Вулканы которые не проявляют вулканической активности. Вулканическая активность

Вулканы различаются как по внешнему виду, так и по характеру активности. Некоторые вулканы взрываются, извергая при этом пепел и камни, а также пары воды и различные газы. Этому типу извержения соответствовало извержение горы Сент-Хеленс в Соединенных Штатах Америки в 1980 году. Другие вулканы могут спокойно изливать лаву.

Почему некоторые вулканы взрываются? Представьте, что Вы взбалтываете бутылку с теплой содовой водой. Бутылка может разорваться, выделяя при этом воду и углекислый газ, который растворен в воде. Газы и водяной пар, которые находятся внутри вулкана под давлением, тоже могут взорваться. Самым сильным вулканическим взрывом, когда-либо зарегистрированным в истории человечества, явилось извержение вулкана Кракатау, вулканического острова в проливе между Явой и Суматрой. В 1883 году взрыв был такой силы, что его слышали на расстоянии 3200 километров от места взрыва. Большая часть острова исчезла с лица Земли. Вулканическая пыль окутала всю Землю и находилась в воздухе еще в течение двух лет после взрыва. Образовавшаяся гигантская морская волна унесла жизни более 36 000 человек на близлежащих островах.

Очень часто перед извержением вулканы как бы дают предупреждение. Это предупреждение может быть в виде газов и пара, выделяющихся из вулкана. Местные землетрясения могут указывать на то, что внутри вулкана поднимается магма. Земля вокруг вулкана или на самом вулкане вспучивается, и породы наклоняются под большим углом.

Если извержение вулкана происходило в недалеком прошлом, такой вулкан считается действующим или активным. Спящий вулкан - это такой, который извергался в прошлом, но уже не действует в течение многих лет. Потухший вулкан - это такой, извержение которого не предвидится. Большинство вулканов на Гавайских островах считаются потухшими.

Осадочные слои содержат гораздо меньше следов вулканической ак­тивности, чем можно было бы ожидать от геологической истории, кото­рая, по мнению ученых, насчитывает миллиарды лет. Вулканические выб­росы включают лаву, пепел, шлаки и прочее. Извержения бывают незна­чительными, а могут быть и крупными, сопровождающимися выбросами многих кубических километров породы. Несколько лет назад один геолог, исходя из весьма сдержанной оценки, согласно которой все вулканы мира выбрасывают в среднем один кубический километр вулканического мате­риала в год, подсчитал, что за 3,5 миллиарда лет вся Земля должна была покрыться семикилометровым слоем такого материала. Поскольку на са­мом деле доля его достаточно мала, ученый сделал вывод, что интенсив­ность вулканической активности должна колебаться 22 .

В настоящее время земные вулканы выбрасывают, по всей видимости, около четырех кубических километров материала в год. Отдельные круп­ные извержение могут сопровождаться значительными выбросами. Вул­кан Тамбора (Индонезия, 1815) изверг 100-300 кубических километров; вулкан Кракатау (Индонезия, 1883) - 6-18 кубических километров; а вулкан Катмаи (Аляска, 1912) - 20 кубических километров 23 . Подсчеты, включающие лишь крупные вулканические извержения за четыре десяти­летия (1940-1980), показывают среднее значение в 3 кубических кило­метра в год 24 . Эта оценка не учитывает множество более мелких изверже­ний, периодически происходящих в таких регионах, как Гавайи, Индоне­зия, Центральная и Южная Америки, Исландия, Италия и т. д. Специалис­ты утверждают, что средний объем вулканических выбросов составляет 4 кубических километра в год 25 .

Согласно классическому труду известного русского геохимика А.Б. Ро-нова, поверхность Земли содержит 135 миллионов кубических километ­ров осадков вулканического происхождения, что, по его оценкам, состав­ляет 14,4 процента от общего объема осадочных пород 26 . Хотя цифра 135 миллионов звучит впечатляющие, это не так много по сравнению с тем ко­личеством осадочных пород, которые должны были бы отложиться в ре­зультате вулканической активности на протяжении длительных геологи­ческих эпох. Если современные темпы выброса экстраполировать на 2,5 миллиарда лет, то в земной коре должно содержаться в 74 раза боль­ше вулканического материала, чем имеется в настоящее время. Мощность этого вулканического слоя, охватывающего всю земную поверхность, пре­вышала бы 19 километров. Отсутствие подобных объемов едва ли можно объяснить эрозией, поскольку она лишь переносила бы продукты вулка­нических извержений из одного места в другое. Можно предположить так­же, что огромное количество вулканического материала исчезло в результате субдукции, о которой говорит тектоника плит, но и это объяснение не выдерживает критики. Вместе с вулканическим материалом исчезли бы и прочие содержащие его геологические слои. Однако геологическая колон­ка, включающая этот вулканический материал, по-прежнему хорошо про­сматривается по всему миру. Возможно, вулканической активности все-таки не 2,5 миллиарда лет.

