Страница 6 из 14
Наблюдения и исследования в области В. печатаются в специальных изд. АН СССР: «Бюллетень Вулканологической станции. АН СССР» (с 1937) и «Труды Института вулканологии» (с 1940). Из специальных международных изд. печатался с 1914 по 1938 журнал «Zeitschrift für Vulkanologie» с приложениями к нему; с 1924 издаётся «Bulletin Volcanologique» — орган Международной ассоциации вулканологии; с 1932 — «Bulletin of the Volcanological Society of Japan».
Лит.: Заварицкий А. Н., Начало русской вулканологии, в кн.: Юбилейный сборник, посвященный тридцатилетию Великой Октябрьской социалистической революции, ч. 2, М. — Л., 1947; Меняйлов А. А., Вулканология, в сб.: Развитие наук о Земле в СССР, М., 1967; Macdonald G. A., Volcanology, «Science», 1961, v. 133, № 3454, p. 673—79; Vlodavets V. I., Achievements of modern geological volcanology and ist trends, «Earth — Science Reviews», 1966, v. 2, № 3, p. 181—97.
В. И. Влодавец.
Вулканы
Вулка'ны (по имени бога огня Вулкана), геологические образования, возникающие над каналами и трещинами в земной коре, по которым извергаются на земную поверхность из глубинных магматических источников лавы, горячие газы и обломки горных пород. Обычно В. представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержений (рис.).
В. разделяются на действующие, уснувшие и потухшие. К первым относятся: В., извергающиеся в настоящее время постоянно или периодически; В., об извержениях которых существуют исторические данные; В., об извержениях которых нет сведений, но которые выделяют горячие газы и воды (сольфатарная стадия). К уснувшим относят В., об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшими называются сильно разрушенные и размытые В. без каких-либо проявлений вулканической активности.
В зависимости от формы подводящих каналов В. разделяют на центральные и трещинные.
Глубинные магматические очаги могут находиться в верхней мантии на глубине порядка 50—70 км (В. Ключевская Сопка на Камчатке и Килауэа на Гавайских островах) или в земной коре на глубине 5—6 км (В. Везувий, Италия) и глубже.
Вулканические явления. Извержения бывают длительными (в течение нескольких лет, десятилетий и столетий) и кратковременными (измеряемые часами). К предвестникам извержения относятся вулканические землетрясения, акустические явления, изменения магнитных свойств и состава фумарольных газов и другие явления. Извержение обычно начинается усилением выбросов газов сначала вместе с тёмными, холодными обломками лав, а затем с раскалёнными. Эти выбросы в некоторых случаях сопровождаются излиянием лавы. Высота подъёма газов, паров воды, насыщенных пеплом и обломками лав, в зависимости от силы взрывов, колеблется от 1 до 5 км (во время извержения В. Безымянного на Камчатке в 1956 она достигла 45 км). Выброшенный материал переносится на расстояния от нескольких до десятков тыс. км. Объём выброшенного обломочного материала порой достигает нескольких км3. При некоторых извержениях концентрация вулканического пепла в атмосфере бывает настолько большой, что возникает темнота, подобная темноте в закрытом помещении. Это имело место в 1956 в посёлке Ключи, расположенном в 40 км от В. Безымянного. Извержение представляет собой чередование слабых и сильных взрывов и излияний лав. Взрывы максимальной силы называются кульминационным пароксизмом. После них происходит уменьшение силы взрывов и постепенное прекращение извержений. Объёмы излившейся лавы — до десятков км3.
