В том виде, котором мы ее сейчас знаем: с океанами, морями, островами, континентами, огромную роль сыграли вулканы. Что же такое вулканы?

Вулкан - это пролом в земной коре, через который из недр земли на ее поверхность выходит раскаленное до высокой температуры вещество, которое называется лавой . Вместе с лавой в окружающий мир выбрасываются различные газы и пары . Так как температура лавы очень высокая, то при соприкосновении с воздухом образуется пепел и дым . Весь этот процесс сопровождается большими, шумными извержениями, даже раскатами взрывов.

Внешне вулканы похожи на обычную гору, отличие состоит в том, что на ее вершине имеется отверстие из которого может идти дым. Это отверстие называется кратер . Склоны этих гор ничто иное как застывшие лава и пепел. В настоящее время извержения вулканов не так часты и не наносят заметного ущерба ни природе, ни людям.

Конечно, существуют и грозные вулканы, действующие, которое очень мощные и имеют разрушительную силу. Извержение таких вулканов сопровождается фонтанирующими выбросами раскаленной лавы, которая стекая со склонов вулкана может заливать большие территории, сжигая все живое на своем пути. Современная наука и ученные (сейсмологи) непрерывно отслеживают жизнь вулканов для того, чтобы точно определить время возможной их активности и предупредить людей о возможной опасности.

Жизнь вулкана сопровождается землетрясениями . Другой причиной образования землетрясений могут быть и обвалы гор и, наиболее сильные, от движений земных слоев на большой глубине. Место, где возникает землетрясение называется очаг. Самой большой силой будет землетрясение возле этого центра (эпицентр), и меньшей по мере удаления от него.

Земля сотрясается постоянно. Только за год наблюдается более 10 000 таких явлений, но основная их часть слаба, и вовсе не чувствуется. Измеряют силу землетрясения баллами – от 1 до 12 .
При мощных и сильных землетрясениях происходят сдвиги в земной коре, образуются трещины в поверхности земли, начинается камнепад в горах и провалы на равнинах. Если такое природное явление происходит недалеко от населенных пунктах, то это сопровождается катастрофическими разрушениями и многочисленными человеческими жертвами.

10 самых катастрофических извержений вулканов

Вулкан Унзен (Unzen), 1792

Крупнейшее извержения вулкана Unzen произошло в 1792 году. От извержения вулкана, землетрясения и как следствие – возникновение цунами погибло 15000 человек.

200 лет после данного извержения вулкан был спокоен.

В 1991 году вулкан вновь стал активным, в том же году произошло извержение с выбросом лавы, при этом погибло 43 человека, в том числе группа ученых и журналистов. Власти Японии были вынуждены эвакуировать тысячи жителей. Вулкан был активен, выбрасывая лаву и пепел примерно до 1995 года. С 1995 года активность уменьшилась и в данный момент он в статическом состоянии.

Вулкан Эль-Чичон, Мексика, 1982

Извержение вулкана Эль-Чичон в 1982 году, привело к гибели 2000 жителей близлежащих районов в штате Чьяпас, Мексика. После извержения в кратере вулкана образовалось озеро, заполненное серной.

Особенностью извержения данного вулкана стало то, что в атмосферу было выброшено большое количество аэрозоли, около 20 млн. тонн в этой аэрозоли составило содержание серной кислоты.

Облако попало в стратосферу и увеличило ее среднюю температуру на 4 С, наблюдалось так же разрушение озонового слоя.

Вулкан Пинатубо, Филиппины, 1991

В 1991 году извержение вулкана Пинатубо на Филиппинах, стало вторым по величине извержением в 20-м веке. Вулканический рейтинговый индекс, составил 6.

Это больше чем извержение Сент-Хеленс в 1980 году, но меньше, чем Тамбора в 1815 году. Пинатубо, 15 июня 1991 года выбросил около двух с половиной кубических километров вещества, в том числе лавы, пепла и токсичных газов. Всего за время извержения было выброшено около 10 квадратных километров вещества. Около 800 человек погибли в результате извержения.