ПОДНЯТИЕ ГОРНЫХ ХРЕБТОВ

Так называя твердая почва, которую мы предпочитаем иметь под нога­ми, не столь уж непоколебима, как нам кажется. Тщательные замеры по­казывают, что одни участки континентов медленно поднимаются, а другие погружаются. Основные горные хребты мира медленно поднимаются со скоростью несколько миллиметров в год. Для определения этого роста при­меняются точные измерительные методики. По оценкам ученых, в целом горы поднимаются приблизительно на 7,6 миллиметра в год 27 . Альпы в Цен­тральной Швейцарии растут медленнее - от 1 до 1,5 миллиметра в год 28 . Исследования показывают, что для Аппалачей темп поднятия составляет О-10 миллиметров в год, а для Скалистых гор - 1-10 миллиметров в год 29 .

Мне не известны какие-либо данные, касающиеся точных замеров ско­рости поднятия Гималаев, однако в связи с тем, что на высоте 5000 метров была обнаружена тропическая растительность, существовавшая относи­тельно недавно, и окаменелые остатки носорога, а также на основании оп­рокинутых слоев ученые делают вывод о темпах поднятия, равных 1 -5 миллиметрам в год (при однородных условиях на протяжении длительных эпох). Считается также, что Тибет поднимается примерно с той же скоро­стью. Основываясь на структуре гор и данных об эрозии, исследователи определяют темпы поднятия Центральных Анд приблизительно в 3 милли­метра в год 30 . Отдельные части Южных Альп в Новой Зеландии поднима­ются со скоростью 17 миллиметров в год 31 . Вероятно, самый быстрый по­степенный (не связанный с катастрофическими событиями) рост гор на­блюдается в Японии, где исследователи отмечают темпы поднятия 72 мил­лиметра в год на протяжении 27-летнего периода 32 .

Нельзя экстраполировать современные быстрые темпы поднятия гор на слишком далекое прошлое. При средней скорости роста, равной 5 милли­метрам в год, горные цепи поднялись бы на 500 километров вверх всего лишь за 100 миллионов лет.

Не поможет нам разрешить данное несоответствие и ссылка на эрозию. Темпы поднятия (примерно 5 миллиметров в год) более чем в 100 раз пре­вышают средние темпы эрозии, которые существовали, по оценкам уче­ных, до возникновения сельского хозяйства (около 0,03 миллиметра в год). Как уже говорилось ранее, эрозия идет быстрее в горных районах, и ее скорость постепенно уменьшается по мере понижения местности; следо­вательно, чем выше горы, тем быстрее они размываются. Однако, по неко­торым расчетам, чтобы эрозия не отставала от так называемых «типичных темпов поднятия», равных 10 миллиметрам в год, высота горы должна быть не менее 45 километров 33 . Это в пять раз выше Эвереста. Проблема несо­ответствия скорости эрозии и темпов поднятия не остается без внимания исследователей 34 . По их мнению, данное противоречие объясняется тем, что в настоящее время мы наблюдаем период необычайно интенсивного поднятия гор (нечто вроде эпизодизма).

Еще одна проблема для стандартной геохронологии заключается в том, что если горы поднимались с нынешними темпами (или даже значительно медленнее) на протяжении всей истории Земли, то геологическая колон­ка, включая ее нижние слои, которым, по оценкам геологов, сотни милли­онов, а то и миллиарды лет, должна была давным-давно подняться и исчез­нуть в результате эрозии. Однако все древние отделы колонки, впрочем как и более молодые, хорошо представлены в геологической летописи кон­тинентов. Горы, где наблюдаются необычайно высокие темпы поднятия и эрозии, по всей видимости, не прошли и одного цикла, включающего ука­занные процессы, хотя на протяжении всех гипотетических эпох таких циклов могло быть не менее сотни.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Наблюдаемые темпы эрозии, вулканизма и поднятия горных хребтов, пожалуй, слишком высоки для стандартной шкалы геологического време­ни, отводящей миллиарды лет на возникновение осадочных напластова­ний и эволюцию представленных в них форм жизни. Несоответствия весь­ма значительные (см. табл. 15.3), и потому ими нельзя пренебречь. Едва ли кто из ученых поручится, что условия, существовавшие на Земле в про­шлом, оставались постоянными настолько, чтобы обеспечивать одни и те же темпы изменений на протяжении миллиардов лет. Эти изменения могли идти быстрее или медленнее, но цифры, приведенные в таблице 15.3, по­казывают, насколько велики расхождения, когда мы сопоставляем совре­менные их темпы со шкалой геологического времени. Геологи выдвигают различные объяснения, пытаясь согласовать эти данные, однако их гипо­тезы в значительной мере строятся на догадках.

