На уроках природоведения мы изучаем вулканы и землетрясения . Основные понятия нам уже известны - виды и строение вулканов, почему и как происходит их извержение, где чаще всего происходят землетрясения и чем они опасны...
С давних времен вулканы и землетрясения считались наиболее масштабными и разрушительными природными явлениями, но в то же время, особенно вулканы, привлекают и завораживают своей силой и мощью. Ежегодно какой-нибудь из них просыпается и уничтожает все вокруг, неся людям разрушения, гибель и материальные убытки. Тем не менее, несмотря на страх, они
привлекают к себе внимание тысяч туристов, вокруг многих действующих вулканов строятся поселки и даже крупные города.

Самые самые...

Самым опасным вулканом Европы и одним из самых опасных в мире считается Везувий, расположенный на юге Италии, его высота 1281м, кратер около 750м в диаметре. За всю историю существования Везувий извергался 80 раз, самое мощное из извержений было зафиксировано в 79 году нашей эры, когда практически были уничтожены города Помпеи, Геркуланум и Стабии. А последнее извержение вулкана Везувий произошло в 1944 году, когда он стер с лица земли города Сан-Себастьяно и Масса. Тогда высота лавы достигала 800 метров, а облако вулканической пыли поднялось на высоту 9 км.
Самым красивым считается один из самых активных действующих вулканов на Земле и самый молодой из гавайских вулканов - Килауэ, расположен он в штате Гавайи, США. Извержение этого вулкана продолжается уже 28 лет, и он является самым большим (около 4,5 км в диаметре кратера) из действующих на Земле. Здесь можно полюбоваться причудливо застывшей лавой и "лунными" ландшафтами. К вулкану пускают туристов. Килауэ считается местом обитания Пеле — гавайской богини вулканов. По ее имени названы лавовые образования — "слёзы Пеле" (капли лавы, которые охладились на воздухе и приняли форму слезы) и "волосы Пеле" (нити вулканического стекла, образующиеся в результате быстрого охлаждения лавы при стекании в океан).

Самый высокий действующий вулкан в мире - Котопахи, находится в Андах Южной Америки, в 50 км к югу от столицы Эквадора города Кито. Его высота – 5897 м., глубина 450 м, размеры кратера 550х800 м. С высоты 4700 м вулкан покрыт вечными снегами. Последнее его крупное извержение произошло в 1942.

Самое разрушительное землетрясение за последние 100 лет произошло на Гаити, одном из беднейших государств мира, 12 января 2010 года около 17 часов по местному времени (приблизительно в 1 час ночи 13 января по Москве). После основного толчка магнитудой 7 по шкале Рихтера, который длился порядка 40 секунд, было зарегистрировано еще около 30, половина из которых была силой не менее 5, унесло жизни почти 232 тысячи человек, несколько миллионов человек осталось без крова, была практически полностью разрушена столица Гаити Порт-о-Пренс.

Интересные факты .
Когда где-либо происходит извержение вулкана , это означает не только образование облаков пепла, которые могут препятствовать поступлению солнечного света в регион, и вызвать похолодание на несколько дней. При этом также происходит выброс серных газов. При выбросе их до уровня стратосферы, образуются аэрозоли из серной кислоты, они распространяются как покрывало по всей планете. Так как эти аэрозоли находятся выше уровня дождей, то они не вымываются. Они задерживаются там, отражая солнечный свет и охлаждая поверхность Земли.

В среднем каждый год на нашей планете происходит около миллиона подземных толчков . Большинство из них, к счастью, практически незаметны и могут быть зафиксированы лишь с помощью чувствительных приборов, но некоторые толчки имеют немалую силу. В среднем в мире ежегодно происходит от 15 до 25 сильных землетрясений.

24‑25 августа 79 н.э. произошло извержение считавшегося потухшим вулкана Везувия , находящегося на берегу Неаполитанского залива, в 16 километрах к востоку от Неаполя (Италия). Извержение привело к гибели четырех римских городов — Помпеи, Геркуланума, Оплонтия, Стабии - и нескольких небольших селений и вилл. Помпеи, находившиеся в 9,5 километра от кратера Везувия и в 4,5 километра от подошвы вулкана, были засыпаны слоем очень мелких кусков пемзы толщиной около 5‑7 метров и покрыты пластом вулканического пепла.С наступлением ночи со стороны Везувия потекла лава, повсюду начались пожары, от пепла стало трудно дышать. 25 августа вместе с землетрясением началось цунами , море отступило от берегов, а над Помпеями и окрестными городами нависла черная грозовая туча, скрывшая Мизенский мыс и остров Капри. Большая часть населения Помпей смогла спастись, но на улицах и в домах города от ядовитых сернистых газов погибло около двух тысяч человек. В числе жертв был и римский писатель и ученый Плиний Старший. Геркуланум, находившийся в семи километрах от кратера вулкана и примерно в двух километрах от его подошвы, был засыпан слоем вулканического пепла, температура которого была настолько высока, что все деревянные предметы полностью обуглились.Руины Помпей были случайно обнаружены еще в конце XVI века, но систематические раскопки начались только в 1748 году и продолжаются до сих пор, наряду с реконструкцией и реставрацией.

