План
1. Общая характеристика.
2.География распространения вулканов.
3.Вулканическая опасность.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА

Вулканы- отдельные возвышенности над каналами и трещинами земной коры, по которым из глубинных магматических очагов выводятся на поверхность продукты извержения. Вулканы обычно имеют форму конуса с вершин­ным кратером (глубиной от нескольких до сотен метров и диаметром до 1,5 км) По время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооруже­нии с образованием кальдеры — крупной впадины диаметром до 16 км и глуби­ной до 1000 м. При подъеме магмы внешнее давление ослабевает, связанные с ней газы и жидкие продукты вырываются на поверхность, и происходит извержение вулкана. Если на поверхность выносятся древние горные породы, а не магма, и среди газов преобладает водяной пар, образовавшийся при нагревании подземных вод, то такое извержение называют фреатическим. К действующим относятся вулканы, извергавшиеся в историческое время или проявлявшие другие признаки активности (выброс газов и пара и проч.). Некоторые ученые считают действующими те вулканы, о которых достоверно известно, что они извергались в течение последних 10 тыс. лет. Например, к действующим следо­вало относить вулкан Ареналь в Коста-Рике, поскольку при археологических раскопках стоянки первобытного человека в этом районе был обнаружен вулканический пепел, хотя впервые на памяти людей его извержение произошло в 1968 г., а до этого никаких признаков активности не проявлялось. Вулканы известны не только на Земле. На снимках, сделанных с космических аппаратов, обнаружены огромные древние кратеры на Марсе и множество действующих вулканов на Ио, спутнике Юпитера.

     ГЕОГРАФИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВУЛКАНОВ

Распределение вулканов по поверхности земного шара лучше всего объяс­няется теорией тектоники плит, согласно которой поверхность Земли состоит из мозаики подвижных литосферных плит. При их встречном движении про­исходит столкновение, и одна из плит погружается (поддвигается) под дру­гую в так называемой зоне субдукции, к которой приурочены эпицентры зем­летрясений. Если плиты раздвигаются, между ними образуется рифтовая зона Проявления вулканизма связаны с этими двумя ситуациями. Вулканы зоны субдукции располагаются по границе поддвигающихся плит. Известно, что океанские плиты, образующие дно Тихого океана, погружаются под материки и островные дуги. Области субдукции отмечены в рельефе дна океанов глу­боководными желобами, параллельными берегу. Полагают, что в зонах погру­жения плит на глубинах 100-150 км формируется магма, при поднятии кото­рой к поверхности происходит извержение вулканов. Поскольку угол погру­жении плиты часто близок к 45°, вулканы располагаются между сушей и глу­боковоиным желобом примерно на расстоянии 100-150 км от оси последнего и и плане образуют вулканическую дугу, повторяющую очертания желоба и береговой линии.Иногда говорят об «огненном кольце» вулканов вокруг Тихого.океана. Однако это кольцо прерывисто (как, например, в районе Центральной и Юж­ной Калифорнии), так как субдукция происходит не повсеместно. Вулканы рифтовых зон существуют в осевой части Срединно-Атлантического хребта и вдоль Восточно-Африканской системы разломов. Есть вулканы, связанные с «горячими точками», располагающимися внутри плит в местах подъема к поверхности мантийных струй (богатой газами раскаленной магмы), например вулканы Гавайских островов. Как полагают, цепь этих островов, вытянутая в западном направлении, образовалась в процессе дрейфа на запад Тихоокеанс­кой плиты при движении над «горячей точкой». Сейчас эта «горячая точка»- расположена под действующими вулканами о. Гавайи. По направлению к запа­ду от этого острова возраст вулканов постепенно увеличивается. Тектоника плит определяет не только местоположение вулканов, но и тип вулканической деятельности. Гавайский тип извержений преобладает в районах «горячих точек»(вулкан Фурнез на о. Реюньон) и в рифтовых зонах. Плинианский, пелейский и вулканский типы характерны для зон субдукции. Известны и ис­ключения, например, стромболианский тип наблюдается в различных геодинамических условиях.

Вулканическая активность: повторяемость и пространственные закономерности. Ежегодно извергается приблизительно 60 вулканов, причем и в предше­ствовавший год происходило извержение примерно трети из них. Имеются све­дения о 627 вулканах, извергавшихся за последние 10 тыс. лет, и о 530 – в ис­торическое время, причем 80 % из них приурочены к зонам субдукции. Наи­большая вулканическая активность наблюдается в Камчатском и Центрально- Американском регионах, более спокойны зоны Каскадного хребта, Южных Сандвичевых островов и Южного Чили.

Вулканы и климат. Полагают, что после извержений вулканов средняя тем пература атмосферы Земли понижается на несколько градусов за счет выброса мельчайших частиц (менее 0,001 мм) в виде аэрозолей и вулканической пыли (при этом сульфатные аэрозоли и тонкая пыль при извержениях попадают в стратосферу) и сохраняется таковой в течение 1-2 лет. По всей вероятности, такое понижение температуры наблюдалось после извержения вулкана Агунг на о. Бали (Индонезия) в 1962 г.

ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ОПАСНОСТЬ

Извержения вулканов угрожают жизни людей и наносят материальный ущерб После 1600 г. в результате извержений и связанных с ними селей и цунами погибло 168 тыс. человек, жертвами болезней и голода, возникших после извержений, стали 95 тыс. человек. Вследствие извержения вулкана Монтань-Пеле в 1902 г. погибло 30 тыс. человек. В результате схода селей с вулкана Руис в Колумбии в 1985 г. погибли 20 тыс. человек. Извержение вулкана Кракатау в 1883 г. привело к образованию цунами, унесшего жизни 36 тыс. человек.
Характер опасности зависит от действия разных факторов. Лавовые потоки разрушают здания, перекрывают дороги и сельскохозяйственные земли, кото­рые на много столетий исключаются из хозяйственного использования, пока в результате процессов выветривания не сформируется новая почва Темпы вы­ветривания зависят от количества атмосферных осадков, температурного режи­ма, условий стока и характера поверхности. Так. например, на более увлажнен­ных склонах вулкана Этна в Италии земледелие на лавовых потоках возобно­вилось только через 300 лет после извержения. Вследствие вулканических из­вержений на крышах зданий накапливаются мощные слои пепла, что грозит их обрушением. Попадание в легкие мельчайших частиц пепла приводит к падежу скота. Взвесь пепла в воздухе представляет опасность для автомобильного и воздушного транспорта. Часто на время пеплопадов закрывают аэропорты Пеп ловые потоки, представляющие собой раскаленную смесь взвешенного дисперсного материала и вулканических газов, перемещаются с большой скоростью В результате под воздействием высокой температуры от ожогов и удушья погиба­ют люди, животные, растения; разрушаются дома.

Древнеримские города Помпеи и Геркуланум попали в зону действия таких потоков и были засыпаны пеплом во время извержения вулкана Везувий. Вул­канические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосфе­ру и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей. Иногда рельеф местности способ­ствует тому, что вулканические газы (сернистый газ, хлористый водород или углекислый газ) распространяются близ поверхности земли, уничтожая расти­тельность или загрязняя воздух в концентрациях, превышающих предельно допустимые нормы. Вулканические газы могут наносить и косвенный вред. Так, содержащиеся в них соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водо­емы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть за­грязнены открытые источники водоснабжения населения. Огромные разруше ния вызывают также грязекаменные потоки и цунами.

Прогноз извержений. Для прогноза извержений составляются карты вулка­нической опасности с показом характера и ареалов распространения продуктов прошлых извержений и ведется мониторинг предвестников извержений. К та­ким предвестникам относится частота слабых вулканических землетрясений; если обычно их количество не превышает 10 за одни сутки, то непосредственно перед извержением возрастает до нескольких сотен. Ведутся инструментальные наблюдения за самыми незначительными деформациями поверхности. Точность измерений вертикальных перемещений, фиксируемых, например, лазерными при борами, составляет порядка 0.25 мм, горизонтальных — 6 мм, что позволяет выявлять наклон поверхности всего в 1 мм на полкилометра. Данные об изменениях высоты, расстояния и наклонов используются для выявления центра вспу­чивания, предшествующего извержению, или прогибания поверхности после него. Перед извержением повышаются температуры фумарол, иногда изменяется состав вулканических газов и интенсивность их выделения. Предвестниковые явления, предшествовавшие большинству достаточно полно документированных извержений, сходны между собой. Однако с уверенностью предсказать, когда именно произойдет извержение, очень трудно.

Вулканологические обсерватории. Для предупреждения возможного извер­жения ведутся систематические инструментальные наблюдения в специальных обсерваториях. Самая старая вулканологическая обсерватория была основана в 1841-1845 гг. на Везувии в Италии, затем с 1912 г. начала действовать обсерватория на вулкане Килауэа на о Гавайи и примерно в то же время — несколько обсерваторий в Японии. Мониторинг вулканов проводится также в США (в том числе на вулкане Сент-Хеленс), Индонезии — в обсерватории у вулкана Мерапи на о. Ява, в Исландии, в России — Институтом вулканологии РАН (Камчатка), Рабауле (Папуа — Новая Гвинея), на островах Гваделупа и Мартиника в Вест-Индии, начаты программы мониторинга в Коста-Рике и Колумбии.

Методы оповещения. Предупреждать о грозящей вулканической опасности и принимать меры по уменьшению последствий должны гражданские власти, которым вулканологи представляют необходимую информацию. Система опо­вещения населения может быть звуковой (сирены) или световой (например, на шоссе у подножия вулкана Сакурадзима в Японии мигающие сигнальные огни предупреждают автомобилистов о выпадении пепла). Устанавливаются также предупреждающие приборы, которые срабатывают при повышенных концентрациях опасных вулканических газов, например сероводорода. На дорогах в опасных районах, где идет извержение, размещают дорожные за­граждения.

Уменьшение опасности, связанной с вулканическими извержениями. Для смяг­чения вулканической опасности используются как сложные инженерные соору­жения, так и совсем простые способы. Например, при извержении вулкана Миякедзима в Японии в 1985 г. успешно применялось охлаждение фронта лавово­го потока морской водой. Устраивая искусственные бреши в застывшей лаве, ограничивающей потоки на склонах вулканов, удавалось изменять их направле­ние. Для защиты от грязекаменных потоков — лахаров — применяют огради­тельные насыпи и дамбы, направляющие потоки в определенное русло. Для избежания возникновения лахара кратерное озеро иногда спускают с помощью тоннеля (вулкан Келуд на о. Ява в Индонезии). В некоторых районах устанав­ливают специальные системы слежения за грозовыми тучами, которые могли бы принести ливни и активизировать лахары. В местах выпадения продуктов из­вержения сооружают разнообразные навесы и безопасные убежища