С другой стороны, с тем же успехом можно утверждать, что многие из вышеупомянутых процессов идут слишком медленно для креационной мо­дели, согласно которой возраст Земли не превышает 10000 лет. Однако этот довод не имеет большого веса, поскольку креационная модель вклю­чает катастрофический, всемирный потоп, способный во много раз уве­личить темпы каждого из этих процессов. К сожалению, наши знания об этом уникальном событии слишком скудны, чтобы мы могли произвести какие-то серьезные расчеты, однако последние тенденции в геологичес­кой науке в сторону катастрофических интерпретаций позволяют судить, насколько быстро могли происходить подобные изменения 35 .

Факторы, противоречащие стандартной геохронологии Таблица 15.3

Можно попытаться согласовать современные высокие темпы измене­ний с геологическим временем, предположив, что в прошлом эти темпы были ниже, либо их отличала цикличность. Однако расчеты показывают, что отдельные процессы должны были протекать в десятки и сотни раз медленнее, чем сейчас. А это едва ли возможно, учитывая тот факт, что Земля прошлого не очень отличалась от Земли настоящего, о чем говорят виды животных и растений, встречающиеся в летописи окаменелостей. Ис­копаемые леса, к примеру, нуждались в значительной влажности, как и их современные аналоги. Кроме того, более медленные изменения в прошлом, по всей видимости, противоречат общему геологическому сценарию, со­гласно которому Земля была более активной в начале своей истории 36 . Гео­логи считают, что в то время тепловой поток и вулканическая активность отличались гораздо большими масштабами. Возможно ли, чтобы ученые-эволюционисты поставили эту модель с ног на голову и заявили, что изме­нения в настоящее время идут гораздо быстрее? К сожалению, подобная тенденция совершенно не соответствует тому, что мы можем ожидать от эволюционной модели. Эта модель предполагает изначально разогретую Землю, остывающую до более стабильного состояния, а также темпы гео­логических изменений, медленно понижающиеся с течением времени на пути к равновесию.

Когда мы рассматриваем современные темпы эрозии и поднятия гор, периодически возникает один и тот же вопрос: почему геологическая ко­лонка так хорошо сохранилась, если подобные процессы протекают в течение миллиардов лет. Впрочем, нынешние темпы геологических измене­ний легко списываются в концепцию недавнего творения и последующего катастрофического потопа. Отступившие потопные воды должны были оставить после себя значительные части геологической колонки в том виде, в котором они пребывают и по сей день. В контексте потопа относительно низкие темпы эрозии, вулканизма и поднятия горных хребтов, наблюдае­мые нами ныне, могут представлять собой затяжные последствия того ка­тастрофического события.

Современная интенсивность геологических преобразований ставит под сомнение обоснованность стандартной шкалы геологического времени.

1. Smiles S. n.d. Self-help, chapter 11. Quoted in: Mackay AL. 1991. A dictionary of scientific quotations. Bristol and Philadelphia: Institute of Physics Publishing, p. 225.

2. Более полно эти и связанные с ними факторы обсуждаются в: Roth AA. 1986. Some questions about geochronology. Origins 13:64-85. Раздел 3 данной статьи, касающийся вопросов геохронологии, нуждается в обновлении.

3. a) Huggett R. 1990. Catastrophism: systems of earth history. London, New York, and Melbourne: Edward Arnold, p. 232; b) Kroner A. 1985. Evolution of the Archean continental crust. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 13:49-74; c) McLennan SM, Taylor SR. 1982. Geochemical constraints on the growth of the continental crust. Journal of Geology 90:347-361; d) McLennan SM, Taylor SR. 1983. Continental freeboard, sedimentation rates and growth of continental crust. Nature 306:169-172; e) Taylor SR, McLennan SM. 1985. The continental crust: its composition and evolution: an examination of the geo-chemical record preserved in sedimentary rocks. Hallam A, editor. Geoscience texts. Oxford, London, and Edinburgh: Blackwell Scientific Publications, pp. 234-239; f) Veizer), Jansen SL. 1979. Basement and sedimentary recycling and continental evolution. Journal of Geology 87:341-370.

4. I.e., Garrels RM, Mackenzie FT. 1971. Evolution of sedimentary rocks. New York: W. W. Norton and Co., p. 260.

5. JudsonS.RitterOF. 1964. Rates of regional denudation in the United States, Journal of Geophysical Research 69:3395-3401.

