ВУЛКАН
ВУЛКАН, канал, по которому из глубин Земли изливается расплавленный камень, или ЛАВА, вместе с твердыми обломками породы и газами. Вулканом также называют конусообразное нагромождение камня вокруг выходного отверстия. Вулканы бывают центральные, когда вещество извергается из единственного отверстия, или трещинные, когда вещество выдавливается из широких трещин, образуя равнины и плато. Различают действующие, уснувшие и потухшие вулканы.
Вулканы образуются,когда раашавпешш лава (1) из магматического очага(2)в земной коре с силон прорывается на поверхность(3) Классические вулканы ко нической формы состоят из перемежающихся слоев за стывшей лавы и пепла (4), выброшенных извержением. В них могут образовываться боковые жерла (5), а когда боковое ответвление лавы не прорывается на поверхность, образуются лакколиты (6) (лава, застывшая на глубине). Когда на маленьком вулканическом острове Кракатау в западной Индонезии началось извержение, вулкан ежедневно выбрасывал 18 км' камня, порождая огромные волны и формируя круглую котловину 6 км в поперечнике и 1 км глубиной. Это было самое сильное и катастрофическое извержение, известное за последние 2000 лет. Вулканы встречаются там, где земная кора растрескивается, и наружу изливается магма в виде лавы, или выбрасывается в воздух туф. Все вулканические извержения вызываются быстро расширяющимися газами внутри магмы. Таким образом, силу извержения определяют два фактора: количество растворенных в магме газов и легкость, с какой они могут вырваться. Возможность высвобождения газов зависит от вязкости или текучести магмы, а вязкость зависит от состава магмы. ИЗВЕРЖЕНИЯ Когда магма имеет малую вязкость и состоит большей частью из базальта с низким содержанием растворенного газа, который медленно поднимается на поверхность земной коры, газ по мере поднятия магмы просачивается медленно и постепенно. У самой поверхности, возможно, всего за несколько метров, магма может начать пениться; так возникают фонтаны лавы. Магма с высоким содержанием кремнезема, имеющая боль шую вязкость и высокое содержание растворенного газа, ведет себя совершенно по-другому. Когда магма поднимается, газ начинает вырываться из раствора, но высокая вязкость расплавленного вещества задерживает пузырьки, так что внутреннее давление в них увеличивается до нескольких сотен атмосфер. Затем, когда образуются пузыри достаточного размера, либо снизится внешнее давление, давление газа разрывает породу, и начинается взрывное извержение. Мощные извержения, при которых в воздух выбрасываются пыль и каменные обломки, называются пирокластическими. Такие извержения, перемежающиеся потоками лавы, образуют горы конической формы с кратером на вершине, склоны которых имеют угол наклона ок. 30°, к примеру, Фудзияма в Японии. Такие горы называются слоисто-вулканическими. ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ГАЗЫ Газы вулканического происхождения состоят из водяного пара (это преобладающая составная часть), углекислого и сернистого газов, соляной кислоты и азота. Фактически соотношение этих газов чрезвычайно близко к соотношению воды, углерода, хлора и азота в воздухе, океанах и горных породах земной поверхности. Главное отличие в том, что вулканы вырабатывают слишком много серы. Тем не менее возможно, что именно вулканы, на протяжении тысячелетий выделяющие из Земли газы, создали атмосферу, океаны и горные породы.
Силы, порождающие вулканы, таятся глубоко внутри Земли. Вещество, из которого состоит мантия, поднимается из глу бины и частично расплавляется. По мере подъема давление уменьшается, и это заставляет вещество еще сильнее плавиться, а заодно расплавляется окружающая порода. Затем примерно в километре под поверхностью Земли магма останавливается и образует резервуар или магмагический очаг (А) Затем магма прорывается к поверхности (В)и извергается (С), когда давление в очаге превысит давление окружающей породы Если магма вязкая, а давление па дает быстро, растворенные газы — в основном водяной пар — вырываются из раствора. Окружающая порода дробится, и в воздух взлетают осколки камня, образуя огромный столб извержения, состоящий из горячих газов, раскаленной пемзы и пепла. Частицы нагревают окружающий воздух, вызывая конвекционные течения, которые поднимают их еще выше — до 50 км. Когда окружающий воздух уже не может поддерживать столб (0), тот обруши вается, рождая раскаленные пирокластические потоки, несущиеся со скоростью до 100 м/с