Стратовулкан - Stratovolcano

Гора Везувий, недалеко от города Неаполь в Италии, произошло сильное извержение в 79 г. н.э.. Последнее извержение этого стратовулкана произошло в марте 1944 года.

А стратовулкан, также известный как композитный вулкан, это конический вулкан сложен многими слоями (пластами) затвердевшего лава, тефра, пемза и ясень.[1] в отличие щитовые вулканы стратовулканы характеризуются крутым профилем с вершинным кратером и периодическими интервалами взрывные извержения и эффузивные высыпания, хотя некоторые обрушились кратеры на вершине, называемые кальдеры. Из-за высокой вязкости лава, текущая из стратовулканов, обычно остывает и затвердевает, прежде чем разойтись далеко. Магма, образующая эту лаву, часто бывает фельзический, имеющие высокий или средний уровень кремнезем (как в риолит, дацит, или андезит ), с меньшим количеством менее вязких мафический магма.[2] Обширные потоки кислой лавы - явление редкое, но они прошли до 15 км (9,3 мили).[3]

Стратовулканы иногда называют «составными вулканами» из-за их сложной многослойной структуры, образованной в результате последовательных излияний изверженных материалов. Они являются одними из самых распространенных типов вулканов, в отличие от менее распространенных щитовых вулканов. Два известных примера стратовулканов: Кракатау в Индонезия, известный своим катастрофическое извержение 1883 г., и Везувий в Италия, чья катастрофическое извержение в 79 году нашей эры похоронил Роман города Помпеи и Геркуланум. Оба извержения унесли тысячи жизней. В современности, Mount St. Helens и Гора Пинатубо разразились катастрофически, с меньшим количеством смертей.

Возможное существование стратовулканов на других земных телах Солнечная система не было окончательно продемонстрировано.[4] Одним из возможных исключений является наличие некоторых изолированных массивов на Марсе, например, Зефирия Толус.[5]

Творчество

Разрез зоны субдукции и связанных стратовулканов
Смотрите также: Вулканическая порода

Стратовулканы обычны в зоны субдукции, образуя цепочки и кластеры вдоль тектонических границ плит, где океаническая кора нарисован под Континентальный разлом (вулканизм континентальной дуги, например Каскадный диапазон, Анды, Кампания ) или другую океаническую плиту (островная дуга вулканизм, например Япония, Филиппины, Алеутские острова ). Магма, образующая стратовулканы, поднимается, когда вода удерживается как в гидратированных минералах, так и в пористых породах. базальт порода верхней океанической коры выделяется в мантия рок из астеносфера над опускающейся океанской плитой. Выделение воды из гидратированных минералов называется «обезвоживанием» и происходит при определенных давлениях и температурах для каждого минерала, когда плита опускается на большую глубину. Вода, освобожденная от камня, опускает температура плавления вышележащей мантийной породы, которая затем претерпевает частичное плавление и поднимается из-за своей более легкой плотности по сравнению с окружающей мантийной породой, и временно образует лужи в основании литосфера. Затем магма поднимается через корка, включающий богатые кремнеземом корковые породы, что приводит к окончательному промежуточный состав. Когда магма приближается к верхней поверхности, она собирается в магматическая камера в земной коре под стратовулканом.

Там относительно низкое давление позволяет воде и другим летучие вещества (в основном CO2, ТАК2, Cl2, а H2O) растворяется в магме, чтобы вырваться из раствора, как это происходит, когда бутылка с газированная вода открывается, высвобождая CO2. Как только критический объем магмы и газа накапливается, пробка (затвердевшая закупорка) вулканический источник сломан, что приводит к внезапному взрывное извержение.[нужна цитата ]

Опасности

Гора Этна на острове Сицилия, на юге Италии
Гора Фудзи на Хонсю (вверху) и Mount Unzen на Кюсю (внизу), два из Япония стратовулканы.

В записанная история, эксплозивные извержения вулканов в зоне субдукции (конвергентной границе) представляют наибольшую опасность для цивилизаций.[6] Стратовулканы зоны субдукции, такие как Mount St. Helens, Гора Этна и Гора Пинатубо, как правило, извергается с взрывной силой: магма слишком тверда, чтобы позволить легко уйти вулканическим газам. Как следствие, огромное внутреннее давление захваченных вулканических газов сохраняется и смешивается с пастообразной магмой. После прорыва жерла и открытия кратера магма резко деградирует. Магма и газы вырываются с большой скоростью и с полной силой.[6]

