Wulkany, które nie wykazują aktywności wulkanicznej. Aktywność wulkaniczna

Wulkany różnią się zarówno wyglądem, jak i charakterem swojej działalności. Niektóre wulkany eksplodują, wyrzucając popiół i skały, a także parę wodną i różne gazy. Erupcja Mount St. Helens w Stanach Zjednoczonych w 1980 roku odpowiadała temu typowi erupcji. Inne wulkany mogą spokojnie wylewać lawę.

Dlaczego niektóre wulkany eksplodują? Wyobraź sobie, że potrząsasz butelką ciepłej wody sodowej. Butelka może pęknąć, uwalniając wodę i dwutlenek węgla rozpuszczony w wodzie. Gazy i para wodna znajdujące się pod ciśnieniem wewnątrz wulkanu mogą również eksplodować. Najpotężniejszą eksplozją wulkanu, jaką kiedykolwiek zarejestrowano w historii ludzkości, była erupcja wulkanu Krakatoa, wulkanicznej wyspy w cieśninie między Jawą a Sumatrą. W 1883 roku eksplozja była tak silna, że ​​było ją słychać w odległości 3200 kilometrów od miejsca eksplozji. Większa część wyspy zniknęła z powierzchni Ziemi. Pył wulkaniczny okrył całą Ziemię i utrzymywał się w powietrzu przez dwa lata po eksplozji. Powstała w ten sposób gigantyczna fala morska zabiła na pobliskich wyspach ponad 36 000 ludzi.

Bardzo często przed erupcją wulkany dają ostrzeżenie. To ostrzeżenie może mieć postać gazów i pary uwalnianych z wulkanu. Lokalne trzęsienia ziemi mogą wskazywać, że w wulkanie gromadzi się magma. Ziemia wokół wulkanu lub na samym wulkanie pęcznieje, a skały przechylają się pod dużym kątem.

Jeśli w niedawnej przeszłości doszło do erupcji wulkanu, taki wulkan uważa się za aktywny lub aktywny. Uśpiony wulkan to taki, który wybuchł w przeszłości, ale był nieaktywny przez wiele lat. Wygasły wulkan to taki, w przypadku którego nie przewiduje się erupcji. Większość wulkanów na Wyspach Hawajskich uważa się za wygasłe.

Warstwy osadowe zawierają znacznie mniej dowodów na aktywność wulkaniczną, niż można by się spodziewać na podstawie historii geologicznej, która według naukowców sięga miliardów lat. Emisje wulkaniczne obejmują lawę, popiół, żużel i inne. Erupcje mogą być niewielkie lub duże, czemu towarzyszy wyrzucenie wielu kilometrów sześciennych skał. Kilka lat temu geolog, opierając się na bardzo ostrożnych szacunkach, że wszystkie wulkany świata emitują średnio jeden kilometr sześcienny materiału wulkanicznego rocznie, obliczył, że za 3,5 miliarda lat całą Ziemię pokryje siedmiokilometrowa warstwa taki materiał. Ponieważ jego faktyczny udział jest dość niewielki, naukowiec doszedł do wniosku, że intensywność aktywności wulkanicznej powinna się zmieniać 22 .

Obecnie wydaje się, że ziemskie wulkany emitują około czterech kilometrów sześciennych materiału rocznie. Pojedynczym dużym erupcjom mogą towarzyszyć znaczne emisje. Wulkan Tambora (Indonezja, 1815) wybuchł 100-300 kilometrów sześciennych; Wulkan Krakatau (Indonezja, 1883) – 6-18 kilometrów sześciennych; i wulkan Katmai (Alaska, 1912) - 20 kilometrów sześciennych 23. Obliczenia uwzględniające jedynie główne erupcje wulkanów w ciągu czterdziestu lat (1940–1980) pokazują średnio 3 kilometry sześcienne rocznie 24 . Szacunki te nie uwzględniają wielu mniejszych erupcji, które okresowo mają miejsce w regionach takich jak Hawaje, Indonezja, Ameryka Środkowa i Południowa, Islandia, Włochy itp. Eksperci twierdzą, że średnia wielkość emisji wulkanów wynosi 4 kilometry sześcienne rocznie 25 .

Według klasycznej pracy słynnego rosyjskiego geochemika A.B. Ronova na powierzchni Ziemi znajduje się 135 milionów kilometrów sześciennych osadów pochodzenia wulkanicznego, co według jego szacunków stanowi 14,4% całkowitej objętości skał osadowych 26. Choć liczba 135 milionów wydaje się imponująca, to niewiele w porównaniu z ilością osadów, które osadziły się w wyniku aktywności wulkanicznej w ciągu długich epok geologicznych. Jeśli ekstrapolować obecne tempo wyrzutów na 2,5 miliarda lat, skorupa ziemska powinna zawierać 74 razy więcej materiału wulkanicznego niż obecnie. Grubość tej warstwy wulkanicznej pokrywającej całą powierzchnię Ziemi przekraczałaby 19 kilometrów. Braku takich objętości trudno wytłumaczyć erozją, ponieważ powodowałaby ona jedynie przenoszenie produktów erupcji wulkanów z jednego miejsca na drugie. Można też przypuszczać, że w wyniku subdukcji zniknęła ogromna ilość materiału wulkanicznego, o czym świadczy tektonika płyt, jednak wyjaśnienie to nie wytrzymuje krytyki. Wraz z materiałem wulkanicznym znikną również inne zawierające go warstwy geologiczne. Jednakże kolumna geologiczna zawierająca ten materiał wulkaniczny jest nadal wyraźnie widoczna na całym świecie. Być może aktywność wulkaniczna wcale nie liczy sobie 2,5 miliarda lat.

