Vulkán

Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt közreműködők, és jelentősen eltérhet a 2022. szeptember 22-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 3 szerkesztést igényelnek .

Vulkán (a lat.  Vulcanus szóból ) - kiömlő geológiai képződmény, amelynek van egy kivezető nyílása (szellőző, kráter , kaldera ) vagy repedések, amelyekből forró láva és vulkáni gázok jönnek a felszínre a bolygó beléből, vagy már korábban is. Effúzív kőzetekből álló felvidék [1] .

A vulkánok a földkérgen és más bolygókon fordulnak elő , ahol a magma a felszínre kerül, és különféle vulkáni termékeket bocsát ki, amelyek dombokat és hegyeket alkotnak .

A kifejezés

A "vulkán" szó az ókori római tűzisten  - Vulcan ( lat. Vulcanus vagy lat. Volcanus [2] ) nevéből származik . Műhelye Vulcano szigetén (Olaszország) volt.   

A vulkanológia  a vulkánokat tanulmányozó tudomány. A vulkanológus  olyan tudós, aki vulkánokat tanulmányoz.

Származtatott fogalmak:

Vulkáni tevékenység

A legintenzívebb vulkanizmus a következő geológiai körülmények között nyilvánul meg:

A földi vulkánokat két típusra osztják:

Körülbelül 900 aktív vulkán található a szárazföldön (lásd lent a legnagyobb vulkánok listáját), a tengerekben és óceánokban számuk pontosítás alatt áll.

A vulkánkitörés időtartama több naptól több millió évig is eltarthat.

Más bolygókon

Az asztrofizikusok történelmi vonatkozásban úgy vélik, hogy a vulkáni tevékenység, amelyet más égitestek árapály hatása okoz, hozzájárulhat az élet kialakulásához . Különösen a vulkánok járultak hozzá a föld légkörének és hidroszférájának kialakulásához , és jelentős mennyiségű szén-dioxidot és vízgőzt bocsátottak ki . Így például 1963 -ban, egy víz alatti vulkán kitörése következtében , Izland déli részén megjelent Surtsey szigete , amely jelenleg az élet eredetének megfigyelésére irányuló tudományos kutatások helyszíne.

A tudósok azt is megjegyzik, hogy a túl aktív vulkanizmus, mint például a Jupiter Io holdján , lakhatatlanná teheti a bolygó felszínét. Ugyanakkor a túl csekély tektonikai aktivitás a szén-dioxid eltűnéséhez és a bolygó sterilizálásához vezet. "Ez a két eset a bolygók lehetséges lakhatósági határait jelenti, és az alacsony tömegű fősorozatú csillagrendszerek hagyományos életzóna-paraméterei mellett létezik " [3] .

A vulkáni építmények típusai

Általában a vulkánokat lineárisra és központira osztják , ez a felosztás azonban feltételes, mivel a legtöbb vulkán a földkéreg lineáris tektonikai zavaraira ( hibákra ) korlátozódik .

A központi típusú vulkánok formája a magma összetételétől és viszkozitásától függ. A forró és könnyen mozgatható bazaltos magmák hatalmas és lapos pajzsvulkánokat hoznak létre ( Mauna Loa , Mauna Kea , Kilauea ). Ha a vulkán időnként lávát vagy piroklasztikus anyagot tör ki , egy kúp alakú réteges szerkezet, egy rétegvulkán keletkezik. Az ilyen vulkán lejtőit általában mély, radiális szakadékok borítják  - barrancos. A központi típusú vulkánok lehetnek tisztán lávák, vagy csak vulkáni termékek - vulkáni salak, tufa stb. képződmények - alkotják, vagy vegyes - rétegvulkánok.

Vannak monogén és poligén vulkánok is. Az első egyetlen kitörés eredményeként keletkezett, a második - több kitörés. Viszkózus, savas összetételű, alacsony hőmérsékletű magma, kipréselődik a szellőzőnyílásból, extrudív kupolákat képez ( Montagne-Pele tű , 1902 ).

