Вулканы расположены в тех местах планеты, где существуют разломы в земной коре, на краях литосферных плит, особенно, где часть одной плиты лежит на другой. Много расположено на дне . Часто морская вода, попадая в жерло, провоцирует следующий взрыв. Когда остывшая лава поднимается над уровнем воды, образуются целые из магматических . Таким примером могут служить Гавайские острова.

Вулканы разделяют на действующие, заснувшие и потухшие. Первые постоянно выпускают из жерла газы, лаву и пепел. Стихийное бедствие может произойти в любой момент. Заснувшие вулканы активно не выделяют продуктов извержения, но оно в принципе может произойти. Часто жерла таких вулканов забиты остывшей . Эту лавовую пробку трудно пробить даже сильнейшим потоком магмы и газов. Но если это происходит, то начинается извержение огромных масштабов. Как, например, вулкан Кракатау на горе Святой Елены в 1883 году вызвал мощнейшую природную катастрофу. Отголоски этого происшествия наблюдались на всем земном шаре.

Потухшие вулканы не извергаются на протяжении десятков и сотен лет. Но нельзя гарантировать, что они не начнут свою разрушающую деятельность снова. Так произошло с вулканом Безымянный в 1955 -1956 годах. Он не функционировал более девятисот лет и считался потухшим, в 1955 году, а закончилось все взрывом в 1956 году.

Но если в магме немного растворенных газов и на ее пути нет препятствий, извержение проходит относительно спокойно, и образуются лавовые озера. При густой лаве вулкан выглядит конусообразно, часто имеет несколько кратеров – отверстий, через которые выходит наружу. Если внутрь кратера попадает вода, то она выбрасывается обратно в виде гейзера – горячей воды и вулканических частиц. Кроме лавы и газов из жерла вулкана часто вылетает огромное пепла, закрывающее на многие километры вокруг.

Источники:

Извержение вулкана Безымянный
почему извергаются вулканы

Извержению вулканов предшествует возникновение магматических очагов. Они появляются в месте движения плит литосферы - каменной оболочки Земли. Под действием высокого давления магма вырывается наружу в местах, где есть разломы или оболочка истончена. В результате происходит извержение вулкана.

Для того чтобы узнать, когда возникает извержение вулкана, следует рассмотреть Земли. Внешняя планеты называется литосферой (от греч. «каменная оболочка»). Ее толщина на суше достигает 80 км, а на дне - всего 20-30 км. Это составляет около 1% от величины радиуса земной коры. Слой, следующий за корой - мантия. Она имеет две части - верхнюю и нижнюю. Температура в этих слоях достигает нескольких тысяч градусов. В центре Земли - твердое ядро.

Нижний слой мантии, находящийся ближе к ядру, нагревается больше, чем верхний. Разница температур приводит к тому, что слои перемешиваются: вещество поднимается вверх, а - . Одновременно с этим процессом идет остывание поверхностных слоев и нагревание внутренних. По этой причине мантия находится в постоянном движении. Своей консистенцией она напоминает горячую смолу, ведь в центре планеты очень высокое давление. На поверхности этой вязкой среды «плавает» , погрузившись в нее своей нижней частью.

Поскольку каменная оболочка погружена в мантию, то она движется вместе с ней. Отдельные ее части, могут наползать друг на друга. Плита, оказавшаяся снизу, все сильнее погружается в мантию и под воздействием высоких температур. Постепенно она превращается в магму (от греч. «тесто») - густую массу из расплавленных пород, с водяными парами и газами.

По линии столкновения литосферных плит образуются магматические очаги. В них собирается магма, поднимающая к поверхности. В очагах она ведет себя подобно тесту, поднимающемуся на дрожжах: увеличивается в объеме, поднимается из недр Земли по трещинам и заполняет собой все свободное пространство. Там, где кора истончена или есть разломы, происходит извержение вулкана.

Наступает оно тогда, когда произошла дегазация (выход газов наружу) магмы. В очаге смесь находится под высоким давлением, которое выталкивает ее из недр, как только появляется возможность. Поднимаясь вверх, магма лишается газов и превращается в текучую лаву.

Видео по теме

Источники:

Извержения в 2019
Почему извергается вулкан в 2019

Вулкан – это геологическое образование над трещинами и каналами в земной коре, которое имеет форму конуса с кратером на вершине. Во время извержения вулкана на земную поверхность извергаются лава, обломки горных пород, пепел и газы.

