Os antigos romanos, observando a fumaça negra e o fogo irrompendo do topo da montanha no céu, acreditavam que diante deles estava a entrada para o inferno ou para o domínio de Vulcano, o deus da ferraria e do fogo. Em homenagem a ele, as montanhas que cospem fogo ainda são chamadas de vulcões.
Neste artigo vamos descobrir qual é a estrutura do vulcão e examinar sua cratera.
Vulcões ativos e extintos
Existem muitos vulcões na Terra, tanto adormecidos quanto ativos. A erupção de cada um deles pode durar dias, meses ou até anos (por exemplo, o vulcão Kilauea, localizado no arquipélago havaiano, despertou em 1983 e sua atividade ainda não para). Depois disso, as crateras dos vulcões são capazes de congelar por várias décadas, apenas para depois se lembrarem novamente com uma nova erupção.
Embora, claro, existam também formações geológicas cuja obra foi concluída num passado distante. Muitos deles ainda mantêm o formato de um cone, mas não há informações sobre como exatamente ocorreu sua erupção. Esses vulcões são considerados extintos. Como exemplo, pode-se citar o Kazbek, desde a antiguidade coberto por geleiras brilhantes. E na Crimeia e na Transbaikalia existem vulcões fortemente erodidos e destruídos que perderam completamente a sua forma original.
Que tipos de vulcões existem?
Dependendo da estrutura, atividade e localização, na geomorfologia (a chamada ciência que estuda as formações geológicas descritas) distinguem-se diferentes tipos de vulcões.
Em geral, são divididos em dois grupos principais: lineares e centrais. Embora, claro, esta divisão seja muito aproximada, já que a maioria delas são classificadas como falhas tectônicas lineares na crosta terrestre.
Além disso, existem também estruturas de vulcões em forma de escudo e cúpula, bem como os chamados cones de cinzas e estratovulcões. Por atividade são definidos como ativos, inativos ou extintos, e por localização - como terrestres, subaquáticos e subglaciais.
Como os vulcões lineares diferem dos centrais?
Vulcões lineares (fissuras), via de regra, não se elevam muito acima da superfície da terra - eles parecem rachaduras. A estrutura de vulcões deste tipo inclui longos canais de abastecimento associados a fissuras profundas na crosta terrestre, de onde flui magma líquido de composição basáltica. Espalha-se em todas as direções e, quando solidificado, forma coberturas de lava que destroem florestas, preenchem depressões e destroem rios e aldeias.
Além disso, durante a explosão de um vulcão linear, podem aparecer valas explosivas na superfície da Terra, estendendo-se por várias dezenas de quilômetros. Além disso, a estrutura dos vulcões ao longo das fissuras é decorada com poços suaves, campos de lava, respingos e cones largos e planos, mudando radicalmente a paisagem. Aliás, o principal componente do relevo da Islândia são os planaltos de lava, que surgiram desta forma.
Se a composição do magma for mais ácida (maior teor de dióxido de silício), então poços extrusivos (isto é, espremidos) com uma composição solta crescem ao redor da boca do vulcão.
A estrutura dos vulcões do tipo central
Um vulcão do tipo central é uma formação geológica em forma de cone, coroada no topo por uma cratera - uma depressão em forma de funil ou tigela. A propósito, ele se move gradualmente para cima à medida que a própria estrutura vulcânica cresce, e seu tamanho pode ser completamente diferente e medido em metros e quilômetros.
Uma abertura conduz profundamente à cratera, através da qual o magma sobe para dentro da cratera. Magma é uma massa ígnea derretida que possui uma composição predominantemente de silicato. Nasce na crosta terrestre, onde se encontra o seu foco, e, subindo ao topo, derrama-se na superfície da terra em forma de lava.
Uma erupção geralmente é acompanhada pela liberação de pequenos jatos de magma, que formam cinzas e gases, que, curiosamente, são 98% água. Eles são acompanhados por várias impurezas na forma de flocos de cinzas vulcânicas e poeira.
O que determina a forma dos vulcões
A forma de um vulcão depende em grande parte da composição e da viscosidade do magma. Magma basáltico facilmente móvel forma vulcões em escudo (ou semelhantes a escudo). Eles tendem a ter formato plano e uma grande circunferência. Um exemplo desses tipos de vulcões é a formação geológica localizada nas ilhas havaianas e chamada Mauna Loa.
Os cones de cinza são o tipo mais comum de vulcão. Eles são formados durante a erupção de grandes fragmentos de escória porosa, que, acumulando-se, formam um cone ao redor da cratera, e suas pequenas partes formam encostas inclinadas. Esse vulcão fica mais alto a cada erupção. Um exemplo é o vulcão Plosky Tolbachik que explodiu em dezembro de 2012 em Kamchatka.
Características estruturais de cúpulas e estratovulcões
E os famosos Etna, Fuji e Vesúvio são exemplos de estratovulcões. Eles também são chamados de estratificados, pois são formados por lava em erupção periódica (viscosa e que se solidifica rapidamente) e matéria piroclástica, que é uma mistura de gás quente, pedras quentes e cinzas.
Como resultado dessas emissões, esses tipos de vulcões apresentam cones pontiagudos com encostas côncavas, nos quais esses depósitos se alternam. E deles a lava flui não só pela cratera principal, mas também pelas fissuras, solidificando-se nas encostas e formando corredores nervurados que servem de suporte a esta formação geológica.
Os vulcões em cúpula são formados com a ajuda do magma granítico viscoso, que não desce pelas encostas, mas se solidifica no topo, formando uma cúpula que, como uma rolha, tapa a abertura e é expelida pelos gases acumulados sob ela ao longo do tempo. Um exemplo de tal fenômeno é a cúpula que se forma sobre o Monte Santa Helena, no noroeste dos Estados Unidos (formada em 1980).
O que é uma caldeira
Os vulcões centrais descritos acima são geralmente em forma de cone. Mas às vezes, durante uma erupção, as paredes dessa estrutura vulcânica desabam e formam-se caldeiras - enormes depressões que podem atingir uma profundidade de milhares de metros e um diâmetro de até 16 km.
Pelo que foi dito anteriormente, você se lembra que a estrutura dos vulcões inclui uma enorme abertura através da qual o magma derretido sobe durante uma erupção. Quando todo o magma está no topo, um enorme vazio aparece dentro do vulcão. É precisamente aqui que o topo e as paredes de uma montanha vulcânica podem cair, formando na superfície terrestre vastas depressões em forma de caldeirão com fundo relativamente plano, delimitadas pelos restos da queda.
A maior caldeira hoje é a caldeira Toba, localizada na (Indonésia) e totalmente coberta por água. O lago assim formado tem dimensões impressionantes: 100/30 km e profundidade de 500 m.
O que são fumarolas?
Crateras vulcânicas, suas encostas, contrafortes e a crosta de fluxos de lava resfriados são frequentemente cobertos por rachaduras ou buracos de onde escapam gases quentes dissolvidos no magma. Eles são chamados de fumarolas.
Via de regra, vapor branco e espesso flui sobre grandes buracos porque o magma, como já mencionado, contém muita água. Mas, além disso, as fumarolas também servem como fonte de liberação de dióxido de carbono, todos os tipos de óxidos de enxofre, sulfeto de hidrogênio, halogenetos de hidrogênio e outros compostos químicos que podem ser muito perigosos para os seres humanos.
Aliás, os vulcanologistas acreditam que as fumarolas incluídas na estrutura do vulcão o tornam mais seguro, pois os gases encontram uma saída e não se acumulam nas profundezas da montanha para formar uma bolha que acabará por empurrar a lava para a superfície.
Esse vulcão inclui o famoso, localizado perto de Petropavlovsk-Kamchatsky. A fumaça que sobe acima dela pode ser vista a dezenas de quilômetros de distância em dias claros.
As bombas vulcânicas também fazem parte da estrutura dos vulcões da Terra
Se um vulcão há muito adormecido explodir, durante a erupção os chamados vulcões voam para fora de sua cratera. Eles consistem em rochas fundidas ou fragmentos de lava congelados no ar e podem pesar várias toneladas. A sua forma depende da composição da lava.
Por exemplo, se a lava é líquida e não tem tempo de esfriar o suficiente no ar, uma bomba vulcânica que cai no solo vira um bolo. E as lavas basálticas de baixa viscosidade giram no ar, assumindo uma forma retorcida ou parecendo um fuso ou uma pêra. Pedaços de lava viscosos - andesíticos - depois de caírem, tornam-se como uma crosta de pão (são redondos ou multifacetados e cobertos por uma rede de fissuras).
O diâmetro de uma bomba vulcânica pode chegar a sete metros, e essas formações são encontradas nas encostas de quase todos os vulcões.
Tipos de erupções vulcânicas
Como N.V. Koronovsky apontou no livro “Fundamentos de Geologia”, que examina a estrutura dos vulcões e os tipos de erupções, todos os tipos de estruturas vulcânicas são formados como resultado de várias erupções. Entre eles, destacam-se 6 tipos em particular.