11 марта 1669 года произошло извержение вулкана Этна на Сицилии, которое продолжалось до июля того же года (по другим источникам, до ноября 1669 года). Извержение сопровождалось многочисленными землетрясениями . Лавовые фонтаны вдоль этой трещины постепенно смещались вниз, а самый крупный конус образовался около города Николоси. Этот конус известен под именем Monti Rossi (Красная гора) и хорошо заметен на склоне вулкана до сих пор. Николоси и две близлежащие деревни были разрушены в первый же день извержения. Еще за три дня лава, текущая вниз по склону на юг, разрушила еще четыре деревни. В конце марта были разрушены два более крупных города, а в начале апреля потоки лавы достигли окраин Катании. Лава начала скапливаться под крепостными стенами. Часть ее потекла в гавань и заполнила ее. 30 апреля 1669 года лава перетекла через верхнюю часть крепостных стен. Горожане построили дополнительные стены поперек главных дорог. Это позволило остановить продвижение лавы, но западная часть города была разрушена. Общий объем этого извержения оценивается в 830 миллионов кубических метров. Потоки лавы сожгли 15 деревень и часть города Катании, полностью изменив конфигурацию берега. По одним источникам, 20 тысяч человек, по другим — от 60 до 100 тысяч.

23 октября 1766 года на острове Лусон (Филиппины) начал извергаться вулкан Майон . Десятки деревень были сметены, испепелены громадным лавовым потоком (шириной 30 метров), который в течение двух дней спускался по восточным склонам. Вслед за первоначальным взрывом и потоком лавы вулкан Майон продолжал извергаться еще четыре дня, выбрасывая большое количество пара и водянистой грязи. Серовато‑коричневые реки шириной от 25 до 60 метров обрушились вниз по склонам горы в радиусе до 30 километров. Они начисто сметали на своем пути дороги, животных, деревни с людьми (Дарага, Камалиг, Тобако). Более 2000 жителей погибли во время извержения. В основном, их поглотил первый поток лавы или же вторичные грязевые лавины. В течение двух месяцев гора извергала пепел, изливала лаву на окружающую местность.

5‑7 апреля 1815 года произошло извержение вулкана Тамбора на индонезийском острове Сумбава. В воздух на высоту 43 километров были выброшены пепел, песок и вулканическая пыль . Камни до пяти килограммов весом разлетались на расстояние до 40 километров. От извержения Тамборы пострадали острова Сумбава, Ломбок, Бали, Мадура и Ява. Впоследствии под трехметровым слоем пепла ученые нашли следы погибших царств Пекат, Сангар и Тамбора. Одновременно с извержением вулкана образовались огромные цунами 3,5‑9 метров высотой. Отхлынув от острова, вода обрушилась на соседние острова и утопила сотни людей. Непосредственно во время извержения погибли около 10 тысяч человек. Еще не менее 82 тысяч человек умерли от последствий катастрофы — голода или болезней. Пепел, покрывший Сумбаву саваном, уничтожил весь урожай и засыпал оросительную систему; кислотные дожди отравили воду. В течение трех лет после извержения Тамборы весь земной шар обволакивала пелена из частичек пыли и пепла, отражая часть солнечных лучей и охлаждая планету. На следующий, 1816 год европейцы ощутили последствия извержения вулкана. Он вошел в анналы истории, как "год без лета" . Средняя температура в Северном полушарии упала примерно на один градус, а в некоторых областях — даже на 3‑5 градусов. От весенних и летних заморозков на почве пострадали большие площади посевов, и на многих территориях начался голод.