PODWYŻSZANIE PASKÓW GÓRSKICH

Tak zwany solidny grunt, który wolimy mieć pod nogami, nie jest tak niezachwiany, jak nam się wydaje. Dokładne pomiary pokazują, że niektóre części kontynentów powoli się podnoszą, a inne toną. Główne pasma górskie świata powoli podnoszą się w tempie kilku milimetrów rocznie. Do określenia tego wzrostu stosuje się precyzyjne techniki pomiarowe. Naukowcy szacują, że ogólnie góry podnoszą się o około 7,6 milimetra rocznie 27 . Alpy w środkowej Szwajcarii rosną wolniej – od 1 do 1,5 milimetra rocznie 28. Badania pokazują, że dla Appalachów tempo wypiętrzenia wynosi około -10 milimetrów rocznie, a dla Gór Skalistych - 1-10 milimetrów rocznie 29.

Nie są mi znane żadne dane dotyczące dokładnych pomiarów tempa wznoszenia się Himalajów, jednakże z uwagi na fakt, że na wysokości 5000 m n.p.m. odkryto stosunkowo niedawno roślinność tropikalną oraz skamieniałe szczątki nosorożca, a także na podstawie przewróconych warstw naukowcy doszli do wniosku, że tempo wypiętrzenia wynosi 1–5 milimetrów rocznie (w jednolitych warunkach przez długie okresy). Uważa się, że Tybet również rośnie w mniej więcej tym samym tempie. Na podstawie danych o strukturze gór i erozji badacze szacują, że tempo wzrostu Andów Środkowych wynosi około 3 milimetry rocznie 30 . W niektórych częściach Alp Południowych w Nowej Zelandii poziom wody podnosi się w tempie 17 milimetrów rocznie 31 . Prawdopodobnie najszybszy stopniowy (niezwiązany ze zdarzeniami katastrofalnymi) wzrost gór obserwuje się w Japonii, gdzie badacze odnotowują tempo wzrostu na poziomie 72 milimetrów rocznie na przestrzeni 27 lat 32 .

Niemożliwa jest ekstrapolacja obecnego szybkiego tempa wypiętrzania się gór na zbyt odległą przeszłość. Przy średnim tempie wzrostu wynoszącym 5 milimetrów rocznie pasma górskie wzrosłyby o 500 kilometrów w ciągu zaledwie 100 milionów lat.

Odniesienie do erozji również nie pomoże nam rozwiązać tej rozbieżności. Tempo wypiętrzenia (około 5 milimetrów rocznie) jest ponad 100 razy wyższe niż średnie tempo erozji, które według szacunków naukowców istniało przed pojawieniem się rolnictwa (około 0,03 milimetra rocznie). Jak stwierdzono wcześniej, erozja jest szybsza na obszarach górskich, a jej tempo stopniowo maleje w miarę opadania terenu; dlatego im wyższe góry, tym szybciej ulegają erozji. Jednak według niektórych obliczeń, aby erozja dotrzymała tak zwanego „typowego tempa wypiętrzania” wynoszącego 10 milimetrów rocznie, wysokość góry musi wynosić co najmniej 45 kilometrów 33. To pięć razy więcej niż Everest. Problem rozbieżności pomiędzy tempem erozji a tempem wypiętrzania nie pozostaje niezauważony przez badaczy 34 . Ich zdaniem sprzeczność tę tłumaczy się faktem, że obecnie obserwujemy okres niezwykle intensywnego wypiętrzenia gór (coś w rodzaju epizodyzmu).

Innym problemem standardowej geochronologii jest to, że jeśli góry rosły w obecnym tempie (lub nawet znacznie wolniej) w całej historii Ziemi, to kolumna geologiczna, łącznie z jej dolnymi warstwami, które geolodzy szacują na setki milionów, jeśli nie miliardy lat, powinna powstały dawno temu i zniknęły w wyniku erozji. Jednak wszystkie starożytne odcinki kolumny, a także młodsze, są dobrze reprezentowane w zapisie geologicznym kontynentów. Góry, w których obserwuje się niezwykle wysokie tempo wypiętrzenia i erozji, najwyraźniej nie przeszły ani jednego cyklu obejmującego te procesy, chociaż we wszystkich hipotetycznych epokach mogło być co najmniej sto takich cykli.

WNIOSEK

Zaobserwowane tempo erozji, wulkanizmu i wypiętrzenia pasm górskich jest być może zbyt wysokie jak na standardową skalę czasu geologicznego, która pozwala na pojawienie się warstw osadowych i ewolucję zawartych w nich form życia przez miliardy lat. Rozbieżności są bardzo znaczne (patrz tabela 15.3), dlatego nie można ich pominąć. Mało który naukowiec może zagwarantować, że warunki panujące na Ziemi w przeszłości pozostały na tyle stałe, że zapewniały takie samo tempo zmian przez miliardy lat. Zmiany te mogły następować szybciej lub wolniej, ale liczby podane w tabeli 15.3 pokazują, jak duże są rozbieżności, gdy porównamy współczesne wskaźniki z geologiczną skalą czasu. Geolodzy proponują różne wyjaśnienia, próbując pogodzić te dane, ale ich hipotezy opierają się w dużej mierze na domysłach.

