Вулканология (изучение вулканов)

Главная > Естественные науки > Науки о Земле > Науки о геосфере > Вулканы
Вулканическая активность

Страницы раздела по вулканологии:

  • Природа вулканизма
  • Периоды вулканической активности
  • Протяжённые вулканические области
  • Закономерности расположения вулканов
  • Самые известные вулканы
  • Источники

О крупных вулканических извержениях, породивших гигантские цунами, смотрите страницу по сейсмологии.


Природа вулканизма

Происхождение суперплюмов

Более 90 % проявлений вулканизма на планете связано с движением литосферных плит и приурочено к их границам: зонам субдукции, где литосферные плиты погружаются одна под другую, или же к зонам спрединга – местам расхождения плит.

Так же существует вулканизм в середине плит, или, как его называют геологи, – внутриплитный, который часто связывают с действием потоков вещества и энергии, поднимающихся непосредственно из глубин мантии, так называемых мантийных суперплюмов, образующихся на границе ядра и мантии Земли (около 2700 км). С Тихоокеанским суперплюмом, например, связывают возникновение Гавайской горячей точки, сформировавшей протяженную цепочку океанических поднятий и островов и огромное подводное плато Онтонг-Джава в юго-западной части Тихого океана к северу от Соломоновых островов, которое занимает площадь около 2 миллионов км², что сопоставимо с размерами Аляски.

Вместе с тем, внутри континентов встречаются области вулканизма, существование которых невозможно объяснить плюмами, поднимающимися с больших глубин, так как период накопления необходимого количества вещества и энергии для их образования значительно превышает время, в течение которого действует такой вулканизм, к тому же он часто проявлен неравномерно, как во времени, так и в пространстве [а чем же объясняют?].

Периоды вулканической активности

Супервулканы и суперизвержения Земли

Исследователи, работающие, в частности, на Гавайях и в Сиднее, заявляли, что в 2012 году должно было произойти одновременное извержение всех вулканов планеты. Большинство вулканов разом извергались 10, 22, 30, 40, 49 и 60 млн. лет назад [примерно каждые десять миллионов лет], Также выявлена серия вторичных всплесков активности на 4, 15, 34, 45 и 65 млн лет назад [т.е., с приблизительными промежутками 10-20-10-20 млн лет]. и каждый раз синхронное извержение приводило к планетарной катастрофе.

Редкие же в истории извержения супервулканов, сопровождавшиеся траповыми излияниями и созданием обширных плато, происходило примерно каждые 200 млн. лет (продолжительность галактического года), и (видимо, менее интенсивные) - в промежутках через 100, 60, 30 млн. лет.

Кроме того, обнаружена связь между повышением сейсмичности и вулканизма и понижением солнечной активности, синхронных с трансгрессиями Каспийского моря. Эти колебания уровня моря имеют квазипериоды в 100 000, 2 000 и 350 лет. Большинство вулканических изверженийй зафиксированы рядом именно с пиковыми подъёмами вод.

Протяжённые вулканические области

Основные структуры земной коры и вулканизм

Основные районы вулканической активности: Южная Америка, Центральная Америка, северо-западная часть США, Аляска, Алеутские острова, Камчатка, Курильские острова, Японские острова, Меланезия, Ява, Гавайские острова, Исландия, Атлантический океан.

Существуют как единичные (как правило, спящие или эпизодически активные) вулканы, так и целые вулканические зоны. Одни из них компактные, другие протяжённые (в первую очередь - островные дуги по краям сужающихся океанов и в зонах надвигающихся плит - как современной, так и более древних геологических и тектонических эпох).

К компактным зонам вулканической активности относятся зоны современных и древних субдукций:

К протяжённым зонам вулканической активности относится всё "огненное кольцо" вокруг Тихого океана и области надвигающихся на Евразию с юга континентальных массивов Африки, Индостана и Австралии:

  • 1. На севере Тихого океана: Алеутский архипелаг, насчитывающий 25 действующих вулканов, в том числе вулкан Шишалдина (2861 м), вулкан Всевидова (2149 м), Танага (1806 м), Большой Ситкин (1740 м), Гарелой (1573 м), Канага (1307 м), вулкан Сегула (1153 м); Аляска с вулканом Катмай.
  • 2. На западе Тихого океана - вулканы полуострова Камчатка (Авачинская, Ичинская, Корякская, Кроноцкая сопки, вулканы Шивелуч), Курильских островов (Алаид, Тятя), Японского архипелага (Фудзияма)...
  • 3. На восточном побережье Тихого океана - в горных цепях североамериканских Кордильер, центральноамериканского Мексиканского нагорья и южноамериканских Анд (Северо-Западных, Центральных, Чилийских, Экваториальных и Южных)
  • 4.