Вулканические выбросы можно разделить на лавовые, в которых практически отсутствуют рыхлые пирокластические продукты, и взрывные, сопровождаемые внезапным выбросом породы и пепла. Основными типами выбросов при извержении вулкана являются лава, обломки, пепел и газы.

Лава

Наиболее известным продуктом вулканической деятельности является лава, которая состоит из соединений кремния, алюминия и других металлов. Любопытно, что в составе лавы можно найти все элементы таблицы Менделеева, но основную ее массу составляет .

По своей природе лава – это раскаленная магма, которая вытекла из кратера вулкана на поверхность земли. При выходе на поверхность состав магмы немного меняется под действием атмосферных факторов. Газы, которые выходят вместе с магмой и смешиваются с ней, придают лаве пузырчатую структуру.

Лава вытекает потоками шириной от 4 до 16 м. Средняя температура лавы составляет 1000оС, она уничтожает все, что встречается ей на пути.

Обломки и пепел

При извержении вулкана вверх выбрасываются обломки, которые также называют пирокластическими обломками, или тефрой. Самыми крупными пирокластическими обломками являются вулканические бомбы, которые образуются при выбросе жидких продуктов, застывающих прямо в воздухе. Обломки размером от горошины до грецкого ореха относят к лапиллям, а материал размером менее 0,4 см к пеплам.

Мелкие частицы вулканической пыли и нагретого газа распространяются со скоростью 100 км/ч. Они настолько раскалены, что светятся в темное время суток. Пепловые потоки распространяются в огромном радиусе, порой они преодолевают возвышенности и водные пространства.

Газы

Извержение вулкана сопровождается выходом газов, в состав которых входят водород, диоксид серы и диоксид углерода. В незначительных количествах содержатся окись углерода, сероводород, сульфид карбонила, водород, метан, фтористоводородная кислота, бор, бромовая кислота, пары ртути, а также незначительное количество металлов, полуметаллов и некоторых благородных металлов.

Газы, выделяемые из жерла вулкана, имеют вид белого водяного пара. Когда к газам примешивается тефра, клубы газов становятся черными или серыми.

В районе извержения вулкана распространяется сильнейший запах сероводорода. К примеру, запах вулкана Суфрир Хилла на острове Монтсеррат распространяется в радиусе 100 км.

Небольшое выделение газов в вулканических районах может продолжаться годами. При этом вулканические газы ядовиты. Диоксид серы, смешиваясь с дождевыми потоками, образует серную кислоту. Фтор, который содержится в газах, отравляет воду.

Источники:

Как происходит извержение вулкана в 2019
Продукты вулканических извержений в 2019
Вулканы в 2019
Вулканические извержения в 2019

Стихийные бедствия могут быть различны. К ним относят и извержение вулкана. Каждый день в мире происходит извержение 8-10 известных вулканов. Большинство из них проходит незамеченными, так как среди активных и извергающихся много подводных вулканов.

Что такое вулкан

Вулкан – это геологические образования на поверхности земной коры. В этих местах на поверхность выходит магма и образует лаву, вулканические газы и камни, которые называют еще вулканическими бомбами. Наименование свое такие образования получили от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Вулканы имеют свою классификацию по нескольким признакам. По форме их принято делить на щитовидные, шлаковые конусы и купольные. Также они разделяются на наземные, подводные и подледниковые по своему местонахождению.

Для среднего же обывателя куда более понятна и интересна классификация вулканов по их степени активности. Различают действующие, спящие и потухшие вулканы.

Действующий вулкан – это образование, извергавшееся в исторический период времени. Спящими считают недействующие вулканы, на которых все же возможны извержения, а к потухшим относят те, на которых они маловероятны.

Однако вулканологи до сих пор не сошлись во мнениях, какой вулкан считать активным и потому потенциально опасным. Период активности у вулкана может быть очень протяжен по времени и способен продолжаться от нескольких месяцев до нескольких миллионов лет.

Почему вулкан извергается

Извержение вулкана – это по сути выход на поверхность земли раскаленных потоков лавы, сопровождающийся выбросом газов и туч пепла. Происходит это по причине скопившихся в магме газов. Среди них водяной пар, диоксид углерода, диоксид серы, сероводород и хлорид водорода.

