При дальнейшем повышении температуры в недрах Земли горные породы, несмотря на высокое давление, расплавляются, образуя магму. При этом выделяется много газов. Это еще больше увеличивает и объем расплава, и его давление на окружающие породы. В результате очень плотная, насыщенная газами магма стремится туда, где давление меньше. Она заполняет трещины в земной коре, разрывает и приподнимает пласты слагающих ее пород. Часть магмы, не достигнув земной поверхности, застывает в толще земной коры, образуя магматические жилы и лакколиты. Иногда же магма вырывается на поверхность, и происходит ее извержение в виде лавы, газов, вулканического пепла, обломков горных пород и застывших сгустков лавы.
Вулканы. У каждого вулкана имеется канал, по которому происходит извержение лавы (рис. 24). Это жерло, которое всегда заканчивается воронкообразным расширением - кратером. Диаметр кратеров колеблется от нескольких сот метров до многих километров. Например, диаметр кратера Везувия - 568 м. Очень большие кратеры называют кальдерами. Например, кальдера вулкана Узона на Камчатке, которую заполняет озеро Кроноцкое, достигает 30 км в поперечнике.
Форма и высота вулканов зависят от вязкости лавы. Жидкая лава быстро и легко растекается и не образует горы конусообразной формы. Примером может служить вулкан Килауза на Гавайских островах. Кратер этого вулкана представляет собой округлое озеро диаметром около 1 км, заполненное клокочущей жидкой лавой. Уровень лавы, подобно воде в чаше родника, то опускается, то поднимается, выплескиваясь через край кратера.
Рис. 24. Вулканический конус в разрезе
Более широко распространены вулканы с вязкой лавой, которая, остывая, образует вулканический конус. Конус всегда имеет слоистое строение, которое свидетельствует о том, что излияния происходили многократно, а вулкан вырастал постепенно, от извержения к извержению.
Высота вулканических конусов колеблется от нескольких десятков метров до нескольких километров. Например, вулкан Аконкагуа в Андах имеет высоту 6960 м.
Гор-вулканов, действующих и потухших, насчитывается около 1500. Среди них такие гиганты, как Эльбрус на Кавказе, Ключевская Сопка на Камчатке, Фудзияма в Японии, Килиманджаро в Африке и многие другие.
Большая часть действующих вулканов расположена вокруг Тихого океана, образуя Тихоокеанское «огненное кольцо», и в Средиземноморско-Индонезийском поясе. Только на Камчатке известно 28 действующих вулканов, а всего их более 600. Распространены действующие вулканы закономерно - все они приурочены к подвижным зонам земной коры (рис. 25).
Рис. 25. Зоны вулканизма и землетрясений
В геологическом прошлом Земли вулканизм был более активным, чем теперь. Кроме обычных (центральных) извержений происходили трещинные излияния. Из гигантских трещин (разломов) в земной коре, протянувшихся на десятки и сотни километров, лава извергалась на земную поверхность. Создавались сплошные или пятнистые лавовые покровы, выравнивающие рельеф местности. Толща лавы достигала 1,5-2 км. Так образовались лавовые равнины. Примером таких равнин служат отдельные участки Среднесибирского плоскогорья, центральной части плоскогорья Декан в Индии, Армянское нагорье, плато Колумбия.
Землетрясения. Причины землетрясений бывают разные: извержение вулканов, обвалы в горах. Но наиболее сильные из них возникают в результате движений земной коры. Такие землетрясения называют тектоническими. Зарождаются они обычно на большой глубине, на границе мантии и литосферы. Место зарождения землетрясения называется гипоцентром или очагом. На поверхности Земли, над гипоцентром, находится эпицентр землетрясения (рис. 26). Здесь сила землетрясения наиболее велика, а при удалении от эпицентра она ослабевает.
Рис. 26. Гипоцентр и эпицентр землетрясения
Земная кора сотрясается непрерывно. В течение года наблюдается свыше 10 000 землетрясений, но большая часть из них настолько слаба, что не ощущается человеком и фиксируется только приборами.
