§ 22. Вулканізм. Гейзери, гарячі джерела
1. Пригадайте, як утворюються магматичні гірські породи?
2. Чим магма відрізняється від лави?
Вулканізм і вулкани. Відомо, що в надрах Землі утворюється магма – вогненно-рідка речовина, яка насичена водяною парою й газами. Перебуваючи під тиском, магма шукає виходу на поверхню. Таким виходом стає тріщина в земній корі. Піднімаючись, магма прокладає трубоподібний канал – жерло, яке зверху закінчується чашоподібним розширенням – кратером. Через нього виливається на поверхню магма, вириваються чорний дим і стовпи вогню, викидається розжарене каміння. Із вивержених речовин на поверхні утворюється конусоподібна (або іншої форми) гора. Іноді кратерів виникає кілька: на вершині й схилах гори. Виверження вулкану може супроводжуватися землетрусом. Сукупність явищ, пов’язаних з підняттям магми з надр Землі та виливом її на поверхню, називають вулканізмом. Вулкан – це місце виходу магми на земну поверхню.
Продукти виверження. Під час виверження вулканів на земну поверхню надходять рідкі, тверді і газоподібні речовини.
Вогненно-рідка лава утворюється з виверженої магми. Вона розпечена до 1000 0С. Хоча лава й тече, але вона тверда, як камінь. Її потоки розтягуються на кілька кілометрів. Іноді лава розбризкується з кратера, утворюючи високі фонтани.
Твердих речовин часом вивергається значно більше, ніж лави. Вулканічні бомби – уламки лави завбільшки від кількох сантиметрів до кількох метрів у діаметрі, викинуті високо вгору. Вулканічний попіл – це дрібні уламки. Він може поширюватися на тисячі кілометрів. Так, рожевий попіл вулкана Кракатау (Індонезія), піднятий вибухом на висоту 80 км, облетів усю земну кулю і поступово осідав на різних материках і океанах.
Вулканічні гази і водяна пара виділяються спочатку з кратера, а потім – з лавових потоків. Гази і пара нагріті до дуже високих температур. Їх кількість також буває надзвичайно великою. Так, при виверженні вулкана Парикутін (Мексика) виділялося понад 3 тис. т газів на добу. Буває, що дуже в’язка магма, застигаючи в кратері, закупорює газам вихід. Це призводить до сильних вибухів. Так, потужний вибух вулкана Мон-Пеле (Малі Антильські острови) в 1902 р. породив величезну, розпечену до 700 0С, хмару газів. Вона понеслася вниз схилом і за кілька секунд вкрила місто. Все місто спалахнуло, зайнялися навіть кораблі, що стояли в гавані.
Виверження вулканів може бути короткочасним, або тривати дні й навіть місяці. Наприклад, вулкан Мауна-Лоа (Гавайські острови) в 1859 р. вивергався більше 10 місяців. За цей час лавовий потік пройшов 50 км, досягнув узбережжя і продовжив рух дном океану.
Діючі й згаслі вулкани. На суходолі налічують сотні діючих вулканів. Діючими називають вулкани, що вивергалися за пам’яті людства. Деякі з них нині перебувають на стадії затухання. Згаслими вважаються вулкани, про виверження яких не має свідчень в історії людства. Тільки конусоподібна форма, вулканічні гірські породи і кратер свідчать, що гора колись (мільйони років тому) була вулканом.
Вулкани можуть бути не тільки наземними, а й підводними. Останні вивергаються на дні морів й океанів. При цьому вода над кратером підводного вулкана піниться й клекоче. Часто після такого виверження з’являється новий острів. Це вулканічна гора, що утворилася на дні і своєю верхівкою здійнялася над поверхнею води.
Цікава
географія
Вулкан Кракатау (Зондська протока) відомий дуже сильним вибухом, що передував виверженню в 1883 р. Вибух розніс на шматки гору. Значна частина острова при цьому злетіла в повітря. Гуркіт було чутно аж в Австралії на відстані 3 600 км! Вибух спричинив цунамі заввишки 40 м.
Мал. Базальтова лава
Мал. Виверження вулкана
Поширення вулканів. Нині на поверхні Землі відомо понад 600 діючих вулканів. Більшість з них зосереджена в тих самих сейсмічних поясах, що й землетруси. Їх розташування, як і районів землетрусів, пов’язане з межами літосферних плит, де утворюються глибинні розломи земної кори.
Тихоокеанський сейсмічний пояс кільцем обрамляє Тихий океан, утворюючи так зване “вогняне кільце”. Там зосереджено дві третини всіх наземних діючих вулканів. У Середземноморському сейсмічному поясі багато згаслих вулканів – в горах Кавказу (Казбек, Ельбрус), Ірану (Арарат) та ін. Згаслі вулкани, що вивергалися мільйони років тому, є і в Україні. У Карпатах вони утворюють Вулканічний хребет, Кримських горах – гірський масив Карадаг. У Атлантичному поясі крім наземних, багато підводних вулканів.
Післявулканічні явища. Після виверження вулкана можуть утворюватися гарячі джерела, гейзери, грязьові вулкани. Ці явища пов’язані з остиганням вулканічного осередку, що живив вулкан. Тривають вони тисячоліттями.
Гарячі джерела утворюються в тих районах, де неглибоко залягає ще неостигла магма. Своїм теплом вона нагріває підземні води. Через тріщини в земній корі вони можуть спокійно витікати на поверхню. Температура води в джерелах – понад +70 0С. У воді зазвичай розчинено багато мінеральних речовин, тому вона є лікувальною. На базі джерел працюють санаторії і водолікарні. Наприклад, відомий в усьому світі курорт Карлові Варі в Чехії використовує мінеральні джерела, що зігріваються підземним теплом згаслого вулкана.
Гейзери – це джерела, що періодично викидають фонтани гарячої води й пару. Стовпи води здіймаються завдяки тиску перегрітої пари й газів під землею. Висота фонтану досягає десятків метрів. Наприклад, Великий гейзер (Ісландія) фонтанує на висоту 30 м через кожні 24 год. Гейзери поширені також у Новій Зеландії, США (Єллоустонський національний парк), на Камчатці (Долина гейзерів). Нині люди навчилися використовувати гейзери й гарячі джерела для опалення будинків і вироблення електроенергії. Для цього збудовано спеціальні геотермальні станції.
Грязьові вулкани нагадують зменшені діючі моделі справжніх вулканів. Тільки в таких міні-вулканчиках на поверхню під тиском вулканічних газів виштовхується не лава, а гаряча грязь. Їх конуси дійсно мініатюрні – 1–2 м. Виверження відбувається більш-менш спокійно. Грязьові вулкани поширені на Камчатці, островах Ява і Сицилія. Іноді їх виникнення не пов’язане з вулканами. Тоді грязь на поверхню виштовхують гази зовсім іншого походження. “Невулканічними” є грязьові вулкани Керченського півострова в Україні.
Мал. Гейзер
Мал. Грязьові вулкани Керченського півострова (Україна)
Запитання і завдання
1. Яку будову має вулкан?
2. Які речовин вивергають вулкани?
3. Які вулкани називають діючими, які – згаслими? Як їх позначають на карті?
4. Як можна використовувати гарячі джерела?
5. Розкажіть, як діють гейзери.
6. У чому полягає закономірність розміщення вулканів на Землі?
7. Покажіть на карті діючі вулкани Везувій, Етна, Кракатау, Ключевська Сопка, Ельбрус, Казбек. Де вони розташовані?
Українська