Типы извержений. Извержения В. не всегда одинаковы. В зависимости от количественных соотношений извергаемых вулканических продуктов (газообразных, жидких и твёрдых) и вязкости лав выделены 4 главных типа извержений: эффузивный, смешанный, экструзивный и эксплозивный, или, как их чаще называют, соответственно — гавайский, стромболианский, купольный и вулканский. Гавайский тип извержения, создающий чаще всего щитовидные вулканы, отличается относительно спокойным излиянием жидкой (базальтовой) лавы, образующей в кратерах огненно-жидкие озёра и лавовые потоки. Газы, содержащиеся в небольшом количестве, образуют фонтаны, выбрасывающие комки и капли жидкой лавы, которые вытягиваются в полёте в тонкие стеклянные нити (В. Килауэа). В стромболианском типе извержений, создающем обычно стратовулканы, наряду с достаточно обильными излияниями жидких лав базальтового и андезито-базальтового состава (образуют иногда очень длинные потоки), преобладающими являются небольшие взрывы, которые выбрасывают куски шлака и разнообразные витые и веретенообразные бомбы (В. Стромболи на Липарских островах, Михара, некоторые извержения Ключевской Сопки). Для купольного типа характерно выжимание и выталкивание вязкой (андезитовой, дацитовой или риолитовой) лавы сильным напором газов из канала В. и образование куполов (В. Пюи-де-Дом и Центральный Семячик на Камчатке), криптокуполов (В. Сёва-Синдзан), конусокуполов (В. Иванова) и обелисков (В. Шивелуч на Камчатке). В вулканском типе большую роль играют газообразные вещества, производящие взрывы и выбросы огромных чёрных туч, переполненных большим количеством обломков лав. Лавы вязкие андезитового, дацитового или риолитового состава образуют небольшие потоки (В. Вулькано, Авачинская Сопка и Карымская Сопка на Камчатке). Каждый из главных типов извержений разделяется на несколько подтипов. Из них особо выделяются пелейский и катмайский, промежуточные между купольным и вулканским типами. Характерной особенностью первого является образование куполов и направленные взрывы очень горячих газовых туч, переполненных самовзрывающимися в полёте и при скатывании по склону вулканов обломками и глыбами лав (В. Монтань-Пеле на острове Мартиника). Извержения катмайского подтипа отличаются выбрасыванием очень горячего, весьма подвижного песчаного потока (В. Катмай на Аляске). Куполообразующие извержения иногда сопровождаются раскалёнными или достаточно охлажденными лавинами, а также грязевыми потоками. Ультравулканский подтип выражается в весьма сильных взрывах, выбрасывающих огромные количества обломков лав и пород стенок канала. Извержения подводных вулканов, расположенных в очень глубоких местах, обычно незаметны, так как большое давление воды препятствует взрывным извержениям. В мелких местах извержения выражаются взрывами (выбросами) огромных количеств пара и газов, переполненных мелкими обломками лавы. Взрывные извержения продолжаются до тех пор, пока извергаемый материал не образует острова, поднимающегося над уровнем моря. После чего взрывы сменяются или чередуются с излияниями лавы.
Продукты извержения В. бывают газообразными (см. Вулканические газы), жидкими (см. Лава) и твёрдыми (см. Вулканические горные породы). В зависимости от характера извержений и состава магмы на поверхности образуются сооружения различной формы и высоты. Они представляют собой вулканические аппараты, состоящие из трубообразного или трещинного канала, жерла (самой верхней части канала), окружающих канал с разных сторон мощных накоплений лав и вулканообломочных продуктов и кратера (чашеобразной впадины, расположенной на вершине сооружения). Наиболее распространёнными формами сооружений являются конусообразные (при преобладании выбросов обломочного материала), куполообразные (при выжимании вязкой лавы) и пологие щитовидные (при преобладании излияний жидкой лавы). Извержения происходят не только через вершинный главный кратер, но и через побочные (паразитические) кратеры, расположенные на склонах и на некотором удалении от них. При однократных извержениях газов, пробивающих канал до земной поверхности, нередко образуются воронкообразные впадины, окаймленные кольцевым валом из глыб различных пород; такие воронки, нередко заполненные водой, называются маарами. Сильные извержения иногда сопровождаются обрушениями части вулканического сооружения, а часто и прилегающей местности; образующиеся впадины диаметром от нескольких км до первых десятков км называются кальдерами.