Сила землетрясений измеряется в баллах - от 1 до 12. Мощные 12-балльные землетрясения бывают редко и носят катастрофический характер. При таких землетрясениях происходят деформации в земной коре, образуются трещины, сдвиги, сбросы, обвалы в горах и провалы на равнинах. Если они происходят в густонаселенных местах, то возникают большие разрушения и многочисленные человеческие жертвы. Крупнейшими землетрясениями в истории являются Мессинское (1908), Токийское (1923), Ташкентское (1966), Чилийское (1976) и Спитакское (1988). В каждом из этих землетрясений погибли десятки, сотни и тысячи человек, а города были разрушены почти до основания.
За последние несколько дней по всей планете произошла серия мощных землетрясений. Только в апреле произошло 16 крупных землетрясений магнитудой 6 и выше ; 9 из них произошли за последние 7 дней. Два крупнейших землетрясения из этой беспрецедентной серии случились на прошлых выходных: мощнейшее землетрясение в Эквадоре магнитудой 7,8, унёсшее жизни по меньшей мере 77 человек, и землетрясение магнитудой 7,0 в Кумамото на японском острове Кюсю, где за 3 дня произошло в целом 388 толчков , в результате которых погиб как минимум 41 человек, 2000 получили ранения . За последние две недели на небольшом южно-тихоокеанском острове Вануату произошло 6 крупных землетрясений . Всего 5 дней назад мощное землетрясение магнитудой 6,9 произошло в Мьянме , жертвами которого стали два человека. После такой серии землетрясений, произошедших всего за последние несколько дней и унёсших жизни как минимум 120 человек, не только учёные, но и непрофессионалы становятся всё более озабоченными о том, что нас ждёт дальше.
25 апреля исполнится ровно год со дня смертельного землетрясения магнитудой 7,8 в Непале, число жертв которого превысило 9000 человек . 2016 год, не успев начаться, уже превзошёл прошлый год по количеству мощных землетрясений: 7 землетрясений магнитудой 7 и выше , а также 40 землетрясений магнитудой 6+. Эпицентры более половины крупных землетрясений, произошедших за последние 30 дней, находились относительно неглубоко (на глубине до 20 км от земной поверхности). К тому же почти все из 20 крупнейших землетрясений (магнитудой 6 и выше) за последние 30 дней произошли вдоль Тихоокеанского огненного кольца у берегов Южной Америки, Аляски и Азии, которая пострадала от них больше всего. Всё это указывает на катастрофические процессы, происходящие в земных недрах и земной коре, которые, возможно, являются следствием некоторых разрушительных процессов в нашей Солнечной системе, вызывающих многочисленные разломы тихоокеанских тектонических плит, находящихся под огромным давлением (об этом далее в статье).
В 1973 году в США было зафиксировано всего 24 землетрясения магнитудой более 3,0. В период между 2009 и 2015 годами их число возросло до 318. Только на центральной территории США в течение первых 3-х месяцев текущего года число землетрясений магнитудой 3+ подскочило до 226. Учёные Геологической службы США (ГСС) полагают, что этот недавний скачкообразной рост относительно слабых землетрясений может быть связан с человеческой деятельностью. Как полагает ГСС, сброс сточных вод с нефтяных и газовых скважин является основной причиной этого роста - даже в большей степени, чем использование технологии гидравлического разрыва. Из-за существенного роста сейсмической активности, вызванной использованием разрушающих окружающую среду технологий энергетической промышленности, ГСС теперь публикует две различные карты: на одной из них изображены землетрясения, вызванные антропогенными факторами, а на другой - землетрясения природного происхождения. Влияние антропогенных землетрясений на магнитуду, частоту и эпицентр землетрясений природного характера в США считается минимальным, так как они происходят в основном в центральной части США (прежде всего в штате Оклахома), в то время как зона природных землетрясений пролегает по большому счёту вдоль разлома Сан-Андреас в Калифорнии.