Quando ocorreram as erupções vulcânicas mais famosas?
Os anos de erupções vulcânicas podem, talvez, ser considerados marcos sérios na história da humanidade, porque nessa época o clima mudou, um grande número de pessoas morreu e até civilizações inteiras foram apagadas da Terra (por exemplo, como resultado da erupção de um vulcão gigante, a civilização minóica morreu em 15 ou 16 a.C.).
Em 79 DC e. O Vesúvio entrou em erupção perto de Nápoles, soterrando as cidades de Pompéia, Herculano, Stabia e Oplontium sob uma camada de cinzas de sete metros, levando à morte de milhares de habitantes.
Em 1669, várias erupções do Monte Etna, bem como em 1766, do vulcão Mayon (Filipinas) levaram a uma terrível destruição e à morte de muitos milhares de pessoas sob os fluxos de lava.
Em 1783, o vulcão Laki explodiu na Islândia, causando uma queda na temperatura que levou ao fracasso das colheitas e à fome na Europa em 1784.
E na ilha de Sumbawa, que acordou em 1815, no ano seguinte deixou toda a Terra sem verão, baixando a temperatura mundial em 2,5 °C.
Em 1991, um vulcão nas Filipinas também o desceu temporariamente com a sua explosão, embora em 0,5 °C.
O conteúdo do artigo
VULCÕES, elevações separadas acima de canais e rachaduras na crosta terrestre, através das quais os produtos da erupção são trazidos à superfície a partir de câmaras profundas de magma. Os vulcões geralmente têm a forma de um cone com uma cratera no topo (de várias a centenas de metros de profundidade e até 1,5 km de diâmetro). Durante as erupções, uma estrutura vulcânica às vezes entra em colapso com a formação de uma caldeira - uma grande depressão com um diâmetro de até 16 km e uma profundidade de até 1000 m À medida que o magma sobe, a pressão externa enfraquece, os gases e produtos líquidos associados. escapa para a superfície e ocorre uma erupção vulcânica. Se rochas antigas, e não magma, são trazidas à superfície, e os gases são dominados pelo vapor de água formado quando as águas subterrâneas são aquecidas, então tal erupção é chamada de freática.
Os vulcões ativos incluem aqueles que entraram em erupção em tempos históricos ou mostraram outros sinais de atividade (emissão de gases e vapor, etc.). Alguns cientistas consideram vulcões ativos que são conhecidos com segurança por terem entrado em erupção nos últimos 10 mil anos. Por exemplo, o vulcão Arenal na Costa Rica deve ser considerado ativo, uma vez que cinzas vulcânicas foram descobertas durante escavações arqueológicas de um sítio pré-histórico nesta área, embora pela primeira vez na memória humana sua erupção tenha ocorrido em 1968, e antes disso não há sinais de atividade apareceu.
Os vulcões são conhecidos não apenas na Terra. Imagens tiradas pela espaçonave revelam enormes crateras antigas em Marte e muitos vulcões ativos em Io, uma lua de Júpiter.
PRODUTOS VULCÂNICOS
Lava
- Este é o magma que flui para a superfície da Terra durante as erupções e depois se solidifica. A lava pode irromper da cratera principal do cume, de uma cratera lateral na lateral do vulcão ou de fissuras associadas a uma câmara vulcânica. Ele desce a encosta como um fluxo de lava. Em alguns casos, os derrames de lava ocorrem em zonas de fendas de enorme extensão. Por exemplo, na Islândia em 1783, dentro da cadeia de crateras Laki, estendendo-se ao longo de uma falha tectônica por uma distância de aprox. A 20 km, ocorreu um derramamento de ~12,5 km 3 de lava, distribuídos por uma área de ~570 km 2 .
Composição da lava.
As rochas duras formadas quando a lava esfria contêm principalmente dióxido de silício, óxidos de alumínio, ferro, magnésio, cálcio, sódio, potássio, titânio e água. Normalmente, as lavas contêm mais de um por cento de cada um destes componentes, e muitos outros elementos estão presentes em quantidades menores.
| COMPOSIÇÃO QUÍMICA MÉDIA DE ALGUMAS LAVAS (em porcentagem em peso) |
|||||||
| Óxidos | Basalto Nefelina | Basalto | Andesito | Dacito | Fonolito | Traquito | Riolito |
| SiO2 | 37,6 | 48,5 | 54,1 | 63,6 | 56,9 | 60,2 | 73,1 |
| Al2O3 | 10,8 | 14,3 | 17,2 | 16,7 | 20,2 | 17,8 | 12,0 |
| Fe2O3 | 5,7 | 3,1 | 3,5 | 2,2 | 2,3 | 2,6 | 2,1 |
| FeO | 8,3 | 8,5 | 5,5 | 3,0 | 1,8 | 1,8 | 1,6 |
| MgO | 13,1 | 8,8 | 4,4 | 2,1 | 0,6 | 1,3 | 0,2 |
| CaO | 13,4 | 10,4 | 7,9 | 5,5 | 1,9 | 2,9 | 0,8 |
| Na2O | 3,8 | 2,3 | 3,7 | 4,0 | 8,7 | 5,4 | 4,3 |
| K2O | 1,0 | 0,8 | 1,1 | 1,4 | 5,4 | 6,5 | 4,8 |
| H2O | 1,5 | 0,7 | 0,9 | 0,6 | 1,0 | 0,5 | 0,6 |
| TiO2 | 2,8 | 2,1 | 1,3 | 0,6 | 0,6 | 0,6 | 0,3 |
| P2O5 | 1,0 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
| MnO | 0,1 | 0,2 | 0,1 | 0,1 | 0,2 | 0,2 | 0,1 |
Existem muitos tipos de rochas vulcânicas, variando em composição química. Na maioria das vezes existem quatro tipos, cuja composição é determinada pelo conteúdo de dióxido de silício na rocha: basalto - 48-53%, andesita - 54-62%, dacito - 63-70%, riolito - 70-76% ( veja tabela). Rochas que contêm menos dióxido de silício contêm grandes quantidades de magnésio e ferro. Quando a lava esfria, uma parte significativa do derretimento forma vidro vulcânico, em cuja massa são encontrados cristais microscópicos individuais. A exceção são os chamados fenocristais são grandes cristais formados no magma nas profundezas da Terra e trazidos à superfície por um fluxo de lava líquida. Na maioria das vezes, os fenocristais são representados por feldspatos, olivina, piroxênio e quartzo. Rochas contendo fenocristais são geralmente chamadas de porfiritas. A cor do vidro vulcânico depende da quantidade de ferro presente nele: quanto mais ferro, mais escuro ele é. Assim, mesmo sem análise química, pode-se adivinhar que uma rocha de cor clara é riolito ou dacito, uma rocha de cor escura é basalto e uma rocha cinza é andesita. O tipo de rocha é determinado pelos minerais visíveis na rocha. Por exemplo, a olivina, um mineral que contém ferro e magnésio, é característica dos basaltos, o quartzo - dos riolitos.
À medida que o magma sobe à superfície, os gases libertados formam pequenas bolhas com um diâmetro frequentemente até 1,5 mm, menos frequentemente até 2,5 cm. É assim que as lavas borbulhantes são formadas. Dependendo da composição química das lavas, elas variam em viscosidade ou fluidez. Com alto teor de dióxido de silício (sílica), a lava é caracterizada por alta viscosidade. A viscosidade do magma e da lava determina em grande parte a natureza da erupção e o tipo de produtos vulcânicos. Lavas basálticas líquidas com baixo teor de sílica formam extensos fluxos de lava com mais de 100 km de comprimento (por exemplo, sabe-se que um fluxo de lava na Islândia se estende por 145 km). A espessura dos fluxos de lava é geralmente de 3 a 15 m. Mais lavas líquidas formam fluxos mais finos. Fluxos de 3 a 5 m de espessura são comuns no Havaí. Quando a superfície de um fluxo de basalto começa a solidificar, seu interior pode permanecer líquido, continuando a fluir e deixando para trás uma cavidade alongada, ou túnel de lava. Por exemplo, na ilha de Lanzarote (Ilhas Canárias), um grande túnel de lava pode ser traçado ao longo de 5 km. A superfície de um fluxo de lava pode ser lisa e ondulada (no Havaí, essa lava é chamada de pahoehoe) ou irregular (aa-lava). A lava quente, que é altamente fluida, pode mover-se a velocidades superiores a 35 km/h, mas mais frequentemente a sua velocidade não excede vários metros por hora. Num fluxo lento, pedaços da crosta superior solidificada podem cair e ser cobertos por lava; Como resultado, uma zona enriquecida com detritos é formada na parte próxima ao fundo. Quando a lava endurece, às vezes formam-se unidades colunares (colunas verticais multifacetadas com um diâmetro de vários centímetros a 3 m) ou fraturas perpendiculares à superfície de resfriamento. Quando a lava flui para uma cratera ou caldeira, um lago de lava se forma e esfria com o tempo. Por exemplo, tal lago foi formado em uma das crateras do vulcão Kilauea, na ilha do Havaí, durante as erupções de 1967-1968, quando a lava entrou nesta cratera a uma velocidade de 1,1·10 6 m 3 /h (parte de a lava posteriormente retornou à cratera do vulcão). Nas crateras vizinhas, em 6 meses, a espessura da crosta de lava solidificada nos lagos de lava atingiu 6,4 m.