Закономерности расположения вулканов

Кроме протяженных областей вулканической активности имеются как компактные области, так и одиночные вулканы. Посмотрим, нет ли какой закономерности в их расположении на Земле.

Рассмотрим для начала координаты местоположения 42-х крупнейших вулканов на суше (высотой выше 800 м):

Название вулкана Местоположение Высота, м Регион Координаты
Охос-дель-Саладо Чилийские Анды 6893 Южная Америка 27°06′34″ ю. ш. 68°32′32″ з. д.
Льюльяйльяко Чилийские Анды 6723 Южная Америка !24°43′12″ ю. ш. 68°32′13″ з. д.
Сан-Педро Центральные Анды 6159 Южная Америка !21°53′04″ ю. ш. 68°23′23″ з. д.
Котопахи Экваториальные Анды 5911 Южная Америка 00°41′03″ ю. ш. !78°26′14″ з. д.
Килиманджаро Плоскогорье Масаи 5895 Африка 3°04′00″ ю. ш. !37°21′33″ в. д.
Мисти Центральные Анды (юг Перу) 5821 Южная Америка 16°17′40″ ю. ш. !71°24′32″ з. д.
Орисаба Мексиканское нагорье 5700 Северная и Центральная Америка !19°01′48″ с. ш. 97°16′05″ з. д.
Эльбрус Северный Кавказ 5642 Европа 43°20′45″ с. ш. !42°26′55″ в. д.
Попокатепетль Мексиканское нагорье 5455 Северная и Центральная Америка !19°01′20″ с. ш. 98°37′40″ з. д.
Сангай Экваториальные Анды 5230 Южная Америка 2°00′09″ ю. ш. !78°20′27″ з. д.
Невадо-дель-Толима Северо-Западные Анды 5215 Южная Америка 4°39′31″ с. ш. !75°19′46″ з. д.
! Ключевская Сопка п-ов Камчатка 4850 Азия !56°04′ с. ш. !160°38′ в. д.
Рейнир Кордильеры 4392 Северная и Центральная Америка 46°51′10″ с. ш. !121°45′37″ з. д.
Тахумулько Центральная Америка 4217 Северная и Центральная Америка !15°02′ с. ш. 91°54′ з. д.
! Мауна-Лоа Гавайские о-ва 4169 Австралия и Океания !19°29′ с. ш. !155°36′ з. д.
Камерун Массив Камерун 4100 Африка 4°13′00″ с. ш. 9°10′21″ в. д.
Эрджияс Анатолийское плоскогорье 3916 Азия 38°31′12″ с. ш. !35°28′48″ в. д.
Керинчи о. Суматра 3805 Азия 1°42′16″ ю. ш. 101°17′00″ в. д.
! Эребус о. Росса 3794 Антарктида !77°32′ ю. ш. !167°17′ в. д.
Фудзияма о. Хонсю 3776 Азия 35°21′45″ с. ш. 138°43′50″ в. д.
Тейде Канарские о-ва 3718 Африка 28°16′15″ с. ш. 16°38′21″ з. д.
Семеру о. Ява 3676 Азия 08°06′30″ ю. ш. 112°55′12″ в. д.
! Ичинская Сопка п-ов Камчатка 3621 Азия !55°41′ с. ш. !157°44′ в. д.
! Кроноцкая Сопка п-ов Камчатка 3528 Азия !54°45′ с. ш. !160°31′ в. д.
Корякская Сопка п-ов Камчатка 3456 Азия 53°19′ с. ш. 158°41′ в. д.
Этна о. Сицилия 3340 Европа 37°45′18″ с. ш. 14°59′43″ в. д.
Шивелуч п-ов Камчатка 3283 Азия !56°39′13″ с. ш. 161°21′46″ в. д.
Лассен-Пик Кордильеры 3187 Северная и Центральная Америка 40°29′17″ с. ш. !121°30′18″ з. д.
! Льяйма Южные Анды 3060 Южная Америка !38°41′51″ ю. ш. !71°43′50″ з. д.
Апо о. Минданао 2954 Азия 6°59′15″ с. ш. !125°16′15″ в. д.
! Руапеху Новая Зеландия 2796 Австралия и Океания !39°17′ ю. ш. !175°34′ в. д.
Пэктусан Корейский полуостров 2750 Азия 41°59′34″ с. ш. !128°04′38″ в. д.
! Авачинская сопка п-ов Камчатка 2741 Азия !53°15′20″ с. ш. !158°50′00″ в. д.
! Алаид Курильские о-ва 2339 Азия !50°51′32″ с. ш. !155°33′26″ в. д.
! Катмай п-ов Аляска 2047 Северная и Центральная Америка !58°16′43″ с. ш. !154°57′24″ з. д.
Тятя Курильские о-ва 1819 Азия 44°21′14″ с. ш. 146°15′03″ в. д.
Гекла о. Исландия 1491 Европа !63°59′ с. ш. 19°42′ з. д.
! Монтань-Пеле о. Мартиника 1397 Северная и Центральная Америка !14°48′47″ с. ш. !61°09′56″ з. д.
Везувий Апеннинский п-ов 1277 Европа 40°49′17″ с. ш. 14°25′32″ в. д.
! Килауэа Гавайские о-ва 1247 Австралия и Океания !19°25′ с. ш. !155°17′ з. д.
Стромболи Липарские острова 926 Европа 38°48′14″ с. ш. 15°13′24″ в. д.
Кракатау Зондский пролив 813 Азия 6°06′07″ ю. ш. 105°25′23″ в. д.