26‑27 августа 1883 года произошло извержение вулкана Кракатау , находящегося в Зондском проливе между Явой и Суматрой. От подземных толчков на близлежащих островах рушились дома. 27 августа около 10 часов утра произошел гигантский взрыв, через час — второй взрыв такой же силы. Более 18 кубических километров обломков пород и пепла взметнулись в атмосферу. Волны цунами, вызванного взрывами, мгновенно поглотили города, селения, леса на побережье Явы и Суматры. Многие острова скрылись под водой вместе с населением. Цунами было настолько мощным, что обошло практически всю планету. Всего на побережьях Явы и Суматры было сметено с лица земли 295 городов и селений, погибли свыше 36 тысяч человек , сотни тысяч остались без жилья. Берега Суматры и Явы изменились до неузнаваемости. На побережье Зондского пролива плодородная почва была смыта вплоть до скального основания. От острова Кракатау уцелела только третья часть. По количеству перемещенной воды и горной породы энергия извержения Кракатау эквивалентна взрыву нескольких водородных бомб. Странное свечение и оптические явления сохранялись в течение нескольких месяцев после извержения. В некоторых местах над Землей солнце казалось синим, а луна — ярко‑зеленой. А движение в атмосфере выброшенных извержением частичек пыли позволило ученым установить наличие "струйного" потока.

8 мая 1902 года вулкан Мон‑Пеле , находящийся на Мартинике, одном из островов Карибского моря, буквально разорвался на части - прозвучали четыре сильных взрыва, похожих на пушечные выстрелы. Они выбросили из главного кратера черную тучу, которую пронизывали вспышки молний. Так как выбросы шли не через вершину вулкана, а через побочные кратеры, то все вулканические извержения подобного типа с тех пор называются "пелейскими" . Перегретый вулканический газ, из‑за своей высокой плотности и большой скорости движения стлавшийся над самой землей, проникал во все щели. Огромная туча накрыла район полного уничтожения. Вторая зона разрушений протянулась еще на 60 квадратных километров. Эта туча, образованная из сверхгорячего пара и газов, отяжеленная миллиардами частиц раскаленного пепла, двигавшаяся со скоростью, достаточной, чтобы нести обломки горных пород и вулканических выбросов, имела температуру 700-980°С и была в состоянии расплавить стекло. Мон‑Пеле извергался еще раз - 20 мая 1902 года - почти с такой же силой, как и 8 мая. Вулкан Мон‑Пеле, разлетевшись на части, уничтожил один из главных портов Мартиники Сент‑Пьер вместе с его населением. Мгновенно погибли 36 тысяч человек , сотни людей погибли от побочных явлений. Двое выживших стали знаменитостями. Сапожнику Леону Комперу Леандру удалось спастись в стенах собственного дома. Он чудом уцелел, хотя и получил сильные ожоги ног. Луис‑Аугусте Кипарис по прозвищу Самсон во время извержения находился в тюремной камере и просидел там четыре дня, несмотря на серьезные ожоги. После спасения он был помилован, вскоре его наняли в цирк и во время представлений показывали как единственного выжившего жителя Сен‑Пьера.

1 июня 1912 года началось извержение вулкана Катмай на Аляске, долгое время находившегося в состоянии покоя. 4 июня был выброшен пепловый материал, который, смешавшись с водой, образовал грязевые потоки, 6 июня произошел взрыв колоссальной силы, звук которого был слышен в Джуно за 1200 километров и в Даусоне за 1040 километров от вулкана. Через два часа произошел второй взрыв огромной силы и вечером — третий. Затем в течение нескольких дней почти непрерывно шло извержение колоссального количества газов и твердых продуктов . За время извержения из жерла вулкана вырвалось около 20 кубических километров пепла и обломков. Отложение этого материала образовало слой пепла толщиной от 25 сантиметров до 3 метров, а вблизи вулкана и значительно больше. Количество пепла было настолько велико, что в течение 60 часов вокруг вулкана на расстоянии 160 километров стоял сплошной мрак. 11 июня вулканическая пыль выпала в Ванкувере и Виктории на расстоянии 2200 км от вулкана. В верхних слоях атмосферы она разносилась по территории всей Северной Америки и выпала в большом количестве в Тихом океане. Целый год мелкие частицы пепла перемещались в атмосфере. Лето на всей планете выдалось значительно более холодным , чем обычно, поскольку в пепельной завесе задерживалось свыше четверти падавших на планету солнечных лучей. Кроме того, в 1912 году повсюду отмечались удивительно красивые алые зори. На месте кратера образовалось озеро с диаметром 1,5 километра - главная достопримечательность образованного в 1980 году Национального парка и заповедника Катмай.

