben sich hohe junge Berge - die Anden, auf die sich zahlreiche Vulkane beschränken, die linear entlang tiefer Verwerfungen angeordnet sind. Insgesamt gibt es in den Anden mehrere hundert Vulkane, von denen viele derzeit aktiv sind oder in der jüngeren Vergangenheit aktiv waren und einige große Höhen erreichen (Aconcagua -7035 m, Tupungata -6700 m).

Die intensivste vulkanische Aktivität wird in den jungen Strukturen Mittelamerikas (Mexiko, Guatemala, El Salvador, Honduras, Costa Rica, Panama) beobachtet. Die größten jungen Vulkane sind hier bekannt: Popocatepel, Orizaba, sowie Izalco, der aufgrund ständiger Eruptionen als Leuchtturm des Pazifischen Ozeans bezeichnet wird. Diese aktive Vulkanzone grenzt an den Vulkanbogen der Kleinen Antillen des Atlantischen Ozeans, wo sich insbesondere der berühmte Vulkan Mont Pele (auf der Insel Martinique) befindet.

Es gibt derzeit nicht so viele aktive Vulkane in den Kordilleren Nordamerikas (etwa 12). Das Vorhandensein mächtiger Lavaströme und -abdeckungen sowie zerstörter Kegel zeugt jedoch von der früheren aktiven vulkanischen Aktivität. Geschlossen wird der pazifische Ring von den Vulkanen Alaskas mit dem berühmten Katmai-Vulkan und zahlreichen Vulkanen der Aleuten.

Die zweite Subzone ist die Pazifikregion selbst. Hinter letzten Jahren Am Grund des Pazifischen Ozeans wurden Unterwasserkämme und eine große Anzahl tiefer Verwerfungen entdeckt, mit denen zahlreiche Vulkane verbunden sind, die manchmal in Form von Inseln hervorstehen, manchmal unter dem Meeresspiegel liegen. Die meisten pazifischen Inseln verdanken ihren Ursprung Vulkanen. Unter ihnen sind die Vulkane der Hawaii-Inseln am besten untersucht. Laut G. Menard gibt es am Grund des Pazifischen Ozeans etwa 10.000 Unterwasservulkane, die sich 1 km darüber erheben. und mehr.

Mittelmeer-Indonesische Zone

Diese Zone des aktiven modernen Vulkanismus ist ebenfalls in zwei Unterzonen unterteilt: Mittelmeer, Indonesisch.

Die indonesische Subzone ist durch eine viel größere vulkanische Aktivität gekennzeichnet. Dies sind typische Inselbögen, ähnlich den japanischen, kurilischen und aleutenischen Bögen, begrenzt durch Verwerfungen und Tiefwassersenken. Hier konzentrieren sich sehr viele aktive, gedämpfte und erloschene Vulkane. Nur auf ca. Auf Java und den vier östlich gelegenen Inseln gibt es 90 Vulkane, und Dutzende von Vulkanen sind erloschen oder im Begriff zu verblassen. Auf diese Zone beschränkt sich der beschriebene Krakatau-Vulkan, dessen Eruptionen sich durch ungewöhnlich grandiose Explosionen auszeichnen. Im Osten verschmilzt die indonesische Subzone mit dem Pazifik.

Zwischen den aktiven vulkanischen Subzonen des Mittelmeers und Indonesiens gibt es eine Reihe erloschener Vulkane in den Gebirgsstrukturen im Landesinneren. Dazu gehören die erloschenen Vulkane Kleinasiens, die größten von ihnen sind Erjiyes und andere; im Süden, in der Türkei, erhebt sich im Kaukasus der Große und der Kleine Ararat - der zweiköpfige Elbrus, Kazbek, um den sich heiße Quellen befinden. Außerdem gibt es im Elbrus-Kamm einen Vulkan namens Damavend und andere.

.Atlantische Zone.

Innerhalb des Atlantischen Ozeans wirkt sich die moderne vulkanische Aktivität mit Ausnahme der oben genannten Inselbögen der Antillen und der Region des Golfs von Guinea nicht auf die Kontinente aus. Vulkane sind hauptsächlich auf den Mittelatlantischen Rücken und seine Seitenarme beschränkt. Einige der großen Inseln in ihnen sind vulkanisch. Im Norden beginnt etwa eine Reihe von Vulkanen des Atlantischen Ozeans. Jan Mayen. Süd liegt ca. Island, das eine große Anzahl aktiver Vulkane hat und wo vor relativ kurzer Zeit Spaltenausbrüche der Hauptlava aufgetreten sind. 1973 kam es im Laufe von sechs Monaten zu einem großen Ausbruch des Helgafel, in dessen Folge eine dicke Schicht Vulkanasche die Straßen und Häuser von Vestmannaeyjar bedeckte. Im Süden liegen die Vulkane der Azoren, die Ascension-Inseln, Asuncien, Tristan da Cunha, Gough und so weiter. Bouvet.

Abseits stehen die vulkanischen Inseln der Kanaren, Kap Verde, St. Helena, die sich im östlichen Teil des Atlantiks außerhalb des Mittelrückens nahe der Küste Afrikas befinden. Auf den Kanarischen Inseln gibt es eine hohe Intensität vulkanischer Prozesse. Am Grund des Atlantischen Ozeans gibt es auch viele Unterwasser-Vulkanberge und -hügel.

Zone des Indischen Ozeans.

BEIM Indischer Ozean Unterwasserkämme und tiefe Verwerfungen werden ebenfalls entwickelt. Es gibt viele erloschene Vulkane, was auf eine relativ junge vulkanische Aktivität hinweist. Viele der um die Antarktis verstreuten Inseln scheinen ebenfalls vulkanischen Ursprungs zu sein. Moderne aktive Vulkane befinden sich in der Nähe von Madagaskar, auf den Komoren, etwa. Mauritius und Réunion. Im Süden sind Vulkane auf den Inseln Kerguelen und Crozet bekannt. Kürzlich erloschene Vulkankegel werden in Madagaskar gefunden.

Vulkane der zentralen Teile der Kontinente

Sie sind relativ selten. Die auffälligste Manifestation des modernen Vulkanismus war in Afrika. In der an den Golf von Guinea angrenzenden Gegend erhebt sich ein großer Stratovulkan Kamerun, dessen letzter Ausbruch 1959 stattfand. In der Sahara, auf dem vulkanischen Hochland von Tibesti, gibt es Vulkane mit riesigen Calderas (13-14 km), in denen es gibt sind mehrere Kegel und Aufschlüsse von vulkanischen Gasen und heißen Quellen. BEIM Ostafrika Es gibt ein bekanntes System tiefer Verwerfungen (Riftstruktur), das sich über 3,5 Tausend km von der Mündung des Sambesi im Süden bis nach Somalia im Norden erstreckt und mit dem vulkanische Aktivität verbunden ist. Unter den zahlreichen erloschenen Vulkanen befinden sich aktive Vulkane im Virunga-Gebirge (Kivu-See-Region). Besonders berühmt sind Vulkane in Tansania und Kenia. Hier sind die aktiven großen Vulkane Afrikas: Meru mit Caldera und Somma; Kilimanjaro, dessen Kegel eine Höhe von 5895 m erreicht (der höchste Punkt Afrikas); Kenia östlich des Sees. Viktoria. Parallel zum Roten Meer und direkt im Meer selbst liegen mehrere aktive Vulkane. Was das Meer selbst betrifft, kommt in seinen Verwerfungen Basaltlava an die Oberfläche, was ein Zeichen für die bereits ozeanische Kruste ist, die sich hier bereits gebildet hat.

In Westeuropa gibt es keine aktiven Vulkane. In vielen Ländern Westeuropas gibt es erloschene Vulkane - in Frankreich, im Rheingebiet Deutschlands und in anderen Ländern. In einigen Fällen werden Mineralquellen mit ihnen in Verbindung gebracht.

KAPITEL 4. POSTVULKANISCHE PHÄNOMENE

Während der Abschwächung der vulkanischen Aktivität werden für lange Zeit eine Reihe charakteristischer Phänomene beobachtet, die auf aktive Prozesse hindeuten, die sich in der Tiefe fortsetzen. Dazu gehören die Freisetzung von Gasen (Fumarolen), Geysire, Schlammvulkane, Thermalbäder.

Fumarolen (vulkanische Gase).

Nach Vulkanausbrüchen werden lange Zeit gasförmige Produkte aus den Kratern selbst, aus verschiedenen Rissen, aus heißen Tuff-Lava-Strömen und -Kegeln emittiert. Die Zusammensetzung postvulkanischer Gase enthält die gleichen Gase der Gruppe Halogenide, Schwefel, Kohlenstoff, Wasserdampf und andere, die bei Vulkanausbrüchen freigesetzt werden. Es ist jedoch unmöglich, ein einziges Schema für die Zusammensetzung von Gasen für alle Vulkane zu skizzieren. So gibt es in Alaska Tausende von Gasdüsen mit einer Temperatur von 600-650, die eine große Menge Halogenide (HCl und HF), Borsäure, Schwefelwasserstoff und Kohlendioxid enthalten. Ein etwas anderes Bild zeigt sich in der Region der berühmten Phlegräischen Felder in Italien, westlich von Neapel, wo es viele vulkanische Krater und kleine Kegel gibt, die seit Jahrtausenden ausschließlich von solarer Aktivität geprägt sind. In anderen Fällen dominiert Kohlendioxid.

Geysire.

Geysire betreiben regelmäßig Dampf-Wasser-Brunnen. Ihren Ruhm und Namen erlangten sie in Island, wo sie zum ersten Mal beobachtet wurden. Neben Island sind Geysire im Yellowstone Park in den USA, in Neuseeland und in Kamtschatka weit verbreitet. Jeder Geysir ist normalerweise mit einem runden Loch oder Greif verbunden. Griffins gibt es in verschiedenen Größen. In der Tiefe geht dieser Kanal anscheinend in tektonische Risse über. Der gesamte Kanal ist mit überhitztem Grundwasser gefüllt. Seine Temperatur im Greif kann 90-98 Grad betragen, während sie in den Tiefen des Kanals viel höher ist und 125-150 Grad erreicht. und mehr. In einem bestimmten Moment beginnt in der Tiefe eine intensive Verdampfung, wodurch die Wassersäule im Greif steigt. In diesem Fall befindet sich jedes Wasserteilchen in einer Zone mit niedrigerem Druck, das Sieden und der Ausbruch von Wasser und Dampf beginnen. Nach dem Ausbruch wird der Kanal allmählich mit Grundwasser gefüllt, teilweise mit Wasser, das während des Ausbruchs ausgestoßen wurde und in den Greif zurückfließt; für einige Zeit stellt sich ein Gleichgewicht ein, dessen Verletzung zu einem neuen Dampf-Wasser-Ausbruch führt. Die Höhe des Brunnens hängt von der Größe des Geysirs ab. In einem der großen Geysire im Yellowstone Park erreichte die Höhe der Wasser- und Dampffontäne 40 m.