Z drugiej strony równie dobrze można postawić tezę, że wiele z powyższych procesów jest zbyt powolnych dla modelu stworzenia, według którego wiek Ziemi nie przekracza 10 000 lat. Argument ten nie ma jednak dużej wagi, gdyż model stworzenia uwzględnia katastrofalną, ogólnoświatową powódź, która mogłaby wielokrotnie zwiększyć tempo każdego z tych procesów. Niestety, nasza wiedza na temat tego wyjątkowego zdarzenia jest zbyt uboga, abyśmy mogli dokonać jakichkolwiek poważnych obliczeń, jednak najnowsze tendencje w naukach geologicznych w kierunku interpretacji katastroficznych pozwalają ocenić, jak szybko takie zmiany mogłyby nastąpić 35.

Czynniki sprzeczne ze standardową geochronologią Tabela 15.3

Można spróbować pogodzić dzisiejsze wysokie tempo zmian z czasem geologicznym, sugerując, że w przeszłości tempo to było niższe lub miało charakter cykliczny. Obliczenia pokazują jednak, że poszczególne procesy powinny przebiegać dziesiątki i setki razy wolniej niż obecnie. Jest to mało prawdopodobne, biorąc pod uwagę fakt, że Ziemia w przeszłości nie różniła się zbytnio od Ziemi obecnej, o czym świadczą gatunki zwierząt i roślin znalezione w zapisie kopalnym. Na przykład lasy kopalne, podobnie jak ich współczesne odpowiedniki, potrzebowały znacznej ilości wilgoci. Co więcej, wolniejsze zmiany w przeszłości wydają się zaprzeczać ogólnemu scenariuszowi geologicznemu, w którym Ziemia była bardziej aktywna na początku swojej historii 36 . Geolodzy uważają, że w tamtym czasie przepływ ciepła i aktywność wulkaniczna miały znacznie większą skalę. Czy naukowcy zajmujący się ewolucją mogą wywrócić ten model do góry nogami i stwierdzić, że zmiany zachodzą obecnie w znacznie szybszym tempie? Niestety, tendencja ta jest całkowicie niezgodna z tym, czego moglibyśmy oczekiwać od modelu ewolucyjnego. Model ten zakłada, że ​​początkowo gorąca Ziemia ochładza się do bardziej stabilnego stanu, a tempo zmian geologicznych powoli maleje w czasie w kierunku równowagi.

Kiedy weźmiemy pod uwagę współczesne tempo erozji i wypiętrzania się gór, okresowo pojawia się to samo pytanie: dlaczego kolumna geologiczna jest tak dobrze zachowana, skoro takie procesy zachodzą od miliardów lat. Jednak obecne tempo zmian geologicznych można łatwo przypisać koncepcji niedawnego stworzenia i późniejszej katastrofalnej powodzi. Cofające się wody powodziowe musiały pozostawić po sobie znaczną część kolumny geologicznej w takiej formie, w jakiej zachowały się do dziś. W kontekście potopu obserwowane dzisiaj stosunkowo niskie tempo erozji, wulkanizacji i wypiętrzenia pasm górskich może oznaczać utrzymujące się skutki tego katastrofalnego wydarzenia.

Obecne natężenie przemian geologicznych stawia pod znakiem zapytania słuszność standardowej skali czasu geologicznego.

1. Uśmiecha się S. n.d. Samopomoc, rozdział 11. Cyt. za: Mackay AL. 1991. Słownik cytatów naukowych. Bristol i Filadelfia: Institute of Physics Publishing, s. 10-10. 225.

2. Te i powiązane czynniki są omówione szerzej w: Roth AA. 1986. Kilka pytań z geochronologii. Początki 13:64-85. Aktualizacji wymaga sekcja 3 tego artykułu, dotycząca zagadnień geochronologicznych.

3. a) Huggett R. 1990. Katastrofizm: systemy historii Ziemi. Londyn, Nowy Jork i Melbourne: Edward Arnold, s. 23-23. 232; b) Kroner A. 1985. Ewolucja skorupy kontynentalnej Archaiku. Roczny przegląd nauk o Ziemi i planetach 13:49-74; c) McLennan SM, Taylor SR. 1982. Ograniczenia geochemiczne wzrostu skorupy kontynentalnej. Journal of Geology 90:347-361; d) McLennan SM, Taylor SR. 1983. Wolna burta kontynentalna, tempo sedymentacji i wzrost skorupy kontynentalnej. Natura 306:169-172; e) Taylor SR, McLennan SM. 1985. Skorupa kontynentalna: jej skład i ewolucja: badanie zapisu geochemicznego zachowanego w skałach osadowych. Hallam A, redaktor. Teksty o Ziemi. Oksford, Londyn i Edynburg: Blackwell Scientific Publications, s. 15. 234-239; f) Veizer), Jansen SL. 1979. Recykling piwniczny i osadowy oraz ewolucja kontynentalna. Journal of Geology 87: 341–370.

4. Tj. Garrels RM, Mackenzie FT. 1971. Ewolucja skał osadowych. Nowy Jork: W. W. Norton and Co., s. 13-12. 260.

5. JudsonS.RitterOF. 1964. Wskaźniki regionalnej denudacji w Stanach Zjednoczonych, Journal of Geophysical Research 69:3395-3401.