13‑28 декабря 1931 года произошло извержение вулкана Мерапи на острове Ява в Индонезии. За две недели, с 13 по 28 декабря, вулкан изверг поток лавы длиной около семи километров, шириной до 180 метров и глубиной до 30 метров. Раскаленный добела поток выжег землю, сжег деревья и уничтожил на своем пути все деревни. Вдобавок взорвались оба склона вулкана, и извергнутый вулканический пепел засыпал пол‑острова с одноименным названием. Во время этого извержения погибли 1300 человек .Извержение вулкана Мерапи в 1931 годах было самым губительным, но далеко не последним.

В 1976 году извержение вулкана унесло жизни 28 человек и разрушило 300 домов. Происходившие в вулкане существенные морфологические изменения вызвали еще одно бедствие. В 1994 году обрушился сформировавшийся в предыдущие годы купол, и произошедший массовый выброс пирокластического материала вынудил местное население покинуть свои деревни. Погибли 43 человека.

В 2010 году число жертв от в центральной части индонезийского острова Ява составило 304 человека. В список погибших были включены умершие от вызванных выбросами пепла обострений болезней легких и сердца и других хронических заболеваний, а также скончавшиеся от травм.

12 ноября 1985 года началось извержение вулкана Руис в Колумбии, считавшегося потухшим. 13 ноября один за другим раздалось несколько взрывов. Мощность самого сильного взрыва, по оценкам специалистов, составила около 10 мегатонн . В небо на высоту восьми километров поднялся столб пепла и обломков горной породы. Начавшееся извержение вызвало мгновенное таяние обширных ледников и вечных снегов, лежащих на вершине вулкана. Главный удар пришелся по расположенному в 50 километрах от горы городу Армеро, который был уничтожен за 10 минут. Из 28,7 тысячи жителей города погибла 21 тысяча. Был разрушен не только Армеро, но и целый ряд деревень. Сильно пострадали от извержения такие населенные пункты, как Чинчино, Либано, Мурильо, Касабьянка и другие. Селевые потоки повредили нефтепроводы, прекратилась подача топлива в южные и западные части страны. В результате резкого таяния лежавшего в горах Невадо‑Руис снега вышли из берегов близлежащие реки. Мощные потоки воды размыли автомобильные дороги, снесли опоры линии электропередачи и телефонной связи, разрушили мосты.По официальному сообщению колумбийского правительства, в результате извержения вулкана Руис погибли и пропали без вести 23 тысячи человек , около пяти тысяч получили серьезные ранения и увечья. Было полностью разрушено около 4500 жилых домов и административных зданий. Десятки тысяч людей остались без крыши над головой и без всяких средств к существованию. Экономика Колумбии понесла значительный ущерб.

10-15 июня 1991 года произошло извержение вулкана Пинатубо на острове Лусон на Филиппинах. Извержение началось достаточно стремительно и было неожиданным, так как вулкан пришел в состояние активности после более чем шестивековой спячки . 12 июня вулкан взорвался, выбросив в небо грибовидную тучу. Потоки газа, пепла и расплавленных до температуры 980°С горных пород хлынули по склонам со скоростью до 100 километров в час. На много километров вокруг, до самой Манилы, день превратился в ночь. А туча и выпадающий из нее пепел достигли Сингапура, который удален от вулкана на 2,4 тысячи километров. Ночью 12 июня и утром 13 июня вулкан вновь извергался, выбросив пепел и пламя в воздух на 24 километра. Вулкан продолжал извергаться 15 и 16 июня. Грязевые потоки и вода смывали дома. В результате многочисленных извержений примерно 200 человек погибли и 100 тысяч остались без крова

Материал подготовлен на основе информации открытых источников

На Земле нет более грозного, впечатляющего и гранди­озного явления природы, чем извержение вулканов. Дав­но известно, какие беды они несут людям, однако немно­гие знают, что с ними связано много полезного для человека. Во-первых, после извержения склоны вулка­нов и окружающие пространства покрываются слоем плодородного пепла, во-вторых, в результате вулканиче­ской деятельности формируются руды металлов и раз­нообразные строительные материалы, в-третьих, в вул­канически активных областях изливаются теплые и го­рячие минерализованные источники. И, наконец, извер­жения помогают нам получить неоценимую информацию о составе и строении глубоких недр нашей планеты.

Вулканы встречаются не только на Земле, но и ши­роко распространены на других планетах. Принято счи­тать, что вулканизм мог играть определяющую роль в формировании внешних оболочек космических тел, в том числе и нашей планеты, и благодаря ему смогли образоваться сложные органические соединения.