Cúpulas, maars e anéis de tufo.
Lava muito viscosa (na maioria das vezes de composição dacita) durante erupções através da cratera principal ou fissuras laterais não forma fluxos, mas uma cúpula com um diâmetro de até 1,5 km e uma altura de até 600 m. foi formado na cratera do Monte Santa Helena (EUA) após uma erupção excepcionalmente forte em maio de 1980. A pressão sob a cúpula pode aumentar e semanas, meses ou anos depois pode ser destruída pela próxima erupção. Em algumas partes da cúpula, o magma sobe mais alto do que em outras e, como resultado, obeliscos vulcânicos se projetam acima de sua superfície - blocos ou torres de lava solidificada, muitas vezes com dezenas e centenas de metros de altura. Após a erupção catastrófica do vulcão Montagne Pelee, na ilha da Martinica, em 1902, formou-se na cratera um pináculo de lava, que cresceu 9 m por dia e, como resultado, atingiu uma altura de 250 m, e desabou um ano depois. No vulcão Usu, em Hokkaido (Japão), em 1942, durante os primeiros três meses após a erupção, a cúpula de lava Showa-Shinzan cresceu 200 m. A lava viscosa que a compunha percorreu a espessura dos sedimentos previamente formados.
Maar é uma cratera vulcânica formada durante uma erupção explosiva (na maioria das vezes com alta umidade das rochas) sem derramamento de lava. Um eixo anular de detritos ejetados pela explosão não é formado, ao contrário dos anéis de tufo - também crateras de explosão, que geralmente são cercadas por anéis de produtos de detritos.
Material clástico,
liberado no ar durante uma erupção é chamado de tefra, ou detritos piroclásticos. Os depósitos que formam também são chamados. Fragmentos de rochas piroclásticas vêm em tamanhos diferentes. Os maiores deles são blocos vulcânicos. Se os produtos são tão líquidos no momento do lançamento que se solidificam e tomam forma ainda no ar, então os chamados. bombas vulcânicas. Materiais com tamanho inferior a 0,4 cm são classificados como cinzas, e fragmentos que variam em tamanho de uma ervilha a uma noz são classificados como lapilli. Depósitos endurecidos compostos de lapilli são chamados de tufo de lapilli. Existem vários tipos de tefra, diferindo em cor e porosidade. A tefra de cor clara, porosa e que não afunda é chamada de pedra-pomes. A tefra vesicular escura que consiste em unidades do tamanho de lapilli é chamada de vulcânica escória. Pedaços de lava líquida que permanecem no ar por pouco tempo e não têm tempo de endurecer completamente formam respingos, muitas vezes formando pequenos cones de respingos próximos às saídas dos fluxos de lava. Se esse respingo sinterizar, os depósitos piroclásticos resultantes são chamados de aglutinados.
Uma mistura transportada pelo ar de material piroclástico muito fino e gás aquecido, ejetada de uma cratera ou fissura durante uma erupção e movendo-se acima da superfície do solo a uma velocidade de aproximadamente 100 km/h, forma fluxos de cinzas. Eles se espalham por muitos quilômetros, às vezes atravessando águas e colinas. Estas formações também são conhecidas como nuvens escaldantes; eles são tão quentes que brilham à noite. Os fluxos de cinzas também podem conter grandes detritos, incl. e pedaços de rocha arrancados das paredes de um vulcão. Na maioria das vezes, nuvens escaldantes são formadas quando uma coluna de cinzas e gases ejetados verticalmente de um respiradouro entra em colapso. Sob a influência da gravidade, contrariando a pressão dos gases em erupção, as bordas da coluna começam a assentar e a descer a encosta do vulcão na forma de uma avalanche quente. Em alguns casos, nuvens escaldantes aparecem ao longo da periferia de uma cúpula vulcânica ou na base de um obelisco vulcânico. Também é possível que eles se soltem das fendas do anel ao redor da caldeira. Os depósitos de fluxo de cinzas formam a rocha vulcânica ignimbrite. Esses fluxos transportam fragmentos pequenos e grandes de pedra-pomes. Se os ignimbritos forem depositados com espessura suficiente, os horizontes internos podem ficar tão quentes que os fragmentos de pedra-pomes derretem para formar o ignimbrito sinterizado, ou tufo sinterizado. À medida que a rocha esfria, podem se formar formações colunares em seu interior, que são menos nítidas e maiores do que estruturas semelhantes em fluxos de lava.
Pequenas colinas compostas de cinzas e blocos de vários tamanhos são formadas como resultado de uma explosão vulcânica direcionada (como, por exemplo, durante as erupções do Monte Santa Helena em 1980 e Bezymyanny em Kamchatka em 1965).
Explosões vulcânicas dirigidas são um fenômeno bastante raro. Os depósitos que criam são facilmente confundidos com os depósitos clásticos com os quais são frequentemente adjacentes. Por exemplo, durante a erupção do Monte Santa Helena, uma avalanche de escombros ocorreu imediatamente antes da explosão direcionada.
Erupções vulcânicas subaquáticas.
Se houver um corpo de água acima da fonte vulcânica, durante a erupção o material piroclástico fica saturado de água e se espalha ao redor da fonte. Depósitos deste tipo, descritos pela primeira vez nas Filipinas, foram formados como resultado da erupção do vulcão Taal em 1968, localizado no fundo do lago; eles são frequentemente representados por finas camadas onduladas de pedra-pomes.
Nós sentamos.
As erupções vulcânicas podem estar associadas a fluxos de lama ou fluxos de lama e pedra. Às vezes são chamados de lahars (originalmente descritos na Indonésia). A formação de lahars não faz parte do processo vulcânico, mas sim uma de suas consequências. Nas encostas dos vulcões ativos, material solto (cinzas, lapilli, detritos vulcânicos) se acumula em abundância, ejetado de vulcões ou caindo de nuvens escaldantes. Este material está facilmente envolvido no movimento da água após as chuvas, quando o gelo e a neve derretem nas encostas dos vulcões ou quando as laterais dos lagos das crateras rompem. Riachos de lama descem pelo leito dos rios em grande velocidade. Durante a erupção do vulcão Ruiz, na Colômbia, em Novembro de 1985, fluxos de lama que se deslocavam a velocidades superiores a 40 km/h transportaram mais de 40 milhões de m 3 de detritos para a planície do sopé. Ao mesmo tempo, a cidade de Armero foi destruída e aprox. 20 mil pessoas. Na maioria das vezes, esses fluxos de lama ocorrem durante uma erupção ou imediatamente após ela. Isso é explicado pelo fato de que durante as erupções, acompanhadas pela liberação de energia térmica, o derretimento da neve e do gelo, os lagos das crateras rompem e drenam, e a estabilidade das encostas é perturbada.
Gases,
liberados do magma antes e depois da erupção, parecem correntes brancas de vapor d'água. Quando a tefra é misturada com eles durante uma erupção, as emissões tornam-se cinzentas ou pretas. As baixas emissões de gases em áreas vulcânicas podem continuar durante anos. Essas saídas de gases e vapores quentes através de aberturas no fundo da cratera ou nas encostas do vulcão, bem como na superfície de fluxos de lava ou cinzas, são chamadas fumarolas. Tipos especiais de fumarolas incluem solfataras, contendo compostos de enxofre, e mofets, nos quais predomina o dióxido de carbono. A temperatura dos gases das fumarolas é próxima da temperatura do magma e pode atingir 800° C, mas também pode cair até o ponto de ebulição da água (~100° C), cujos vapores servem como principal componente das fumarolas. Os gases fumarola originam-se tanto em horizontes rasos próximos à superfície quanto em grandes profundidades em rochas quentes. Em 1912, como resultado da erupção do vulcão Novarupta, no Alasca, formou-se o famoso Vale das Dez Mil Fumaças, onde na superfície das emissões vulcânicas uma área de aprox. 120 km 2 surgiram muitas fumarolas de alta temperatura. Atualmente, apenas algumas fumarolas com temperaturas bastante baixas estão ativas no Vale. Às vezes, correntes brancas de vapor sobem da superfície de um fluxo de lava que ainda não esfriou; na maioria das vezes é água da chuva aquecida pelo contato com um fluxo de lava quente.
Composição química dos gases vulcânicos.