6. a) Dott RH, Jr. Batten RL. 1988. Ewolucja Ziemi. 4. wyd. Nowy Jork, Św. Louis i San Francisco: McGraw-Hill Book Co., s. 15. 155. Inni autorzy posługujący się tymi samymi szacunkami: b) Garrels i Mackenzie, s. 23-35. 114 (uwaga 4); c) Gilluly J. 1955. Kontrasty geologiczne pomiędzy kontynentami i basenami oceanicznymi. W: Poldervaart A, wyd. Skorupa ziemi. Dokument specjalny Amerykańskiego Towarzystwa Geologicznego 62:7-18; d) Schumm SA. 1963. Rozbieżność między obecnymi wskaźnikami denudacji i orogenezy. Krótszy wkład do geologii ogólnej. G.S. Artykuł specjalistyczny służby geologicznej 454-H.

7. Iskry BW. 1986. Geomorfologia. wydanie 3. Beaver SH, redaktor. Geografie dla zaawansowanych studiów. Londyn i Nowy Jork: Longman Group, s. 25. 510.

8. a) Ahnert F. 1970. Zależności funkcjonalne między denudacją, rzeźbą terenu i wypiętrzeniem w dużych zlewniach na średnich szerokościach geograficznych. American Journal of Science 268:243-263; b) Bloom AL. 1971. Problem penepleny Papuasów: ćwiczenie matematyczne. Streszczenie Towarzystwa Geologicznego Ameryki z programami 3(7):507,508; c) Schumm (uwaga Gd).

9. Ruxton BP, McDougall 1.1967. Wskaźniki denudacji w północno-wschodniej Papui na podstawie datowania law potasowo-argonowych. 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. Niektóre wskaźniki erozji regionalnej. Journal of Geology 69: 154–161.

12. Młyny HH. 1976. Szacunkowe tempo erozji na Mount Rainier w stanie Waszyngton. Geologia 4: 401–406.

13. OHierCD, Brown MJF. 1971. Erozja młodego wulkanu na Nowej Gwinei. Zeitschrift fbr Geomorphologie 15:12–28.

14. a) Blatt H, Middleton G, Murray R. 1980. Pochodzenie skał osadowych. wydanie 2. Englewood Cliffs, N.J.: Prentice-Hall, s. 25-30. 36; b) Schumma (uwaga 6d).

15. Powierzchnia naszych kontynentów wynosi około 148 429 000 kilometrów kwadratowych. Przy średniej wysokości kontynentów wynoszącej 623 metry objętość ich skał składowych znajdujących się nad poziomem morza wynosi około 92 471 269 kilometrów sześciennych. Jeśli założymy, że średnia gęstość skał wynosi 2,5, wówczas ich masa wyniesie 231171x10 12 ton. Jeśli podzielimy tę liczbę przez 24108 x 10 6 ton osadów niesionych przez rzeki świata do oceanów w ciągu jednego roku, okaże się, że całkowita erozja kontynentów nastąpi za około 9,582 mln lat. Oznacza to, że przy takim tempie erozji w ciągu 2,5 miliarda lat kontynenty mogą ulec erozji 261 razy (2,5 miliarda podzielone przez 9,582 miliona).

17. Pozostałości starożytnych skał osadowych muszą być bardzo nieznaczne. Wszystkie skały osadowe (w tym większość skał położonych poniżej poziomu morza) musiały ulegać wielokrotnie erozji. Całkowita masa skał osadowych wynosi 2,4 x 10 18 ton. Rzeki przed rozwojem rolnictwa niosły około 1 x 10"° ton rocznie, więc cykl erozji będzie równy 2,4 x 10 18 podzielone przez 10 x 10 9 ton rocznie, co stanowi około 240 milionów lat, czyli dziesięć pełnych cykli osadów erozja w ciągu 2,5 miliarda lat. Są to raczej ostrożne szacunki; niektórzy naukowcy uważają, że od późnego kambru miało miejsce „od trzech do dziesięciu takich cykli” ([a] Blatt, Middleton i Murray, s. 35-38;) eluw (pozostałość) skał osadowych w jednostce czasu jest jeszcze bardziej znacząca w niektórych starszych okresach (na przykład sylur i dewon) w porównaniu z okresami dość bliskimi czasom współczesnym (od Missisipiu do kredy) (patrz: [b] Raup DM 1976. Różnorodność gatunkowa w fanerozoiku: interpretacja. Paleobiology 2:289-297). Z tego powodu niektórzy naukowcy zasugerowali dwie cykliczne sekwencje zmian tempa erozji w fanerozoiku (na przykład [z] Gregorem SV). 1970. Denudacja kontynentów 228:273-275). Schemat ten przeczy hipotezom, jakoby w wyniku cykliczności powstawały starsze osady o mniejszej objętości. Ponadto nasze baseny depozycyjne są często mniejsze w głębokich obszarach, co ogranicza objętość najniższych (najstarszych) osadów. Niektórzy mogą również argumentować, że w przeszłości ze skał granitowych powstało znacznie więcej osadów niż obecnie i że pozostała tylko niewielka ich część. Opady te mogą przetrwać kilka cykli. Być może najpoważniejszym problemem stojącym przed tym modelem jest niedopasowanie chemiczne między skałami osadowymi a granitową skorupą Ziemi. Skały magmowe typu granitowego zawierają średnio o ponad połowę mniej wapnia niż skały osadowe, trzy razy więcej sodu i ponad sto razy mniej węgla. Dane i analizy można znaleźć w: d) Garrels i Mackenzie, s. 237, 243, 248 (przypis 4); e) Mason W, Mooge SV. 1982. Zasady geochemii. 4. wyd. Nowy Jork, Chichester i Toronto: John Wiley and Sons, s. 44 152 153; f) Pettijohn FJ. 1975. Skały osadowe. wydanie 3. Nowy Jork, San Francisco i Londyn: Harper and Row, s. 21, 22; g) RonovAB, Yaroshevsky AA. 1969. Skład chemiczny skorupy ziemskiej. W: Hart PJ, wyd. Skorupa ziemska i górny płaszcz: struktura, procesy dynamiczne i ich związek z głęboko osadzonymi zjawiskami geologicznymi, Geofizyczna Monografia 13:37-57; h) Othman DB, White WM, Patched J. 1989. The geochemistry of osady morskie, geneza magmy w łuku wyspowym oraz recykling skorupy i płaszcza. Obliczenia oparte na założeniu, że wszystkie skały osadowe pochodzą ze skał magmowych, dają błędne wyniki w oparciu o rzeczywiste pomiary różnych typów osady Trudno sobie wyobrazić możliwość recyklingu skał granitowych i osadowych przy takim niedopasowaniu pierwiastków podstawowych. Jednym z poważniejszych problemów jest sposób pozyskiwania wapienia (węglanu wapnia) ze skał granitowych o stosunkowo niskiej zawartości wapnia i węgla. Co więcej, wydaje się, że ponowne osadzanie się osadów na określonym obszarze kontynentu nie rozwiązuje problemu szybkiej erozji, ponieważ liczby użyte do obliczeń opierają się na ilości osadów przepływających z kontynentów do oceanów i nie uwzględniają lokalnej ponownej depozycji. Ponadto zwykle główne odcinki kolumny geologicznej wypływają na powierzchnię i ulegają erozji w dorzeczach głównych rzek świata. Erozja ta jest szczególnie szybka w górach, gdzie występuje dużo starożytnych skał osadowych. Dlaczego te starożytne osady nadal tam są, skoro są ponownie osadzane?