Schlammvulkane (Salses).

Sie werden manchmal in denselben Gebieten wie Geysire gefunden (Kamtschatka, Java, Sizilien usw.). Heißer Wasserdampf und Gase brechen durch Risse an die Oberfläche, werden ausgestoßen und bilden kleine Austrittslöcher mit einem Durchmesser von einigen zehn Zentimetern bis zu einem Meter oder mehr. Diese Löcher sind mit Schlamm gefüllt, der eine Mischung aus Gasdämpfen mit Grundwasser und losen Vulkanprodukten ist und dadurch gekennzeichnet ist hohe Temperatur(bis 80-90 0) So entstehen Schlammvulkane. Die Dichte oder Konsistenz des Schlamms bestimmt die Art seiner Aktivität und Struktur. Bei relativ flüssigem Schlamm verursachen Dampf- und Gasemissionen darin Spritzer, der Schlamm breitet sich frei aus und gleichzeitig entsteht ein Kegel mit einem Krater an der Spitze von nicht mehr als 1-1,5 m, der vollständig aus Schlamm besteht. In Schlammvulkanen vulkanischer Regionen werden neben Wasserdampf Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff freigesetzt.

„Abhängig von den Ursachen des Auftretens können Schlammvulkane unterteilt werden in: 1) verbunden mit der Freisetzung brennbarer Gase; 2) beschränkt auf Gebiete mit magmatischem Vulkanismus und verursacht durch Emissionen magmatischer Gase.“ . Dazu gehören die Schlammvulkane Apsheron und Taman.

FAZIT.

Moderne aktive Vulkane stellen eine anschauliche Manifestation endogener Prozesse dar, die der direkten Beobachtung zugänglich sind und eine große Rolle bei der Entwicklung der geografischen Wissenschaft spielten.Das Studium des Vulkanismus ist jedoch nicht nur von kognitiver Bedeutung. Aktive Vulkane stellen zusammen mit Erdbeben eine enorme Gefahr für nahe gelegene Siedlungen dar. Die Momente ihrer Eruptionen bringen oft irreparable Naturkatastrophen, die sich nicht nur in enormen materiellen Schäden, sondern manchmal auch im Massensterben der Bevölkerung äußern. Gut bekannt ist zum Beispiel der Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 n. Chr., der die Städte Herculaneum, Pompeji und Stabia sowie eine Reihe von Dörfern an den Hängen und am Fuß des Vulkans zerstörte. Mehrere tausend Menschen starben infolge dieses Ausbruchs.

Daher sind moderne aktive Vulkane, die durch intensive Zyklen heftiger Eruptionsaktivität gekennzeichnet sind und im Gegensatz zu ihren alten und erloschenen Gegenstücken Objekte für vulkanische Forschungsbeobachtungen darstellen, die günstigsten, wenn auch alles andere als sicher.

Um nicht den Eindruck zu erwecken, dass vulkanische Aktivitäten nur Katastrophen bringen, soll hier eine kurze Information über einige nützliche Aspekte gegeben werden.

Riesige Auswurfmassen von Vulkanasche erneuern den Boden und machen ihn fruchtbarer.

Wasserdampf und -gase, die in Vulkangebieten freigesetzt werden, Dampf-Wasser-Gemische und heiße Quellen sind zu Quellen geothermischer Energie geworden.

Viele sind mit vulkanischer Aktivität verbunden. Mineralquellen die für balneologische Zwecke verwendet werden.

Produkte direkter vulkanischer Aktivität - einzelne Laven, Bimsstein, Perlit usw. werden in der Bau- und Chemieindustrie verwendet. Die Bildung einiger Mineralien wie Schwefel, Zinnober und einer Reihe anderer ist mit Fumarole und hydrothermaler Aktivität verbunden. Vulkanische Produkte von Unterwasserausbrüchen sind Quellen für die Ansammlung von Mineralien wie Eisen, Mangan, Phosphor usw.

Und ich möchte auch sagen, dass der Vulkanismus als Prozess noch nicht vollständig untersucht wurde und dass die Menschheit neben dem Vulkanismus noch viele ungelöste Rätsel hat und jemand sie lösen muss.

Und das Studium der modernen vulkanischen Aktivität ist von großer theoretischer Bedeutung, da es hilft, die Prozesse und Phänomene zu verstehen, die in der Antike auf der Erde stattfanden.

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Magmatismus ist eine Reihe von Prozessen und Phänomenen, die mit der Aktivität von Magma verbunden sind. Magma ist eine feurig-flüssige natürliche meist silikatische Schmelze angereichert mit flüchtigen Bestandteilen (H 2 O, CO 2 , CO, H 2 S etc.). Silikatische und nicht silikatische Magmen sind selten. Die Kristallisation von Magma führt zur Bildung von magmatischen (eruptiven) Gesteinen.

Die Bildung magmatischer Schmelzen erfolgt durch das Aufschmelzen lokaler Bereiche des Mantels oder der Erdkruste. Die meisten Schmelzzentren befinden sich in relativ geringen Tiefen im Bereich von 15 bis 250 km.

Es gibt mehrere Gründe für das Schmelzen. Der erste Grund hängt mit dem raschen Aufstieg heißer plastischer Tiefenmaterie von der Region des Hochs in die Region des Höheren zusammen niedrige Drücke. Eine Druckabnahme (ohne signifikante Temperaturänderung) führt zum Einsetzen des Schmelzens. Der zweite Grund hängt mit dem Temperaturanstieg zusammen (ohne Druckänderung). Der Grund für die Erwärmung von Gesteinen ist normalerweise das Eindringen heißer Magmen und die damit einhergehende Flüssigkeitsströmung. Der dritte Grund hängt mit der Austrocknung von Mineralien in den tiefen Zonen der Erdkruste zusammen. Wasser, das während der Zersetzung von Mineralien freigesetzt wird, reduziert stark (um zehn bis hundert Grad) die Temperatur des Beginns des Schmelzens von Gesteinen. Somit beginnt das Schmelzen aufgrund des Auftretens von freiem Wasser im System.

Die drei betrachteten Mechanismen der Schmelzerzeugung werden oft kombiniert: 1) Der Aufstieg asthenosphärischer Materie in den Bereich des niedrigen Drucks führt zum Beginn ihres Schmelzens - 2) das gebildete Magma dringt in den lithosphärischen Mantel und die untere Kruste ein, was zu führt teilweises Aufschmelzen der Gesteine, aus denen sie bestehen - 3) das Aufsteigen von Schmelzen in weniger tiefe Zonen der Kruste, wo hydroxylhaltige Mineralien (Glimmer, Amphibole) vorhanden sind, führt wiederum zum Aufschmelzen von Gesteinen während der Freisetzung aus Wasser.

In Bezug auf die Mechanismen der Schmelzbildung ist zu beachten, dass in den meisten Fällen kein vollständiges, sondern nur ein teilweises Schmelzen des Substrats (schmelzende Gesteine) auftritt. Das entstehende Schmelzzentrum ist ein festes Gestein, das von mit Schmelze gefüllten Kapillaren durchdrungen ist. Die weitere Entwicklung der Kammer ist entweder mit dem Herauspressen dieser Schmelze oder mit einer Vergrößerung ihres Volumens verbunden, was zur Bildung eines "magmatischen Breies" führt - Magma, das mit feuerfesten Kristallen gesättigt ist. Bei Erreichen von 30-40 Vol.-% der Schmelze nimmt diese Mischung die Eigenschaften einer Flüssigkeit an und wird in den Bereich niedrigerer Drücke ausgepreßt.

Die Beweglichkeit von Magma wird durch seine Viskosität bestimmt, die von der chemischen Zusammensetzung und der Temperatur abhängt. Die niedrigste Viskosität besitzen tiefe Mantelmagmen, die eine hohe Temperatur haben (bis zu 1600-1800 0 C zum Zeitpunkt der Entstehung) und wenig Kieselsäure (SiO 2 ) enthalten. Die höchste Viskosität haben Magmen, die durch das Schmelzen des Materials der oberen kontinentalen Kruste während der Dehydratisierung von Mineralien entstanden sind: Sie werden bei einer Temperatur von 700-600 0 C gebildet und sind maximal mit Kieselsäure gesättigt.

Die aus den intergranularen Poren herausgepresste Schmelze wird mit einer Rate von mehreren Zentimetern bis zu mehreren Metern pro Jahr nach oben gefiltert. Wenn große Magmamengen entlang von Rissen und Verwerfungen eingeführt werden, ist die Geschwindigkeit ihres Aufstiegs viel höher. Berechnungen zufolge erreichte die Aufstiegsgeschwindigkeit einiger ultrabasischer Magmen (deren Erguss auf der Oberfläche zur Bildung von seltenen effusiven ultrabasischen Gesteinen - Komatiiten führte) 1-10 m/s.

Muster der Magmaentwicklung und Bildung von magmatischen Gesteinen

Die Zusammensetzung und Eigenschaften von Gesteinen, die aus Magma gebildet werden, werden durch eine Kombination der folgenden Faktoren bestimmt: die anfängliche Zusammensetzung von Magma, die Prozesse seiner Entwicklung und die Kristallisationsbedingungen. Alle Eruptivgesteine ​​werden nach Kieselsäure in 6 Ordnungen eingeteilt:

Magmatische Schmelzen stammen aus dem Erdmantel oder entstehen durch das Schmelzen von Gesteinen in der Erdkruste. Die chemische Zusammensetzung von Mantel und Kruste ist bekanntlich unterschiedlich, was in erster Linie die Unterschiede in der Zusammensetzung der Magmen bestimmt. Magmen, die aus dem Schmelzen von Mantelgesteinen entstehen, sind wie diese Gesteine ​​​​mit basischen Oxiden angereichert - FeO, MgO, CaO, daher haben solche Magmen eine ultrabasische und basische Zusammensetzung. Während ihrer Kristallisation werden ultrabasische bzw. basische Eruptivgesteine ​​gebildet. Magmen, die aus dem Schmelzen von Krustengesteinen entstehen, die an basischen Oxiden verarmt, aber stark an Kieselerde (einem typischen sauren Oxid) angereichert sind, haben eine saure Zusammensetzung; Während ihrer Kristallisation bilden sich saure Gesteine.