6. a) Dott RH, Jr.. Batten RL. 1988. Evolution of the Earth. 4th ed. New York, St. Louis, and San Francisco: McGraw-Hill Book Co., p. 155. Другие авторы, использующие те же оценки: b) Garrels and Mackenzie, p. 114 (note 4); с) Gilluly J. 1955. Geologic contrasts between continents and ocean basins. In: Poldervaart A, editor. Crust of the earth. Geological Society of America Special Paper 62:7-18; d) Schumm SA. 1963. The disparity between present rates of denudation and orogeny. Shorter contributions to general geology. G.S. Geological Survey Professional Paper 454-H.

7. Sparks BW. 1986. Geomorphology. 3rd ed. Beaver SH, editor. Geographies for advanced study. London and New York: Longman Group, p. 510.

8. a) Ahnert F. 1970. Functional relationships between denudation, relief, and uplift in large mid-latitude drainage basins. American Journal of Science 268:243-263; b) Bloom AL. 1971. The Papuan peneplain problem: a mathematical exercise. Geological Society of America Abstracts With Programs 3(7):507,508; c) Schumm (noteGd).

9. Ruxton BP, McDougall 1.1967. Denudation rates in northeast Papua from potassium-argon dating of lavas. American Journal of Science 265:545-561.

10. Corbel J. 1959. Vitesse de L"erosion. Zeitschrift fur Geomorphologie 3:1 -28.

11. Menard HW. 1961. Some rates of regional erosion. Journal of Geology 69:154-161.

12. Mills HH. 1976. Estimated erosion rates on Mount Rainier, Washington. Geology 4:401-406.

13. OHierCD, Brown MJF. 1971. Erosion of a young volcano in New Guinea. Zeitschrift fbr Geomorphologie 15:12-28.

14. a) Blatt H, Middleton G, Murray R. 1980. Origin of sedimentary rocks. 2nd ed. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, p. 36; b) Schumm (note 6d).

15. Площадь поверхности наших континентов составляет примерно 148429000 квадратных километров. При средней высоте континентов 623 метра объем составляющих их пород, находящихся выше уровня моря, равен приблизитель­но 92471269 кубическим километрам. Если считать, что средняя плотность пород равна 2,5, то их масса будет составлять 231171х10 12 тонн. Если поде­лить это число на 24108x10 6 тонн осадков, переносимых мировыми реками в океаны за один год, то получится, что полная эрозия континентов должна про­изойти приблизительно за 9,582 миллиона лет. То есть за 2,5 миллиарда лет при таких темпах эрозии континенты могли быть размыты 261 раз (2,5 милли­арда разделить на 9,582 миллиона).

17. Остаток древних осадочных пород должен быть весьма незначительным. Все осадочные породы (включая значительную часть тех, что находятся ниже уров­ня моря) должны были подвергнуться неоднократной эрозии. Общая масса осадочных пород составляет 2,4x10 18 тонн. Реки до развития сельского хозяй­ства переносили приблизительно 1x10"° тонн в год, так что эрозионный цикл должен быть равен 2,4x10 18 , деленному на 10x10 9 тонн в год, что составляет примерно 240 миллионов лет, или десять полных циклов эрозии осадочных по­род за 2,5 миллиарда лет. Это довольно сдержанные оценки; некоторые уче­ные полагают, что таких циклов было "от трех до десяти со времен позднего кембрия" ([a] Blatt, Middleton, and Murray, pp. 35-38; ). Более того, элювий (остаток) осадочных пород на единицу времени еще значительней в некоторых более древних периодах (например, силуре и девоне) по сравне­нию с достаточно близкими к современности (от миссисипского до мелового) (см: [b] Raup DM. 1976. Species diversity in the Phanerozoic: an interpretation. Paleobiology 2:289-297). По этой причине некоторые ученые высказывают мысль о двух цикличных последовательностях изменений в темпах эрозии в фа-нерозое (например, [с] Gregor СВ. 1970. Denudation of the continents. Mature 228:273-275). Данная схема идет вразрез с гипотезами о том, что благодаря цикличности образовались более древние осадки меньшего объема. Кроме того, наши бассейны осадконакопления зачастую оказываются меньше в глубоких участках, ограничивающих объем самых нижних (древнейших) осадков. Кто-то может также заявить, что в прошлом из гранитных пород возникло гораздо больше осадков, чем мы сейчас имеем, и что лишь малая их часть осталась. Эти осадки могли перенести несколько циклов. Вероятно, самая серьезная пробле­ма, с которой сталкивается данная модель, заключается в химическом несоответствии между осадочными породами и гранитной корой Земли. Извержен-ные породы гранитного типа в среднем содержат более чем наполовину мень­ше кальция по сравнению с осадочными породами, в три раза больше натрия и в сто с лишним раз меньше углерода. Данные и их анализ можно найти в: d) Garrels and Mackenzie, pp. 237, 243, 248 (note 4); e) Mason В, Мооге СВ. 1982. Principles of geochemistry. 4th ed. New York, Chichester, and Toronto: John Wiley and Sons, pp. 44,152,153; f) Pettijohn FJ. 1975. Sedimentary rocks. 3rd ed. New York, San Francisco, and London: Harper and Row, pp. 21, 22; g) RonovAB, Yaroshevsky AA. 1969. Chemical composition of the earth"s crust. In: Hart PJ, editor. The earth"s crust and upper mantle: structure, dynamic processes, and their relation to deep-seated geological phenomena. American Geophysical Union, Geophysical Monograph 13:37-57; h) Othman DB, White WM, Patched J. 1989. The geochemistry of marine sediments, island arc magma genesis, and crust-mantle recycling. Earth and Planetary Science Letters 94:1-21. Подсчеты, основанные на предпосылке, согласно которой все осадочные породы возникли из магма­тических пород, дают неверные результаты. Следует пользоваться расчетами, строящимися на действительных измерениях различных типов осадков. Труд­но представить себе рецикличность между гранитными и осадочными порода­ми при подобном несовпадении основных элементов. Одна из более серьез­ных проблем заключается в том, как из гранитных пород с относительно низ­ким содержанием кальция и углерода может получиться известняк (карбонат кальция). Более того, переотложение осадочных пород в локализованном рай­оне на континенте, похоже, не решает проблему быстрой эрозии, поскольку цифры, используемые для расчетов, основываются на количестве осадков, по­падающих с континентов в океаны, и не включают локальное переотложение. Кроме того, обычно основные участки геологической колонки выходят на по­верхность и размываются в бассейнах главных мировых рек. Эта эрозия осо­бенно быстро идет в горах, где много древних осадочных пород. Почему эти древние осадки до сих находятся там, если они подвергаются переотложению?