Магма находится под постоянным и очень высоким давлением. Именно поэтому газы остаются растворенными в жидкости. Расплавленная магма, вытесняемая газами, проходит сквозь трещины и попадает в жесткие слои мантии. Там она расплавляет слабые места в литосфере и выплескивается наружу.

Вышедшую на поверхность магму называют лавой. Ее температура может превышать 1000оС. Некоторые вулканы при извержении выбрасывают тучи пепла, которые поднимаются высоко в воздух. Взрывная сила этих вулканов настолько велика, что наружу выбрасываются огромные глыбы лавы величиной с дом.

Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Извержения вулканов относят к геологическим чрезвычайным ситуациям.

На сегодняшний день существует несколько районов вулканической активности. Это Южная и Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские, Алеутские, Гавайские и Курильские острова, Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Исландия и практически весь Атлантический океан.

Видео по теме

Совет 5: Гавайские действующие вулканы Килауэа и Мауна-Лоа

В США, штат Гавайи, расположен национальный парк «Гавайские вулканы». На его территории находятся два действующих вулкана Килауэа и Мауна-Лоа. Начиная с 1983 года, на Килауэа происходит непрерывное извержение. Путешествие сюда может быть очень опасным.

В 2007 году служба безопасности национальных парков США временно закрыла велосипедные туры по парку «Гавайские вулканы» . Это было связано с тем, что здесь за год погибли трое туристов, а несколько человек получили серьезные ранения.

Раньше все желающие могли подъехать к вершине вулкана на велосипеде, заплатив за это около $100, а затем спуститься обратно. Некоторые туристы получали травмы или даже погибали в тот момент, когда теряли контроль над управлением велосипедом.

Всего за десять лет начиная с 1992 года здесь было зафиксировано 40 случаев гибели туристов и более 45 человек получили серьезные травмы. Однако эта печальная не останавливает любителей острых ощущений. Туристический поток в этот уникальный парк не иссякает.

Помимо самой лавы, большую опасность представляют потоки лавовых газов, которые непрерывно выбрасываются в воздух. От отравления этими парами можно также серьезно пострадать.

Ядовитые газы, которые выбрасывают в атмосферу действующие вулканы, представляют собой смесь сероводорода, соляной кислоты и диоксида углерода. У людей, страдающих астмой и проблемами с сердцем, эта смесь может вызвать обострение хронических заболеваний.

Если турист сорвется со скалы, то у него практически не будет никаких шансов выжить: он упадет в ледяную океанскую воду.

Почему на Камчатке происходят так часто? Какова причина столь бурной сейсмической активности? И чем грозит соседство дымящегося конуса обитающим неподалеку людям? В этой статье мы попробуем разобраться в данном вопросе. А еще проведем конкурс самых красивых Ведь они - настоящие визитные карточки полуострова. Когда слышишь слово «Камчатка», то в памяти обычно всплывают картины суровой природы: тундра, пенные горные ручьи, столбы пара, поднимающиеся из-под земли наподобие курильниц в языческом капище… И все это - на фоне почти идеально конусообразных вулканов, над которыми, как из гигантского вигвама великанов, поднимается к небу дым. Когда находишься тут, испытываешь особое чувство: словно рядом спит могучий и страшный зверь. Что будет в следующую минуту, когда он заворочается, откроет глаза, проснется?

«Огненное кольцо» Тихого океана

Разберемся сначала в причине вулканической активности на вместе с Курильскими и Алеутскими островами, Японией и Аляской входит в так называемый Тихоокеанский огненный пояс. Причиной активности является субдукция, то есть движение евразийской и океанской плит литосферы навстречу друг другу. Их трение и вызывает частые землетрясения и выходы магмы на поверхность земли. «Огненное кольцо» опоясывает все побережья Тихого океана, начиная с через экватор и до Антарктиды. Самой активной с точки зрения сейсмической деятельности считается Индонезия, а в нашей стране - Камчатка. Извержения вулканов там наблюдаются по несколько раз в год. И это обстоятельство является одним из мотивов для туристов посетить суровый и прекрасный край.

На Камчатке насчитывается более трехсот вулканов. При этом как минимум тридцать четыре из них не спят.