Allerdings unterliegen primäre Magmen im Laufe der Evolution häufig signifikanten Veränderungen in der Zusammensetzung, die mit den Prozessen der Kristallisationsdifferenzierung, -segregation und -hybridisierung verbunden sind, was zu einer Vielzahl von magmatischen Gesteinen führt.

Kristallisationsdifferenzierung. Bekanntlich kristallisieren nach der Bowen-Reihe nicht alle Mineralien gleichzeitig - Olivine und Pyroxene trennen sich als erste aus der Schmelze. Da sie eine höhere Dichte als die Restschmelze haben, setzen sie sich bei nicht zu hoher Viskosität des Magmas am Boden der Magmakammer ab, was ihre weitere Reaktion mit der Schmelze verhindert. In diesem Fall unterscheidet sich die Restschmelze in ihrer chemischen Zusammensetzung von der ursprünglichen (weil einige der Elemente Teil der Mineralien geworden sind) und wird mit flüchtigen Bestandteilen angereichert (sie gehören nicht zu den Mineralien der frühen Kristallisation). Folglich bilden die Mineralien der frühen Kristallisation in diesem Fall ein Gestein, und das verbleibende Magma bildet andere Gesteine ​​unterschiedlicher Zusammensetzung. Prozesse der Kristallisationsdifferenzierung sind typisch für basische Schmelzen; Die Ausfällung femischer Mineralien führt zu einer Schichtung in der Magmakammer: Ihr unterer Teil nimmt eine ultramafische Zusammensetzung an, während ihr oberer Teil eine basische Zusammensetzung annimmt. Unter günstigen Bedingungen kann die Differenzierung zur Freisetzung eines kleinen Volumens felsischer Schmelze aus dem primären mafischen Magma führen (das am Beispiel der gefrorenen Lavaseen von Alae auf den Hawaii-Inseln und Vulkanen in Island untersucht wurde).

Abgrenzung ist ein Prozess der Trennung von Magma unter Temperaturabnahme in zwei nicht mischbare Schmelzen mit unterschiedlicher chemischer Zusammensetzung (in der Gesamtansicht der Verlauf dieses Prozesses kann als Prozess der Trennung von Wasser und Öl aus ihrem Gemisch dargestellt werden). Dementsprechend kristallisieren aus den abgetrennten Magmen Gesteine ​​unterschiedlicher Zusammensetzung.

Hybridismus ("hybrida" - eine Mischung) ist der Prozess der Vermischung von Magmen unterschiedlicher Zusammensetzung oder Assimilation von Wirtsgesteinen durch Magma. Durch die Interaktion mit Wirtsgesteinen unterschiedlicher Zusammensetzung, das Einfangen und Verarbeiten ihrer Fragmente wird die magmatische Schmelze mit neuen Komponenten angereichert. Mit dem Begriff wird der Vorgang des Aufschmelzens oder vollständigen Aufnehmens von Fremdmaterial durch Magma bezeichnet Assimilation ("assimillato" - Anpassung). Zum Beispiel erzeugt die Wechselwirkung von mafischen Magmen mit felsischen Wandgesteinen Hybridgesteine ​​​​mit intermediärer Zusammensetzung. Oder umgekehrt kann das Eindringen von Kieselmagmen in basisch oxidreiche Gesteine ​​auch zur Bildung von Zwischengesteinen führen.

Es ist auch zu berücksichtigen, dass während der Entwicklung der Schmelze die oben genannten Prozesse kombiniert werden können.

Außerdem, Aus derselben chemischen Zusammensetzung von Magma können sich verschiedene Gesteine ​​bilden. Es ist verbunden mit verschiedene Bedingungen Kristallisation von Magma und vor allem mit Tiefe.

Entsprechend den Bedingungen der Formationstiefe (oder auf der Grundlage der Fazies) werden Eruptivgesteine ​​​​in intrusive oder tiefe und effusive oder eruptierte Gesteine ​​​​unterteilt. aufdringliche Felsen werden während der Kristallisation magmatischer Schmelze in einer Tiefe in Gesteinsschichten gebildet; Je nach Entstehungstiefe werden sie in zwei Fazies unterteilt: 1) Abgrundgestein in beträchtlicher Tiefe (mehrere km) gebildet, und 2) hypabyssal, die in relativ geringer Tiefe (ca. 1-3 km) entstanden sind. ausschweifende Felsen entstehen durch die Erstarrung von Lava, die auf die Oberfläche oder den Grund der Ozeane gegossen wird.

So werden folgende Hauptfazies unterschieden: abgrundtief, hypabyssal und effusiv. Neben den drei genannten Fazies gibt es noch subvulkanisch und Vene Rassen. Die ersten von ihnen werden unter oberflächennahen Bedingungen (bis zu einigen hundert Metern) gebildet und haben eine große Ähnlichkeit mit effusiven Gesteinen; letztere sind in der Nähe von hypabyssal. Effusive Felsen werden oft von begleitet pyroklastisch Formationen, die aus Fragmenten von Effusionen, ihren Mineralien und vulkanischem Glas bestehen.

Zeichnen - Gesichter

Signifikante Unterschiede in der Art der Manifestation magmatischer Prozesse in Tiefen- und Oberflächenbedingungen machen es notwendig, zwischen intrusiven und effusiven Prozessen zu unterscheiden.

Aufdringlicher Magmatismus

Intrusive Prozesse sind mit der Bildung und Bewegung von Magma unter der Erdoberfläche verbunden. Die in der Tiefe der Erde gebildeten magmatischen Schmelzen haben eine geringere Dichte als die umgebenden Festgesteine ​​und dringen aufgrund ihrer Beweglichkeit in die darüber liegenden Horizonte ein. Der Prozess der Magma-Intrusion wird genannt Einbruch (von "intrusio" - Implementierung). Wenn Magma erstarrt, bevor es die Oberfläche erreicht (zwischen Wirtsgesteinen), dann werden Intrusivkörper gebildet. In Bezug auf die Wirtsgesteine ​​werden Intrusionen unterteilt Konsonanten(konkordant) und Andersdenkende(nicht übereinstimmend). Erstere liegen in Übereinstimmung mit den Wirtsgesteinen, ohne die Grenzen ihrer Schichten zu überschreiten; Letztere haben Sekantenkontakte. Je nach Form werden verschiedene Arten von Störkörpern unterschieden.

Zu den Konsonantenformen von Intrusionen gehören Sill, Lopolith, Laccolith und andere weniger verbreitete. Silla sind anpassungsfähige, blattähnliche Intrusivkörper, die unter den Bedingungen der Dehnung der Erdkruste gebildet werden. Ihre Mächtigkeit reicht von einigen zehn cm bis zu hunderten von m. Das Eindringen einer großen Anzahl von Schwellen in die geschichtete Schicht bildet so etwas wie eine Schichttorte. Gleichzeitig bilden infolge der Erosion starke Eruptivgesteine ​​im Relief „Stufen“ ( Englisch "sill" - Schwelle). Solche aus mafischen Gesteinen bestehenden mehrstufigen Schweller sind auf der sibirischen Plattform (als Teil der Tunguska-Syneklise), auf Hindustan (Dean) und anderen Plattformen weit verbreitet. Lopoliten- Dies sind große konsonantische, aufdringliche, untertassenförmige Körper. Die Dicke der Lopolithen erreicht Hunderte von Metern und der Durchmesser mehrere zehn Kilometer. Das größte ist das Bushveld in Südafrika. Entstanden unter Bedingungen tektonischer Ausdehnung und Senkung. Laccolithen- ein aufdringlicher Konsonantenkörper von pilzartiger Form. Das Dach des Laccolithen hat eine konvex gewölbte Form, die Sohle ist normalerweise horizontal. Die Intrusionen der Henry Mountains in Nordamerika sind ein klassisches Beispiel. Sie werden unter den Bedingungen eines erheblichen Drucks von eindringendem Magma auf geschichteten Wirtsgesteinen gebildet. Sie sind flache Intrusionen, da in tiefen Horizonten der Magmadruck den Druck mächtiger Gesteinsschichten nicht überwinden kann.

Zu den häufigsten Diskordanzen gehören Deiche, Adern, Stocks und Batholithe. Deich- ein diskontinuierlicher eindringender Körper von plattenartiger Form. Sie bilden sich unter hypabyssischen und subvulkanischen Bedingungen, wenn Magma entlang von Verwerfungen und Rissen eingelagert wird. Infolge exogener Prozesse werden die umschließenden Sedimentgänge schneller zerstört als die in ihnen vorkommenden Gänge, wodurch letztere im Relief zerstörten Mauern ähneln ( Name aus dem Englischen "Deich", "Deich" - eine Barriere, eine Mauer aus Stein). Venen sogenannte kleine Sekantenkörper von unregelmäßiger Form. Aktie (von ihm. "Stock" - Stock, Kofferraum) ist ein intrusiver säulenförmiger Körper. Die größten Eingriffe sind Batholithen Dazu gehören Intrusionskörper mit einer Fläche von mehr als 200 km 2 und einer Dicke von mehreren km. Batholithe bestehen aus sauren Abgrundgesteinen, die während des Schmelzens der Erdkruste in Gebieten mit Gebirgsbildung entstanden sind. Es ist bemerkenswert, dass die Granitoide, aus denen Batholithe bestehen, sowohl als Ergebnis des Schmelzens von primären Sedimentgesteinen (S-Graniten) als auch während des Schmelzens von primären magmatischen, einschließlich basischen "femischen" Gesteinen (I-Graniten) gebildet werden ). Dies wird durch die Vorbehandlung des ursprünglichen Gesteins (Substrat) durch Tiefenflüssigkeiten ermöglicht, die Alkalien und Kieselsäure in sie einbringen. Magmen, die durch großflächiges Schmelzen entstanden sind, können am Ort ihrer Entstehung kristallisieren und entstehen autochthone Eingriffe, oder in das Wirtsgestein eindringen - Allochthone Intrusionen.