18. a) Gilluly J., Waters AC, Woodford AO. 1968. Zasady geologii. wydanie 3. San_ Francisco: W. H. Freeman and Co., s. 23-35. 79; b) Judson S. 1968. Erozja ziemi, czyli co dzieje się z naszymi kontynentami? 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. Geomorficzna/tektoniczna kontrola zrzutów osadów do oceanu: znaczenie małych rzek górskich. Journal of Geology 100:525-544.

19. Frakes Los Angeles. 1979. Klimat w całym czasie geologicznym. Amsterdam, Oksford i Nowy Jork: Elsevier Scientific Pub. Co., Rysunek 9-1, s. 2. 261.

20. Daily B, Twidale CR, Milnes AR. 1974. Wiek laterytyzowanej powierzchni szczytowej na Wyspie Kangura i przyległych obszarach Australii Południowej. Journal of Geological Society of Australia 21 (4): 387–392.

21. Problem i kilka ogólnych rozwiązań podano w: Twidale CR. 1976. O przetrwaniu paleoform. American Journal of Science 276: 77–95.

22. Gregor GB. 1968. Tempo denudacji w czasach postalgonkijskich. Koninklijke Nederlandse Academic van Wetenschapper 71:22–30.

23. Izett GA. 1981. Pokłady popiołu wulkanicznego: rejestratory górnego kenozoicznego krzemowego wulkanizmu piroklastycznego w zachodnich Stanach Zjednoczonych. Journal of Geophysical Research 868: 10200–10222.

24. Zobacz listę w: Simkin T, Siebert L, McClelland L, Bridge D, Newhall C, Latter JH. 1981. Wulkany świata: katalog regionalny, gazeter i chronologia wulkanizmu w ciągu ostatnich 10 000 lat. Smithsonian Institution Stroudsburg, Pensylwania: Hutchinson Ross Pub. Współ.

25. Decker R, Decker B, wyd. 1982. Wulkany i wnętrze Ziemi: odczyty z Scientific American San Francisco: WH Freeman and Co., s. 47.

26. a) Ronovand Yaroshevsky (przypis 17g); b) Ronov twierdzi, że w samym fanerozoiku zawartość materiału wulkanicznego wynosi 18 procent; patrz: Ronov AB. 1982. Powłoka osadowa Ziemi (wzorce ilościowe jej struktury, składu i ewolucji). Wykład 20. V. I. Wernadskiego, 12 marca 1978. Część 2. Międzynarodowy Przegląd Geologiczny 24(12): 1365-1388. Szacunki objętości skał osadowych według Ronowa i Jaroszewskiego są wysokie w porównaniu z niektórymi innymi. Na ich wnioski duży wpływ miały rozbieżności w całkowitej obliczonej grubości: 2500x10 6 lat x 4 kilometry sześcienne rocznie = 10000x10 6 kilometrów sześciennych podzielone przez 5,1x10 8 kilometrów kwadratowych =. Wysokość 19,6 km.

27. Schumm (przypis 6d).

28. Ul. Muellera 1983. Głęboka struktura i niedawna dynamika w Alpach. W: Nz KJ, red. Procesy budowania gór. Nowy Jork: Academic Press, s. 15. 181-199.

29. Ręka SH. 1982. Ryc. 20-40. W: Press F, Siever R. 1982. Ziemia. wydanie 3. San Francisco: W. H. Freeman and Co., s. 23-35. 484.

30. a) Gansser A. 1983. Faza morfogeniczna budowania gór. W: Hsb, s. 221-228 (przypis 28); b) Molnar P. 1984. Struktura i tektonika Himalajów: ograniczenia i implikacje danych geofizycznych. Roczny przegląd nauk o Ziemi i planetach 12:489-518; c) Iwata S. 1987. Tryb i tempo wypiętrzania się środkowych Himalajów Nepalu. Zeitschrift dla dodatku Geomorphologie Band 63: 37–49.