A központi típusú vulkánokhoz kapcsolódó negatív felszínformákat kalderák képviselik  - nagy, lekerekített, több kilométer átmérőjű hibák. A kalderákon kívül a kitört vulkáni anyag súlyának hatására bekövetkező elhajlással és a magmakamra kiürítése során keletkezett mélységi nyomásdeficittel kapcsolatos nagy negatív felszínformák is vannak. Az ilyen szerkezeteket vulkanotektonikus mélyedéseknek nevezzük . A vulkán-tektonikus mélyedések nagyon elterjedtek, és gyakran kísérik az ignimbritek vastag rétegeinek kialakulását - eltérő eredetű  , savas összetételű vulkáni kőzetek . Lávák vagy sült vagy hegesztett tufák alkotják őket. Jellemzőjük a vulkáni üveg, habkő, láva lencsés szegregációja, az úgynevezett fiamme , valamint a talajtömeg tufa- vagy tofaszerű szerkezete . Általában nagy mennyiségű ignimbrit kötődik sekély magmakamrákhoz, amelyek az olvadás és a befogadó kőzetek kicserélődése miatt alakultak ki.

Osztályozás forma szerint

A vulkán alakja a kitörő láva összetételétől függ; Általában öt vulkántípust tartanak számon [4] :

Vulkánkitörés

A vulkánkitörések geológiai vészhelyzetek , amelyek gyakran természeti katasztrófákhoz vezetnek . A kitörési folyamat több órától több évig is eltarthat.

Kitörés alatt azt a folyamatot értjük, amikor a mélyből jelentős mennyiségű izzó és forró vulkáni termék gáznemű, folyékony és szilárd halmazállapotban kerül a felszínre. A kitörések során vulkáni struktúrák képződnek - ez a magasság jellegzetes formája, amely csatornákra és repedésekre korlátozódik, amelyeken keresztül kitörési termékek kerülnek a felszínre a magmakamrákból. Általában kúp alakúak, mélyedéssel - kráterrel a tetején. Süllyedése és összeomlása esetén egy kaldera képződik  - egy hatalmas, kör alakú medence meredek falakkal és viszonylag lapos fenekével [6] .

A kitörés erősségének vagy robbanékonyságának általánosan elfogadott értékelése, a vulkán egyedi jellemzőinek figyelembevétele nélkül, a Vulcanic Explosivity Index (VEI) skálán történik . 1982-ben K. Newhall (CA Newhall) és S. Self (S. Self) amerikai tudósok javasolták, lehetővé téve a kitörés általános értékelését a Föld légkörére gyakorolt ​​hatás szempontjából. A vulkánkitörés erősségének mutatója, függetlenül annak térfogatától és elhelyezkedésétől, a VEI skálán a kitört termékek térfogata - tefra és a hamuoszlop magassága - kitörési oszlop [6] .

A különféle osztályozások közül kiemelkednek a kitörések általános típusai:

A vulkanológusok szerint évente körülbelül gramm magmát, vulkáni hamut, gázokat és különféle gőzöket juttatnak a Föld felszínére. Feltételezve, hogy a Föld vulkanizmusa a teljes geológiai története során azonos intenzitású volt, akkor 5 milliárd év alatt körülbelül gramm vulkanikus anyag került felszínre , amelynek sűrűsége körülbelül 34 kilométer volt. Így a Föld modern kérge a felső köpeny anyagának hosszú távú feldolgozása, a kőzetek mállása, a Föld atmoszférája és hidroszférája általi kicsapódása és oxidációja, valamint a kőzetek átalakulása eredményeként jön létre. élőlények létfontosságú tevékenysége [7] .

Posztvulkáni jelenségek

A kitörések után, amikor a vulkán tevékenysége vagy örökre megszűnik, vagy évezredekre "elszunnyad", magán a vulkánon és környezetében is fennmaradnak a magmakamra lehűlésével összefüggő, úgynevezett posztvulkáni folyamatok . Ezek tartalmazzák:

A kitörések során a vulkáni szerkezet összeomlása néha kaldera képződésével történik  - egy nagy mélyedés, amelynek átmérője legfeljebb 16 km és mélysége legfeljebb 1000 m . Amikor a magma felemelkedik , a külső nyomás gyengül, a hozzá kapcsolódó gázok és folyékony termékek a felszínre törnek, és kitör a vulkán. Ha nem magmát hoznak a felszínre, hanem ősi kőzeteket, és a gázok között a talajvíz felmelegedése során keletkező vízgőz van túlsúlyban, akkor az ilyen kitörést phreatikusnak nevezzük .