Alle großen tiefen Intrusivkörper (Batholithe, Stocks, Lopoliten etc.) werden oft unter dem Oberbegriff zusammengefasst Plutone. Ihre kleineren Zweige werden genannt Apophysen.

Auftretensformen von Störkörpern

Bei der Wechselwirkung mit den Wirtsgesteinen („Gerüst“) wirkt Magma thermisch und chemisch auf diese ein. Die Zone der Veränderung im kontaktnahen Teil des Wirtsgesteins wird gebohrt Exokontakt. Die Mächtigkeit solcher Zonen kann je nach Art des Wirtsgesteins und der Sättigung des Magmas mit Flüssigkeiten von wenigen cm bis zu mehreren zehn Kilometern variieren. Auch die Intensität der Veränderungen kann sehr unterschiedlich sein: von Austrocknung und leichter Gesteinsverdichtung bis hin zum vollständigen Ersatz der ursprünglichen Zusammensetzung durch neue mineralische Paragenesen. Andererseits verändert das Magma selbst seine Zusammensetzung. Am intensivsten tritt dies in den Randbereichen der Intrusion auf. Die Zone der alterierten Eruptivgesteine ​​im Randbereich der Intrusion wird als Zone bezeichnet Endokontakt Zone. Endokontaktzonen (Fazies) sind nicht nur durch Änderungen in der chemischen (und folglich mineralischen) Zusammensetzung von Gesteinen gekennzeichnet, sondern auch durch Unterschiede in strukturellen und strukturellen Merkmalen, manchmal durch Sättigung Xenolithe(eingefangen durch Magma-Einschlüsse) von Wirtsgesteinen. Bei der Untersuchung und Kartierung von Territorien, in denen mehrere Intrusivkörper kombiniert sind, ist die korrekte Identifizierung von Phasen und Fazies von großer Bedeutung. Jede Umsetzungsphase sind magmatische Körper, die durch das Eindringen einer Portion Magma gebildet werden. Körper, die zu verschiedenen Penetrationsphasen gehören, werden durch Sekantenkontakte getrennt. Die Vielfalt der Fazies kann nicht nur mit dem Vorhandensein mehrerer Phasen, sondern auch mit der Ausbildung von Endokontaktzonen in Verbindung gebracht werden. Für Endokontakt-Fazies ist das Vorhandensein allmählicher Übergänge zwischen Gesteinen charakteristisch (aufgrund des abnehmenden Einflusses von Wirtsgesteinen mit zunehmender Entfernung vom Kontakt) und nicht scharfe Grenzen.

Vulkanische Prozesse

Schmelzen und Gase, die in den Eingeweiden des Planeten freigesetzt werden, können die Oberfläche erreichen und zu Vulkanausbruch- der Prozess des Eindringens von glühenden oder heißen festen, flüssigen und gasförmigen Vulkanprodukten an die Oberfläche. Die Austrittsöffnungen, durch die vulkanische Produkte an die Oberfläche des Planeten gelangen, werden genannt Vulkane (Vulkan ist in der römischen Mythologie der Gott des Feuers.). Abhängig von der Form des Auslasses werden Vulkane in Risse und Zentralvulkane unterteilt. Spaltvulkane, oder linearer Typ haben einen Auslass in Form eines ausgedehnten Risses (Fehler). Der Ausbruch erfolgt entweder entlang des gesamten Risses oder in seinen einzelnen Abschnitten. Solche Vulkane sind auf Trennungszonen von Lithosphärenplatten beschränkt, in denen infolge der Dehnung der Lithosphäre tiefe Verwerfungen entstehen, entlang derer Basaltschmelzen eingeführt werden. Aktive Dehnungszonen sind die Bereiche der mittelozeanischen Rücken. Die Vulkaninseln Islands, die den Ausgang des Mittelatlantischen Rückens über die Meeresoberfläche darstellen, gehören zu den vulkanisch aktivsten Teilen des Planeten, hier befinden sich typische Spaltvulkane.

Bei Vulkanen zentraler Typ der Ausbruch erfolgt durch den versorgungsrohrartigen Kanal - Mund- Übergang von der Vulkankammer an die Oberfläche. Der obere Teil der Entlüftung, der sich zur Oberfläche öffnet, wird genannt Krater. Entlang der Risse können sekundäre Auslasskanäle vom Hauptschlot abzweigen, wodurch seitliche Krater entstehen. Aus dem Krater kommende Vulkanprodukte bilden vulkanische Strukturen. Oft wird der Begriff „Vulkan“ als Hügel mit einem Krater auf der Spitze verstanden, der durch die Produkte der Eruption entstanden ist. Die Form vulkanischer Strukturen hängt von der Art der Eruptionen ab. Mit ruhigen Ergüssen flüssiger Basaltlava, flach Schildvulkane. Bei Eruptionen zähflüssiger Laven und (oder) Auswürfen fester Produkte entstehen Vulkankegel. Die Bildung einer vulkanischen Struktur kann als Folge eines einzigen Ausbruchs erfolgen (solche Vulkane werden genannt monogen) oder als Folge mehrerer Eruptionen (Vulkane polygen). Polygene Vulkane, die aus abwechselnden Lavaströmen und lockerem Vulkanmaterial aufgebaut sind, werden als polygene Vulkane bezeichnet Stratovulkane.

Ein weiteres wichtiges Kriterium zur Klassifizierung von Vulkanen ist ihr Aktivitätsgrad. Nach diesem Kriterium werden Vulkane eingeteilt in:

1. aktuell- in den letzten 3500 Jahren ausgebrochene oder emittierte heiße Gase und Wasser ( historische Periode);
2. potenziell aktiv- Holozäne Vulkane, die vor 3500-13500 Jahren ausbrachen;
3. bedingt ausgestorben Vulkane, die im Holozän keine Aktivität zeigten, aber ihre äußeren Formen behielten (jünger als 100.000 Jahre alt);
4. ausgestorben- Vulkane, durch Erosion erheblich überarbeitet, baufällig, in den letzten 100.000 Jahren nicht aktiv.

Schematische Darstellungen der Zentral- (oben) und Schildvulkane (unten) (nach Rast, 1982)

Die Produkte von Vulkanausbrüchen werden in flüssig, fest und gasförmig eingeteilt.

solide Ausbrüche vorgestellt pyroklastische Gesteine (aus dem Griechischen "ryg" - Feuer und "klao" - ich breche, ich breche) - klastische Gesteine, die durch die Ansammlung von Material entstanden sind, das bei Vulkanausbrüchen ausgestoßen wurde. Eingeteilt in Endoklastitis, gebildet während des Spritzens und Erstarrens von Lava, und Exoklastiten entstand durch das Zerkleinern von präkoklastischem Gestein, das früher gebildet wurde. Je nach Größe der Trümmer werden sie in Vulkanbomben, Lapilli, Vulkansand und Vulkanstaub unterteilt. Vulkansand und Vulkanstaub werden unter dem Begriff zusammengefasst Vulkanasche.

Vulkanische Bomben sind die größten unter den pyroklastischen Formationen, ihre Größe kann einen Durchmesser von mehreren Metern erreichen. Gebildet aus Lavafragmenten, die aus dem Krater ausgestoßen wurden. Lava hat je nach Viskosität unterschiedliche Formen und Oberflächenskulpturen. Spindelförmige, tropfenförmige, bandförmige und tintenförmige Bomben entstehen beim Ausstoßen flüssiger (hauptsächlich basaltischer) Laven. Die dürre Form ist auf die schnelle Rotation von dünnflüssiger Lava während des Fluges zurückzuführen. Die tintenförmige Form tritt auf, wenn flüssige Lava in geringer Höhe ausgestoßen wird und keine Zeit zum Aushärten hat. Wenn sie auf den Boden treffen, werden sie abgeflacht. Bandbomben werden gebildet, indem Lava durch enge Risse gedrückt wird. Sie werden in Form von Bandfragmenten gefunden. Beim Fließen von Basaltlava entstehen spezifische Formen. Dünne Ströme flüssiger Lava werden vom Wind geblasen und verhärten sich zu Fäden, solche Formen werden "Peles Haar" genannt ( Pele - die Göttin lebt der Legende nach in einem der Lavaseen auf den Hawaii-Inseln). Bomben, die von viskosen Laven gebildet werden, zeichnen sich durch polygonale Umrisse aus. Einige Bomben werden während des Fluges mit einer gekühlten, gehärteten Kruste bedeckt, die durch aus dem Inneren freigesetzte Gase auseinandergerissen wird. Ihre Oberfläche hat die Form einer „Brotkruste“. Vulkanbomben können auch aus exoklastischem Material bestehen, insbesondere bei Explosionen, die vulkanische Strukturen zerstören.

Lapilli (von lat. "Lapillus" - Kiesel) werden durch abgerundete oder eckige vulkanische Auswürfe dargestellt, die aus Stücken frischer, im Flug gefrorener Lava, alter Lava und vulkanfremden Felsen bestehen. Die Größe der Lapilli entsprechenden Fragmente reicht von 2 bis 50 mm.

Das kleinste pyroklastische Material ist Vulkanasche. Die meisten vulkanischen Emissionen werden in der Nähe des Vulkans abgelagert. Zur Veranschaulichung genügt es, an die Städte Herculaneum, Pompeji und Stabia zu erinnern, die während des Ausbruchs des Vesuvs im Jahr 79 mit Asche bedeckt wurden. Bei starken Eruptionen kann Vulkanstaub in die Stratosphäre geschleudert werden und sich in Schwebe in Luftströmungen über Tausende von Kilometern bewegen.

Ursprünglich lockere Vulkanprodukte (sog "tephra") werden anschließend verdichtet und zementiert und verwandeln sich in vulkanische Tuffe. Wenn Fragmente von pyroklastischen Gesteinen (Bomben und Lapilli) von Lava zementiert werden, dann Lavabrekzien. Spezifische, besondere Beachtung verdienende Formationen sind Ignimbrite (von lat. „ignis“ – Feuer und „imber“ – Platzregen). Ignimbrite sind Gesteine, die aus gesintertem saurem pyroklastischem Material bestehen. Ihre Entstehung ist mit der Entstehung verbunden brennende Wolken(oder Ascheströme) - Ströme aus heißem Gas, Lavatropfen und festen vulkanischen Emissionen, die aus einer intensiven gepulsten Gasfreisetzung während einer Eruption resultieren.