Вулкан Сент-Хеленс, США, 1980

В 18 мая 1980 года началось извержение вулкана Сент-Хеленс в Соединенных Штатах. От извержения вулкана погибло 57 человек (по другим данным 62 человека).

Выброс газов в атмосферу достиг высоты 24 километров, перед извержением произошло землетрясение магнитудой 5.1 балла, которое вызвало громадный оползень.

Извержение продолжалось 9 часов. Высвободившуюся энергию можно сравнить с энергией взрыва 500 атомных бомб, сброшенных на Хиросиму.

Вулкан Невада-дель Руис, Колумбия, 1985

Извержение вулкана Невада-дель-Руис в 1985 году, привело к гибели 20 000 человек в соседней деревне Армеро. Это второй по числу жертв вулкан в 20-м веке.

Извержение вулкана растопило ледник на нем, и селевая масса полностью уничтожила Армеро.

Но трагедия случилась сначала в деревне Чинчина – власти не успели полностью эвакуировать жителей и 2000 человек погибли. Всего количество погибших оценивается от 23 000 до 25 000 человек.

Вулкан Килауэа, США, 1983 (по настоящее время)

Вулкан Килауэа, возможно, не самый разрушительный, но его особенность в том, что он извергается непрерывно в течение более 20 лет, что делает его один из самых активных вулканов в мире. По диаметру кратера (4.5 км) вулкан считается самым большим в мире.

Везувий взорвался в 79 году, он похоронил весь город Помпеи под пеленой пепла и пемзы, которая падала с неба в течение суток. Слой пепла достиг 3-х метров. По современным оценкам жертвами вулкана стали 25000 человек. На месте города Помпеи проводились раскопки, такое количество жертв вызвано тем, что люди начали покидать свои жилища не моментально, а пытались упаковать и спасти свое имущество.

После 79 года вулкан извергался десятки раз, последний раз в 1944 году.

Вулкан Пеле взорвался на Карибском острове Мартиника в 1902 году, он убил 29 000 человек и разрушил весь город Сен-Пьер. В течение нескольких дней вулкан извергал газы и небольшую часть пепла, жители это видели, а 8 мая Пеле взорвался.

Свидетелями на судах, в непосредственной близости от побережья описано внезапное появление массивного облака в форме гриба, наполненного огненно-горячим пеплом и вулканическими газами, выбросы накрыли остров за считанные секунды.

Только два человека выжили при взрыве вулкана.

Вулкан Кракатау, Индонезия, 1883

Взрыв Кракатау в 1883 году, можно сравнить с мощностью 13000 атомных бомб.

Более 36000 человек погибли. Высота выброшенного пепла достигала 30 км. После извержения остров как бы сложился, то есть сам остров упал в пустоту под вулканом, все это было накрыто массами вод океана. Поскольку температура поверхности была высокой и опускание суши быстрым – это привело к возникновению (образованию) волны цунами, которая двигалась в сторону острова Суматра, что привело к гибели на нем более 2000 человек.

В данный момент на месте старого вулкана образовался новый активный вулкан, который растет в высоту на 6-7 метров в год.

Вулкан Тамбора, Индонезия, 1815

Извержение вулкана Тамбора было самым большим вулканическим извержением за всю историю наблюдений на планете.

10 000 человек погибли мгновенно под потоками лавы и от отравления токсичными газами.

Общее число погибших от вулкана и цунами около 92 000 человек, не считая погибших от наступившего затем голода.

О масштабности извержения говорит тот факт, что количество вещества, выброшенного в атмосферу земли, было настолько большим, что в северном полушарии в 1816 году, не было лета.

Все дело в том, что частички вещества отражали Солнечные лучи и мешали прогреванию Земли.

Последствием извержения стал голод по всему миру.

Мощность извержения составила 7 баллов по шкале вулканических извержений.