O gás liberado pelos vulcões consiste em 50-85% de vapor d'água. Mais de 10% é dióxido de carbono, aprox. 5% é dióxido de enxofre, 2-5% é cloreto de hidrogênio e 0,02-0,05% é fluoreto de hidrogênio. O sulfeto de hidrogênio e o gás enxofre são geralmente encontrados em pequenas quantidades. Às vezes estão presentes hidrogênio, metano e monóxido de carbono, bem como pequenas quantidades de vários metais. A amônia foi encontrada nas emissões de gases da superfície de um fluxo de lava coberto por vegetação.
Tsunami
Enormes ondas marítimas, associadas principalmente a sismos subaquáticos, mas por vezes causadas por erupções vulcânicas no fundo do oceano, que podem provocar a formação de diversas ondas, ocorrendo em intervalos de vários minutos a várias horas. A erupção do vulcão Krakatoa em 26 de agosto de 1883 e o subsequente colapso da sua caldeira foram acompanhados por um tsunami com mais de 30 m de altura, causando inúmeras vítimas nas costas de Java e Sumatra.
TIPOS DE ERUPÇÕES
Os produtos que chegam à superfície durante as erupções vulcânicas variam significativamente em composição e volume. As próprias erupções variam em intensidade e duração. A classificação mais comumente usada dos tipos de erupção é baseada nessas características. Mas acontece que a natureza das erupções muda de um evento para outro e, às vezes, durante a mesma erupção.
Tipo Pliniano
nomeado em homenagem ao cientista romano Plínio, o Velho, que morreu na erupção do Vesúvio em 79 DC. Erupções deste tipo são caracterizadas pela maior intensidade (uma grande quantidade de cinzas é lançada na atmosfera a uma altura de 20-50 km) e ocorrem continuamente durante várias horas e até dias. Pedra-pomes de composição de dacito ou riolito é formada a partir de lava viscosa. Os produtos das emissões vulcânicas cobrem uma grande área e seu volume varia de 0,1 a 50 km 3 ou mais. Uma erupção pode resultar no colapso de uma estrutura vulcânica e na formação de uma caldeira. Às vezes, uma erupção produz nuvens abrasadoras, mas nem sempre se formam fluxos de lava. As cinzas finas são transportadas por longas distâncias por ventos fortes a velocidades de até 100 km/h. As cinzas emitidas em 1932 pelo vulcão Cerro Azul, no Chile, foram descobertas a 3.000 km de distância. O tipo Pliniano também inclui a forte erupção do Monte Santa Helena (Washington, EUA) em 18 de maio de 1980, quando a altura da coluna eruptiva atingiu 6.000 m. Durante 10 horas de erupção contínua, aprox. 0,1 km 3 de tefra e mais de 2,35 toneladas de dióxido de enxofre. Durante a erupção do Krakatoa (Indonésia) em 1883, o volume da tefra era de 18 km 3, e a nuvem de cinzas atingiu uma altura de 80 km. A fase principal desta erupção durou aproximadamente 18 horas.
Uma análise das 25 erupções históricas mais violentas mostra que os períodos de calma que precederam as erupções Plinianas duraram em média 865 anos.
Tipo peleiano.
Erupções deste tipo são caracterizadas por lava muito viscosa, que endurece antes de sair da abertura com a formação de uma ou mais cúpulas extrusivas, compressão do obelisco acima dela e emissão de nuvens escaldantes. A erupção de 1902 do vulcão Montagne-Pelee, na ilha da Martinica, pertencia a este tipo.
Tipo Vulcano.
Erupções deste tipo (o nome vem da ilha de Vulcano, no Mar Mediterrâneo) são de curta duração - de vários minutos a várias horas, mas ocorrem a cada poucos dias ou semanas durante vários meses. A altura da coluna eruptiva chega a 20 km. O magma é de composição fluida, basáltica ou andesítica. A formação de fluxos de lava é típica e nem sempre ocorrem emissões de cinzas e cúpulas extrusivas. As estruturas vulcânicas são construídas a partir de lava e material piroclástico (estratovulcões). O volume dessas estruturas vulcânicas é bastante grande - de 10 a 100 km 3. A idade dos estratovulcões varia de 10.000 a 100.000 anos. A frequência das erupções de vulcões individuais não foi estabelecida. Este tipo inclui o vulcão Fuego, na Guatemala, que entra em erupção a cada poucos anos, as emissões de cinzas basálticas às vezes atingem a estratosfera, e seu volume durante uma das erupções foi de 0,1 km 3;
Tipo estromboliano.
Este tipo deve o seu nome à ilha vulcânica de Stromboli, no Mar Mediterrâneo. A erupção estromboliana é caracterizada por atividade eruptiva contínua ao longo de vários meses ou mesmo anos e uma altura não muito elevada da coluna eruptiva (raramente acima de 10 km). Existem casos conhecidos em que a lava foi espalhada num raio de aproximadamente 300 m, mas quase toda ela retornou para a cratera. Os fluxos de lava são típicos. As coberturas de cinzas têm uma área menor do que durante as erupções do tipo Vulcano. A composição dos produtos da erupção é geralmente basáltica, menos frequentemente – andesítica. O vulcão Stromboli está ativo há mais de 400 anos, o vulcão Yasur na ilha de Tanna (Vanuatu) no Oceano Pacífico está ativo há mais de 200 anos. A estrutura das aberturas e a natureza das erupções destes vulcões são muito semelhantes. Algumas erupções do tipo estromboliano produzem cones de cinzas compostos de escória basáltica ou, menos comumente, andesítica. O diâmetro do cone de cinzas na base varia de 0,25 a 2,5 km, a altura média é de 170 m. Os cones de cinzas são geralmente formados durante uma única erupção e os vulcões são chamados de monogênicos. Por exemplo, durante a erupção do vulcão Paricutin (México), no período que vai do início de sua atividade em 20 de fevereiro de 1943 até o final de 9 de março de 1952, formou-se um cone de escória vulcânica com 300 m de altura, o entorno a área ficou coberta de cinzas, e a lava se espalhou por uma área de 18 km 2 e destruiu vários pontos povoados.
Tipo havaiano
as erupções são caracterizadas por derramamentos de lava basáltica líquida. Fontes de lava ejetadas de fendas ou falhas podem atingir uma altura de 1.000 e às vezes 2.000 m. Poucos produtos piroclásticos são ejetados, a maioria deles são respingos que caem perto da fonte da erupção. As lavas fluem de fissuras, buracos (aberturas) localizados ao longo de uma fissura ou crateras, às vezes contendo lagos de lava. Quando há apenas uma abertura, a lava se espalha radialmente, formando um vulcão-escudo com declives muito suaves – até 10° (estratovulcões têm cones de cinzas e inclinação de cerca de 30°). Os vulcões em escudo são compostos por camadas de fluxos de lava relativamente finos e não contêm cinzas (por exemplo, os famosos vulcões da ilha do Havaí - Mauna Loa e Kilauea). As primeiras descrições de vulcões deste tipo referem-se a vulcões na Islândia (por exemplo, o vulcão Krabla no norte da Islândia, localizado na zona do rift). A erupção do vulcão Fournaise na Ilha da Reunião, no Oceano Índico, é muito próxima do tipo havaiano.
Outros tipos de erupções.
Outros tipos de erupções são conhecidos, mas são muito menos comuns. Um exemplo é a erupção subaquática do vulcão Surtsey, na Islândia, em 1965, que resultou na formação de uma ilha.
DISTRIBUIÇÃO DE VULCÕES
A distribuição dos vulcões pela superfície do globo é melhor explicada pela teoria das placas tectônicas, segundo a qual a superfície da Terra consiste em um mosaico de placas litosféricas em movimento. Quando se movem na direção oposta, ocorre uma colisão, e uma das placas afunda (move-se) sob a outra na chamada. zona de subducção, onde estão localizados os epicentros dos terremotos. Se as placas se afastarem, forma-se uma zona de fenda entre elas. As manifestações de vulcanismo estão associadas a estas duas situações.
Os vulcões da zona de subducção estão localizados ao longo dos limites das placas em subducção. Sabe-se que as placas oceânicas que formam o fundo do Oceano Pacífico subduzem sob continentes e arcos insulares. As áreas de subducção são marcadas na topografia do fundo do oceano por fossas profundas paralelas à costa. Acredita-se que em zonas de subducção de placas em profundidades de 100-150 km, o magma se forma e, quando sobe à superfície, ocorrem erupções vulcânicas. Como o ângulo de mergulho da placa é frequentemente próximo de 45°, os vulcões estão localizados entre a terra e a fossa profunda, a uma distância de aproximadamente 100-150 km do eixo desta última e em planta formam um arco vulcânico que segue os contornos da trincheira e do litoral. Às vezes fala-se de um “anel de fogo” de vulcões ao redor do Oceano Pacífico. No entanto, este anel é intermitente (como, por exemplo, na região centro e sul da Califórnia), porque a subducção não ocorre em todos os lugares.
Vulcões da zona de Rift existem na parte axial da Dorsal Meso-Atlântica e ao longo do Sistema de Rift da África Oriental.