Flüssige Produkte von Eruptionen sind Lava. Lava (von ital. "Lava" - ich überschwemme) ist eine flüssige oder zähflüssige Schmelze, die bei Vulkanausbrüchen an die Oberfläche kommt. Lava unterscheidet sich von Magma durch einen geringen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen, was mit der Entgasung von Magma verbunden ist, wenn es sich an die Oberfläche bewegt. Die Art des Lavaflusses an die Oberfläche wird durch die Intensität der Gasfreisetzung und die Viskosität der Lava bestimmt. Es gibt drei Lavaströmungsmechanismen - Erguss, Extrusion und Explosion - und dementsprechend drei Haupttypen von Eruptionen. Überschwängliche Eruptionen sind ruhige Ausbrüche von Lava aus einem Vulkan. Extrusion- Art der Eruption, begleitet von Extrusion zähflüssige Lava. Extrusive Eruptionen können von explosiven Ausgasungen begleitet sein, die zur Bildung von sengenden Wolken führen. explosive Eruptionen- Dies sind Eruptionen explosiver Natur aufgrund der schnellen Freisetzung von Gasen.

Fazies vulkanogener Gesteine(Feldgeologie, 1989)
1-Dykes, 2-Sills, Laccoliths, 3-explosive Subfazies, 4-Lavaströme (effusive Subfazies), 5-Kuppeln und Obelisken (extrusive Subfazies), 6-Vent-Fazies, 7-hypabyssale Intrusion

Lavas werden wie ihre aufdringlichen Gegenstücke hauptsächlich in ultrabasische, basische, mittelschwere und felsische Lava eingeteilt. Ultrabasische Laven im Phanerozoikum sind sehr selten, obwohl sie im Präkambrium (unter Bedingungen intensiverer endogener Wärmezufuhr) viel weiter verbreitet waren. Basische - basaltische - Laven sind normalerweise flüssig, was mit einem geringen Gehalt an Kieselsäure und einer hohen Temperatur am Austritt an die Oberfläche (ca. 1000-1100 0 С und mehr) verbunden ist. Aufgrund ihres flüssigen Zustands geben sie leicht Gase ab, was die effusive Natur von Eruptionen und die Fähigkeit bestimmt, über große Entfernungen in Form von Strömen zu fließen, und bilden in Gebieten mit schlecht zerlegter Topographie ausgedehnte Abdeckungen. Die strukturellen Merkmale der Oberfläche von Lavaströmen ermöglichen es, zwei Typen unter ihnen zu unterscheiden, denen hawaiianische Namen gegeben wurden. Der erste Typ heißt pahoehoe(oder Seil Lava) und bildet sich auf der Oberfläche schnell fließender Lava. Die fließende Lava ist mit einer Kruste bedeckt, die unter Bedingungen aktiver Bewegung keine Zeit hat, eine erhebliche Dicke anzunehmen und schnell Wellen zu falten. Diese "Wellen" heben sich bei der weiteren Bewegung der Lava ab und sehen aus wie nebeneinander gelegte Seile.

Video zur Veranschaulichung der Bildung einer Seiloberfläche

Der zweite Typ, genannt aa-lava, ist charakteristisch für viskosere Basaltlava (oder Lava mit anderer Zusammensetzung). Aufgrund der langsameren Strömung wird die Kruste dicker und zerbricht in kantige Fragmente; die Oberfläche von aa-Laven ist eine Ansammlung spitzwinkliger Fragmente mit spitzen- oder nadelartigen Vorsprüngen.

Entstehung von AA-Laven (Vulkan Kilauea)

Mit zunehmendem Kieselsäuregehalt werden die Laven zähflüssiger und verfestigen sich bei einer niedrigeren Temperatur. Bleiben Basaltlavas bei Temperaturen in der Größenordnung von 600-700 0 C beweglich, dann verfestigen sich andesitische (mittlere) Laven bereits bei 750 0 C oder mehr. Normalerweise sind die felsischen, dazitischen und liparitischen Laven am viskosesten. Eine erhöhte Viskosität erschwert die Trennung von Gasen, was zu explosiven Eruptionen führen kann. Wenn die Viskosität der Lava hoch und der Druck der Gase relativ niedrig ist, kommt es zur Extrusion. Auch die Struktur von Lavaströmen ist unterschiedlich. Für viskose Medien und saure Schmelzen ist die Bildung von blockartigen Laven charakteristisch. blockige LavaÄußerlich ähnlich wie aa-lavas und unterscheiden sich von ihnen durch das Fehlen von stacheligen und nadelförmigen Vorsprüngen sowie durch die Tatsache, dass die Blöcke auf der Oberfläche eine regelmäßigere Form und eine glatte Oberfläche haben. Die Bewegung von Lavaströmen, deren Oberfläche mit blockartigen Laven bedeckt ist, führt zur Bildung von Lavabrekzienhorizonten.

Wenn flüssige Basaltlava in Wasser gegossen wird, verfestigt sich die Oberfläche der Ströme schnell, was zur Bildung eigenartiger "Rohre" führt, in denen sich die Schmelze weiter bewegt. Ein Teil der Lava, der vom Rand eines solchen „Rohrs“ ins Wasser gedrückt wird, nimmt eine tropfenartige Form an. Da die Abkühlung ungleichmäßig ist und der innere Teil noch einige Zeit in geschmolzenem Zustand verbleibt, werden die Lava-„Tropfen“ unter der Wirkung der Schwerkraft und dem Gewicht der nachfolgenden Lavaportionen platt gedrückt. Haufen solcher Lava werden genannt Kissen Lava oder Kissen Lava (aus dem Englischen. "Kissen" - Kissen).

Gasförmige Eruptionsprodukte repräsentiert durch Wasserdampf, Kohlendioxid, Wasserstoff, Stickstoff, Argon, Schwefeloxide und andere Verbindungen (HCl, CH 4 , H 3 BO 3 , HF usw.). Die Temperatur vulkanischer Gase variiert von einigen zehn Grad bis zu tausend oder mehr Grad. Im Allgemeinen sind Ausatmungen mit hoher Temperatur (HCl, CO 2 , O 2 , H 2 S usw.) mit Magmaentgasung verbunden, während Ausatmungen mit niedriger Temperatur (N 2 , CO 2 , H 2 , SO 2 ) beides gebildet werden durch juvenile Flüssigkeiten und aufgrund atmosphärische Gase und Grundwasser sickert in den Vulkan.

Bei der schnellen Freisetzung von Gasen aus Magma oder der Umwandlung von Grundwasser in Dampf, Gasausbrüche. Bei solchen Eruptionen gibt es eine kontinuierliche oder rhythmische Freisetzung von Gas aus dem Schlot, keine Emissionen oder sehr geringe Aschemengen. Mächtige Gas- und Dampfausbrüche durchbohren einen Kanal in den Felsen, aus dem Gesteinsfragmente herausgeschleudert werden und einen Schacht bilden, der den Krater begrenzt. Gasausbrüche treten auch durch die Schlote bestehender polygener Vulkane auf (ein Beispiel ist der Gasausbruch des Vesuvs im Jahr 1906).

Arten von Vulkanausbrüchen

Je nach Art der Eruptionen werden mehrere Typen unter ihnen unterschieden. Die Grundlage für eine solche Klassifizierung legte der französische Geologe Lacroix bereits 1908. Er identifizierte 4 Typen, denen der Autor die Namen von Vulkanen zuordnete: 1) Hawaiian, 2) Strombolian, 3) Vulcan und 4) Peleian. Die vorgeschlagene Klassifikation kann nicht alle bekannten Eruptionsmechanismen umfassen (später wurde sie durch neue Typen ergänzt - isländisch usw.), hat aber trotzdem ihre heutige Relevanz nicht verloren.

Eruptionen hawaiianischer Art gekennzeichnet durch einen ruhigen effusiven Ausfluss von sehr heißem flüssigem basaltischem Magma bei niedrigem Gasdruck. Unter Druck stehende Lava wird in Form von Lavafontänen in die Luft geschleudert, die mehrere zehn bis mehrere hundert Meter hoch sind (während des Ausbruchs des Kilauea im Jahr 1959 erreichten sie eine Höhe von 450 m). Der Ausbruch erfolgt normalerweise aus Spaltenöffnungen, insbesondere in den frühen Stadien. Es wird von einer kleinen Anzahl schwacher Explosionen begleitet, die Lava verspritzen. Flüssige Lavaschwaden, die in Form von Spritzern auf den Grund des Brunnens fallen, und fleckförmige Bomben bilden Spritzkegel. Lavafontänen, die sich manchmal über mehrere Kilometer entlang des Risses erstrecken, bilden einen Schacht aus gefrorenen Lavaspritzern. Flüssige Lavatropfen können Peles Haare bilden. Eruptionen hawaiianischer Art führen manchmal zur Bildung von Lavaseen.
Beispiele sind die Ausbrüche der Vulkane Kilauea, Hapemaumau auf den Hawaii-Inseln, Niragongo und Erta Ale in Ostafrika.

Sehr nah am beschriebenen hawaiianischen Typ Isländischer Typ; Ähnlichkeiten werden sowohl in der Art der Eruptionen als auch in der Zusammensetzung der Laven festgestellt. Der Unterschied liegt in folgendem. Bei Eruptionen vom hawaiianischen Typ bildet Lava große kuppelförmige Massive (Schildvulkane), und bei Eruptionen vom isländischen Typ bilden Lavaströme flache Schichten. Der Ausguss kommt aus Rissen. 1783 ereignete sich in Island der berühmte Ausbruch aus der etwa 25 km langen Laki-Spalte, bei dem Basalte ein Plateau mit einer Fläche von 600 km2 schufen. Nach dem Ausbruch füllt sich der Spaltkanal mit erhärteter Lava, und beim nächsten Ausbruch bildet sich daneben ein neuer Spalt. Als Ergebnis der Schichtung von vielen hundert Hüllen über Spalten, die ihre Position im Raum verändern, entstehen ausgedehnte Lavaplateaus (ausgedehnte alte Basaltplateaus von Sibirien, Indien, Brasilien und anderen Regionen des Planeten).