Ключевская Сопка

Какой же вулкан стоит отнести к самым-самым на Камчатке? Если исходить из параметра высоты, то лидирует, без сомнения, Ключевская Сопка. Это - самый грандиозный вулкан Евразии. Его абсолютная высота - 4750 метров над уровнем моря. Еще Ключевской известен своими идеальными контурами. Почти совершенный конус, покрытый льдами, над которым постоянно поднимается струя дыма, считался священным у местного населения.

Ключевская Сопка - красавица капризная и непредсказуемая. Иногда она уходит в спячку на пять лет, а временами буйствует каждый месяц. Но нужно отдать должное Ключевской Сопке. Она абсолютно не кровожадна. Близлежащий поселок Ключи время от времени накрывает вулканическим пеплом, но трагедии случаются, по уверениям специалистов, лишь по вине самих людей, желающих поближе рассмотреть извержение вулкана на Камчатке. Фото, сделанные такими горе-туристами, оказываются последними в их жизни.

Корякский

И все же можно понять людей, которые, рискуя жизнью, подбираются поближе к огненному потоку лавы, чтобы заснять извержение вулкана на Камчатке. Какие красочные и эффектные получаются фотографии! Но, может, неподготовленному туристу стоит ограничиться панорамным снимком Петропавловска-Камчатского? Город окружен великолепным ансамблем двух вулканов - Корякского и Авачинского. Первый, кстати, занимает лидирующую позицию в плане относительной высоты. Она составляет (от подошвы до вершины) 3300 метров.

Ключевская Сопка "растет" на склоне древнего потухшего стратовулкана. Этим и объясняется ее почти пятикилометровая высота относительно уровня Мирового океана. А без «пьедестала» Ключевской вознесся всего на три тысячи метров. Но ученые называют Корякский стратовулканом. Его мощный цирк на высоте 3456 м над уровнем моря скован льдами. И только из многочисленных трещин вырываются вверх фумаролы.

Камчатский красавец

Если же говорить о совершенстве форм, то на полуострове ничто не может сравниться с Кроноцким вулканом. Его абсолютная высота - 3528 м, а относительная - 3100. У этого вулкана ребристый правильный контур, который увенчан шапкой ледника. Красавец словно любуется своим отражением в водах самого крупного камчатского озера. В этом массиве стоит посетить кальдеру Узон. Последнее извержение вулкана на Камчатке произошло восемь с половиной тысяч лет назад, отчего образовалась эта гигантская кольцеобразная воронка диаметром с десять километров. Здесь струятся холодные реки и бьют горячие ключи, в которых, несмотря на близкую к точке обитают бактерии и водоросли. Как в бане, тут бродят по теплой глине медведи, окутанные паром. В принципе, туризм на Кроноцком вулкане вполне безопасен. Но эта территория относится к заповедным.

Карымский

Извержения вулканов на Камчатке случаются часто. Но рекордсменом по активности является Карымский. Он невысокий (около полутора тысяч метров над уровнем моря). Карымский образовался всего шесть тысяч лет назад. Этой молодостью и объясняется его «взрывной характер». За прошлое столетие вулкан «бузил» двадцать три раза. Особо памятными были последние извержения вулкана на Камчатке. Последствия этой двухгодичной активности (1996-1998 гг.) трудно переоценить. Кроме взрывов, выбросов каменных бомб и пепла, произошло и извержение под дном Карымского озера. В результате сотен толчков образовались цунами. Волны достигали пятнадцати метров.

Но не цунами нанесли самый большой вред. Температура в озере резко возросла, вода перенасытилась кислотами и солями от магмы. Из-за этого вся жизнь в природном резервуаре погибла. Раньше озеро славилось как ультрапресное. Теперь же оно известно, как самое большое в мире с кислой водой.

Другие последствия извержения вулканов на Камчатке

Все помнят, как в 2010 году исландский Эйяфьятлайокудль парализовал на несколько недель авиационное сообщение в Европе. Камчатские вулканы также могут выбросить струю пара и пепла на многие километры ввысь. Однако сильные воздушные течения в этой местности и близость океана делают такое препятствие для полетов лайнеров кратковременным. Но довольно часто активность Ключевской Сопки, Кизимена и других вулканов вызывают беспокойство у наземных диспетчеров. Они присваивают им желтые, оранжевые и красные авиационные коды - в зависимости от степени угрозы для проходящих над ними самолетов. Ведь бывает и так, что жители Ключей не видят собственной руки из-за пепла, выброшенного Ключевской Сопкой.