Некоторые до сих пор думают, что землетрясения - явление редкое, необычное. Это далеко не так. Тяжелые, катастрофические землетрясения действительно бывают не очень часто - 1-2 раза в году; более же слабые - гораздо чаще. Всего на земном шаре ежегодно происходят сотни тысяч землетрясений! Оказывается, наша Земля, предстающая в народных сказаниях, пословицах и поговорках символом незыблемости и устойчивости, на самом деле не так уж незыблема. Людей давно уже волновал вопрос: каковы причины возникновения этих грозных явлений природы — землетрясений ?

Возможные причины землетрясения

Попытки объяснить причины землетрясений делались уже в глубокой древности и нашли свое отражение у различных народов в многочисленных легендах и преданиях. Долгое время происхождение землетрясений объясняли причинами сверхъестественного характера. Так, у племен, населявших Сибирь, существовало представление, что землетрясения вызываются гигантскими подземными чудовищами. В преданиях, распространенных среди туркменов, рассказывалось о чудовищном драконе. Когда он идет по земле, она сотрясается, а деревья с треском лопаются. В древнерусских источниках рассказывалось о китах, на которых якобы держится Земля. Когда киты поворачиваются с боку на бок, то на земной поверхности слышатся отголоски этого шума - происходит землетрясение. Церковники использовали землетрясения наряду с другими грозными явлениями природы в качестве доказательства могущества бога, объясняя их как «божью кару», посланную людям за грехи.

Научный подход

Причины возникновения землетрясений легко назвать , если обратиться к науке в узнать мнение ученых. Землетрясение - это колебания земной коры, вызванные различными причинами. В зависимости от них различают землетрясения трех типов:

• Обвальные.

Во многих местах встречаются горные породы, растворимые водой, например известняк, соль. Подземные воды постепенно растворяют их, и с течением времени под землей образуются трещины, пустоты, пещеры. Нередко они достигают значительных размеров. В конце концов кровля пещеры может не выдержать давления пластов, расположенных выше, и обрушиться. При этом возникает подземный толчок или даже серия толчков - землетрясение. Источником обвального землетрясения могут быть и другие явления, например обвал в горах. Землетрясения этого типа имеют небольшую силу и ощущаются лишь в непосредственной близости от места обвала.

• Вулканические.

Извержения вулканов, и сами по себе достаточно грозные явления природы, очень часто сопровождаются землетрясениями. Нередко они бывают разрушительными, но их распространение обычно ограничивается небольшим районом, примыкающим к вулкану.

• Тектонические.

Чаще всего землетрясения не связаны ни с обвалами, ни с извержениями вулканов. Это так называемые тектонические землетрясения - наиболее сильные землетрясения, захватывающие иногда площади в миллионы квадратных километров. Причиной их являются движения обширных участков земной коры. А движения эти вызываются тем, что вещество в недрах земного шара находится в непрерывном перемещении. Там, где оно поднимается, земная кора прогибается вверх; там, где вещество опускается, происходит опускание и земной коры. Эти совершенно незаметные для глаза перемещения в конце концов и приводят к разрыву пластов горных пород.

Таким образом, причинами землетрясений являются : обвал горных пород (и, как следствие, толчки), извержения вулканов, но главная причина большинства землетрясений — движения обширных участков земной коры.

В чем причина разрушений при землетрясении?

Представьте себе, что вы сгибаете руками гибкий прут. Сначала он гнется. Чем дальше, тем сильнее сопротивление прута; наконец, он с треском ломается. Примерно то же происходит и с горными породами. Если один участок земной коры поднимается, а соседний опускается, то постепенно накапливаются упругие силы, которые в конце концов приводят к разрыву пластов. Далеко не всегда, однако, эти разрывы, трещины видны на земной поверхности. Бывает, что они проходят на глубине в десятки километров от поверхности земли.

Иногда происходит перемещение горных пород вдоль образовавшихся трещин на значительную высоту, хорошо заметное и на поверхности. В 1906 году катастрофическое землетрясение разрушило город Сан-Франциско. Вначале образовался разлом земной коры. Во время землетрясения вдоль линии разлома гигантские пласты земли опустились местами до 7 м. В Ассаме (Индия) во время очень сильного землетрясения участок земной коры опустился более чем на 10 м и на протяжении десятков миль образовался так называемый сброс. По-видимому, такие перемещения чаще происходят там, где ранее возникали трещины, сбросы, сдвиги и где земная кора уже ослаблена.