Eruptionen vom Strombolianischen Typ. Der Name stammt vom Vulkan Stromboli, der sich im Tyrrhenischen Meer vor der Küste Italiens befindet. Sie sind durch rhythmische (mit Unterbrechungen von 1 bis 10-12 min) Auswürfe relativ zu flüssiger Lava gekennzeichnet. Lavafragmente bilden Vulkanbomben (birnenförmig, verdreht, seltener spindelförmig, beim Fallen oft abgeflacht) und Lapilli; Material von aschiger Dimension ist fast nicht vorhanden. Auswürfe wechseln sich mit Lavaausbrüchen ab (im Vergleich zu Ausbrüchen hawaiianischer Vulkane sind die Ströme kürzer und dicker, was mit einer höheren Viskosität der Lava verbunden ist). Typisch ist auch die Dauer und Kontinuität der Entwicklung: Seit dem 5. Jahrhundert v. Chr. bricht der Vulkan Stromboli aus. BC.

Vulkanausbrüche. Der Name stammt von der Insel Vulcano in der Gruppe der Äolischen Inseln vor der Küste Italiens. Verbunden mit dem Ausbruch von viskoser, meist andesitischer oder dazitischer Lava mit einem hohen Gehalt an Gasen aus Vulkanen des zentralen Typs. Die zähflüssige Lava verfestigt sich schnell und bildet einen Pfropfen, der den Krater verstopft. Der Druck der aus der Lava freigesetzten Gase „schlägt“ den Korken periodisch mit einer Explosion heraus. Gleichzeitig wird eine schwarze Wolke aus pyroklastischem Material mit Bomben vom Typ "Brotkruste" nach oben geschleudert, abgerundete, ellipsenförmige und verdrehte Bomben fehlen praktisch. Manchmal werden Explosionen von Lavaausbrüchen in Form von kurzen und mächtigen Strömen begleitet. Dann wird der Pfropfen erneut gebildet und der Zyklus wiederholt sich.
Eruptionen werden durch Perioden vollständiger Ruhe getrennt. Eruptionen vom Vulkantyp sind charakteristisch für die Vulkane Avachinsky und Karymsky in Kamtschatka. Auch die Eruptionen des Vesuvs kommen diesem Typ nahe.

Eruptionen vom Peleian-Typ. Der Name stammt vom Vulkan Mont Pelee auf der Insel Martinique in der Karibik. Treten auf, wenn sehr zähflüssige Lava in Vulkane des zentralen Typs eintritt, was sie dem Ausbruch des vulkanischen Typs näher bringt. Die Lava verfestigt sich im Schlot und bildet einen mächtigen Pfropfen, der in Form eines monolithischen Obelisken herausgedrückt wird (Extrusion tritt auf). Auf dem Vulkan Mont Pele hat der Obelisk eine Höhe von 375 m und einen Durchmesser von 100 m. Die heißen vulkanischen Gase, die sich im Schlot ansammeln, entweichen manchmal durch den gefrorenen Korken und führen zur Bildung sengender Wolken. Die sengende Wolke, die während des Ausbruchs des Mont Pele am 8. Mai 1902 entstand, hatte eine Temperatur von etwa 800 ° C und zerstörte die Stadt Saint-Pierre, als sie mit einer Geschwindigkeit von 150 m / s den Hang des Vulkans hinunterfuhr mit 26.000 Einwohnern.
Eine ähnliche Art von Eruption wurde oft in der Nähe von Vulkanen auf der Insel Java beobachtet, insbesondere in der Nähe des Vulkans Merapi, und auch in Kamtschatka in der Nähe des Vulkans Bezymyanny.

Vulkane- Dies sind geologische Formationen auf der Oberfläche der Erdkruste oder der Kruste eines anderen Planeten, wo Magma an die Oberfläche kommt und Lava, vulkanische Gase, Steine ​​​​(vulkanische Bomben) und pyroklastische Ströme bildet.

Das Wort "Vulkan" stammt aus der antiken römischen Mythologie und leitet sich vom Namen des antiken römischen Feuergottes Vulcan ab.

Die Wissenschaft, die Vulkane untersucht, ist Vulkanologie, Geomorphologie.

Vulkane werden nach ihrer Form (Schild, Schichtvulkane, Schlackenkegel, Kuppeln), Aktivität (aktiv, schlafend, erloschen), Lage (terrestrisch, unter Wasser, subglazial) usw. klassifiziert.

Vulkanische Aktivität

Vulkane werden je nach Grad der vulkanischen Aktivität in aktiv, schlafend, erloschen und schlafend eingeteilt. Als aktiver Vulkan gilt ein Vulkan, der in einem historischen Zeitraum oder im Holozän ausgebrochen ist. Der Begriff aktiv ist eher ungenau, da ein Vulkan mit aktiven Fumarolen von einigen Wissenschaftlern als aktiv und von einigen als erloschen eingestuft wird. Schlafende Vulkane gelten als inaktiv, bei denen Ausbrüche möglich sind, und als erloschen - bei denen sie unwahrscheinlich sind.

Unter Vulkanologen besteht jedoch kein Konsens darüber, wie man einen aktiven Vulkan definiert. Der Zeitraum der Vulkanaktivität kann von mehreren Monaten bis zu mehreren Millionen Jahren dauern. Viele Vulkane zeigten vor mehreren Zehntausend Jahren vulkanische Aktivität, gelten aber derzeit nicht als aktiv.

Astrophysiker glauben in historischer Hinsicht, dass vulkanische Aktivität wiederum durch den Gezeiteneinfluss anderer verursacht wird Himmelskörper kann zur Entstehung von Leben beitragen. Insbesondere Vulkane trugen zur Entstehung bei Erdatmosphäre und Hydrosphäre, wodurch erhebliche Mengen an Kohlendioxid und Wasserdampf freigesetzt werden. Wissenschaftler stellen auch fest, dass ein zu aktiver Vulkanismus, wie auf dem Jupitermond Io, die Oberfläche des Planeten unbewohnbar machen kann. Gleichzeitig führt eine schwache tektonische Aktivität zum Verschwinden von Kohlendioxid und zur Sterilisierung des Planeten. „Diese beiden Fälle stellen potenzielle bewohnbare Grenzen für Planeten dar und existieren neben traditionellen Lebenszonenparametern für massearme Hauptreihensternsysteme“, schreiben die Wissenschaftler.

Arten von vulkanischen Strukturen

Im Allgemeinen werden Vulkane in lineare und zentrale Vulkane unterteilt, aber diese Unterteilung ist bedingt, da die meisten Vulkane auf lineare tektonische Störungen (Verwerfungen) in der Erdkruste beschränkt sind.

Linearvulkane oder spaltartige Vulkane haben ausgedehnte Versorgungskanäle, die mit einer tiefen Spaltung der Kruste verbunden sind. Aus solchen Spalten ergießt sich in der Regel basaltisches flüssiges Magma, das sich seitlich ausbreitet und große Lavadecken bildet. Entlang der Spalten erscheinen sanft abfallende Spritzerkämme, breite flache Kegel und Lavafelder. Bei einer saureren Zusammensetzung des Magmas (höherer Kieselsäuregehalt in der Schmelze) bilden sich lineare Extrusionswalzen und -massive. Wenn explosive Eruptionen auftreten, können explosive Gräben entstehen, die mehrere zehn Kilometer lang sind.

Die Formen von Vulkanen des zentralen Typs hängen von der Zusammensetzung und Viskosität des Magmas ab. Heiße und leicht bewegliche Basaltmagmen bilden riesige und flache Schildvulkane (Mauna Loa, Hawaii). Wenn ein Vulkan periodisch entweder Lava oder pyroklastisches Material ausbricht, entsteht eine kegelförmige Schichtstruktur, ein Stratovulkan. Die Hänge eines solchen Vulkans sind normalerweise mit tiefen radialen Schluchten - Barrancos - bedeckt. Vulkane des zentralen Typs können reine Lava sein oder nur durch vulkanische Produkte gebildet werden - vulkanische Schlacke, Tuffe usw. Formationen oder gemischt - Schichtvulkane.

Es gibt monogene und polygene Vulkane. Der erste entstand durch einen einzigen Ausbruch, der zweite durch mehrere Ausbrüche. Zähflüssiges, saures Magma mit niedriger Temperatur, das aus dem Schlot herausgedrückt wird, bildet extrusive Kuppeln (Nadel von Montagne-Pele, 1902).

Neben Calderen gibt es auch große negative Landformen, die mit einem Absinken unter dem Einfluss des Gewichts von ausgebrochenem Vulkanmaterial und einem Druckdefizit in der Tiefe verbunden sind, das während des Entladens der Magmakammer entstand. Solche Strukturen werden vulkanisch-tektonische Vertiefungen genannt. Vulkantektonische Vertiefungen sind sehr weit verbreitet und begleiten oft die Bildung dicker Schichten von Ignimbriten - sauren Vulkangesteinen unterschiedlicher Genese. Sie sind Lava oder durch gebackene oder geschweißte Tuffe gebildet. Sie sind durch linsenförmige Seigerungen von vulkanischem Glas, Bimsstein, Lava, Fiamme genannt, und eine tuff- oder tofartige Struktur der Grundmasse gekennzeichnet. In der Regel sind große Mengen an Ignimbriten mit flachen Magmakammern verbunden, die durch Schmelzen und Verdrängen von Wirtsgesteinen entstanden sind. Negative Landformen, die mit Vulkanen des zentralen Typs verbunden sind, werden durch Calderas dargestellt - große Ausfälle runde Form mehrere Kilometer im Durchmesser.