Извержения вулканов на Камчатке могут иметь и более долгосрочный эффект. Из многочисленных щелей вырываются Если постоять на кромке кратера Малого Семячика, любуясь дымящимся зеленым озером, то в безветренную погоду вас начнет мучить кашель. Нужно будет срочно уносить ноги от этой убийственной красоты.

Вулканы - это геологические образования, которые возникают над трещинами земной коры. Этим обусловлено то, что через них на поверхность может выходить лава, газы и обломки пород. Такой процесс носит название «извержение вулканов».

Из-за чего происходит этот процесс?

Причины извержения вулканов - слои магмы, которая находится под ними. В обычных условиях она пребывает под большим давлением, а через трещины в коре выходит наружу. Для сравнения можно привести такой пример: если вы взболтаете бутылку с любым газированным напитком, а затем откроете, то содержимое очень бурно польётся наружу.

Как происходит извержение вулканов?

Предвестниками активности могут быть вулканические землетрясения и громкий шум. Начинается извержение обычно выбросом газов с частицами холодной лавы, которые постепенно сменяются раскалёнными обломками. Иногда эта стадия может сопровождаться излиянием лавы. Высота выброса колеблется от одного до пяти километров (самый высокий столб вещества возник во время извержения вулкана Безымянный на Камчатке - сорок пять километров). После этого выбросы переносятся на расстояния до нескольких десятков тысяч километров, а потом оседают на поверхность Земли. Иногда концентрация пепла может быть настолько высокой, что сквозь него не проникает даже солнечный свет. Во время извержения происходит чередование сильных и слабых выбросов лавы. Через некоторое время происходит кульминационный пароксизм - взрыв максимальной силы, после которого активность идёт на спад. Последствия извержения вулканов - десятки кубических километров вылившейся лавы, а также тонны пепла, который попадает как на поверхность, так и в атмосферу.

На какие группы делятся вулканы?

По активности - потухшие, уснувшие, действующие.
По форме трещин коры - центральные и трещинные.
По внешнему виду вулкана - конусообразные, куполообразные, пологие щитовидные.

Каким бывает извержение вулканов?

Этот процесс тоже можно охарактеризовать с нескольких сторон. Например, по времени извержения бывают длительными (до нескольких столетий!) и кратковременными (несколько часов). Продукты извержения могут быть твёрдыми (горные породы), жидкими (лава) и газообразными.

Типы извержений

Какой вулкан на Камчатке именуют сопкой. Почему?

Ключевская сопка
Ключевская сопка (Ключевской вулкан) действующий вулкан на востоке Камчатки, наиболее высокий (4750 м) активный вулкан в Евразии.
Самый высокий действующий вулкан на Камчатке (Россия) Ключевская Сопка
Вулкан Ключевская сопка. Высшая точка Камчатского полуострова, самый высокий действующий вулкан Евразии, один из самых высоких и активных вулканов мира это все о Вулкане Ключевская сопка. Вулкан расположен в центральной части полуострова и относится к Ключевской группе вулканов крупнейшему скоплению вулканических сооружений на Камчатке состоящей из 14 вулканов. Для всей этой группы характерны ярко выраженные активные процессы вулканизма, которые проявляются здесь через кратеры центральные, побочные и трещинных зон. Гигантские размеры вулканов, довольно плотное их скопление на сравнительно небольшой площади, ярко выраженное проявление активных процессов, а также своеобразный характер состава и формы продуктов придают группе неповторимость, уникальность и притягивают к себе ученых, туристов и альпинистов. Вулкан Ключевской это типичный стратовулкан, гигантский конус вместе с основанием поднимается на высоту 4850 м. Стратовулкан, как правило, имеет коническую форму. Конус его формируется многие тысячелетия и увеличивается после каждого извержения. Образуется слоистый вулкан. Склоны его обычно крутые. Крутизна склонов Ключевской сопки - 32-33 градуса. Диаметр основания - около 15 км. Кратер вулкана имеет диаметр 550-600 м. полость кратера при извержениях меняет форму и размеры. Возраст вулкана - от 5 до 10 тыс. лет. Вулкан имеет около 90 побочных кратеров, 31 из них образовались в историческое время (на памяти людей) . Лавовые потоки вулкана разные по мощности. Один из крупнейших лавовый поток кратера Пещерный. Его площадь составляет 21,4 кв. км, мощность 20-25 м.
Подножия вулкана представляют из себя обширные площади, занятые вулканическими песками, которые размываются сухими речками - временными водотоками. Впервые извержение Ключевского вулкана отмечено и описано в сказках В. Атласова, исследователя Камчатского полуострова, в 1697 г. С тех пор вулкан извергался 54 раза. В среднем извержения происходят один раз в 5 лет. Иногда вулкан работает 3-4 года подряд. Случаются паузы в деятельности по 10-12 лет. Извержения из центрального кратера происходят реже, чем из побочных кратеров в среднем 1 раз в 25 лет. При сильных взрывах раскаленный вулканический материал выбрасывается на высоту 1500 м, а газовые тучи до 20 км. Пепел достигает долины реки Камчатки, покрывает город Ключи.
Ключевской извергается по типу везувиальному или вулканскому, для которых характерны сильные взрывные извержения, т. к. лавовый канал после каждого извержения закупоривается вследствие большой вязкости расплава. Накопившиеся ниже газы и пары взрывают эту пробку и выбрасывают на большую высоту дробленные ее части, разных форм и размеров. О Ключевском вулкане все без исключения путешественники и исследователи говорят с восхищением. Кругосветный путешественник Ф. Гюльермар, который посетил Камчатку в 19 веке, писал, что Ключевская группа вулканов по своей величественности и совершенной красоте превосходит такие известные вулканы мира, как Этно, Фудзияма. http://www.kamchatka-wildnature.ru/vulcan_kluch.htm