Обычно землетрясения наблюдаются в районах молодых складчатых гор, где движение вещества в земных недрах происходит особенно активно. Подвержены землетрясениям и районы океанических впадин, в чем причина разрушений при землетрясении .

В Тихом океане вдоль островных дуг и побережий материков протянулись глубоководные впадины. На прилегающей к этим участкам океана суще расположены высокие молодые горы. По-видимому, дальнейшее развитие этих гор и впадин и обусловливает частые землетрясения на берегах Тихого океана. Нередко образовавшаяся в результате тектонического землетрясения трещина открывает выход на земную поверхность магме. Так возникает вулкан.

Наряду с зонами, подверженными землетрясениям, имеются обширные области, где их почти не бывает. К таким, как говорят, асейсмическим областям относятся, например, Восточно-Европейская равнина, где расположены Москва и Санкт-Петербург, и Западно-Сибирская низменность. Они представляют собой так называемые платформы, устойчивые участки земной коры.

Возможные последствия землетрясений

Землетрясения приносят огромные бедствия людям, разрушая целые районы. Возможные последствия землетрясений бывают столь тяжелыми, что пострадавшим государствам приходится разрабатывать планы восстановления хозяйства, как это обычно бывает после войн:

• обваливаются стены домов, разрушаются города;
• под обломками домов гибнут жители;
• землетрясение вызывает значительные изменения рельефа морского дна. Колебания морского дна, в свою очередь, приводят в движение огромные массы воды, образуя цунами;
• прерывается связь, прекращается подача электричества, выходит из строя водопровод;
• разрушаются дороги, здания, мосты;
• на земной поверхности образуются огромные трещины;
• подземные толчки могут вызывать оползни и обвалы в горах;
• землетрясения вызывают топографические изменения топографии: появляются новые горы, реки, озера, а некоторые, существовавшие ранее, исчезают. В море возникают новые острова, а другие, недавно значившиеся на картах, скрываются под водой.

Защита от последствий землетрясений

Итак, непосредственные причины и возможные последствия землетрясений науке известны. Нельзя ли предсказывать землетрясения и тем самым предотвращать колоссальные бедствия, обрушивающиеся время от времени на людей? Этот вопрос давно занимает ученых. В результате многолетних наблюдений выделены сейсмоопасные, то есть подверженные сильным землетрясениям, районы: Крым, Кавказ, Памир, Тянь-Шань, Прибайкалье, Курило-Камчатская дуга и некоторые другие.

Точно известно, какой силы землетрясения могут произойти в той или иной сейсмической области. Это позволяет составить специальные карты сейсмического районирования, на которых указаны области, подверженные землетрясениям, и обозначена возможная сила их. Таким образом, для составления прогноза землетрясений не хватает лишь одного фактора — времени начала землетрясения. Для того чтобы научиться предсказывать и это, необходимо лучше знать строение земных недр.

Но если пока нельзя ни предотвратить, ни точно предсказать землетрясение, то уже можно бороться с его разрушительными действиями. Установлено, что применение при строительстве некоторых материалов, например железобетона, использование специальных конструкций зданий может значительно уменьшить, а иногда и предотвратить их разрушение. Теперь в районах, подверженных землетрясениям, ведется антисейсмическое строительство. Там не строят многоэтажных зданий. Дома возводятся на усиленных фундаментах, с легкими кровлями. Кирпичные стены связываются железобетонными, поясами. Все эти меры значительно повышают надежность зданий, и при землетрясениях они не разваливаются.

Это, конечно, далеко не все меры защиты от последствий землетрясений : в дальнейшем ученые смогут точно предсказывать начало землетрясений и тысячи людей будут спасены от гибели. Так наука вооружает людей все более мощными средствами для борьбы со стихийными бедствиями, избавляет их от страха перед грозными явлениями природы.