Existem vulcões associados a “pontos quentes” localizados no interior de placas em locais onde as plumas do manto (magma quente rico em gases) sobem à superfície, por exemplo, os vulcões das ilhas havaianas. Acredita-se que a cadeia dessas ilhas, estendendo-se na direção oeste, foi formada durante a deriva para oeste da Placa do Pacífico enquanto se movia sobre um “ponto quente”. Agora, este “ponto quente” está localizado sob os vulcões ativos da ilha do Havaí. A oeste desta ilha, a idade dos vulcões aumenta gradualmente.
As placas tectônicas determinam não apenas a localização dos vulcões, mas também o tipo de atividade vulcânica. O tipo de erupções havaianas predomina em áreas de “pontos quentes” (vulcão Fournaise na Ilha da Reunião) e em zonas de rift. Os tipos Pliniano, Peleiano e Vulcaniano são característicos de zonas de subducção. Também há exceções conhecidas, por exemplo, o tipo Stromboliano é observado em diversas condições geodinâmicas.
Atividade vulcânica: recorrência e padrões espaciais.
Aproximadamente 60 vulcões entram em erupção anualmente, e cerca de um terço deles entrou em erupção no ano anterior. Há informações sobre 627 vulcões que entraram em erupção nos últimos 10 mil anos, sendo cerca de 530 no tempo histórico, sendo que 80% deles estão confinados a zonas de subducção. A maior atividade vulcânica é observada nas regiões de Kamchatka e da América Central, com zonas mais calmas na Cordilheira das Cascatas, nas Ilhas Sandwich do Sul e no sul do Chile.
Vulcões e clima.
Acredita-se que após as erupções vulcânicas, a temperatura média da atmosfera terrestre cai vários graus devido à liberação de minúsculas partículas (menos de 0,001 mm) na forma de aerossóis e poeira vulcânica (enquanto aerossóis de sulfato e poeira fina entram na estratosfera durante as erupções) e assim permanece por 1 a 2 anos. Com toda a probabilidade, tal diminuição da temperatura foi observada após a erupção do Monte Agung em Bali (Indonésia) em 1962.
PERIGO VULCÂNICO
As erupções vulcânicas ameaçam vidas humanas e causam danos materiais. Depois de 1600, como resultado de erupções e fluxos de lama e tsunamis associados, 168 mil pessoas morreram e 95 mil pessoas foram vítimas de doenças e fome que surgiram após as erupções. Como resultado da erupção do vulcão Montagne Pelee em 1902, 30 mil pessoas morreram. Como resultado dos fluxos de lama do vulcão Ruiz, na Colômbia, em 1985, 20 mil pessoas morreram. A erupção do vulcão Krakatoa em 1883 levou à formação de um tsunami que matou 36 mil pessoas.
A natureza do perigo depende da ação de vários fatores. Os fluxos de lava destroem edifícios, bloqueiam estradas e terras agrícolas, que estão excluídas do uso económico durante muitos séculos até que um novo solo seja formado como resultado de processos de intemperismo. A taxa de intemperismo depende da quantidade de precipitação, temperatura, condições de escoamento e da natureza da superfície. Por exemplo, nas encostas mais húmidas do Monte Etna, em Itália, a agricultura baseada em fluxos de lava foi retomada apenas 300 anos após a erupção.
Como resultado das erupções vulcânicas, espessas camadas de cinzas acumulam-se nos telhados dos edifícios, o que ameaça o seu colapso. A entrada de minúsculas partículas de cinza nos pulmões leva à morte do gado. As cinzas suspensas no ar representam um perigo para o transporte rodoviário e aéreo. Os aeroportos costumam fechar durante as quedas de cinzas.
Os fluxos de cinzas, que são uma mistura quente de material disperso em suspensão e gases vulcânicos, movem-se em alta velocidade. Como resultado, pessoas, animais, plantas morrem devido a queimaduras e asfixia e casas são destruídas. As antigas cidades romanas de Pompéia e Herculano foram afetadas por tais fluxos e ficaram cobertas de cinzas durante a erupção do Monte Vesúvio.
Gases vulcânicos liberados por vulcões de qualquer tipo sobem para a atmosfera e geralmente não causam danos, mas alguns deles podem retornar à superfície da Terra na forma de chuva ácida. Às vezes, o terreno permite que gases vulcânicos (dióxido de enxofre, cloreto de hidrogênio ou dióxido de carbono) se espalhem perto da superfície da terra, destruindo a vegetação ou poluindo o ar em concentrações que excedem os limites permitidos. Os gases vulcânicos também podem causar danos indiretos. Assim, os compostos de flúor neles contidos são capturados pelas partículas de cinzas e, quando estas caem na superfície terrestre, contaminam pastagens e corpos d'água, causando graves doenças na pecuária. Da mesma forma, fontes abertas de abastecimento de água à população podem ser contaminadas.
Fluxos de lama e tsunamis também causam enorme destruição.
Previsão de erupção.
Para prever erupções, são compilados mapas de risco vulcânico mostrando a natureza e as áreas de distribuição dos produtos de erupções passadas, e os precursores de erupções são monitorados. Tais precursores incluem a frequência de terremotos vulcânicos fracos; Se normalmente o seu número não excede 10 em um dia, imediatamente antes da erupção aumenta para várias centenas. São realizadas observações instrumentais das menores deformações superficiais. A precisão da medição de deslocamentos verticais, registrados, por exemplo, por dispositivos a laser, é de ~0,25 mm, horizontais - 6 mm, o que permite detectar uma inclinação da superfície de apenas 1 mm por meio quilômetro. Dados sobre mudanças na altura, distância e inclinação são usados para identificar o centro de elevação que precede uma erupção ou subsidência da superfície após uma erupção. Antes de uma erupção, as temperaturas das fumarolas aumentam e, por vezes, a composição dos gases vulcânicos e a intensidade da sua libertação mudam.
Os fenômenos precursores que precederam a maioria das erupções bastante documentadas são semelhantes entre si. No entanto, é muito difícil prever com certeza exatamente quando ocorrerá uma erupção.
Observatórios vulcanológicos.
Para evitar uma possível erupção, são realizadas observações instrumentais sistemáticas em observatórios especiais. O observatório vulcanológico mais antigo foi fundado em 1841-1845 no Vesúvio, na Itália, e em 1912 o observatório começou a operar no vulcão Kilauea, na ilha. Havaí e, na mesma época, vários observatórios no Japão. O monitoramento de vulcões também é realizado nos EUA (inclusive no Monte Santa Helena), na Indonésia, no observatório do vulcão Merapi, na ilha de Java, na Islândia, na Rússia, pelo Instituto de Vulcanologia da Academia Russa de Ciências (Kamchatka ), Rabaul (Papua Nova Guiné), nas ilhas de Guadalupe e Martinica, nas Índias Ocidentais, e foram lançados programas de monitorização na Costa Rica e na Colômbia.
Métodos de notificação.
As autoridades civis, a quem os vulcanologistas fornecem as informações necessárias, devem alertar sobre o perigo vulcânico iminente e tomar medidas para reduzir as consequências.
O sistema de alerta público pode ser sonoro (sirenes) ou luminoso (por exemplo, na rodovia ao pé do vulcão Sakurajima, no Japão, luzes de alerta piscantes alertam os motoristas sobre a queda de cinzas). Também são instalados dispositivos de alerta que são acionados por concentrações elevadas de gases vulcânicos perigosos, como o sulfeto de hidrogênio. Bloqueios são colocados em estradas em áreas perigosas onde está ocorrendo uma erupção.
Reduzindo os perigos associados às erupções vulcânicas.
Para mitigar o perigo vulcânico, são utilizadas estruturas de engenharia complexas e métodos muito simples. Por exemplo, durante a erupção do vulcão Miyakejima no Japão em 1985, o resfriamento da frente do fluxo de lava com água do mar foi utilizado com sucesso. Ao criar lacunas artificiais na lava endurecida que limitavam os fluxos nas encostas dos vulcões, foi possível mudar a sua direção. Para proteger contra fluxos de lama - lahars - são usados diques e barragens para direcionar os fluxos para um determinado canal. Para evitar a ocorrência de lahar, o lago da cratera às vezes é drenado por meio de um túnel (vulcão Kelud em Java, na Indonésia). Em algumas áreas, estão sendo instalados sistemas especiais para monitorar nuvens de trovoada, que podem provocar chuvas torrenciais e ativar lahars. Nos locais onde caem os produtos da erupção, vários abrigos e abrigos seguros são construídos.
Desde os tempos antigos, as pessoas têm visto nuvens negras, fogo e pedras de fogo às vezes saindo dele.
Os antigos romanos acreditavam que esta ilha era a porta de entrada para o inferno e que Vulcano, o deus do fogo e da ferraria, vivia aqui. Pelo nome desse deus, estes passaram a ser chamados de vulcões.