31. Wellman HW. 1979. Mapa wypiętrzenia Wyspy Południowej Nowej Zelandii i model wypiętrzenia południowych Alp. W: Walcott Rl, Cresswell MM, wyd. Pochodzenie południowych Alp. Biuletyn 18. Wellington: Royal Society of New Zealand, s. 10-10. 13-20.

32. Tsuboi C. 1932-1933. Badanie deformacji skorupy ziemskiej stwierdzone precyzyjnymi środkami geodezyjnymi. Japanese Journal of Astronomy and Geophysics Transactions 10:93-248.

33. a) Blatt, Middleton i Murray, s. 33. 30 (nota 14a), na podstawie danych: b) Ahnert (nota 8a).

34. a) Blatt, Middleton i Murray, s. 23-35. 30 (uwaga 14a); b) Bloom AL. 1969. Powierzchnia ziemi. McAlester AL, redaktor. Podstawy serii nauk o Ziemi. Englewood Cliffs, New Jersey: Prentice-Hall, s. 87-89; c) Schumm (uwaga 6d).

35. Kilka przykładów można znaleźć w rozdziale 12.

Wulkany to pojedyncze wzgórza nad kanałami i pęknięciami w skorupie ziemskiej, wzdłuż których produkty erupcji wydobywają się na powierzchnię z głębokich komór magmowych. Wulkany mają zwykle kształt stożka z kraterem szczytowym (od kilku do kilkuset metrów głębokości i do 1,5 km średnicy). Podczas erupcji struktura wulkaniczna czasami zapada się, tworząc kalderę - duże zagłębienie o średnicy do 16 km i głębokości do 1000 m. Wraz ze wzrostem magmy ciśnienie zewnętrzne słabnie, co wiąże się z gazami i produktami płynnymi wydostają się na powierzchnię i następuje erupcja wulkanu. Jeśli na powierzchnię wydobyte zostaną starożytne skały, a nie magma, a w gazach dominuje para wodna powstająca podczas podgrzewania wód gruntowych, wówczas taką erupcję nazywa się freatyczną.

Do wulkanów aktywnych zalicza się te, które wybuchały w czasach historycznych lub wykazywały inne oznaki aktywności (emisja gazów i pary itp.). Niektórzy naukowcy uważają, że aktywne wulkany, o których wiadomo, że wybuchły w ciągu ostatnich 10 tysięcy lat. Na przykład wulkan Arenal w Kostaryce należy uznać za aktywny, gdyż popiół wulkaniczny odkryto podczas wykopalisk archeologicznych na stanowisku prehistorycznym na tym obszarze, chociaż po raz pierwszy w pamięci człowieka jego erupcja miała miejsce w 1968 r., a wcześniej nie było żadnych śladów pojawiła się aktywność.

Wulkany znane są nie tylko na Ziemi. Zdjęcia wykonane ze statku kosmicznego ukazują ogromne starożytne kratery na Marsie i wiele aktywnych wulkanów na Io, księżycu Jowisza.

Rozkład aktywności wulkanicznej

Rozmieszczenie wulkanów na powierzchni globu najlepiej wyjaśnia teoria tektoniki płyt, zgodnie z którą powierzchnia Ziemi składa się z mozaiki poruszających się płyt litosferycznych. Kiedy poruszają się w przeciwnym kierunku, następuje zderzenie, w wyniku którego jedna z płyt zagłębia się (przesuwa) pod drugą w tzw. strefa subdukcji, w której znajdują się epicentra trzęsień ziemi. Jeżeli płyty odsuną się od siebie, pomiędzy nimi tworzy się strefa szczeliny. Przejawy wulkanizmu są powiązane z tymi dwiema sytuacjami.

Wulkany strefy subdukcji zlokalizowane są wzdłuż granic ruchomych płyt. Wiadomo, że płyty oceaniczne tworzące dno Oceanu Spokojnego zapadają się pod kontynenty i łuki wysp. Obszary subdukcji są zaznaczone w topografii dna oceanu przez rowy głębinowe równoległe do wybrzeża. Uważa się, że w strefach subdukcji płyt na głębokościach 100-150 km tworzy się magma, a gdy wypłynie na powierzchnię, dochodzi do erupcji wulkanów. Ponieważ kąt zanurzenia płyty jest często bliski 45°, wulkany znajdują się pomiędzy lądem a rowem głębinowym w odległości około 100-150 km od osi tego ostatniego i w planie tworzą łuk wulkaniczny, który następuje kontury rowu i linii brzegowej. Czasami mówi się o „pierścieniu ognia” wulkanów wokół Oceanu Spokojnego. Jednak pierścień ten ma charakter przerywany (jak na przykład w regionie środkowej i południowej Kalifornii), ponieważ subdukcja nie występuje wszędzie.

Wulkany strefy szczelin występują w osiowej części grzbietu środkowoatlantyckiego i wzdłuż wschodnioafrykańskiego systemu szczelin.

Istnieją wulkany powiązane z „gorącymi punktami” znajdującymi się wewnątrz płyt w miejscach, gdzie pióropusze płaszcza (gorąca magma bogata w gazy) unoszą się na powierzchnię, na przykład wulkany na Wyspach Hawajskich. Uważa się, że ciągnący się w kierunku zachodnim łańcuch tych wysp powstał podczas dryfu Płyty Pacyfiku na zachód podczas przemieszczania się nad „gorącym punktem”.