При дальнейшем повышении температуры в недрах Земли горные породы, несмотря на высокое давление, расплавляются, образуя магму. При этом выделяется много газов. Это еще больше увеличивает и объем расплава, и его давление на окружающие породы. В результате очень плотная, насыщенная газами магма стремится туда, где давление меньше. Она заполняет трещины в земной коре, разрывает и приподнимает пласты слагающих ее пород. Часть магмы, не достигнув земной поверхности, застывает в толще земной коры, образуя магматические жилы и лакколиты. Иногда же магма вырывается на поверхность, и происходит ее извержение в виде лавы, газов, вулканического пепла, обломков горных пород и застывших сгустков лавы.

Вулканы. У каждого вулкана имеется канал, по которому происходит извержение лавы (рис. 24). Это жерло, которое всегда заканчивается воронкообразным расширением - кратером. Диаметр кратеров колеблется от нескольких сот метров до многих километров. Например, диаметр кратера Везувия - 568 м. Очень большие кратеры называют кальдерами. Например, кальдера вулкана Узона на Камчатке, которую заполняет озеро Кроноцкое, достигает 30 км в поперечнике.

Форма и высота вулканов зависят от вязкости лавы. Жидкая лава быстро и легко растекается и не образует горы конусообразной формы. Примером может служить вулкан Килауза на Гавайских островах. Кратер этого вулкана представляет собой округлое озеро диаметром около 1 км, заполненное клокочущей жидкой лавой. Уровень лавы, подобно воде в чаше родника, то опускается, то поднимается, выплескиваясь через край кратера.

Рис. 24. Вулканический конус в разрезе

Более широко распространены вулканы с вязкой лавой, которая, остывая, образует вулканический конус. Конус всегда имеет слоистое строение, которое свидетельствует о том, что излияния происходили многократно, а вулкан вырастал постепенно, от извержения к извержению.

Высота вулканических конусов колеблется от нескольких десятков метров до нескольких километров. Например, вулкан Аконкагуа в Андах имеет высоту 6960 м.

Гор-вулканов, действующих и потухших, насчитывается около 1500. Среди них такие гиганты, как Эльбрус на Кавказе, Ключевская Сопка на Камчатке, Фудзияма в Японии, Килиманджаро в Африке и многие другие.

Большая часть действующих вулканов расположена вокруг Тихого океана, образуя Тихоокеанское «огненное кольцо», и в Средиземноморско-Индонезийском поясе. Только на Камчатке известно 28 действующих вулканов, а всего их более 600. Распространены действующие вулканы закономерно - все они приурочены к подвижным зонам земной коры (рис. 25).

Рис. 25. Зоны вулканизма и землетрясений

В геологическом прошлом Земли вулканизм был более активным, чем теперь. Кроме обычных (центральных) извержений происходили трещинные излияния. Из гигантских трещин (разломов) в земной коре, протянувшихся на десятки и сотни километров, лава извергалась на земную поверхность. Создавались сплошные или пятнистые лавовые покровы, выравнивающие рельеф местности. Толща лавы достигала 1,5-2 км. Так образовались лавовые равнины. Примером таких равнин служат отдельные участки Среднесибирского плоскогорья, центральной части плоскогорья Декан в Индии, Армянское нагорье, плато Колумбия.

Землетрясения. Причины землетрясений бывают разные: извержение вулканов, обвалы в горах. Но наиболее сильные из них возникают в результате движений земной коры. Такие землетрясения называют тектоническими. Зарождаются они обычно на большой глубине, на границе мантии и литосферы. Место зарождения землетрясения называется гипоцентром или очагом. На поверхности Земли, над гипоцентром, находится эпицентр землетрясения (рис. 26). Здесь сила землетрясения наиболее велика, а при удалении от эпицентра она ослабевает.

Рис. 26. Гипоцентр и эпицентр землетрясения

Земная кора сотрясается непрерывно. В течение года наблюдается свыше 10 000 землетрясений, но большая часть из них настолько слаба, что не ощущается человеком и фиксируется только приборами.