Здесь можно выделить следующие компактные зоны максимального магматизма:

  1. Западное Средиземноморье (3)
  2. Ближний Восток (2)
  3. Камчатка (6) и Курильские о-ва (2)
  4. Индонезия (4)
  5. Анды (8) и Кордильеры (2)
  6. Мезоамерика (4)
  7. Гавайские о-ва (2)
  8. Северная Атлантика (2)

Широтно-меридиональные закономерности земного вулканизма

Приболее детальном анализе списка в таблице видно, что большинство вулканов группируются по определенным меридианам и параллелям.

Самые частые широты вулканизма:

  1. 56 с.ш.
  2. 39° с.ш.
  3. 19° с.ш.
  4. 2° ю.ш.
  5. 22°-24° ю.ш.
  6. 39° ю.ш.
  7. (ожидалось ~60° ю.ш.)
  8. 78° ю.ш.

Видим, что диапазон параллелей для активного вулканизма - примерно от 60° северной широты до 80° южной. Пояса идут приблизительно через 20 градусов. То, что нет полосы на уровне около 60° южной широты - видимо, потому что океана в Южном полушарии больше.

Самые частые долготы вулканизма:

  1. 155° з.д.
  2. (ожидалось ~140° з.д.)
  3. 122° з.д.
  4. 99° - 92° з.д.
  5. 72° - 69° з.д. (сдвиг с 80° на 70° з.д. - на 10°)
  6. (ожидалось ~60° з.д.)
  7. (ожидалось ~40° з.д.)
  8. 20° - 17° з.д.
  9. (ожидалось ~0°)
  10. 13° - 15° в.д. (сдвиг с 20° на 15° в.д. - на 5°)
  11. 35° - 42° в.д.
  12. (ожидалось ~60° в.д.)
  13. (ожидалось ~80° в.д.)
  14. 101° - 105° в.д.
  15. 125° - 128° в.д. (сдвиг с 120° на 125° в.д. - на 5°)
  16. 139° - 146° в.д.
  17. 156° - 161° в.д.
  18. 167° - 176° в.д. (сдвиг с 180° на 170° в.д. - на 10°)

Диапазон меридианальных поясов примерно от 160° з.д. до 180° в.д. Пояса располагаются примерно через 20° (со сдвигами), за исключением 140° з.д., -40° з.д., 0°, 60° в.д., 80° в.д.. Очевидно, это связано с тем, что эти меридианы идут через океаны: Тихий (-140°), Атлантический (-40°, 0°), Индийский (+60°, +80°).