Uma erupção vulcânica pode durar vários dias ou até meses. Após uma forte erupção, o vulcão retorna ao estado de repouso por vários anos e até décadas. Esses vulcões são chamados válido.
Existem vulcões que entraram em erupção em tempos passados. Alguns deles mantiveram a forma de um lindo cone. As pessoas não têm informações sobre suas atividades. Eles são chamados de extintos, como, por exemplo, no Cáucaso, Elbrus e Kazbek, cujos picos são cobertos de um branco cintilante e deslumbrante. Em áreas vulcânicas antigas, são encontrados vulcões profundamente destruídos e erodidos. No nosso país, essas regiões são a Crimeia, a Transbaikalia e outros lugares.
Os vulcões são geralmente em forma de cone, com encostas mais suaves nas bases e mais íngremes nos cumes.
Se você subir ao topo de um vulcão ativo durante seu estado calmo, poderá ver uma cratera - uma depressão profunda com paredes íngremes, semelhante a uma tigela gigante. O fundo da cratera é coberto por fragmentos de pedras grandes e pequenas, e jatos de gás e vapor sobem das rachaduras no fundo e nas paredes da cratera. Às vezes emergem calmamente debaixo das pedras e das fendas, às vezes explodem violentamente, com assobios e assobios. A cratera está cheia de sufocamento; subindo, eles formam uma nuvem no topo do vulcão. O vulcão pode fumar silenciosamente por meses e anos até que ocorra uma erupção. Este evento é frequentemente precedido por; Ouve-se um estrondo subterrâneo, a liberação de vapores e gases se intensifica, as nuvens ficam mais espessas no topo do vulcão.
Então, sob a pressão dos gases que escapam das entranhas da terra, o fundo da cratera explode. Espessas nuvens negras de gases e vapor de água misturados com cinzas são lançadas a milhares de metros, mergulhando a área circundante na escuridão. Com uma explosão e um estrondo, pedaços de pedras em brasa voam da cratera, formando gigantescos feixes de faíscas. As cinzas caem das nuvens negras e espessas no chão, e às vezes caem fortes chuvas, formando riachos de lama que rolam pelas encostas e inundam a área circundante. O relâmpago corta continuamente a escuridão. O vulcão estremece e treme, lava líquida derretida e ardente sobe por sua boca. Ele ferve, transborda da borda da cratera e corre em um riacho de fogo ao longo das encostas do vulcão, queimando e destruindo tudo em seu caminho.
Durante algumas erupções vulcânicas, a lava não flui. As erupções vulcânicas também ocorrem no fundo dos mares e oceanos. Os marinheiros aprendem sobre isso quando de repente veem uma coluna de vapor acima da água ou “espuma de pedra” flutuando na superfície - pedra-pomes. Às vezes, os navios encontram cardumes inesperados formados por novos vulcões no fundo. Com o tempo, esses cardumes - massas ígneas - são erodidos pelas ondas do mar e desaparecem sem deixar vestígios.
Alguns vulcões subaquáticos formam cones que se projetam acima da superfície da água na forma de ilhas.
Durante muito tempo as pessoas não conseguiram explicar as causas das erupções vulcânicas. Este fenômeno natural aterrorizou o homem. No entanto, os antigos gregos e romanos, e mais tarde os árabes, concluíram que nas entranhas da Terra existe um grande mar de fogo subterrâneo. As perturbações deste mar causam erupções vulcânicas na superfície da Terra.
No final do século passado, uma ciência especial separada da geologia - vulcanologia. Agora estão sendo organizadas estações vulcanológicas perto de alguns vulcões ativos - observatório, onde os cientistas realizam observações constantes de vulcões. Temos uma estação vulcanológica instalada em Kamchatka, na vila de Klyuchi. Quando um dos vulcões começa a agir, os vulcanologistas vão imediatamente ao vulcão e observam a erupção.
Ao estudar a lava vulcânica, você pode entender como o material derretido se transformou em rocha sólida.
Os vulcanologistas também estudam vulcões antigos extintos e destruídos. O acúmulo de tais observações e conhecimentos é muito importante para a geologia.
Antigos vulcões destruídos, ativos há dezenas de milhões de anos e quase ao nível da superfície da Terra, ajudam os cientistas a reconhecer como as massas derretidas localizadas nas entranhas da Terra penetram na crosta terrestre sólida e o que resulta do seu contato com as rochas. Normalmente, nos pontos de contato, devido a processos químicos, formam-se minérios minerais - depósitos de ferro, zinco e outros metais.
Jatos de vapor nas crateras dos vulcões, chamados fumarolas, carregam consigo algumas substâncias em estado dissolvido. Enxofre, amônia e ácido bórico, usados na indústria, são depositados ao longo das fendas da cratera e ao redor dessas fumarolas.
As cinzas vulcânicas e a lava contêm muitos compostos do elemento potássio e tornam-se solos muito férteis. Os jardins são plantados nesses solos ou a terra é usada para cultivo no campo. Portanto, embora não seja seguro viver nas proximidades de vulcões, quase sempre ali crescem aldeias ou cidades.
Por que ocorrem as erupções vulcânicas e de onde vem essa enorme energia do globo?
A descoberta do fenômeno da radioatividade em alguns elementos químicos, especialmente o urânio e o tório, sugere que o calor se acumula no interior da Terra a partir da decomposição dos elementos radioativos. O estudo da energia atômica apoia ainda mais essa visão.
O acúmulo de calor na Terra em grandes profundidades aquece a substância. Terra. A temperatura sobe tanto que essa substância deveria derreter, mas sob a pressão das camadas superiores da crosta terrestre ela é mantida no estado sólido. Nos locais onde a pressão das camadas superiores enfraquece devido ao movimento da crosta terrestre e às fissuras formadas, as massas quentes passam do estado sólido para o estado líquido.
É chamada uma massa de rocha derretida, saturada de gases, formada nas profundezas das entranhas da Terra. Sob forte pressão dos gases liberados, derretendo as rochas circundantes, ele abre caminho e forma uma abertura, ou canal, do vulcão.
Os gases liberados explodem abrindo caminho ao longo da abertura, quebrando rochas sólidas e jogando pedaços delas a grandes alturas. Este fenómeno precede sempre o derramamento de lava e é sempre acompanhado por sismos nas proximidades do vulcão.
Assim como algo dissolvido em uma bebida gasosa tende a sair quando você abre uma garrafa, formando espuma, também na cratera de um vulcão o magma espumoso é rapidamente ejetado pelos gases liberados dele, espalhando e rasgando a massa incandescente em peças.
Tendo perdido uma quantidade significativa de gás, o magma sai da cratera e flui como lava ao longo das encostas do vulcão.
Se o magma na crosta terrestre não chegar à superfície, ele endurece na forma de veios nas rachaduras da crosta terrestre. Acontece que o magma derretido se solidifica no subsolo em uma grande área e forma um enorme corpo homogêneo que se expande mais profundamente. Suas dimensões podem atingir centenas de quilômetros de diâmetro. Esses corpos congelados incrustados na crosta terrestre são chamados batólitos.
Às vezes, o magma penetra ao longo de uma fenda, levanta as camadas da terra como uma cúpula e congela em um formato semelhante a um pão. Esse tipo de educação é chamado lacólito.
A lava varia em conteúdo e pode ser líquida ou espessa. Se a lava for líquida, ela se espalha com rapidez suficiente, formando-se em seu caminho Lavaiadas. Os gases que escapam da cratera lançam fontes quentes de lava, cujos respingos congelam em gotas de pedra - lágrimas de lava. A lava espessa flui lentamente, quebrando-se em blocos que se amontoam uns sobre os outros. Se coágulos dessa lava girarem durante a decolagem, eles assumirão a forma de um fuso ou bola. Esses pedaços congelados de lava de diferentes tamanhos são chamados de bombas vulcânicas. Se a lava, transbordando de gases, endurecer, então se formará espuma de pedra - pedra-pomes. A pedra-pomes é muito leve e flutua na água e, durante as erupções subaquáticas, flutua até a superfície do mar. Os fragmentos de lava do tamanho de uma ervilha ou de uma avelã ejetados durante uma erupção são chamados lapilli. Existe material ígneo ainda mais fino - cinza vulcanica. Cai nas encostas vulcânicas e percorre distâncias muito longas, transformando-se gradativamente em tufo. O tufo é um material muito leve e poroso, que pode serrar facilmente. Ele vem em várias cores.
Várias dezenas de vulcões ativos são atualmente conhecidos no globo. A maioria deles está localizada ao longo da costa do Oceano Pacífico, incluindo os nossos vulcões em Kamchatka.
Quando a maioria das pessoas ouve a palavra “vulcão”, pensa no Vesúvio, no Fuji ou nos vulcões de Kamchatka – montanhas elegantes em forma de cone.
Na verdade, existem outros tipos de vulcões completamente diferentes daqueles a que estamos habituados. Já conversamos sobre isso.
Agora vamos dar uma olhada em outro tipo de vulcanismo - o vulcanismo de fissura.