Teraz to „gorące miejsce” znajduje się pod aktywnymi wulkanami wyspy Hawaje. W kierunku zachodnim tej wyspy wiek wulkanów stopniowo wzrasta.

Tektonika płyt determinuje nie tylko lokalizację wulkanów, ale także rodzaj aktywności wulkanicznej. Erupcje typu hawajskiego dominują w obszarach „gorących punktów” (wulkan Fournaise na wyspie Reunion) oraz w strefach szczelin. Typy pliniańskie, pelejskie i wulkaniczne są charakterystyczne dla stref subdukcji. Znane są również wyjątki, na przykład typ Strombolian obserwuje się w różnych warunkach geodynamicznych.

Aktywność wulkaniczna: powtarzalność i wzorce przestrzenne.

Co roku wybucha około 60 wulkanów, a około jedna trzecia z nich wybuchła w roku poprzednim. Istnieją informacje o 627 wulkanach, które wybuchły w ciągu ostatnich 10 tysięcy lat i około 530 w czasie historycznym, a 80% z nich znajduje się w strefach subdukcji. Największą aktywność wulkaniczną obserwuje się na Kamczatce i w Ameryce Środkowej, ze spokojniejszymi strefami w Pasmie Kaskadowym, na Sandwichu Południowym i w południowym Chile.

Wulkany i klimat . Uważa się, że po erupcjach wulkanów średnia temperatura atmosfery ziemskiej spada o kilka stopni w wyniku uwolnienia drobnych cząstek (poniżej 0,001 mm) w postaci aerozoli i pyłu wulkanicznego (podczas gdy aerozole siarczanowe i drobny pył dostają się do stratosfery podczas erupcji) i pozostaje taki przez 1-2 lata. Najprawdopodobniej taki spadek temperatury zaobserwowano po erupcji góry Agung na Bali (Indonezja) w 1962 roku.

Ostatnio coraz częściej pojawiają się informacje o aktywności wulkanicznej na planecie. Ostatnia taka wiadomość była. Nie zapominajmy też o tej w Stanach Zjednoczonych, która w przypadku erupcji mogłaby mieć globalny wpływ na klimat Ziemi. Teraz, we wrześniu 2014 roku, przypomniałem sobie Wulkan Mayon na Filipinach.

Po wielu częstych wzmiankach na ten temat w światowym polu informacyjnym, zdecydowaliśmy się opublikować post zawierający wszystkie najnowsze doniesienia na temat tego naturalnego zjawiska na kuli ziemskiej.

Zwracamy uwagę na fotorelację z aktywności wulkanicznej na Ziemi oraz tłumaczenie artykułu zaczerpniętego ze strony internetowej www.boston.com(W sumie 18 zdjęć)

1. Po pierwszych przejawach aktywności ewakuowano dziesiątki tysięcy ludzi zamieszkujących okolice najaktywniejszego wulkanu na Filipinach. Na niebezpiecznym obszarze przebywa około 60 tysięcy osób. Aby zapewnić ewakuację, do tej strefy wysłano dziesiątki ciężarówek z personelem wojskowym. Kaskady lawy spływają po zboczach wulkanu Mayon. Widok z miasta Legazpi, 17 września (Zalrian Z. Sayat/EPA):

2. Filipiński żołnierz trzyma dziecko, gdy cywile przybywają do tymczasowego ośrodka ewakuacyjnego w mieście Guinobatan, 17 września. (Dennis M. Sabangan/EPA):

3. Lokalny rolnik ze swoim bawołem na tle wulkanu Mayon, w prowincji Albay, na południe od stolicy Filipin, Manili. Góra Mayon znana jest z niemal idealnego stożkowego kształtu. (Reuters):

4. Lawa z wulkanu Stromboli w pobliżu Sycylii wpływa do morza, 9 sierpnia 2014 r. (Giovanni Isolino/AFP/Getty Images):

5. To już przypomina nam Kilauea na Hawajach. Z badań wynika, że ​​w nadchodzącym miesiącu intensywność ma wzrosnąć o rząd wielkości. (Amerykańska Służba Geologiczna za pośrednictwem Associated Press):

6. I oto następuje erupcja, na którą czekaliśmy cały sierpień i która wreszcie nadeszła na początku września. Samolot lecący nad górą Bárðarbunga, drugą co do wielkości górą Islandii. (Bernard Meric/AFP/Getty Images):

7. Wulkan Tungurahua w centrum Ekwadoru. Utrzymuje się wysoka aktywność i stała emisja popiołu. (Jose J. · przyjdź / EPA):

8. Powolne strumienie lawy z hawajskiej Kilauea płyną od 27 czerwca i według obliczeń US Geological Survey do połowy września mogą dotrzeć do pobliskich osiedli. (Tim Orr/US Geological Survey za pośrednictwem Associated Press):

9. Erupcja lawy Bardarbunga 14 września. Przypominamy, że wulkan jest drugą co do wielkości górą na Islandii i znajduje się wśród największych lodowców w Europie. (Bernard Meric/AFP/Getty Images):

10. Panoramiczny widok na ekwadorski wulkan Tungurahua, który tylko zwiększa swoją moc (Jose Jacome/EPA):

11. Wypływająca lawa z wulkanu Etna na południu Sycylii w pobliżu miasta Katania, 13 sierpnia. Etna jest jednym z najbardziej aktywnych wulkanów na świecie i prawie zawsze znajduje się w stanie ciągłej aktywności. (Tiziana Fabi/AFP/Getty Images):