18. a) Gilluly J, Waters AC, Woodford АО. 1968. Principles of geology. 3rd ed. San _ Francisco: W. H. Freeman and Co., p. 79; b) JudsonS. 1968. Erosion of the land, or what"s happening to our continents? American Scientist 56:356-374; c) McLennan SM. 1993. Weathering and global denudation, Journal of Geology 101:295-303; (d) Milliman JD, Syvitski JPM. 1992. Geomorphic/tectonic control of sediment discharge to the ocean: the importance of small mountainous rivers. Journal of Geology 100:525-544.

19. Frakes LA. 1979. Climates throughout geologic time. Amsterdam, Oxford, and New York: Elsevier Scientific Pub. Co., Figure 9-1, p. 261.

20. Daily B, Twidale CR, Milnes AR. 1974. The age of the lateritized summit surface on Kangaroo Island and adjacent areas of South Australia. Journal of the Geological Society of Australia 21(4):387-392.

21. Проблема и некоторые общие ее решения приведены в: Twidale CR. 1976. On the survival of paleoforms. American Journal of Science 276:77-95.

22. Gregor GB. 1968. The rate of denudation in post-Algonkian time. Koninklijke Nederlandse Academic van Wetenschapper 71:22-30.

23. Izett GA. 1981. Volcanic ash beds: recorders of upper Cenozoic silicic pyroclastic volcanism in the western United States. Journal of Geophysical Research 868:10200-10222.

24. См. перечень в: Simkin Т, Siebert L, McClelland L, Bridge D, Newhall C, Latter JH. 1981. Volcanoes of the world: a regional directory, gazetteer, and chronology of volcanism during the last 10,000 years. Smithsonian Institution Stroudsburg, Pa.: Hutchinson Ross Pub. Co.

25. Decker R, Decker B, editors. 1982. Volcanoes and the earth"s interior: readings from Scientific American. San Francisco: W. H. Freeman and Co., p. 47.

26. a) Ronovand Yaroshevsky (note 17g); b) Ронов говорите 18 процентах вулкани­ческого материала для одного только фанерозоя; см.: Ronov AB. 1982. The earth"s sedimentary shell (quantitative patterns of its structure, compositions, and evolution). The 20th V. I. Vernadskiy Lecture, Mar. 12, 1978. Part 2. International Geology Review 24(12): 1365-1388. Оценки объема осадочных пород по Роно-ву и Ярошевскому высоки по отношению к некоторым другим. На их выводы сильно повлияли расхождения. Общая расчетная толща: 2500х10 6 лет х 4 ку­бических километра в год = 10000x10 6 кубических километров, поделенных на 5,1x10 8 квадратных километров = 19,6 километров в высоту.