Связаны ли эти недавние землетрясения между собой? Возможно, что да :
Ученые пришли к выводу, что когда мощное землетрясение 2004 года произошло на Суматре, то изменилась частота и интенсивность подземных толчков вдоль всего разлома Сан-Андреас. Нечто похожее произошло и сейчас.
Энергия, выброшенная землетрясением в Японии, распространилась на Эквадор в район уже предрасположенный к мощному землетрясению, дав толчок к его началу. Уже установлено, что спусковым крючком к Японскому катаклизму стал выброс энергии из разлома Футагава, но причины и следствия взаимосвязи между этими двумя толчками в разных странах еще предстоит изучить.
Не следует также забывать, что как Япония и Эквадор, так и остров Вануату, на котором недавно произошла серия мощных землетрясений, также расположен в Тихоокеанском огненном кольце.
Уже сейчас учёные обеспокоены тем, что серия мощных землетрясений может вызвать цепную реакцию вулканической активности, как например, недавнее пробуждение вулкана Аса в Японии , произошедшее сразу после первых двух землетрясений. Уже сейчас по всей планете активно извергаются 38 вулканов .
1. Незначительное снижение скорости вращения Земли оказывает механическое давление на её кору (сжатие в экваториальных широтах и расширение в полярных). Это давление деформирует кору. Такая деформация уже более выражена и способна приводить к разрывам в слабых местах коры, так называемых линиях разломов (границах между литосферными плитами), где обычно происходит сейсмическая и вулканическая активность.
Тихоокеанское Огненное Кольцо
2. Мантия обладает более высокой плотностью чем кора, и, следовательно, у мантии выше момент вращения, который не даёт ей замедляться так же быстро, как это делает кора. Различие между скоростью вращения коры и мантии называется проскальзыванием коры. Текучесть мантии приводит к проскальзыванию из-за разности моментов вращения коры, верхней мантии и ядра. Разность скоростей может вызывать трение между корой и мантией. Это трение может локально деформировать кору, что вызывает землетрясения и извержения вулканов.
[Изменение] скорости вращения Земли приведет к изменениям в потоке магмы, который будет подстраиваться под новый экватор или измененную скорость вращения. Однако такие изменения не могут быть одинаковыми на всей планете из-за фактора «торможения» глубоко в недрах самой магмы, хотя в целом они, безусловно, вызовут неимоверные нагрузки на всю литосферу.
3. Ослабление электрического поля между поверхностью и ядром уменьшает взаимные связи между литосферными плитами. В результате плиты могут свободно перемещаться относительно друг друга. Как раз это относительное движение (схождение, расхождение или проскальзывание) и является основной причиной землетрясений и вулканических извержений.
4. Последний фактор, влияющий на землетрясения и извержения вулканов - это электромагнетизм:
Некоторые учёные обратили внимание на корреляцию между солнечными пятнами и землетрясениями и хотят использовать данные о солнечных пятнах для прогноза землетрясений. Существует теория о том, что усиление магнитного поля может приводить к изменениям в геосфере [т.е. земной коре]. НАСА и Европейский союз наук о Земле уже подтвердили гипотезу солнечных пятен, которая говорит, что определенные изменения в среде Солнце-Земля влияют на магнитное поле Земли, которое может вызывать землетрясения в зонах сейсмической активности. Механизм такого воздействия пока непонятен.
Чтобы узнать, почему происходят землетрясения, нужно разобраться в устройстве Земли. Наша планета состоит из четырех слоев. Самый верхний слой называется земной корой и окутывает Землю, как корка апельсин. Под корой находится мантия – толстый слой горячей магмы. В центре Земли расположено двухслойное ядро, состоящие из металла.
Земная кора покрыта трещинами и состоит из огромных кусков, складывающихся вместе, как фрагменты мозаики или пазлов. Эти куски, плавающие поверх мантии, называют литосферными плитами. Сверху на плитах расположены земные материки и океаны.