12. Pod koniec sierpnia, 29 sierpnia, po raz pierwszy od 1994 r., kiedy zniszczono miasto Rabaul, wulkan Tavurvur w Papui-Nowej Gwinei przypomniał sobie o sobie. Uwolnienie popiołu i kamieni do powietrza zmusiło kontrolerów ruchu lotniczego do przekierowania lotów linii lotniczych z dala od tego obszaru. (Oliver Bluett/AFP/Getty Images):

13. Zestalona lawa Etny na południu Sycylii, w pobliżu miasta Katanii, 14 sierpnia. (Tiziana Fabi/AFP/Getty Images):

14. Według doniesień mediów aktywność wulkanu Slamet w dalszym ciągu wzrasta, mieszkańcom zaleca się przebywanie z dala od czterokilometrowej strefy wulkanu. Mount Slamet, drugi co do wielkości stratowulkan Indonezji, 11 września 2014 r. (EPA):

15. A to jest indonezyjski Slamet 12 września. (Gugus Mandiri/EPA):

16. Góra Sinabung na Sumatrze w Indonezji. W zeszłym roku dziesiątki tysięcy mieszkańców uciekło ze swoich domów z powodu serii erupcji i nadal nie mogą wrócić. (Sutanta Aditya/AFP/Getty Images):

17. W Indonezji jest około 500 wulkanów, z czego 128 uważa się za aktywne, a 65 ma status niebezpieczny. To zdjęcie zostało zrobione 13 września 2014 roku w opuszczonej szkole, rok po serii erupcji Sinabung z 11 września. W 2013 r. zginęło 16 osób, a około 20 tys. kolejnych zostało zmuszonych do opuszczenia domów. (Dedi/Sahputra/EPA):

18. Lawa wypływająca z wulkanu Bárðarbunga w południowo-wschodniej Islandii (Bernard Meric/AFP/Getty Images):

Wahania orbity Ziemi

Zmiana aktywności słonecznej

Ruchome płyty tektoniczne

Przyczyny naturalne

Dziękuję za uwagę!

Zmiana klimatu zawsze następowała w wyniku procesów naturalnych, takich jak przesuwanie się płyt tektonicznych, aktywność wulkaniczna, interakcje między lądem, oceanami i atmosferą oraz zmiany aktywności słonecznej.

Zmiana kształtu kontynentów i ich przemieszczanie się, powstawanie pasm górskich i prądów oceanicznych wpływają na klimat. Ogólnie rzecz biorąc, określa to fizyczny wygląd Ziemi.

W miarę starzenia się Słońce staje się jaśniejsze i emituje więcej energii. Jednak w krótkich okresach czasu natężenie promieniowania słonecznego zmienia się cyklicznie. Uważa się, że zmiany aktywności słonecznej spowodowały małą epokę lodowcową, okres ochłodzenia na półkuli północnej, który miał miejsce w XVI–XIX wieku.

Zmiana położenia Ziemi względem Słońca jest głównym naturalnym czynnikiem kształtującym klimat Ziemi. Zmiany zarówno orbity Ziemi wokół Słońca, jak i nachylenia osi obrotu Ziemi zachodzą zgodnie z ustalonymi cyklami, które są ze sobą powiązane i wpływają na klimat Ziemi. Określając, kiedy i ile światła słonecznego dociera do obu półkul, te cykliczne zmiany wpływają na intensywność pór roku i mogą powodować dramatyczne zmiany temperatury.

Wulkany mogą uwalniać do atmosfery ogromne ilości popiołu, sadzy, pyłów i gazów. Pojedyncza duża erupcja wulkanu (taka jak Pinatubo na Filipinach w 1991 r.) może uwolnić do atmosfery wystarczającą ilość materiału, aby ochłodzić całą planetę o 1°C przez cały rok. W dłuższym okresie erupcje wulkanów na świecie ocieplają klimat, uwalniając do atmosfery od 100 do 300 milionów ton węgla rocznie, co stanowi mniej niż 10% emisji ze spalania paliw kopalnych.

Działalność człowieka (przyczyny antropogeniczne)

W ostatnich latach naukowcy uznali rosnący poziom gazów cieplarnianych w atmosferze za główną przyczynę globalnego ocieplenia. W ciągu ostatniego stulecia średnia temperatura powietrza na powierzchni Ziemi wzrosła o około 0,8ᵒC. Szacuje się, że w ciągu najbliższych stu lat temperatura może wzrosnąć o kolejne 3-6ᵒC. Szybkość tych zmian jest taka, że ​​wiele ziemskich ekosystemów nie będzie w stanie się do nich przystosować. Rzeczywiście, wiele gatunków, zwłaszcza w regionach tropikalnych i polarnych, przeszło już dramatyczne zmiany.

Różne gazy, zwane gazami cieplarnianymi, przyczyniają się do globalnego ocieplenia i zmiany klimatu. Cztery najważniejsze z nich to dwutlenek węgla (CO 2), metan (CH 4), podtlenek azotu (N 2 O) i para wodna. Stężenie tych gazów pozostawało stosunkowo stabilne aż do rewolucji przemysłowej, ale od tego czasu gwałtownie wzrosło w wyniku działalności człowieka.

Głównymi przyczynami antropogenicznymi są zużycie paliw kopalnych, niektóre procesy przemysłowe, zmiana użytkowania gruntów i gospodarka odpadami.