С 1600 г. CE, почти 300 000 человек погибли в результате извержения вулканов.[6] Большинство смертей было вызвано пирокластические потоки и лахары, смертельные опасности, часто сопровождающие взрывные извержения стратовулканов зоны субдукции. Пирокластические потоки - это быстрые, лавинообразные, сметающие землю, раскаленные смеси горячих вулканических обломков, мелкого пепла, фрагментированной лавы и перегретых газов, которые могут двигаться со скоростью более 160 км / ч (100 миль в час). Около 30 000 человек погибли от пирокластических потоков во время извержения вулкана 1902 г. Mount Pelée на острове Мартиника в Карибском бассейне.[6] В марте-апреле 1982 г. произошло три взрывных извержения вулкана. Эль-Чичон в государстве Чьяпас на юго-востоке Мексики, вызвал самую страшную вулканическую катастрофу в истории этой страны. Деревни в пределах 8 км (5 миль) от вулкана были разрушены пирокластическими потоками, в результате чего погибло более 2000 человек.[6]

Два Десятилетие вулканов извержение вулкана 1991 г. является примером опасностей стратовулканов. 15 июня гора Пинатубо выбросила облако пепла на 40 км (25 миль) в воздух и произвела огромные пирокластические волны и лахар наводнения, опустошившие большую территорию вокруг вулкана. Пинатубо, расположенный в Центральный Лусон всего в 90 км (56 миль) к западу-северо-западу от Манила, бездействовал в течение 6 веков до извержения 1991 года, которое считается одним из крупнейших извержений в 20 веке.[6] Также в 1991 г. Вулкан Унзен, расположенный на острове Кюсю примерно в 40 км (25 миль) к востоку от Нагасаки, пробудился от 200-летнего сна, чтобы произвести новый купол лавы на его вершине. Начиная с июня, повторное обрушение этого извергающегося купола привело к образованию потоков пепла, которые стекали по склонам горы со скоростью до 200 км / ч (120 миль в час). Унзен - один из более чем 75 действующих вулканов Японии; извержение в 1792 году унесло жизни более 15 000 человек - самое страшное вулканическое бедствие в истории страны.[6]

В извержение Везувия в 79 г. полностью задушил близлежащие древние города Помпеи и Геркуланум с толстыми отложениями пирокластические волны и потоки лавы. Хотя число погибших оценивается в 13 000–26 000 человек, точное число до сих пор не известно. Везувий признан одним из самых опасных вулканов из-за его способности мощные взрывные извержения в сочетании с высокой плотностью населения в окрестностях Митрополит Неаполь площадь (всего около 3,6 млн жителей).

Ясень

Основная статья: Вулканический пепел
Снежное одеяло из Гора Пинатубо отложения пепла на стоянке на Авиабаза Кларк (15 июня 1991 г.)

Помимо возможного воздействия на климат, вулканические облака в результате взрывных извержений также представляют серьезную опасность для безопасности полетов.[6] Например, во время извержения 1982 г. Galunggung в Ява, British Airways, рейс 9 полетел в облако пепла, получив временный отказ двигателя и повреждение конструкции. За последние два десятилетия более 60 самолетов, в основном коммерческих авиалайнеров, были повреждены в полете из-за столкновения с вулканическим пеплом. Некоторые из этих столкновений привели к потере мощности всех двигателей, что потребовало аварийной посадки. К счастью, на сегодняшний день не произошло ни одной аварии из-за полета реактивного самолета в вулканический пепел.[6] Ashfalls представляют собой угрозу для здоровья при вдыхании, а также представляют угрозу для имущества при достаточном накоплении. Накопления в 30 см (12 дюймов) достаточно для обрушения большинства зданий.[нужна цитата ] Плотные облака горячего вулканического пепла, возникшие в результате обрушения эруптивная колонна или, будучи вытесненным сбоку из частичного обрушения вулканического сооружения или купола лавы во время взрывных извержений, может генерировать разрушительные пирокластические потоки или волны, которые могут сметать все на своем пути.

Лава

Основная статья: Лава
Вулкан Майон экструзия лавовых потоков во время извержения 29 декабря 2009 г.

Потоки лавы из стратовулканов, как правило, не представляют серьезной угрозы для людей и животных, поскольку вязкий лава движется достаточно медленно, чтобы каждый мог сбежать с пути потока. Лавовые потоки представляют большую угрозу для собственности. Однако не все стратовулканы извергают вязкую и липкую лаву. Ньирагонго очень опасно, потому что это магма имеет необычно низкое содержание кремнезема, что делает его довольно жидким. Жидкие лавы обычно связаны с образованием широких щитовых вулканов, таких как вулканы на Гавайях, но у Ньирагонго очень крутые склоны, по которым лава может течь со скоростью до 100 км / ч (60 миль в час). Лавовые потоки могли растопить лед и ледники, которые накапливались на кратере и верхних склонах вулкана, создавая массивные лахар потоки. Редко, как правило, жидкая лава может также генерировать массивные фонтаны лавы, в то время как лава более густой вязкости может затвердеть внутри вентиляционного отверстия, создавая блокировать что может привести к взрывоопасным извержениям.

Вулканические бомбы

Основная статья: Вулканическая бомба

Вулканические бомбы экструзионные Магматические породы от размеров книги до небольших автомобилей, которые взрываются из стратовулканов во время их кульминационных фаз извержения. Эти «бомбы» могут лететь на расстоянии более 20 км (12 миль) от вулкана и представлять опасность для зданий и живых существ при стрельбе по воздуху на очень высоких скоростях (сотни километров / миль в час). Большинство бомб сами по себе не взрываются при ударе, а обладают достаточной силой, чтобы иметь разрушительный эффект, как если бы они взорвались.