A földfelszínre emelkedett láva nem mindig jön ki erre a felszínre. Csak üledékes kőzetrétegeket emel ki, és tömör test ( lakkolit ) formájában szilárdul meg, sajátos alacsony hegyrendszert alkotva. Németországban ilyen rendszerek közé tartozik a Rhön és az Eifel régió . Ez utóbbin egy másik posztvulkáni jelenség figyelhető meg, a korábbi vulkánok krátereit kitöltő tavak formájában, amelyek nem alkottak jellegzetes vulkáni kúpot (ún. maars ).

A gejzírek vulkáni aktivitású területeken találhatók, ahol a forró sziklák a föld felszínéhez közel helyezkednek el. Az ilyen helyeken a talajvizet forráspontig melegítik, és időszakonként forró víz és gőz szökőkút kerül a levegőbe. Új-Zélandon és Izlandon gejzír- és melegforrás-energiát használnak villamos energia előállítására. A világ egyik leghíresebb gejzírje a Yellowstone Nemzeti Parkban (USA) található Old Faithful gejzír, amely 70 percenként 45 m magasra lövell víz- és gőzáramot .

Az iszapvulkánok kis vulkánok, amelyeken keresztül nem a magma kerül a felszínre, hanem a folyékony iszap és a földkéregből származó gázok. Az iszapvulkánok sokkal kisebbek, mint a közönséges vulkánok. Az iszap általában hidegen jön a felszínre, de az iszapvulkánok által kitört gázok gyakran tartalmaznak metánt, és a kitörés során meggyulladhatnak, így egy közönséges vulkán miniatűr kitöréséhez hasonló képet alkotnak.

Oroszországban a Taman-félszigeten gyakoriak az iszapvulkánok ; a Krím-félszigeten , Szibériában , a Kaszpi-tenger közelében , a Bajkál -parton és Kamcsatkában is megtalálhatók . Eurázsia területén gyakran találhatók iszapvulkánok Azerbajdzsánban , Grúziában , Izlandon , Türkmenisztánban és Indonéziában .

Hőforrások

A vulkáni tevékenység megnyilvánulásának egyik megoldatlan problémája a bazaltréteg vagy -köpeny lokális olvadásához szükséges hőforrás meghatározása. Az ilyen olvadásnak erősen lokalizáltnak kell lennie, mivel a szeizmikus hullámok áthaladása azt mutatja, hogy a kéreg és a felső köpeny általában szilárd állapotban van. Ezenkívül a hőenergiának elegendőnek kell lennie hatalmas mennyiségű szilárd anyag megolvasztásához. Például az USA -ban a Columbia folyó medencéjében ( Washington és Oregon államokban ) a bazalt mennyisége több mint 820 ezer km³; ugyanazok a nagy bazaltrétegek találhatók Argentínában ( Patagónia ), Indiában ( Decan Plateau ) és Dél-Afrikában ( Nagy Karoo- felföld ). Jelenleg három hipotézis létezik . Egyes geológusok úgy vélik, hogy az olvadást a radioaktív elemek helyi magas koncentrációja okozza, de a természetben ilyen koncentrációk valószínűtlennek tűnnek; mások azt sugallják, hogy az eltolódások és törések formájában jelentkező tektonikai zavarok hőenergia felszabadulásával járnak. Van egy másik nézőpont is, miszerint a felső köpeny nagy nyomások mellett szilárd állapotban van, és amikor a nyomás a repedés miatt csökken, akkor úgynevezett fázisátalakulás következik be - a kőzetköpeny szilárd kőzetei megolvadnak, ill. folyékony láva folyik ki a repedésekből a Föld felszínére.