27. Schumm (note 6d).

28. Mueller St. 1983. Deep structure and recent dynamics in the Alps. In: Нзь KJ, editor. Mountain building processes. New York: Academic Press, pp. 181-199.

29. Hand SH. 1982. Figure 20-40. In: Press F, Siever R. 1982. Earth. 3rd ed. San Francisco: W. H. Freeman and Co., p. 484.

30. a) Gansser A. 1983. The morphogenic phase of mountain building. In: Hsb, pp. 221-228 (note 28); b) Molnar P. 1984. Structure and tectonics of the Himalaya: constraints and implications of geophysical data. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 12:489-518; c) Iwata S. 1987. Mode and rate of uplift of the central Nepal Himalaya. Zeitschrift for Geomorphologie Supplement Band 63:37-49.

31. Wellman HW. 1979. An uplift map for the South Island of New Zealand, and a model for uplift of the southern Alps. In: Walcott Rl, Cresswell MM, editors. The origin of the southern Alps. Bulletin 18. Wellington: Royal Society of New Zealand, pp. 13-20.

32. Tsuboi C. 1932-1933. Investigation on the deformation of the earth"s crust found by precise geodetic means. Japanese Journal of Astronomy and Geophysics Transactions 10:93-248.

33. a) Blatt, Middleton, and Murray, p. 30 (note 14a), основаны на данных из: b) Ahnert (note8a).

34. a) Blatt, Middleton, and Murray, p. 30 (note 14a); b) Bloom AL. 1969. The surface of the earth. McAlester AL, editor. Foundations of earth science series. Englewood Cliffs, NJ.: Prentice-Hall, pp. 87-89; c) Schumm (note 6d).

35. Несколько примеров можно найти в главе 12.

Вулканы, отдельные возвышенности над каналами и трещинами земной коры, по которым из глубинных магматических очагов выводятся на поверхность продукты извержения. Вулканы обычно имеют форму конуса с вершинным кратером (глубиной от нескольких до сотен метров и диаметром до 1,5 км). Во время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооружения с образованием кальдеры - крупной впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м. При подъеме магмы внешнее давление ослабевает, связанные с ней газы и жидкие продукты вырываются на поверхность и происходит извержение вулкана. Если на поверхность выносятся древние горные породы, а не магма, и среди газов преобладает водяной пар, образовавшийся при нагревании подземных вод, то такое извержение называют фреатическим.

К действующим относятся вулканы, извергавшиеся в историческое время или проявлявшие другие признаки активности (выброс газов и пара и проч.). Некоторые ученые считают действующими те вулканы, о которых достоверно известно, что они извергались в течение последних 10 тыс. лет. Например, к действующим следовало относить вулкан Ареналь в Коста-Рике, поскольку при археологических раскопках стоянки первобытного человека в этом районе был обнаружен вулканический пепел, хотя впервые на памяти людей его извержение произошло в 1968, а до этого никаких признаков активности не проявлялось.

Вулканы известны не только на Земле. На снимках, сделанных с космических аппаратов, обнаружены огромные древние кратеры на Марсе и множество действующих вулканов на Ио, спутнике Юпитера.

Распространение вулканической активности

Распределение вулканов по поверхности земного шара лучше всего объясняется теорией тектоники плит, согласно которой поверхность Земли состоит из мозаики подвижных литосферных плит. При их встречном движении происходит столкновение, и одна из плит погружается (поддвигается) под другую в т.н. зоне субдукции, к которой приурочены эпицентры землетрясений. Если плиты раздвигаются, между ними образуется рифтовая зона. Проявления вулканизма связаны с этими двумя ситуациями.

Вулканы зоны субдукции располагаются по границе подвигающихся плит. Известно, что океанские плиты, образующие дно Тихого океана, погружаются под материки и островные дуги. Области субдукции отмечены в рельефе дна океанов глубоководными желобами, параллельными берегу. Полагают, что в зонах погружения плит на глубинах 100-150 км формируется магма, при поднятии которой к поверхности происходит извержение вулканов. Поскольку угол погружения плиты часто близок к 45°, вулканы располагаются между сушей и глубоководным желобом примерно на расстоянии 100-150 км от оси последнего и в плане образуют вулканическую дугу, повторяющую очертания желоба и береговой линии. Иногда говорят об «огненном кольце» вулканов вокруг Тихого океана. Однако это кольцо прерывисто (как, например, в районе центральной и южной Калифорнии), т.к. субдукция происходит не повсеместно.

Вулканы рифтовых зон существуют в осевой части Срединно-Атлантического хребта и вдоль Восточно-Африканской системы разломов.