Лахар

Основная статья: Лахар

Лахарс (из Яванский термин для вулканических селей) представляют собой смесь вулканического мусора и воды. Лахары обычно происходят из двух источников: дождя или таяния снега и льда горячими вулканическими элементами, такими как лава. В зависимости от соотношения и температуры воды и вулканического материала лахары могут варьироваться от толстых, липких потоков, которые имеют консистенцию влажного бетона, до быстро текущих, жидких наводнений.[6] Когда лахары спускаются по крутым склонам стратовулканов, у них есть сила и скорость, чтобы сравнять или утопить все на своем пути. Горячие облака пепла, потоки лавы и пирокластические волны выброшены во время Извержение 1985 года из Невадо-дель-Руис в Колумбия растаявший снег и лед на вершине Андского вулкана высотой 5 321 м (17 457 футов). Последовавший за этим лахар затопил город Армеро и близлежащие населенные пункты, в результате чего погибло 25 000 человек.[6]

Воздействие на климат и атмосферу

Палуве извержение из космоса

Согласно приведенным выше примерам, хотя извержения Унзен в историческом прошлом привели к гибели людей и значительному ущербу на местном уровне, последствия извержения вулкана Пинатубо в июне 1991 года были глобальными. Во всем мире были зарегистрированы несколько более прохладные, чем обычно, температуры, с яркими закатами и интенсивными восходами, которые приписывались частицы; это извержение подняло частицы высоко в стратосфера. В аэрозоли который сформировался из диоксид серы (ТАК2), углекислый газ (CO2), и другие газы, рассеянные по всему миру. SO2 Масса в этом облаке - около 22 миллионов тонн - в сочетании с водой (как вулканического, так и атмосферного происхождения) образовывала капли серной кислоты, блокируя часть солнечного света от попадания на поверхность. тропосфера и земля. Считается, что охлаждение в некоторых регионах достигло 0,5 ° C (0,9 ° F).[6] Извержение размером с гору Пинатубо имеет тенденцию влиять на погоду на несколько лет; материал, закачанный в стратосферу, постепенно падает в тропосфера, где смывается дождем и облачными осадками.

Аналогичное, но чрезвычайно мощное явление произошло во время катастрофического извержения вулкана в апреле 1815 г. Гора Тамбора на Сумбава остров в Индонезия. Извержение горы Тамбора признано самым мощным извержением в истории человечества. Его извержение облака снизило глобальную температуру на целых 3,5 ° C (6,3 ° F).[6] В год после извержения в большей части Северного полушария летом резко снизились температуры. В некоторых частях Европы, Азии, Африки и Северной Америки 1816 год был известен как "Год без лета ", что вызвало серьезный сельскохозяйственный кризис и кратковременный, но жестокий голод, который вызвал ряд бедствий на большей части пострадавших континентов.

Список

Основная статья: Список стратовулканов

Смотрите также

  • Шлаковый конус - Крутой конический холм из рыхлых пирокластических обломков вокруг вулканического жерла
  • Горное образование - Геологические процессы, лежащие в основе образования гор
  • Орогенез - Формирование горных хребтов
  • Пирокластический щит - Щитовой вулкан, образованный в основном пирокластическими и взрывоопасными извержениями.

использованная литература

  1. ^ Эта статья включаетматериалы общественного достояния от Геологическая служба США документ: «Основные типы вулканов». Получено 2009-01-19.
  2. ^ Карраседо, Хуан Карлос; Тролль, Валентин Р., ред. (2013). Вулкан Тейде: геология и извержения высокодифференцированного океанического стратовулкана. Действующие вулканы мира. Берлин Гейдельберг: Springer-Verlag. ISBN  978-3-642-25892-3.
  3. ^ «Вулканический пояс Гарибальди: вулканическое поле озера Гарибальди». Каталог канадских вулканов. Геологическая служба Канады. 2009-04-01. Архивировано 26 июня 2009 года.. Получено 2010-06-27.CS1 maint: неподходящий URL (ссылка на сайт)
  4. ^ Барлоу, Надин (2008). Марс: знакомство с его внутренним пространством, поверхностью и атмосферой. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. ISBN  9780521852265.
  5. ^ Стюарт, Эмили М .; Хед, Джеймс У. (1 августа 2001 г.). «Древние марсианские вулканы в районе Эолиды: новые свидетельства из данных MOLA». Журнал геофизических исследований. 106 (E8): 17505. Bibcode:2001JGR ... 10617505S. Дои:10.1029 / 2000JE001322.
  6. ^ а б c d е ж г час я j k л м Эта статья включаетматериалы общественного достояния от Геологическая служба США документ: Киус, В. Жаклин; Тиллинг, Роберт И. «Тектоника плит и люди».