Так почему происходят землетрясения? - Плиты, составляющие земную кору, медленно движутся и трутся одна о другую. Хотя они смещаются всего на несколько сантиметров в год, их деформация вызывает извержения вулканов и землетрясения.
Вулканы и очаги землетрясений, как правило, возникают у стыков плит. Пожалуй, самый активный очаг вулканической деятельности, называемый «огненным кольцом», находится вокруг Тихого океана. Иногда подводные землетрясения вызывают появление ценами – чудовищных волн огромной высоты.
Самое сильное известное землетрясение произошло в 1906 году в Эквадоре. Его сила достигала 8,6 балла по шкале Рихтера, использующейся для измерения силы землетрясений. А землетрясение, случившееся в 1995 году в японском городе Кобе, унесло 5500 человеческих жизней и разрушило 190000 домов. А в 2015 году в Непале произошло крупнейшее землетрясение амплитудой 7,9 баллов, из-за которого погибли более 6600 человек и сотни тысяч людей остались без жилья.
Во время землетрясений эстакады и мосты очень опасны. Волны землетрясения распространяются из точки, называемой эпицентром. Очень часто перед сильным землетрясением и после него ощущаются слабые толчки.
– По той же самой причине, что и землетрясения, - из-за движения плит земной коры. Как же это происходит? – Раскаленная магма, которая находится под слоем земной коры, напоминает дрожжевое тесто – она увеличивается в объеме, заполняя собой все свободное пространство, и поднимается из глубин на поверхность через трещины и слабые места земной коры. Магма вытекает через край – это и есть извержение вулкана. Пологие склоны вулкана состоят из слоев затвердевшей лавы и вулканической золы. Эти наслоения накладываются друг на друга, и вулкан возносится все выше.
Вулкан, не извергавшийся в течение длительного времени, называют бездействующим или «спящим». Известны случаи, когда извергались вулканы, молчавшие и 400, и 600, и 800 лет. Если же вулкан бездействует уже тысячи лет, то его называют угасшим.
В природе существуют также потухшие вулканы – это такие вулканы, которые извергались в далеком историческом прошлом. Например, город Эдинбург в Шотландии располагается на древнем вулкане, который извергался около 300 миллионов лет назад, когда еще и динозавров не было!
Движения внутри земной коры приводят к появлению землетрясений — сотрясений земной поверхности. Они могут быть связаны с вулканической деятельностью или с движениями и их частей. Центр землетрясения может находиться глубоко под поверхностью Земли — на глубине до нескольких сотен километров, в этом случае на поверхности они ощущаются достаточно слабо. Наибольшую разрушительную силу имеют те землетрясения, которые происходят на глубине 20-50 км. Место на земной поверхности, находящееся ближе всего к центру землетрясения, называется эпицентром — именно в этой точке сильнее всего проявляется землетрясение.
Ежегодно на земном шаре регистрируются сотни тысяч землетрясений. Однако большинство из них слабые, и мы их не замечаем. Силу землетрясений оценивают по интенсивности разрушений на поверхности Земли и измеряют по двенадцатибалльной шкале.
Землетрясения силой в 1-2 балла проходят незаметно для большинства людей, но их могут ощущать животные, которые более чувствительны к движениям земной поверхности.
Толчки силой 3 балла чувствуют только люди, находящиеся в состоянии покоя, а 4 балла ощутимы уже для всех.
Землетрясения в 5 баллов вызывают движение легких предметов (например, посуды), раскачиваются люстры, хлопают незакрытые двери.
Землетрясения силой в 6-7 баллов вызывают повреждения зданий, однако стены остаются целыми. Сооружения, созданные с учетом сейсмической активности, выдерживают подобные землетрясения.
6-9 баллов приводят к серьезным разрушениям домов, людям трудно держаться на ногах, в горах происходят обвалы.
При в 10-11 баллов любые сооружения превращаются в развалины, сильно повреждаются дороги, трубопроводы, железнодорожные рельсы, трескается земля.