Самые известные вулканы

Вулканы Средиземноморья

Причины вулканизма в Средиземноморье (Адриатика и Эгеида) - дрейф Африки на север в сторону Европы.

Вулкан Везувий (Апеннинский п-ов)

С помощью сейсмограмм удалось установить, что за последний геологический период масштабные извержения Везувия (сопровождаемые, как правило, и сильными землетрясениями) происходили с пугающим постоянством:

Основываясь на этом, видим, что промежуток между извержениями составляет от 2 до 5,5 тысяч лет. Значит, следующее извержение может произойти как через 65 (2080 г.), так и через 3600 лет (5615 г.).

[А, основываясь на том, что сильные извержения различных вулканов Средиземноморья повторяются примерно через 15 000 лет (40000, 25000, 11400), следующее можно ждать приблизительно в 5600 г.]

Вулкан Санторин (о. Фера, Эгейское море)

См. страницу о критской цивилизации, чья гибель связана с извержением вулкана Санторин 1520-1460 г.г. до н. э. (по другой датировке - в 1660-1613 годах до н.э.).

Вулкан Стромболи (Липарские острова)

Вулкан Этна (Сицилия)

Вулканы Передней Азии

Причины вулканизма на Ближнем Востоке (Кавказ и Малая Азия) - также дрейф Африки в сторону Европы. Самые высокие переднеазиатские вулканы находятся на близких меридианах (35°-42° в.д.) и, что интересно, в этой же меридиональной зоне находится западно-африканский вулкан Килиманджаро (37°), но на 44° южнее.

Потухший вулкан Эльбрус (Северный Кавказ)

Вулкан Эрджияс (Анатолия)

Вулканы Южной Азии

Причины вулканизма в Южной и Юго-восточной Азии, очевидно, - дрейф Индостана на север в сторону Азии.

Вулкан Тоба (Индонезия)

По модели строения вулкана, основанную на имеющихся сейсмических наблюдениях, на глубине более 150 километров под погружающейся вниз литосферной плитой газы и расплавы формируют потоки магмы, которые поднимаются наверх. Это приводит к образованию на глубине 75 километров под Тобой магматической камеры объемом 50 тысяч кубических километров. Извержение супервулкана происходит тогда, когда давление в камере достигает критического значения

В этом случае магма поступает наверх, что приводит к расплавлению (разрыву) коры, и изливается на поверхность планеты. Авторы модели полагают, что нет никаких оснований полагать, что извержение супервулкана Тоба неминуемо, однако не исключают этого. Геофизики отмечают, что аналогичное строение имеет геологический источник в Йеллоустоуне (США).

Вулканы тихоокеанского Огненного кольца

Причины вулканизма в тихоокеанском регионе, вероятно - расширение Атлантического океана и дрейф Евразии и Северной Америки навстречу друг другу. В результате, в районе американских Кордильер с Андами, на Камчатке и в Японии сложились активные сейсмические зоны.

Потухший вулкан Фудзияма (Япония)

Плюмовые вулканы

Кроме контактного вулканизма (материково-материкового, материково-океанического и, возможно, океанически-океанического), возникающего в районах надвигающихся друг на друга плит, существует вулканизм из-за всплывающих из мантии к поверхности суперплюмов. Такой характер носит, например, вулканизм Гавайских островов

Вулканы Антарктиды

Причины подлёдного вулканизма в Антарктике - давление ледникового покрова?

Ученые из Эдинбургского университета обнаружили подо льдами Антарктиды 91 вулкан. Вулканы высотой от 100 до почти четырех тысяч метров, покрыты двухкилометровым слоем льда, расположены в западной части материка. Ранее ученые знали о существовании на континенте 47 вулканов. (Guardian)

Источники


Главная
Науки о геосфере : Геофизика | Геотектоника | Структурная геология | Сейсмология | Вулканология | Минералогия | Полезные ископаемые (золото и др.)
Близкие по теме страницы: География | Карты | Музеи и библиотеки
На правах рекламы (см. условия):    


© «Сайт Игоря Гаршина», 2002, 2005. Пишите письма (Письмо И.Гаршину).
Страница обновлена 14.11.2017
Я.Метрика: просмотры, визиты и хиты сегодня