Földönkívüli vulkánok

A vulkánok nemcsak a Földön léteznek , hanem más bolygókon és azok műholdain is. A Naprendszer első legmagasabb hegye a marsi Olympus vulkán 21,2 km magas .

A Jupiter Io holdja rendelkezik a legtöbb vulkáni tevékenységgel a Naprendszerben . Az Io vulkánjai által kitört anyagcsóvák hossza eléri a 330 km -es magasságot és a 700 km -es sugarat ( Tvashtar Patera ), a lávafolyamok - 330 km hosszúak ( Amirani és Masubi vulkánok ).

A bolygók egyes műholdjain ( Enceladus és Triton ) alacsony hőmérsékleten a kitört "magma" nem olvadt kőzetekből, hanem vízből és könnyű anyagokból áll. Az ilyen típusú kitörések nem tulajdoníthatók a hétköznapi vulkanizmusnak, ezért ezt a jelenséget kriovulkanizmusnak nevezik .

Legutóbbi kitörések

A tudósok 560 vulkánon figyeltek meg kitöréseket [8] . Közülük az utolsó legnagyobbak szerepelnek a listában:

A Föld legmagasabb vulkánjai

A vulkáni tevékenység legnagyobb területei Dél-Amerika , Közép-Amerika , Jáva , Melanézia , Japán-szigetek , Kuril-szigetek , Kamcsatka , az USA északnyugati része , Alaszka , Hawaii-szigetek , Aleut-szigetek , Izland stb.

A legmagasabban aktív vulkánok listája
A vulkán neve Elhelyezkedés Magasság, m Vidék
Ojos del Salado Chilei Andok 6887 Dél Amerika
Llullaillaco Chilei Andok 6723 Dél Amerika
San Pedro Közép-Andok 6159 Dél Amerika
Cotopaxi Egyenlítői Andok 5911 Dél Amerika
kilimandzsáró Masai fennsík 5895 Afrika
ködös Közép-Andok (Dél- Peru ) 5821 Dél Amerika
Orizaba Mexikói felföld 5700 Észak- és Közép-Amerika
Elbrus Nagy-Kaukázus 5642 Európa [12]
popocatepetl Mexikói felföld 5455 Észak- és Közép-Amerika
Sangay Egyenlítői Andok 5230 Dél Amerika
Tolima Északnyugati Andok 5215 Dél Amerika
Klyuchevskaya Sopka Kamcsatka-félsziget 4850 Ázsia
Rainier Cordillera 4392 Észak- és Közép-Amerika
Tahumulco Közép-Amerika 4217 Észak- és Közép-Amerika
mauna loa ról ről. Hawaii 4169 Óceánia
Kamerun Kamerun masszívum 4100 Afrika
Erciyes Anatóliai fennsík 3916 Ázsia
Kerinci ról ről. Szumátra 3805 Ázsia
Erebus ról ről. Ross 3794 Antarktisz
Fujiyama ról ről. Honshu 3776 Ázsia
Teide Kanári szigetek 3718 Afrika
Hét ról ről. Jáva 3676 Ázsia
Ichinskaya Sopka Kamcsatka-félsziget 3621 Ázsia
Kronotskaya Sopka Kamcsatka-félsziget 3528 Ázsia
Koryakskaya Sopka Kamcsatka-félsziget 3456 Ázsia
Spirituszégő ról ről. Szicília 3340 Európa
Shiveluch Kamcsatka-félsziget 3283 Ázsia
Lassen-csúcs Cordillera 3187 Észak- és Közép-Amerika
Liaima Déli Andok 3060 Dél Amerika
apo ról ről. Mindanao 2954 Ázsia
Ruapehu Új Zéland 2796 Ausztrália Óceánia
paektusan Koreai félsziget 2750 Ázsia
Avachinskaya Sopka Kamcsatka-félsziget 2741 Ázsia
Alaid Kuril-szigetek 2339 Ázsia
Katmai Alaszka-félsziget 2047 Észak- és Közép-Amerika
tyatya Kuril-szigetek 1819 Ázsia
Haleakala ról ről. Maui 1750 Óceánia
Hekla ról ről. Izland 1491 Európa
Montagne Pele ról ről. Martinique 1397 Észak- és Közép-Amerika
Vezúv Appenninek-félsziget 1277 Európa
Kilauea ról ről. Hawaii 1247 Óceánia
Stromboli Lipari-szigetek 926 Európa
Krakatoa Szunda-szoros 813 Ázsia
Taal Fülöp-szigetek 311 Délkelet-Ázsia

A Föld történetének legnagyobb kitöréseinek listája a kérdés tanulmányozása során folyamatosan frissül [13] .

