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 "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:
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.
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] .
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.
A vulkán alakja a kitörő láva összetételétől függ; Általában öt vulkántípust tartanak számon [4] :
Chirip (balra) és Bogdan Khmelnitsky (jobbra) vulkánok. Iturup sziget .
Baransky vulkán. Iturup-sziget.
Vezúv és Pompei (Tengeri kapu) romjai.
A Tyatya vulkán. Kunashir-sziget .
Vesuvius Ercolanoból .
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] .
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 .
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.
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 .
A tudósok 560 vulkánon figyeltek meg kitöréseket [8] . Közülük az utolsó legnagyobbak szerepelnek a listában:
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 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 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] .
Szótárak és enciklopédiák |
| |||
---|---|---|---|---|
|