Klassifizierung von Vulkanen nach Form

Die Form eines Vulkans hängt von der Zusammensetzung der Lava ab, die er ausbricht; fünf Arten von Vulkanen werden normalerweise betrachtet:

• Schildvulkane oder "Schildvulkane". Entstanden durch wiederholte Auswürfe flüssiger Lava. Diese Form ist charakteristisch für Vulkane, die dünnflüssige Basaltlava ausbrechen: Sie fließt lange Zeit sowohl aus dem zentralen Schlot als auch aus den Seitenkratern des Vulkans. Lava breitet sich gleichmäßig über viele Kilometer aus; Aus diesen Schichten entsteht nach und nach ein breiter „Schild“ mit sanften Kanten. Ein Beispiel ist der Vulkan Mauna Loa auf Hawaii, wo Lava direkt ins Meer fließt; Seine Höhe vom Fuß des Ozeans beträgt etwa zehn Kilometer (während die Unterwasserbasis des Vulkans eine Länge von 120 km und eine Breite von 50 km hat).
• Schlackenkegel. Während des Ausbruchs solcher Vulkane häufen sich große Fragmente poröser Schlacke in Schichten in Form eines Kegels um den Krater herum an, und kleine Fragmente bilden schräge Hänge am Fuß; Mit jedem Ausbruch wird der Vulkan höher und höher. Dies ist die häufigste Vulkanart an Land. Sie sind nicht mehr als ein paar hundert Meter hoch. Ein Beispiel ist der Vulkan Plosky Tolbatschik auf Kamtschatka, der im Dezember 2012 explodierte.
• Schichtvulkane oder "geschichtete Vulkane". In regelmäßigen Abständen brechen Lava (zähflüssig und dick, schnell erstarrend) und pyroklastische Substanz aus - eine Mischung aus heißem Gas, Asche und glühenden Steinen; Infolgedessen wechseln sich Ablagerungen auf ihrem Kegel (scharf, mit konkaven Hängen) ab. Die Lava solcher Vulkane fließt auch aus Rissen und verfestigt sich an den Hängen in Form von gerippten Gängen, die als Stütze für den Vulkan dienen. Beispiele - Ätna, Vesuv, Fujiyama.
• Kuppelvulkane. Sie entstehen, wenn zähflüssiges Granitmagma, das aus den Eingeweiden des Vulkans aufsteigt, nicht die Hänge hinunterfließen kann und oben gefriert und eine Kuppel bildet. Es verstopft seinen Mund wie ein Korken, der im Laufe der Zeit durch die unter der Kuppel angesammelten Gase herausgeschleudert wird. Eine solche Kuppel bildet sich jetzt über dem Krater des Mount St. Helens im Nordwesten der Vereinigten Staaten, der während des Ausbruchs von 1980 entstanden ist.
• Komplexe (gemischte, zusammengesetzte) Vulkane.

Vulkanausbruch

Vulkanausbrüche sind geologische Notfälle, die dazu führen können Naturkatastrophen. Der Eruptionsprozess kann mehrere Stunden bis zu vielen Jahren dauern. Unter den verschiedenen Klassifikationen stechen allgemeine Arten von Eruptionen hervor:

• Hawaiianischer Typ - Auswürfe von flüssiger Basaltlava, oft bilden sich Lavaseen, die sengenden Wolken oder heißen Lawinen ähneln sollten.
• Hydroexplosiver Typ - Eruptionen, die in den flachen Gewässern der Ozeane und Meere auftreten, sind durch die Bildung einer großen Menge Dampf gekennzeichnet, die auftritt, wenn heißes Magma und Meerwasser in Kontakt kommen.

Postvulkanische Phänomene

Nach Ausbrüchen, wenn die Aktivität des Vulkans entweder für immer aufhört oder für Tausende von Jahren "döst", dauern Prozesse, die mit der Abkühlung der Magmakammer verbunden sind und als postvulkanische Prozesse bezeichnet werden, auf dem Vulkan selbst und seiner Umgebung an. Dazu gehören Fumarolen, Thermalbäder, Geysire.

Bei Eruptionen kommt es manchmal zum Zusammenbruch einer vulkanischen Struktur mit der Bildung einer Caldera - einer großen Vertiefung mit einem Durchmesser von bis zu 16 km und einer Tiefe von bis zu 1000 m. Wenn Magma aufsteigt, schwächt sich der Außendruck ab, die Gase und flüssige Produkte, die damit verbunden sind, brechen an die Oberfläche und der Vulkan bricht aus. Wenn alte Gesteine ​​und kein Magma an die Oberfläche gebracht werden und Wasserdampf, der bei der Erwärmung von Grundwasser entsteht, unter den Gasen überwiegt, wird eine solche Eruption als phreatisch bezeichnet.

Lava, die zur Erdoberfläche aufgestiegen ist, kommt nicht immer an diese Oberfläche. Es hebt nur Sedimentgesteinsschichten auf und verfestigt sich in Form eines kompakten Körpers (Laccolith), der eine Art System von Mittelgebirgen bildet. In Deutschland gehören zu solchen Systemen die Regionen Rhön und Eifel. Auf letzterem ist ein weiteres postvulkanisches Phänomen in Form von Seen zu beobachten, die die Krater ehemaliger Vulkane füllen, die keinen charakteristischen Vulkankegel bildeten (die sogenannten Maare).

Wärmequellen

Eines der ungelösten Probleme der Manifestation vulkanischer Aktivität ist die Bestimmung der Wärmequelle, die für das lokale Schmelzen der Basaltschicht oder des Mantels erforderlich ist. Ein solches Schmelzen muss stark lokalisiert sein, da der Durchgang seismischer Wellen zeigt, dass sich die Kruste und der obere Mantel normalerweise in einem festen Zustand befinden. Außerdem muss die thermische Energie ausreichen, um riesige Mengen an Feststoffen zu schmelzen. In den Vereinigten Staaten im Columbia River Basin (Washington und Oregon) beträgt das Basaltvolumen beispielsweise mehr als 820.000 km³; ähnlich große Basaltschichten findet man in Argentinien (Patagonien), Indien (Decan Plateau) und Südafrika (Great Karoo Rise). Derzeit gibt es drei Hypothesen. Einige Geologen glauben, dass das Schmelzen auf lokale hohe Konzentrationen radioaktiver Elemente zurückzuführen ist, aber solche Konzentrationen in der Natur scheinen unwahrscheinlich; andere vermuten, dass tektonische Störungen in Form von Verschiebungen und Verwerfungen mit der Freisetzung thermischer Energie einhergehen. Es gibt eine andere Sichtweise, nach der sich der obere Mantel unter hohen Drücken in einem festen Zustand befindet, und wenn der Druck aufgrund von Rissen abfällt, schmilzt er und flüssige Lava fließt aus den Rissen.

Gebiete vulkanischer Aktivität

Die Hauptgebiete vulkanischer Aktivität sind Südamerika, Mittelamerika, Java, Melanesien, die Japanischen Inseln, die Kurilen, Kamtschatka, der nordwestliche Teil der USA, Alaska, die Hawaii-Inseln, die Aleuten, Island, der Atlantische Ozean.

Schlammvulkane

Schlammvulkane sind kleine Vulkane, durch die kein Magma an die Oberfläche gelangt, sondern flüssiger Schlamm und Gase aus der Erdkruste. Schlammvulkane sind viel kleiner als gewöhnliche Vulkane. Der Schlamm kommt normalerweise kalt an die Oberfläche, aber die von Schlammvulkanen ausgestoßenen Gase enthalten oft Methan und können sich während des Ausbruchs entzünden, wodurch ein Bild entsteht, das einem Miniaturausbruch eines gewöhnlichen Vulkans ähnelt.

In unserem Land sind Schlammvulkane am häufigsten auf der Taman-Halbinsel, sie kommen auch in Sibirien, in der Nähe des Kaspischen Meeres und in Kamtschatka vor. Auf dem Territorium anderer GUS-Staaten befinden sich die meisten Schlammvulkane in Aserbaidschan, in Georgien und auf der Krim.

Vulkane auf anderen Planeten

Vulkane in der Kultur

• Gemälde von Karl Bryullov „Der letzte Tag von Pompeji“;
• Filme "Volcano", "Dante's Peak" und eine Szene aus dem Film "2012".
• Ein Vulkan in der Nähe des Eyjafjallajökull-Gletschers in Island wurde während seines Ausbruchs zum Helden einer großen Anzahl von humorvollen Sendungen, Fernsehnachrichten, Berichten und Volkskunst-Diskussionen über Ereignisse in der Welt.

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EINLEITUNG

Die Phänomene der Vulkanausbrüche begleiten die gesamte Erdgeschichte. Es ist wahrscheinlich, dass sie das Klima und die Biota der Erde beeinflusst haben. Derzeit gibt es Vulkane auf allen Kontinenten, und einige von ihnen sind aktiv und stellen nicht nur einen spektakulären Anblick, sondern auch gewaltige gefährliche Phänomene dar.

Die Vulkane des Mittelmeers wurden mit der Gottheit des Feuers auf dem Ätna und den Vulkanen der Inseln Vulcano und Santorini in Verbindung gebracht. Es wurde angenommen, dass die Zyklopen in den unterirdischen Werkstätten arbeiteten.

Aristoteles betrachtete sie als das Ergebnis einer Handlung Druckluft in den Leeren der Erde. Empedokles glaubte, dass die Ursache für die Wirkung von Vulkanen das in den Tiefen der Erde geschmolzene Material ist. Im 18. Jahrhundert entstand die Hypothese, dass es im Inneren der Erde eine thermische Schicht gibt, und aufgrund von Faltungsphänomenen wird dieses erhitzte Material manchmal an die Oberfläche gebracht. Im 20. Jahrhundert wird zunächst Faktenmaterial angehäuft, dann entstehen Ideen. Sie sind seit dem Aufkommen der Theorie der lithosphärischen Plattentektonik am produktivsten geworden. Satellitenstudien haben gezeigt, dass Vulkanismus ein kosmisches Phänomen ist: Spuren von Vulkanismus wurden auf der Oberfläche von Mond und Venus gefunden, und aktive Vulkane wurden auf der Oberfläche von Jupiters Mond Io gefunden.

Es ist auch wichtig, den Vulkanismus unter dem Gesichtspunkt der globalen Auswirkungen auf die geografische Hülle im Prozess seiner Entwicklung zu betrachten.

Ziel der Arbeit ist es, die Prozesse des Vulkanismus auf der Erde und ihre geografischen Folgen zu untersuchen.

Dem Ziel entsprechend werden in der Arbeit folgende Aufgaben gelöst:

1) Definitionen werden gegeben: Vulkanismus, Vulkan, Vulkanstruktur, Arten von Vulkanausbrüchen;

2) Die wichtigsten Vulkangürtel der Erde werden untersucht;

3) Postvulkanische Phänomene werden untersucht;

4) Die Rolle des Vulkanismus bei der Transformation des Reliefs und des Klimas der Erde wird charakterisiert.

Die Arbeit verwendete Lehrmaterialien, wissenschaftliche Veröffentlichungen, Internetressourcen.

KAPITEL 1. ALLGEMEINE KONZEPTE ÜBER VULKANISMUS

1.1 Das Konzept des Prozesses des Vulkanismus

Ein Vulkan ist ein Ort, an dem Magma oder Schlamm aus einem Schlot an die Oberfläche kommt. Darüber hinaus ist es möglich, dass Magma entlang von Rissen ausbricht und Gase nach einem Ausbruch außerhalb des Vulkans entweichen. Ein Vulkan wird auch als Relief bezeichnet, das während der Ansammlung von vulkanischem Material entstanden ist.

