Как работает вулкан

Вот как устроена обитель древнеримского бога Вулкана на Земле

Как работает вулкан

Формирование вулкана

Магма также может подняться вверх посередине литосферной плиты, хотя это происходит гораздо реже, чем появление магмы вокруг границ плит. Такая вулканическая активность вызвана необычно горячим материалом, сформированным в нижней мантии и поднимающимся в верхнюю мантию. Такой материал образует форму шлейфа от 700 до 1600 км в ширину, создавая горячую точку под определенной точкой на земной поверхности. Из-за необычайно высокой температуры вещества мантии, магма образуется прямо под земной корой. Сама горячая точка находится в неподвижном состоянии, но так как континентальная пластина движется над этим местом, магма будет создавать череду вулканов, которые затухают, как только они проходят мимо горячей точки. Вулканы Гавайи были созданы такой горячей точкой, по крайней мере, 70 миллионов лет назад.

Образование вулкана

Так что же происходит с магмой, образованной этими процессами? Мы видели, что магма, производимая на океанических хребтах, просто затвердевает, образуя новую кору, так и не производя извержений вулканов. Есть несколько континентальных хребтов, где магма выбрасывается на землю, но большинство вулканов на суше возникают в зонах субдукции и в горячих точках вулканизма.

Когда в жидком каменном материале начинаются процессы твердения, он становится менее плотным, чем окружающие твердые породы. Из-за этой разницы в плотности, магма выталкивается вверх с большой силой, подобно всплывающему маслу в воде. При поднятии магмы, окружающие ее скальные породы плавятся от сильного жара, еще более увеличивая объем магмы.

Магма продолжает двигаться через кору, пока ее давление не будет превышено давлением окружающих твердых пород. В этот момент, магма накапливается в магматических камерах ниже поверхности земли. Если давление магмы поднимается до достаточно высокого уровня или открывается трещина в земной коре, расплавленная магма сразу же выходит на земную поверхность.

Если это произойдет, то магма течет по поверхности в виде лавы, образуя вулкан. Структура вулкана и интенсивность его извержения, зависит от ряда факторов, в первую очередь от состава магмы.

 

Извержение магмы

Вулканы могут сильно различаться по их разрушительной силе. Некоторые вулканы взрываются яростно, уничтожая все в радиусе нескольких километров в течение нескольких минут, в то время как другие вулканы изливают лаву так медленно, что вы можете спокойно ходить вокруг них. Сила извержения зависит, главным образом, от состава магмы.

Сначала нужно понять: почему магма изливается вообще? Сила извержения обычно зависит от внутреннего давления газа. Материал, который образует магму, содержит много растворенных газов. Газы, хранятся в растворенном состоянии до тех пор, пока ограничивающее давление окружающей породы больше, чем давление паров газа. Когда этот баланс смещается и давление паров становится больше, чем удерживающее давление, растворенный газ расширяется и образует небольшие пузырьки газа, называемые везикулы, в магме. Это происходит, в случае наступления одного из двух событий:

1. Давление горных пород уменьшается, в связи с чем возникает декомпрессия в магме.

2. Увеличивается давление пара из-за остывания магмы, инициирующего процесс кристаллизации, что обогащает содержание газа в магме.

В любом случае, получается магма заполненная крошечными пузырьками газа, которые имеют гораздо меньшую плотность, чем окружающая среда, и стремятся с силой вырваться наружу, толкая с собой магму. То же самое происходит, когда вы открываете бутылку Coca-Cola, особенно после встряхивания ее.

íàöèîíàëüíûé ïàðê Éåëëîóñòîóí

Природа этого извержения, в основном, зависит от содержания газа и вязкости магмы. Вязкость — это способность противостоять потоку. По сути, вязкость является противоположностью текучести. Если магма имеет высокую вязкость, пузырьки газа с трудом будут вырываться из нее и будут толкать больше материала магмы, вызывая большее извержение. Если магма имеет более низкую вязкость, пузырьки газа смогут вырваться из магмы более легко, поэтому лава не прорвется на поверхность так яростно.

В итоге, это согласуется с содержанием газа — если магма содержит больше пузырьков газа, она будет извергаться более сильно, и, если она содержит меньше газа, то будет извергаться более спокойно. Оба фактора определяются составом магмы. Как правило, вязкость определяется по доле кремния в магме, элемента, присутствующего в большинстве магм. Содержание газа варьируется в зависимости от того, какой материал плавится с образованием магмы.

Как правило, наиболее взрывные извержения происходят из расплавов, которые имеют высокие уровни газа и высокую вязкость, в то время как наиболее приглушенные извержения возникают из расплавов с низким уровнем газа и низкой вязкостью. Вулканические извержения не часто попадают в легкие категории, однако, большинство извержений происходят в несколько этапов, с разной степенью деструктивности.

Если вязкость и давление газа достаточно низкие, лава будет течь медленно на земной поверхности, когда вулкан оживает, с минимальным взрывом. Хотя эти эффузивные потоки лавы могут нанести значительный ущерб дикой природе и человеческим сооружениям, они не особенно опасны для людей, потому что они движутся так медленно, что у вас есть достаточно времени, чтобы уйти с маршрута движения потока лавы.

Если есть хорошая давление, то вулкан начнет свое извержение со взрывным выбросом вулканического материала в воздух. Как правило, этот столб извержения состоит из горячего газа, пепла и пирокластических пород — вулканического материала в твердой форме. Есть много видов взрывных извержений, существенное различающихся по размеру, форме и продолжительности.

1 2 3 4

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован.

*


twenty + 16 =


Поиск Google

(function() { var cx = '013762819107762716451:zn5azro-xtc'; var gcse = document.createElement('script'); gcse.type = 'text/javascript'; gcse.async = true; gcse.src = (document.location.protocol == 'https:' ? 'https:' : 'http:') + '//www.google.com/cse/cse.js?cx=' + cx; var s = document.getElementsByTagName('script')[0]; s.parentNode.insertBefore(gcse, s); })();

Мы Вконтакте

Top
Follow

Get every new post delivered to your Inbox

Join other followers