Есть вулканы, связанные с «горячими точками», располагающимися внутри плит в местах подъема к поверхности мантийных струй (богатой газами раскаленной магмы), например, вулканы Гавайских о-вов. Как полагают, цепь этих островов, вытянутая в западном направлении, образовалась в процессе дрейфа на запад Тихоокеанской плиты при движении над «горячей точкой».

Сейчас эта «горячая точка» расположена под действующими вулканами о.Гавайи. По направлению к западу от этого острова возраст вулканов постепенно увеличивается.

Тектоника плит определяет не только местоположение вулканов, но и тип вулканической деятельности. Гавайский тип извержений преобладает в районах «горячих точек» (вулкан Фурнез на о.Реюньон) и в рифтовых зонах. Плинианский, пелейский и вулканский типы характерны для зон субдукции. Известны и исключения, например, стромболианский тип наблюдается в различных геодинамических условиях.

Вулканическая активность: повторяемость и пространственные закономерности.

Ежегодно извергается приблизительно 60 вулканов, причем и в предшествовавший год происходило извержение примерно трети из них. Имеются сведения о 627 вулканах, извергавшихся за последние 10 тыс. лет, и о 530 - в историческое время, причем 80% из них приурочены к зонам субдукции. Наибольшая вулканическая активность наблюдается в Камчатском и Центрально-Американском регионах, более спокойны зоны Каскадного хребта, Южных Сандвичевых о-вов и южного Чили.

Вулканы и климат . Полагают, что после извержений вулканов средняя температура атмосферы Земли понижается на несколько градусов за счет выброса мельчайших частиц (менее 0,001 мм) в виде аэрозолей и вулканической пыли (при этом сульфатные аэрозоли и тонкая пыль при извержениях попадают в стратосферу) и сохраняется таковой в течение 1-2 лет. По всей вероятности, такое понижение температуры наблюдалось после извержения вулкана Агунг на о.Бали (Индонезия) в 1962.

Последнее время всё чаще приходят известия об активности вулканов на планете. Последними таким сообщением было . Также не стоит забывать о в США, который в случае извержения может оказать глобальное влияние на климат Земли. Теперь же в сентябре 2014 года о себе напомнил вулкан Майон на Филиппинах.

После множества участившихся упоминаний в мировом информационном поле на эту тему, мы решили опубликовать пост, в котором собраны все последние сообщения об этом природном явлении земного шара.

Предлагаем вашему вниманию фоторепортаж об вулканической активности на Земле, а также перевод статьи, взятый с сайта www.boston.com (Всего 18 фотографий)

1. Десятки тысяч людей проживающих возле наиболее активного Филиппинского вулкана были эвакуированы, после первых проявлений активности. Примерно 60 тысяч людей находятся в опасной зоне поражения. В эту зону были отправлены десятки грузовиков с военными, которые обеспечивали эвакуацию. Каскады лавы стекают вниз по склонам вулкана Майон. Вид из города Легаспи, 17 сентября (Zalrian Z. Sayat/EPA):

2. Филиппинский солдат принимает ребенка на руки, во время прибытия граждан во временный эвакуационный центр в город Гуинобатан, 17 сентября. (Dennis M. Sabangan/EPA):

3. Местный фермер со своим буйволом на фоне вулкана Майон, провинция Албай, к югу от столицы Филиппин города Манилы. Гора Майон известна своей почти идеальной конусовидной формой.(Reuters):

4. Лава из вулкана Стромболи, что недалеко от Сицилии, стекает в море, 9 августа 2014 года. (Giovanni Isolino/AFP/Getty Images):

5. А это уже о себе напоминает Килауэа, что на Гавайях. Согласно исследованиям, ожидается, что в ближайший месяц интенсивность на порядок увеличится. (US Geological Survey via Associated Press):

6. А вот и , извержение, которого ждали весь август и всё-таки дождались к началу сентября. Самолёт, пролетающий над горой Бардарбунга, второй по высоте в Исландии. (Bernard Meric/AFP/Getty Images):

7. Тунгурауа вулкан в центре Эквадора. Продолжается высокая активность и постоянные выбросы пепла. (Jose J · приходят / EPA):

8. Медленные потоки лавы гавайского Килауэа текут, начиная с 27 июня, и уже к середине сентября, по расчетам Геологической службы США, могут достичь ближайших поселений. (Tim Orr/US Geological Survey via Associated Press):

9. Выброс лавы Бардарбунга 14 сентября. Напоминаем, что вулкан является второй по величине горой в Исландии и находится среди самого большого ледника Европы. (Bernard Meric/AFP/Getty Images):

10. Панорамный вид на эквадорский вулкан Тунгурауа, который только наращивает свою мощь.(Jose Jacome/EPA):