Erupção do vulcão Plosky Tolbachik (foto de your-kamchatka.com)
O papel dos vulcões no desenvolvimento da vida na Terra é significativo. Segundo algumas hipóteses, os primeiros organismos vivos surgiram em torno de vulcões subaquáticos; os vulcões foram capazes de derreter a Terra gelada e causar o surgimento da vida há 700 milhões de anos; os vulcões na Sibéria “ajudaram” a iniciar a era dos dinossauros, e os vulcões na Índia ajudaram a acabar com ela. Um vulcão na Indonésia quase destruiu a raça humana, e um vulcão em Yellowstone cobriu várias vezes metade dos Estados Unidos modernos com cinzas.
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Como se forma um vulcão típico? Muitos deles estão localizados em áreas onde as placas tectônicas colidem. Exemplos são vulcões no “anel de fogo” ao redor do Oceano Pacífico: em Kamchatka, Japão, Indonésia, Nova Zelândia e na costa do Pacífico da América do Norte e do Sul.
Quando uma placa tectônica oceânica colide com uma placa continental, a placa oceânica se move para baixo, pois é mais densa e pesada devido à sua composição química. Neste caso, as impurezas contidas na placa oceânica (em particular, a água) são aquecidas e começam a escoar para cima através do manto sob a placa continental. Curiosamente, isso faz com que a matéria sólida da camada superior do manto derreta e se transforme em magma. Isso ocorre pela mesma razão que a neve derrete quando sal é espalhado sobre ela: a contaminação do sólido com impurezas diminui o ponto de fusão. Devido à grande quantidade de gases dissolvidos no magma e sob alta pressão, o magma sobe e provoca uma erupção vulcânica.
Os vulcões também se formam onde as placas divergem, por exemplo, ao longo do Grande Vale do Rift, na fronteira das placas tectônicas africana e árabe.
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Vulcão Erta Ale na Etiópia. (foto - Mikhail Korostelev)
Como resultado desta divergência, após alguns milhões de anos, o território moderno da Somália, Tanzânia e Moçambique, na África Oriental, separar-se-á do continente e um novo oceano surgirá no meio de África.
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Kilimanjaro é um vulcão no nordeste da Tanzânia, o pico mais alto da África.
Além disso, a maioria dos locais onde as placas divergem não estão no continente, mas debaixo d'água, ao longo das dorsais meso-oceânicas. Foi nestes locais que se fez uma das principais descobertas biológicas do século XX - os sistemas ecológicos das fontes hidrotermais.
Na década de 1990, o cientista alemão Günter Wachtershauser propôs uma hipótese para a origem da vida em torno das fontes hidrotermais, que foi chamada de “mundo do ferro e do enxofre”. Segundo essa hipótese, a vida na Terra foi gerada não pelo Sol, mas pela energia dos vulcões, e na fase inicial, antes mesmo do surgimento das proteínas e do DNA, utilizava sulfeto de hidrogênio, cianeto de hidrogênio, ferro, níquel e carbono monóxido.
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Erupção vulcânica subaquática
Alguns bilhões de anos depois, os vulcões ajudaram mais uma vez a vida na Terra. Nas décadas de 1950 e 1960, os geólogos Sir Douglas Mawson e Brian Harland encontraram evidências fósseis de uma geleira que cobria latitudes tropicais entre 850 e 630 milhões de anos atrás. Os pesquisadores sugeriram que a Terra passou por um período em que ficou completamente coberta de gelo. Esta hipótese é chamada de Terra Bola de Neve. Mawson e Harland foram contestados pelo climatologista russo Mikhail Budyko, que fez cálculos e mostrou que não haveria ninguém para descongelar a Terra congelada, já que o gelo refletiria os raios do Sol para o espaço sideral e a Terra permaneceria uma “bola de neve” para sempre. Somente em 1992, o americano Joseph Lynn Kirschvink fundamentou a suposição de que a Terra foi descongelada pelo efeito estufa dos gases liberados na atmosfera pelos vulcões. Depois disso, a verdadeira primavera chegou à Terra: surgiram grandes animais multicelulares dos períodos Ediacarano e Cambriano.
Magmatismo(Magmatismo) - processos geológicos associados à formação do magma, ao seu movimento na crosta terrestre e ao seu escoamento para a superfície, incluindo a atividade dos vulcões (vulcanismo).
Vulcanismo(Vulcanismo; Vulcanismo; Vulcanicidade) - conjunto de processos e fenômenos causados pelo movimento do magma no manto superior, na crosta terrestre e sua penetração desde as profundezas da Terra até a superfície terrestre. Uma manifestação típica do vulcanismo é a formação de corpos geológicos ígneos durante a introdução do magma e sua solidificação nas rochas sedimentares, bem como o derramamento de magma (lava) na superfície com a formação de relevos específicos (vulcões).
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O vulcão Karymsky é um dos vulcões mais ativos de Kamchatka
“O vulcanismo é um fenômeno pelo qual, durante a história geológica, se formaram as camadas externas da Terra - a crosta, a hidrosfera e a atmosfera, ou seja, o habitat dos organismos vivos - a biosfera” - esta opinião é expressa pela maioria dos vulcanologistas , no entanto, esta está longe de ser a única ideia sobre o desenvolvimento de conchas geográficas.
De acordo com os conceitos modernos, o vulcanismo é uma forma externa de magmatismo chamada efusiva - um processo associado ao movimento do magma do interior da Terra para sua superfície. A uma profundidade de 50 a 350 km, bolsões de matéria derretida - magma - se formam na espessura do nosso planeta. Ao longo das áreas de esmagamento e fraturas da crosta terrestre, o magma sobe e se espalha para a superfície na forma de lava (difere do magma por quase não conter componentes voláteis, que, quando a pressão cai, se separam do magma e vão para a atmosfera. Com esses derramamentos de magma na superfície, vulcões.
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Fuji é o pico da montanha mais alta (3.776 m) do Japão. É um vulcão com uma cratera com cerca de 500 metros de diâmetro e profundidade de até 200 metros. As erupções mais destrutivas ocorreram em 800, 864 e 1707.
Atualmente, mais de 4 mil foram identificados em todo o mundo. vulcões.
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Daqui
PARA atual incluem vulcões que entraram em erupção e exibiram atividade solfatárica (a liberação de gases quentes e água) durante os últimos 3.500 anos do período histórico. Em 1980 eram 947.
PARA potencialmente ativo Isso inclui vulcões do Holoceno que entraram em erupção há 3.500-13.500 anos. Existem aproximadamente 1.343 deles.
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O Monte Ararat é um vulcão considerado extinto. Na verdade, ele, como outros vulcões do Cáucaso que exibiram atividade vulcânica no final do Quaternário: Ararat, Aragats, Kazbek, Kabardzhin, Elbrus, etc., é potencialmente ativo. No setor central do Norte do Cáucaso, as erupções do vulcão Elbrus foram observadas repetidamente no final do Pleistoceno e no Holoceno.
PARA condicionalmente extinto os vulcões são considerados inativos no Holoceno, mas mantiveram suas formas externas (menos de 100 mil anos).
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Shasta é um vulcão extinto no sul das montanhas Cascade, nos Estados Unidos.
Vulcões extintos significativamente retrabalhada pela erosão, dilapidada, sem atividade durante os últimos 100 mil. anos.
Vulcões fissurados se manifestam no derramamento de lava na superfície da Terra ao longo de grandes rachaduras ou fendas. Em determinados períodos de tempo, principalmente na fase pré-histórica, este tipo de vulcanismo atingiu uma escala bastante ampla, pelo que uma enorme quantidade de material vulcânico - lava - foi transportada para a superfície da Terra. Campos poderosos são conhecidos na Índia no Planalto de Deccan, onde cobriam uma área de 5.105 km2 com espessura média de 1 a 3 km. Também conhecido no noroeste dos Estados Unidos e na Sibéria. Naquela época, as rochas basálticas provenientes de erupções fissurais estavam esgotadas em sílica (cerca de 50%) e enriquecidas em ferro ferroso (8-12%). As lavas são móveis, líquidas e, portanto, podem ser rastreadas a dezenas de quilômetros do local de seu derramamento. A espessura dos riachos individuais era de 5 a 15 m. Nos EUA, assim como na Índia, muitos quilômetros de estratos se acumularam, isso aconteceu gradativamente, camada por camada, ao longo de muitos anos. Essas formações de lava planas com uma forma de relevo escalonada característica são chamadas de basaltos ou armadilhas de planalto.
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Armadilha de basaltos no alto rio Colorado.
Armadilhas Siberianas - uma das maiores províncias de armadilhas está localizada na Plataforma da Sibéria Oriental. Armadilhas siberianas foram derramadas na fronteira dos períodos Paleozóico e Mesozóico, Permiano e Triássico. Ao mesmo tempo, ocorreu a maior extinção de espécies (Permiano-Triássico) na história da Terra. Eles se desenvolvem em uma área de cerca de 4 milhões de km², o volume de derretimentos erupcionados foi de cerca de 2 milhões de km³ de rochas efusivas e intrusivas.