СОВРЕМЕННЫЕ ВУЛКАНЫ

Большинство действующих вулканов приурочено к зоне перехода от континентов к океанам. Широко известно так называемое Тихоокеанское огненное кольцо. Только в пределах этого кольца и на Индонезийской островной дуге располагаются 75% всех действующих вулканов, в пределах Средиземного моря - всего 5%, почти столько же, сколько во внутренних частях континентов (напри­мер, в области Великих африканских грабенов). Совсем недавно вулканы действовали на Аравийском полуост­рове, в Монголии и на Кавказе.

Вулканические извержения зарегистрированы и на дне Мирового океана. Многие Вулканы таятся в пучинах океанов, и лишь часть их выступает в виде отдельных островов или целых архипелагов - например, Гавайские, Галапагосские острова, о-ва Самоа и др. Вулканы в океанах, так же как и на суше, приурочены к зонам разломов в земной коре. Вулканические цепи в океанах вытянуты на 2000 км. К ним относятся Гавайские, Га­лапагосские, Молуккские и многие другие острова в Тихом, Индийском и Атлантическом океанах.

Тихий океан условно подразделяется на три вулкани­ческие провинции. К западной провинции приурочены протяженные цепи архипелагов: Самоа, Маршалловы острова, Каролинские острова, о-ва Кука, о-ва Тубуан, о-ва Туамоту. В центральной провинции располагается вулканический хребет Императорских гор и Гавайский архипелаг. На востоке Тихого океана протягивается Восточно-Тихоокеанский хребет.

В Индийском океане вулканы группируются в обла­сти Коморских островов и протягиваются от Сейшель­ских островов к Маскаренским. В Атлантическом океане многие аналогичные острова приурочены к Срединно-Атлантическому хребту - это о-ва Ян-Майен, Азорские, Канарские, Зеленого Мыса и Исландия с ее 140 вулка­нами, из которых 26 действующих.

Древние люди поклонялись вулканам и обожествля­ли их. Недаром последние получили название от имени подземного бога огня и кузнечного цеха - Вулькано. Вначале этим именем был назван небольшой остров и гора в Тирренском море вблизи Сицилии, поскольку над вершиной горы всегда курился дым и возникали огнен­ные факелы.

Вулкан чаще всего имеет вид конусообразной горы (рис. 11). Ее склоны выполнены застывшей лавой, вул­каническими гипсами и бомбами. На вершине имеется углубление - кратер, в котором нередко располагается озеро. На дне кратера находится канал, заканчиваю­щийся на поверхности жерлом. Канал заполнен застыв­шей лавой до тех пор, пока новая порция расплавленной магмы не поступит из глубины. Вследствие взрыва и выброса огромного количества обломочного материала, проседания и обрушения на вершине вулкана образуется кальдера. Например, при взрыве вулкана Бандайсан в Японии появилась кальдера шириной 2700 м и глубиной 400 м. Еще большие размеры имеет кальдера вулкана Кракатау. Она достигает в поперечнике почти 9 км, а дно ее опущено на 300 м ниже уровня моря.

Извержение вулканов - весьма красочное зрелище. Подземный гул, сопровождаемый сотрясениями почвы, выброс высоко в воздух раскаленных обломков - вулка­нических бомб и пепла, излияние раскаленной лавы, которая стекает по склону и широко разливается на рав­нине, уничтожая при этом все живое, - все это впечат­ляет. Катастрофические извержения сохранились в па­мяти человечества и многократно зафиксированы в са­мых различных летописях. Благодаря описаниям рим­ского ученого Плиния Младшего, до нас дошли сведения о страшном извержении Везувия в 79 г. н. э., во время которого раскаленная туча пепла полностью засыпала города Помпею, Геркуланум и Стабию. Со времени раз­рушения Помпеи и до XVII в. насчитывается восемь сравнительно слабых извержений Везувия. В 1631 г. в результате сильного извержения лавовый поток затопил несколько деревень. Другое сильное извержение произо­шло в 1794 г. и продолжалось 10 дней. После взрывов и сильных землетрясений лава стала изливаться из кра­тера. Раскаленный поток устремился вниз по склонам и быстро достиг цветущего города Торре-дель-Греко. Через несколько часов города не стало, его жители по­гибли. Даже море не в силах было остановить лаву.