11. Стекающая лава вулкана Этна на юге Сицилии возле города Катания, 13 августа. Этна один из самых активных вулканов в мире и почти всегда находится в постоянно состоянии активности. (Tiziana Fabi/AFP/Getty Images):

12. В конце августа, 29 числа в Папуа-Новой Гвинеи напомнил о себе вулкан Тавурвур впервые с 1994 года, когда был разрушен город Рабаул. Выбросы пепла и камней в воздух заставили авиадиспетчеров перенаправить рейсы авиакомпаний подальше от этого района. (Oliver Bluett/AFP/Getty Images):

13. Застывшая лава Этны на юге Сицилии, недалеко от города Катания, 14 августа. (Tiziana Fabi/AFP/Getty Images):

14. По сообщениям СМИ продолжает расти активность вулкана Сламет, а жителям советуют держаться подальше от четырехкилометровой зоны вулкана. Гора Сламет, второй по величине стратовулкан Индонезии, 11 сентября 2014 год. (EPA):

15. А это индонезийский Сламет уже 12 сентября. (Gugus Mandiri/EPA):

16. Гора Синабунг, на острове Суматра, Индонезия. Десятки тысяч жителей покинули свои дома в прошлом году из-за серий извержений, и до сих пор не имеют возможности вернуться. (Sutanta Aditya/AFP/Getty Images):

17. В Индонезии насчитывается около 500 вулканов, 128 из которых считаются активными, а 65 имеют статус опасного. Это фото было сделано 13 сентября 2014 года в одной из заброшенных школ, спустя год после серии извержений 11 сентября Синабунга. В 2013 году погибло 16 человек и ещё около 20 тысяч были вынуждены покинуть свои дома. (Dedi/Sahputra/EPA):

18. Лава, вытекающая из вулкана Бардарбунга, что на юго-востоке Исландии.(Bernard Meric/AFP/Getty Images):

Колебания земной орбиты

Изменение солнечной активности

Смещение тектонических плит

Естественные причины

Спасибо за внимание!

Изменение климата всегда происходило в результате естественных процессов, таких как смещение тектонических плит, вулканическая активность, взаимодействия суши, Мирового океана и атмосферы, а также изменение солнечной активности.

Изменение формы континентов и их смещение, формирование горных массивов и океанических течений влияет на климат. В целом это определяет физический облик Земли.

По мере старения Солнца, оно становится ярче и излучает больше энергии. Однако за небольшие промежутки времени интенсивность солнечного излучения изменяется циклически. Считается, что изменение солнечной активности послужило причиной Малого ледникового периода – периода похолодания в Северном полушарии, случившегося в 16 – 19 веках.

Изменение расположения Земли относительно Солнца – это основной естественный фактор, формирующий климат Земли. Изменения как в орбите вращения Земли вокруг Солнца, так и наклона земной оси вращения происходят в соответствии с фиксированными циклами, которые связаны межу собой и воздействуют на климат Земли. Определяя, когда и сколько солнечного света достигает обоих полушарий, эти циклические изменения влияют на суровость времен года и могут вызвать резкие изменения температуры.

Вулканы могут выбрасывать огромное количество золы, сажи, пыли и газов в атмосферу. В результате одного крупного извержения вулкана (такого как Пинатубо на Филиппинах в 1991 году) в атмосферу может попасть количество материала достаточное для охлаждения всей планеты на 1ᵒC на целый год. За более длительный промежуток времени извержения вулканов в мире вызывают потепление климата, выбрасывая в атмосферу от 100 до 300 миллионов тонн углерода в год, но это составляет менее 10% количества выбросов, обусловленных сжиганием ископаемого топлива.

Деятельность человека (Антропогенные причины)

В последние годы повышение уровня парниковых газов в атмосфере определяется учеными как основная причина глобального потепления. Средняя температура воздуха у поверхности Земли за последний век повысилась приблизительно на 0,8ᵒC. Предполагается, что за следующие сто лет температура может повыситься еще на 3-6ᵒC. Скорость этого изменения такова, что многие экосистемы Земли не смогут к ним приспособиться. Действительно, многие виды, особенно в тропических и полярных регионах, уже подверглись резким изменениям.

Различные газы, известные как парниковые, способствуют глобальному потеплению и изменению климата. Четыре, наиболее важных из них, – углекислый газ (CO 2), метан (CH 4), закись азота (N 2 O) и водяной пар. Концентрация этих газов оставалась относительно стабильной до промышленной революции, но с тех пор в результате деятельности человека она резко возросла.

Основные антропогенные причины - это потребление ископаемых видов топлива, некоторые промышленные процессы, изменение в землепользовании и управление отходам.