Термин сопка на Камчатке означает не только холм, бугор, но также действующий или потухший вулкан. Большинство вулканов Камчатки называют сопками. Ключевская сопка огромная гора правильной конусообразной формы, действующий вулкан. Конус покрыт шапкой ледника, отдельные языки которого спускаются почти до самого подножия.
ссылка заблокирована по решению администрации проекта
Ключевская Сопка-самый высокий 4750м. Всего 160 вулканов. из них 28- действующих. много горячих минеральных источников и гейзеров!
Ключевская сопка.
Ключевская Сопка
Ключевская сопка (Ключевской вулкан) действующий вулкан на востоке Камчатки, наиболее высокий (4750 м) активный вулкан в мире. Координаты: 5604 с. ш. 16038 в. д. (G)
Ключевская сопка (Ключевской вулкан) действующий вулкан на востоке Камчатки, наиболее высокий (4750 м) активный вулкан в мире. Координаты: 5604#8242; с. ш. 16038#8242; в. д. (G)
Расположен в Ключевской группе вулканов, на расстоянии 60 км от Берингова моря, вблизи от вулкана Безымянный. Правильный конус с постоянно курящимся кратером осложнн близ подошвы 70 побочными конусами, куполами и кратерами. Сложен потоками базальтовой, отчасти андезитовой лавы, в верхней части преимущественно рыхлым материалом. За 270 лет произошло более 50 сильных извержений; активны фумаролы и сольфатары. В кратере частые взрывы с выбросами бомб и пепла. Вершина нест снежники и ледники.

Считается, что гора получила название по расположенному поблизости поселению Ключи и речке Ключевка. В их же наименованиях в свою очередь отразилось изобилие горячих ключей в этих местах.
Расположен в Ключевской группе вулканов, на расстоянии 60 км от Берингова моря, вблизи от вулкана Безымянный. Правильный конус с постоянно курящимся кратером осложнн близ подошвы 70 побочными конусами, куполами и кратерами. Сложен потоками базальтовой, отчасти андезитовой лавы, в верхней части преимущественно рыхлым материалом. За 270 лет произошло более 50 сильных извержений; активны фумаролы и сольфатары. В кратере частые взрывы с выбросами бомб и пепла. Вершина нест снежники и ледники.

У подножия Ключевской сопки в поселке Ключи находится вулканологическая станция института вулканологии Сибирского отделения АН СССР. Сильные извержения были в 1729, 1739, 1790, 1796, 1829, 18531854 и 1896 годах.

Что у вулканов Камчатки общего с губкой, как незаметные человеку землетрясения помогли рассчитать скорость подъема магмы из глубины и можно ли с их помощью точно предсказать извержения вулканов Ключевской группы, сайт рассказал доктор геолого-минералогических наук Николай Шапиро.