Vulkanismus ist eine Reihe von Prozessen, die mit dem Auftreten von Magma auf der Erdoberfläche verbunden sind. Erscheint Magma an der Oberfläche, handelt es sich um eine effusive Eruption, bleibt es in der Tiefe, handelt es sich um einen intrusiven Prozess.

Wenn magmatische Schmelzen an die Oberfläche brachen, kam es zu Vulkanausbrüchen, die meist ruhiger Natur waren. Diese Art von Magmatismus wird als effusiv bezeichnet.

Vulkanausbrüche sind oft explosiver Natur, bei denen Magma nicht ausbricht, sondern explodiert und abgekühlte Schmelzprodukte, einschließlich gefrorener Tröpfchen aus Vulkanglas, auf die Erdoberfläche fallen. Solche Eruptionen werden als explosiv bezeichnet.

Magma ist eine Schmelze von Silikaten, die sich in den tiefen Zonen einer Kugel oder eines Mantels befindet. Es entsteht bei bestimmten Drücken und Temperaturen und ist chemisch gesehen eine Schmelze, die Kieselsäure (Si), Sauerstoff (O 2 ) und flüchtige Substanzen enthält, die gasförmig (Blasen) oder Lösung und Schmelze vorliegen.

Die Viskosität von Magmen hängt von Zusammensetzung, Druck, Temperatur, Gas- und Feuchtigkeitssättigung ab.

Je nach Zusammensetzung werden 4 Magmengruppen unterschieden - sauer, basisch, alkalisch und erdalkalisch.

Je nach Entstehungstiefe werden 3 Arten von Magmen unterschieden: Pyromagma (tiefe, gasreiche Schmelze mit T ~ 1200°C, sehr mobil, Geschwindigkeit an Hängen bis zu 60 km/h), Hypomagma (bei großem P, ungenügend gesättigt und inaktiv, T = 800-1000 °C, in der Regel sauer), Epimagma (entgast und nicht ausgebrochen).

Die Magmabildung ist eine Folge des fraktionierten Schmelzens von Mantelgesteinen unter dem Einfluss von Wärmezufuhr, Zersetzung und einer Erhöhung des Wassergehalts in bestimmten Zonen des oberen Mantels (Wasser kann das Schmelzen verringern). Dies geschieht: 1) in Rifts, 2) in Subduktionszonen, 3) über Hot Spots, 4) in Transformationsstörungszonen.

Magmatypen bestimmen die Art der Eruption. Es muss zwischen primären und sekundären Magmen unterschieden werden. Primäre kommen in unterschiedlichen Tiefen der Erdkruste und des oberen Mantels vor und haben in der Regel eine homogene Zusammensetzung. Wenn sie sich jedoch in die oberen Schichten der Erdkruste bewegen, wo die thermodynamischen Bedingungen anders sind, ändern primäre Magmen ihre Zusammensetzung, werden zu sekundären und bilden verschiedene magmatische Serien. Dieser Vorgang wird als magmatische Differenzierung bezeichnet.

Erreicht eine flüssige magmatische Schmelze die Erdoberfläche, bricht sie aus. Die Art der Eruption wird bestimmt durch: die Zusammensetzung der Schmelze; Temperatur; Druck; die Konzentration flüchtiger Komponenten; Wassersättigung Eine der wichtigsten Ursachen für Magmeneruptionen ist deren Entgasung: Die in der Schmelze enthaltenen Gase dienen als „Motor“ der Eruption.

1.2 Aufbau von Vulkanen

Magmakammern unter Vulkanen haben normalerweise einen ungefähr kreisförmigen Grundriss, aber es ist nicht immer möglich festzustellen, ob ihre dreidimensionale Form annähernd kugelförmig oder länglich und abgeflacht ist. Einige aktive Vulkane wurden intensiv mit Seismometern untersucht, um die Vibrationsquellen zu bestimmen, die durch die Bewegung von Magma oder Gasblasen verursacht werden, sowie um die Verzögerung künstlich erzeugter seismischer Wellen zu messen, die die Magmakammer passieren. In einigen Fällen wurde die Existenz mehrerer Magmakammern in unterschiedlichen Tiefen festgestellt.

Bei klassisch geformten Vulkanen (ein kegelförmiger Berg) ist die Magmakammer, die der Oberfläche am nächsten liegt, normalerweise mit einem vertikalen zylindrischen Durchgang (einige Meter bis zehn Meter im Durchmesser) verbunden, der als Versorgungskanal bezeichnet wird. Aus Vulkanen dieser Form ausgebrochenes Magma hat normalerweise eine basaltische oder andesitische Zusammensetzung. Der Ort, an dem der Versorgungskanal die Oberfläche erreicht, wird als Schlot bezeichnet und befindet sich normalerweise am Boden einer Vertiefung auf einem Vulkan, der als Krater bezeichnet wird. Vulkankrater sind das Ergebnis einer Kombination mehrerer Prozesse. Ein starker Ausbruch kann den Schlot erweitern und ihn aufgrund des Zerkleinerns und Auswurfs umgebender Felsen in einen Krater verwandeln, und der Boden des Kraters kann aufgrund von Hohlräumen, die durch den Ausbruch und das Austreten von Magma zurückgelassen wurden, absinken. Außerdem kann die Höhe der Kraterränder infolge der Ansammlung von Material, das bei explosiven Eruptionen ausgestoßen wird, zunehmen. Vulkanschlote sind nicht immer dem Himmel ausgesetzt, sondern oft durch Trümmer oder erstarrte Lava blockiert oder unter Seewasser oder angesammeltem Regenwasser verborgen.

Eine große, flache Magmakammer, die rhyolitisches Magma enthält, ist oft eher durch eine Ringverwerfung als durch eine zylindrische Zuführung mit der Oberfläche verbunden. Eine solche Verwerfung ermöglicht es den darüber liegenden Gesteinen, sich je nach Änderung des Magmavolumens in der Kammer nach oben oder unten zu bewegen. Eine Vertiefung, die durch eine Abnahme des darunter liegenden Magmavolumens entsteht (z. B. nach einem Ausbruch), nennen Vulkanologen eine Caldera. Derselbe Begriff wird für alle Vulkankrater mit einem Durchmesser von mehr als 1 km verwendet, da Krater dieser Größe eher durch Absenkung der Erdoberfläche als durch explosionsartigen Auswurf von Gesteinen entstehen.

Reis. 1.1. Die Struktur des Vulkans 1 - Vulkanbombe; 2 - kanonischer Vulkan 3 - Schicht aus Asche und Lava; 4 - Deich; 5 - die Mündung des Vulkans; 6 - Stärke; 7 – Magmakammer; 8 - Schildvulkan.

1.3 Arten von Vulkanausbrüchen

Vulkanismus Klima Relief Magma

Als Folge von Eruptionen entstehen flüssige, feste und gasförmige Vulkanprodukte sowie Formen vulkanischer Strukturen. verschiedene Arten, bestimmt durch die chemische Zusammensetzung des Magmas, seine Gassättigung, Temperatur und Viskosität. Es gibt verschiedene Klassifikationen von Vulkanausbrüchen, darunter gibt es gemeinsame Typen für alle.

Der hawaiianische Eruptionstyp ist durch Auswürfe sehr flüssiger, hochmobiler basaltischer Lava gekennzeichnet, die riesige flache Schildvulkane bilden (Abb. 1.2.). Pyroklastisches Material ist praktisch nicht vorhanden, oft bilden sich Lavaseen, die in Hunderte von Metern Höhe flüssige Lavastücke wie Kuchen auswerfen und Schächte und Spritzkegel bilden. Lavaströme von geringer Mächtigkeit breiten sich über mehrere zehn Kilometer aus.

Manchmal treten Veränderungen entlang von Störungen in einer Reihe kleiner Kegel auf (Abbildung 1.3).

Reis. 1.2. Ausbruch flüssiger Basaltlava. Vulkan Kilauea

Strombolianischer Typ(vom Vulkan Stromboli auf den Äolischen Inseln nördlich von Sizilien) sind Eruptionen mit zähflüssigerer basischer Lava verbunden, die durch Explosionen unterschiedlicher Stärke aus dem Schlot geschleudert wird und relativ kurze und kräftigere Ströme bildet (Abb. 1.3).

Reis. 1.3. Ausbruch vom strombolianischen Typ

Explosionen bilden Schlackenkegel und Federn aus verdrehten Vulkanbomben. Der Vulkan Stromboli schleudert regelmäßig eine "Ladung" von Bomben und glühenden Schlackenstücken in die Luft.

plinianische Art(vulkanisch, vesuvisch) erhielt seinen Namen von dem römischen Wissenschaftler Plinius dem Älteren, der beim Ausbruch des Vesuvs im Jahr 79 n. Chr. starb. (3 große Städte wurden zerstört - Herculaneum, Stabia und Pompeji). charakteristisches Merkmal Eruptionen dieser Art sind starke, oft plötzliche Explosionen, begleitet von Emissionen riesige Menge tephra, das Asche- und Bimssteinströme bildet. Unter der Hochtemperatur-Tephra wurde Pompeji Stabia begraben, und Herculaneum war mit Schlammsteinströmen - Laharen - übersät. Infolge gewaltiger Explosionen entleerte die oberflächennahe Magmakammer den Gipfelteil des Vesuvs, stürzte ein und bildete eine Caldera, in die 100 Jahre später ein neuer Vulkankegel wuchs – der moderne Vesuv. Plinianische Eruptionen sind sehr gefährlich und treten plötzlich auf, oft ohne vorherige Vorbereitung. Die grandiose Explosion des Krakatau-Vulkans in der Sundastraße zwischen den Inseln Sumatra und Java im Jahr 1883 gehört zum gleichen Typ, dessen Geräusch in einer Entfernung von bis zu 5000 km zu hören war, Vulkanasche erreichte fast 100 km Höhe. Der Ausbruch wurde von der Entstehung riesiger (25-40 m) Wellen im Tsunami-Ozean begleitet, bei denen etwa 40.000 Menschen in Küstengebieten starben. An der Stelle der Krakatau-Inselgruppe bildete sich eine riesige Caldera.