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O planalto Putorana é composto por basaltos armadilhados. Cachoeira no planalto Putorana. (Autor - Sergei Gorshkov)
250 milhões de anos atrás, na fronteira das eras Paleozóica e Mesozóica, ocorreram enormes erupções de lava no território de uma província vulcânica chamada Armadilhas Siberianas, centrada na área da moderna Norilsk. Ao longo de várias centenas de milhares de anos, 2 milhões de quilômetros cúbicos de lava se espalharam por uma área de cerca de 4 milhões de quilômetros quadrados. Ao mesmo tempo, ocorreu o maior evento de extinção da história da Terra, destruindo 96% das espécies animais marinhas e cerca de 70% das espécies animais terrestres. Uma teoria é que a extinção em massa foi causada por um “inverno vulcânico”. Primeiro, a poeira vulcânica poluiu a atmosfera, causando o resfriamento global e a falta de luz para as plantas. Ao mesmo tempo, gases vulcânicos sulfurosos causaram chuva ácida de ácido sulfúrico, que destruiu plantas em terra e mariscos no mar. Depois ocorreu o aquecimento global devido ao dióxido de carbono emitido e ao efeito estufa.
Após cada grande evento de extinção, novas espécies florescem. Após a extinção das espécies paleozóicas, os dinossauros tornaram-se os favoritos. Por sua vez, os dinossauros foram extintos há 65 milhões de anos. Durante muito tempo, a extinção dos dinossauros foi explicada pela colisão da Terra com um asteróide que caiu na Península de Yucatán, no sul do México. Mas de acordo com uma nova pesquisa de Gerta Keller de Princeton e Thierry Adatte da Suíça, a principal causa da morte dos dinossauros foram as Armadilhas Deccan - vulcões que inundaram metade do território da Índia moderna com lava ao longo de 30 mil anos e também causaram um “ inverno vulcânico”.
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Planalto de Deccan (Planalto de Deccan ou Planalto do Sul), que cobre o território de quase todo o sul da Índia
O Planalto de Deccan é uma grande província localizada no Hindustão e constitui o Planalto de Deccan. A espessura total dos basaltos no centro da província é superior a 2.000 metros; eles se desenvolvem em uma área de 1,5 milhão de km²; O volume de basaltos é estimado em 512.000 km3. As Armadilhas Deccan começaram a fluir na fronteira do Cretáceo-Paleógeno e também estão associadas ao evento de extinção do Cretáceo-Paleógeno, que destruiu os dinossauros e muitas outras espécies.
Os cientistas sabiam que a série de erupções que criaram a Província Deccan Trap ocorreu perto da fronteira Cretáceo-Paleógeno, que foi quando ocorreu a extinção em massa. Agora, depois de estudar rochas na Índia e sedimentos marinhos desta época, afirmam que pela primeira vez foram capazes de ligar claramente o vulcanismo no planalto de Deccan e a morte dos dinossauros.
A fase mais poderosa do período de vulcanismo no Deccan terminou quando a extinção em massa já havia começado. Ao mesmo tempo, o dióxido de carbono e o dióxido de enxofre, que alteram o clima, foram liberados desses vulcões (a lava que se espalhou por muitas centenas de quilômetros, formando camadas de basalto com dois quilômetros de espessura) foi emitida 10 vezes mais do que quando o asteróide atingiu Yucatán.
Os cientistas também conseguiram explicar o atraso no aumento acentuado do desenvolvimento das criaturas marinhas (que é claramente visível nos fósseis marinhos após a fronteira do Cretáceo-Paleógeno). O fato é que a última onda de vulcanismo no Deccan ocorreu 280 mil anos após a extinção. Isto atrasou a restauração do número de microrganismos nos mares.
Atualmente, o vulcanismo fissural é generalizado na Islândia (vulcão Laki), Kamchatka (vulcão Tolbachinsky) e em uma das ilhas da Nova Zelândia. A maior erupção de lava na ilha da Islândia ao longo da fissura gigante de Laki, com 30 km de extensão, ocorreu em 1783, quando a lava atingiu a superfície durante dois meses. Durante este período, foram derramados 12 km 3 de lava basáltica, que inundou quase 915 km 2 da planície adjacente com uma camada de 170 m de espessura. Uma erupção semelhante foi observada em 1886. em uma das ilhas da Nova Zelândia. Durante duas horas, 12 pequenas crateras com um diâmetro de várias centenas de metros estiveram ativas num segmento de 30 km. A erupção foi acompanhada de explosões e liberação de cinzas, que cobriram uma área de 10 mil km2, próximo à fissura a espessura da cobertura atingiu 75 m. O efeito explosivo foi potencializado pela poderosa liberação de vapores das bacias lacustres adjacentes à fissura. Tais explosões, causadas pela presença de água, são chamadas de freáticas. Após a erupção, uma depressão em forma de graben com 5 km de comprimento e 1,5-3 km de largura se formou no lugar dos lagos.
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O volume total de piroclásticos em erupção foi de 1 km3, lava - 1,2 km3, total - 2,2 km3. Foi a maior erupção basáltica no cinturão vulcânico Kuril-Kamchatka em tempos históricos, uma das quinze erupções do século XX, cujo volume de produtos ultrapassou 1 milhão de metros cúbicos. km., uma das seis grandes erupções fissurais observadas no mundo em tempos históricos. Graças à intensa pesquisa sistemática, a Erupção da Grande Fissura Tolbachik é atualmente uma das três grandes erupções vulcânicas mais estudadas.
As lavas que causaram eventos de grande escala no passado são representadas pelo tipo mais comum na Terra - o basalto. Seu nome indica que posteriormente se transformaram em uma rocha preta e pesada - o basalto.
Vastos campos de basalto (armadilhas) com centenas de milhões de anos escondem formas ainda muito incomuns. Onde armadilhas antigas vêm à superfície, como, por exemplo, nas falésias dos rios siberianos, você pode encontrar fileiras de prismas verticais de 5 e 6 lados. Esta é uma separação colunar que se forma durante o resfriamento lento de uma grande massa de fundido homogêneo. O basalto diminui gradualmente de volume e racha ao longo de planos estritamente definidos. Parece familiar, não é?
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Israel. Rio Zawitan. Piscinas de prisma. (e isso já é meu)
As Colinas de Golã (Ramat HaGolan) fazem parte de um planalto basáltico de origem vulcânica, com uma área total de 35.000 km2. Os geólogos acreditam que a idade do Golã é de cerca de um milhão e meio de anos.
Fazendo fronteira com a Bacia do Jordão a oeste, o Planalto de Golã a leste atinge o cânion Nahal Rakkad (um afluente do rio Yarmouk) e uma cadeia de altas colinas (contrafortes de Hermon), descendo de norte a sul de 1000 m a 350 m acima nível do mar. Várias dezenas de vulcões extintos (incluindo Avital, Varda e Hermonit, a mais de 1200 m acima do nível do mar), alguns com crateras intactas e deformadas, cobriram o planalto e áreas adjacentes com lava em tempos geológicos recentes, dando origem a uma paisagem característica de rochas basálticas negras e tufo marrom (emissões vulcânicas) situado no topo de giz sedimentar e rochas calcárias. Correndo principalmente para oeste e densamente cobertos de arbustos ao longo das margens, os riachos arrastavam desfiladeiros profundos para o solo, muitas vezes com cachoeiras nas saliências.
E o planalto basáltico se espalhava por outras rochas, saliências e cachoeiras. e prismas em rios - bem, eles são muito adequados para vulcanismo de fissuras. P.S. Todas as fotografias que ilustram o texto foram encontradas na Internet. Onde ela sabia, indicava a autoria exata.
A representação mais típica de um vulcão é uma montanha em forma de cone com lava e gases venenosos saindo da cratera no topo. Mas este é apenas um dos muitos tipos de vulcão, e as características de outros vulcões podem ser muito mais complexas. A estrutura e o comportamento de um vulcão dependem de muitos fatores. Muitos picos vulcânicos são formados por cones de lava em vez de crateras. Assim, materiais vulcânicos (lava, ou magma e cinzas que escaparam das profundezas) e gases (principalmente vapor e gases de magma) podem explodir em qualquer lugar da superfície.
Outros tipos de vulcões incluem criovulcões, que podem ser encontrados na superfície das luas de Júpiter, Saturno e Netuno, e vulcões de lama, que se formam com muita frequência sem qualquer atividade de magma na região. A temperatura dos vulcões de lama ativos é muito mais baixa do que a dos vulcões formados como resultado da atividade tectônica, exceto quando um vulcão de lama é uma fenda de ventilação formada por um vulcão comum.
fenda de ventilação
Este é um tipo de vulcão com uma falha plana no topo em forma de linha através da qual a lava irrompe.
Figura 1. Rachadura de ventilação