Из-за вулканов и связанных с ними магматических систем начинаются землетрясения, которые люди совсем не ощущают. Такие землетрясения геологи называют длиннопериодными, и механизм их возникновения не похож на «обычные» в нашем понимании землетрясения, которые вызваны тектоническими движениями литосферных плит и процессами, происходящими на их границах. Коллектив российских ученых выяснил, что длиннопериодные вулканические землетрясения, а, точнее, рост их активности, напрямую предвещают извержения вулканов, причем как крупные, так и совсем незначительные. Результаты наблюдений за вулканами на Камчатке опубликованы в журнале Nature GeoScience.

«Основные землетрясения обычно связаны с подвижками на тектонических разломах и вызваны напряжениями (которые возникают в результате движения литосферных плит, – прим. сайт) в земной коре и литосфере. А под вулканами бывают другие землетрясения, обязанные своим возникновением движению магмы и изменениям давления в магматическом очаге. Длиннопериодные вулканические землетрясения наблюдаются по всему миру, но чаще всего они локализуются очень близко к поверхности, то есть на глубине первых сотен метров – километров. Но особенно интересны глубинные землетрясения: они соответствуют активизации наиболее глубокой части магматической системы и являются одними из самых первых предвестников грядущего извержения», - объясняет Николай Шапиро, доктор геолого-минералогических наук, руководитель гранта РНФ , ведущий научный сотрудник Института вулканологии и сейсмологии Дальневосточного отделения РАН и лаборатории сейсмологии Института физики Земли в Париже.

Один на всех

К Ключевской группе относится очень много вулканов, расположенных близко друг к другу. Многие ученые сходятся во мнении, что эту группу можно рассматривать в целом как одну вулканическую систему с единым глубоким очагом (или несколькими глубокими, но связанными между собой) и несколькими выходами на поверхность, которые и являются современными активными вулканами. Вулканы Ключевской группы имеют глубинный очаг, расположенный на глубине около 30 км, из которого магма через сложную систему каналов поднимается в более мелкие очаги, находящиеся под каждым вулканом. В статье рассматриваются три действующих вулкана Ключевской группы: Ключевской, а также Безымянный и Плоский Толбачик. Российским ученым удалось впервые установить, что перед извержением действующего вулкана (из рассмотренных ими) активизируется глубинный магматический очаг и связанные с ним землетрясения.

Схема расположения Ключевской группы вулканов

Николай Шапиро

Геофизики вели наблюдения в течение двух лет до большого извержения вулкана Плоский Толбачик, начавшегося 27 ноября 2012 года. Извержение было настолько выдающимся, что теперь носит имя Трещинное Толбачинское извержение имени 50-летия Института вулканологии и сейсмологии ДВО РАН (или Юбилейное трещинное Толбачинское извержение, ТТИ-50). Вулкан Безымянный за это время извергался три раза, причем извержения были небольшие, но все их удалось определить еще на глубине с помощью регистрации длиннопериодных землетрясений.

Как почувствовать незаметное

Силу землетрясения характеризует его магнитуда. Это энергетическая характеристика землетрясения. Сильнейшее землетрясение имело магнитуду около 9,5. Считается, что землетрясения на Земле не могут иметь магнитуду существенно выше этого значения, поскольку горные породы не могут накопить в себе больше энергии, не разрушившись при этом. Магнитуда длиннопериодных вулканических землетрясений, как правило, не превышает 2, единичные достигают 3. К тому же, поскольку эти землетрясения глубинные, обитатели Камчатки совсем их не ощущают.

Ученые регистрируют длиннопериодные землетрясения так же, как и обычные, с помощью сейсмографов. Оборудование это не очень массивное, что позволило развернуть в разных частях Ключевской группы вулканов сеть наблюдений из двух десятков сейсмографов. Каждый сейсмограф регистрирует сейсмическую волну, или колебания, распространяющиеся во все стороны от очага землетрясения. Эта волна имеет определенную скорость, то есть она обязательно «придет» на все датчики, но в разное время. Таким образом, используя только сейсмические наблюдения, ученые определяют сигналы, соответствующие этим землетрясениям, а потом определяют местоположение источника колебаний, или гипоцентр землетрясения.