A kultúrában

Jelentősége a gazdaság számára

A fumarol gázok és a vulkáni magma nagy mennyiségű réniumot , indiumot , bizmutot és más ritka elemeket tartalmaznak. Vannak olyan projektek, amelyek fumarolgázok és vulkáni magma felhasználásával ritka elemeket vonnak ki belőlük [14] [15] [16] [17] .

Az úgynevezett római beton (opus caementicium) vulkáni termékekből készül, amely a tartósságáról híres [18] [19] .

Lásd még

Jegyzetek

  1. Vulkán // Geológiai szótár. - T. 1. - Szentpétervár. : VSEGEI , 2017. - S. 181.
  2. Vulkán / E. M. Shtaerman  // A világ népeinek mítoszai  : Enciklopédia. 2 kötetben / ch. szerk. S. A. Tokarev . - 2. kiadás - M  .: Szovjet Enciklopédia , 1987. - T. 1: A-K. - S. 253.
  3. "A vulkánokat figyelembe kell venni a lakható bolygók keresésekor", 2009.06.17.-i cikk a hivatalos weboldalon . Archív példány 2011. június 8-án az Orosz Tudományos Akadémia Wayback Machine -jénél
  4. Auf dem Campe, 2013 , p. 52.
  5. Auf dem Campe, 2013 , p. ötven.
  6. ↑ 1 2 Katasztrófák a természetben: vulkánok - Batyr Karryev - Ridero . ridero.ru Letöltve: 2016. december 8. Az eredetiből archiválva : 2019. augusztus 14.
  7. O. V. Bogdankevich - Előadások az ökológiáról. — M.: FIZMATLIT, 2002, 77. o.
  8. Amit a vulkánokról tudunk . "postnauka.ru". Letöltve: 2016. augusztus 16. Az eredetiből archiválva : 2017. február 2..
  9. A 20. század legerősebb vulkánkitörései . Letöltve: 2008. október 18. Az eredetiből archiválva : 2009. május 22..
  10. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A 20. század legerősebb vulkánkitörései . Letöltve: 2008. október 18. Az eredetiből archiválva : 2009. május 24..
  11. Kamcsatka vulkánjai (elérhetetlen link) . kamchatka.org.ru. Letöltve: 2017. április 1. Az eredetiből archiválva : 2018. május 22. 
  12. Más források szerint - Ázsia (lásd: Európa és Ázsia határa ).
  13. "A legnagyobb robbanásveszélyes kitörések mérete és gyakorisága a Földön" . Letöltve: 2017. július 25. Az eredetiből archiválva : 2017. július 25.
  14. Aprodov V. A. Vulkánok. - M .: Gondolat, 1982. - 361 p.
  15. Szinegribov V.A. Az alvilág ajándékai // Kémia és élet . - 2002. - 8. sz .
  16. Kremenetsky A. Növény a vulkánon  // Tudomány és élet . - 2000. - 11. sz .
  17. Vlagyimir Bodyakin. A vulkánok gazdagítják Oroszországot // Technique for Youth . - 2017. - 7-8. sz . - S. 10-13 .
  18. V. A. Kochetov - római beton.
  19. Marie D. Jackson, Sean R. Mulcahy, Heng Chen, Yao Li, Qinfei Li, Piergiulio Cappelletti, Hans-Rudolf Wenk – Phillipsite és Al-tobermorite ásványcementek, amelyeket alacsony hőmérsékletű víz-kőzet reakciókkal állítanak elő római tengeri betonban.

Irodalom

Linkek