12 баллов — самые разрушительные землетрясения, приводящие к полному разрушению поселений и сильным изменениям рельефа (появляются скалы, расселины, озера, реки меняют русла).
Для измерения землетрясений создан специальный прибор, который называется сейсмографом . Он регистрирует малейшие колебания земной коры.
С помощью сейсмографов можно за несколько часов предсказывать , так как любое извержение начинается с толчков внутри земной коры, после которых магма устремляется вверх.
Признаки близкого землетрясения
- запах газа в районе, где раньше этого не замечалось,
- беспокойство птиц и домашних животных,
- вспышки в виде рассеянного света зарниц,
- искрение близко расположенных, но не соприкасающихся электрических проводов,
- голубоватое свечение внутренней поверхности стен домов;
- самопроизвольное загорание люминесцентных ламп.
Существуют районы повышенной сейсмической активности — те, в которых чаще происходят землетрясения. В России это , Южная Сибирь. В таких районах принимаются особенные меры предосторожности. Во-первых, вероятность землетрясения учитывается при строительстве жилья и других сооружений, так как именно разрушение зданий наносит самый серьезный вред при землетрясении. Во-вторых, создаются механизмы быстрого оповещения населения, особенно это касается районов с высокой именно вулканической активностью.
Не менее опасно, если эпицентр землетрясения находится в океане, так как в этом случае возникают — огромные волны высотой до 30 м.
В открытом море или океане цунами не опасны, поэтому при опасности все корабли, находящиеся в порту, немедленно выходят в море. На побережье эти огромные волны вызывают серьезные разрушения.
На уроках природоведения мы изучаем вулканы
и землетрясения
. Основные понятия нам уже известны - виды и строение вулканов, почему и как происходит их извержение, где чаще всего происходят землетрясения и чем они опасны...
С давних времен вулканы и землетрясения считались наиболее масштабными и разрушительными природными явлениями, но в то же время, особенно вулканы, привлекают и завораживают своей силой и мощью. Ежегодно какой-нибудь из них просыпается и уничтожает все вокруг, неся людям разрушения, гибель и материальные убытки. Тем не менее, несмотря на страх, они
привлекают к себе внимание тысяч туристов, вокруг многих действующих вулканов строятся поселки и даже крупные города.
Самые самые...
Самым красивым
считается один из самых активных действующих вулканов на Земле и самый молодой из гавайских вулканов - Килауэ, расположен он в штате Гавайи, США. Извержение этого вулкана продолжается уже 28 лет, и он является самым большим (около 4,5 км в диаметре кратера) из действующих на Земле. Здесь можно полюбоваться причудливо застывшей лавой и "лунными" ландшафтами. К вулкану пускают туристов. Килауэ считается местом обитания Пеле — гавайской богини вулканов. По ее имени названы лавовые образования — "слёзы Пеле" (капли лавы, которые охладились на воздухе и приняли форму слезы) и "волосы Пеле" (нити вулканического стекла, образующиеся в результате быстрого охлаждения лавы при стекании в океан).
Интересные факты
.
Когда где-либо происходит извержение вулкана
, это означает не только образование облаков пепла, которые могут препятствовать поступлению солнечного света в регион, и вызвать похолодание на несколько дней. При этом также происходит выброс серных газов. При выбросе их до уровня стратосферы, образуются аэрозоли из серной кислоты, они распространяются как покрывало по всей планете. Так как эти аэрозоли находятся выше уровня дождей, то они не вымываются. Они задерживаются там, отражая солнечный свет и охлаждая поверхность Земли.
В среднем каждый год на нашей планете происходит около миллиона подземных толчков . Большинство из них, к счастью, практически незаметны и могут быть зафиксированы лишь с помощью чувствительных приборов, но некоторые толчки имеют немалую силу. В среднем в мире ежегодно происходит от 15 до 25 сильных землетрясений.
Loading...