Особенность Ключевской группы вулканов в том, что там глубинных длиннопериодических землетрясений наблюдается много и случаются они часто.

В результате ученые обнаружили, что активность глубоких длиннопериодных событий увеличивалась в течение двух лет перед извержением Плоского Толбачика, что соответствует постепенной активизации и увеличению давления в глубоком магматическом очаге, который находится под вулканами Ключевской группы приблизительно на глубине 30 км, то есть на границе земной коры и мантии. Максимум сейсмической активности на глубине был достигнут за несколько месяцев до извержения Плоского Толбачика.

Магматические очаги разной глубинности под вулканами Ключевской группы

Николай Шапиро

Наряду с регистрацией сигналов от глубинных длиннопериодных землетрясений геофизики измерили сейсмические сигналы от тех землетрясений, которые происходят в близко расположенных к поверхности магматических очагах под каждый вулканом. Ученые впервые обнаружили и доказали то, что глубинные и приповерхностные землетрясения связаны между собой, то есть землетрясениям на поверхности предшествуют землетрясения на глубине. Также удалось измерить время, которое необходимо для того, чтобы сейсмическая активность «перешла» с глубины на поверхность. Ученые интерпретировали эту миграцию как распространение давления в магматической системе.

«Можно сделать несколько интересных выводов. Во-первых, само по себе наблюдение глубоких длиннопериодных землетрясений действительно дает информацию об активизации глубоких частей магматической системы. А во-вторых, удалось установить связь между длиннопериодными землетрясениями на глубине и в неглубинном приповерхностном очаге и, таким образом, определить, какое время понадобилось для того, чтобы активность переместилась с глубины на поверхность. Мы измерили, что время между максимумами активности составляет около 2-3 месяцев. Скорее всего, именно такой временной интервал понадобился, чтобы давление в магматической системе распространилось с глубины до поверхности», - комментирует Николай Шапиро.

Почему интересно измерять это время? Дело в том, что часто под вулканами невозможно регистрировать длиннопериодные землетрясения, поскольку большинство вулканических землетрясений происходит очень близко к поверхности, а глубинные землетрясения наблюдаются у очень малого количества вулканов. Это связано не с отсутствием глубинного очага, а, скорее всего, со скоростью его подпитки. Ключевская группа вулканов на Камчатке интересна тем, что она одна из самых активных в мире, там глубинных длиннопериодных землетрясений наблюдается много, и случаются они часто. По-видимому, магма в этом районе поступает с глубины с гораздо большей скоростью.

Ночной вид на извержение Плоского Толбачика, 2012-2013 гг.

Сергей Чирков

Для того чтобы давление распространилось с глубины 30 км до поверхности, может понадобиться несколько недель или месяцев. Это очень медленно. Так происходит только в том случае, когда давление распространяется не напрямую через открытый магматический канал (как рисуют в учебниках и энциклопедиях), а через пористую среду. Оказывается, канал, через который с глубины поступает магма, иногда бывает пористым, словно губка. В очаге на глубине существуют матрица (порода) и расплав. Поднимаясь вверх, расплав течет именно через поры в «губке» матрицы. Для подсчета размера пор и транспортных свойств питающей системы ученые использовали механические свойства магмы (у вулканов Ключевской группы она имеет базальтовый состав) и время ее подъема к поверхности. Зная время подъема магмы, можно рассчитать коэффициент диффузии, который связан с такими свойствами пористой среды, как коэффициент пористости и гидравлическая проводимость. Используя эти параметры, можно посчитать средний размер пор или каналов в такой среде. По расчетам ученых он составил нескольких сантиметров. Как отмечает Николай Шапиро, это согласуется с возможными размерами каналов, заполненных жидкой магмой в частично расплавленных зонах под вулканами.

«Точно предсказать, когда произойдет извержение после активизации глубинного очага, нельзя. Можно лишь приблизительно сказать, что если на глубине наблюдается увеличение активности длиннопериодных землетрясений (не просто землетрясения сами по себе, а именно увеличение их активности), то можно ожидать, что через несколько недель или месяцев произойдет активизация верхней части вулканической системы с возможными извержениями. На основе наблюдения активности на глубине невозможно предсказать, какой именно вулкан будет извергаться на поверхности. Точные прогнозы остаются за наблюдением активности приповерхностных землетрясений под конкретным вулканом», - сообщает Николай Шапиро.