Сила землетрясений измеряется в баллах - от 1 до 12. Мощные 12-балльные землетрясения бывают редко и носят катастрофический характер. При таких землетрясениях происходят деформации в земной коре, образуются трещины, сдвиги, сбросы, обвалы в горах и провалы на равнинах. Если они происходят в густонаселенных местах, то возникают большие разрушения и многочисленные человеческие жертвы. Крупнейшими землетрясениями в истории являются Мессинское (1908), Токийское (1923), Ташкентское (1966), Чилийское (1976) и Спитакское (1988). В каждом из этих землетрясений погибли десятки, сотни и тысячи человек, а города были разрушены почти до основания.

Движения внутри земной коры приводят к появлению землетрясений — сотрясений земной поверхности. Они могут быть связаны с вулканической деятельностью или с движениями и их частей. Центр землетрясения может находиться глубоко под поверхностью Земли — на глубине до нескольких сотен километров, в этом случае на поверхности они ощущаются достаточно слабо. Наибольшую разрушительную силу имеют те землетрясения, которые происходят на глубине 20-50 км. Место на земной поверхности, находящееся ближе всего к центру землетрясения, называется эпицентром — именно в этой точке сильнее всего проявляется землетрясение.

Ежегодно на земном шаре регистрируются сотни тысяч землетрясений. Однако большинство из них слабые, и мы их не замечаем. Силу землетрясений оценивают по интенсивности разрушений на поверхности Земли и измеряют по двенадцатибалльной шкале.

Землетрясения силой в 1-2 балла проходят незаметно для большинства людей, но их могут ощущать животные, которые более чувствительны к движениям земной поверхности.

Толчки силой 3 балла чувствуют только люди, находящиеся в состоянии покоя, а 4 балла ощутимы уже для всех.

Землетрясения в 5 баллов вызывают движение легких предметов (например, посуды), раскачиваются люстры, хлопают незакрытые двери.

Землетрясения силой в 6-7 баллов вызывают повреждения зданий, однако стены остаются целыми. Сооружения, созданные с учетом сейсмической активности, выдерживают подобные землетрясения.
6-9 баллов приводят к серьезным разрушениям домов, людям трудно держаться на ногах, в горах происходят обвалы.

При в 10-11 баллов любые сооружения превращаются в развалины, сильно повреждаются дороги, трубопроводы, железнодорожные рельсы, трескается земля.

12 баллов — самые разрушительные землетрясения, приводящие к полному разрушению поселений и сильным изменениям рельефа (появляются скалы, расселины, озера, реки меняют русла).

Для измерения землетрясений создан специальный прибор, который называется сейсмографом . Он регистрирует малейшие колебания земной коры.

С помощью сейсмографов можно за несколько часов предсказывать , так как любое извержение начинается с толчков внутри земной коры, после которых магма устремляется вверх.

Признаки близкого землетрясения

• запах газа в районе, где раньше этого не замечалось,
• беспокойство птиц и домашних животных,
• вспышки в виде рассеянного света зарниц,
• искрение близко расположенных, но не соприкасающихся электрических проводов,
• голубоватое свечение внутренней поверхности стен домов;
• самопроизвольное загорание люминесцентных ламп.

Существуют районы повышенной сейсмической активности — те, в которых чаще происходят землетрясения. В России это , Южная Сибирь. В таких районах принимаются особенные меры предосторожности. Во-первых, вероятность землетрясения учитывается при строительстве жилья и других сооружений, так как именно разрушение зданий наносит самый серьезный вред при землетрясении. Во-вторых, создаются механизмы быстрого оповещения населения, особенно это касается районов с высокой именно вулканической активностью.

Не менее опасно, если эпицентр землетрясения находится в океане, так как в этом случае возникают — огромные волны высотой до 30 м.

В открытом море или океане цунами не опасны, поэтому при опасности все корабли, находящиеся в порту, немедленно выходят в море. На побережье эти огромные волны вызывают серьезные разрушения.