Грандиозным было извержение в 1883 г. вулкана Кракатау, расположенного в Зондском архипелаге. Ост­ров Кракатау размером 9X5 км был необитаем, и опи­сания извержения получены с кораблей, находившихся в это время в Зондском проливе. 27 августа произошло четыре сильных взрыва. Грохот одного из них был слы­шен на расстоянии 5000 км. Пепел, выброшенный в ат­мосферу на огромную высоту, рассеялся по всей Земле. Вызванные взрывом волны-цунами пронеслись по бли­жайшим побережьям и погубили 36 тыс. человек. Боль­шая часть острова Кракатау погрузилась в пучины океа­на. Такая же учесть постигла о-в Санторин, один из южных островов архипелага Киклады в Эгейском море. Трагедия произошла в 1500 г. до н. э.

Самыми сильными в XX в. являются извержения вулканов Безымянного на Камчатке в 1955 г. и Эль-Чичон в Мексике в 1982 г. Длительное время сопка Безы­мянная не подавала признаков жизни и считалась по­тухшим вулканом. О ее пробуждении возвестили под­земные толчки, а извержение началось рано утром 22 октября 1955 г. За несколько дней высота вулкани­ческих выбросов достигла 8 км. Сверкали огромные мол­нии, взрывы не прекращались в течение всего ноября. Только за один месяц кратер вулкана расширился на 500 м. Гигантский взрыв произошел 30 марта 1956 г. Туча пепла достигла высоты 40 км. Начался пеплопад. Площадь, покрытая пеплом, имела протяженность 400 км и ширину 150 км. Общий объем пепла составил около 0,5 млрд. м 3 . Внешний вид вулкана очень сильно изменился, и прилегающие к нему районы были покрыты нагромождениями остывающей лавы. Извержение произошло в совершенно безлюдной местности, и эта катастрофа, к счастью, не привела к человеческим жертвам.

В Советском Союзе деятельность современных вул­канов изучается на Курильских островах и па Камчат­ке, где Академией наук СССР организован и плодотвор­но работает специальный вулканологический институт. У подножия самого активного вулкана, Ключевского, сотрудниками вулканологической станции ведется по­стоянное наблюдение. На Камчатке насчитывается несколько сот вулканов, из них 30 действующих (рис. 12).

ВУЛКАНИЧЕСКАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ

Вулканические извержения - мощное и грозное явление природы, перед которым человек чувствует себя бессиль­ным. Они приносили много бедствий, и редкие из них заканчивались без человеческих жертв. Лавовые потоки уничтожали поля и сады, постройки и города. Вулкани­ческий пепел толстым покровом покрывал все созданное человеком, превращая цветущие сады и поля в безжиз­ненную пустыню.

Во время извержения Везувия в 79 г. н. э. погибло около 25 тыс. жителей. Огненная газовая туча вулкана Мон-Пеле удушила 28 тыс. жителей города Сан-Пьер на о-ве Мартиника. При извержении вулкана Табора в 1914 г. в Индонезии погибло более 90 тыс. человек.

Такие катастрофы все-таки редкое явление. За по­следние 500 лет от вулканических извержений погибло 240 тыс. человек. Сейчас человек борется с разруши­тельными силами. Иногда применяются пассивные сред­ства защиты. Это расположение поселений в относитель­но безопасных местах, использование прогноза извер­жения для заблаговременной эвакуации людей из опасной зоны.

К активным средствам защиты относятся разрушение при помощи авиации и артиллерии части кратера, с тем чтобы лава стала течь в безопасном направлении.

Во время извержения, Килауэа на Гавайских остро­вах в 1955 г. перед фронтом лавового потока в течение нескольких часов насыпали вал длиной около 300 м, расположенный косо по отношению к движению потока. Лава, подойдя к валу, повернула - и жители деревни были спасены. В недалеком будущем человек научится ослаблять силу извержения. Разрабатываются проекты бурения скважин в вулканический канал па глубину до 2 км, с тем чтобы через образовавшееся отверстие периодически выпускать скопившиеся газы. Таким обра­зом, вероятно, удастся предотвратить взрыв.

При извержении вулканов выбрасывается большое количество газов и паров воды. Конденсируясь, вода выпадает в районе извержения в виде обильных дождей и ливней. Огромная ее масса, стекающая бурными по­токами по склонам, оврагам и ущельям, насыщается пеплом, песком и вулканическими бомбами. Жидкая масса грязи лавиной движется по склону вулкана, сметая все на своем пути. В предгорье грязевой поток ши­роко растекается л покрывает постройки, поля и сады.

Вместе с тем вулканический пепел и песок после осе­дания представляют собой прекрасное удобрение. В нем содержится значительное количество фосфатов, азота, калия, магния, кальция. Поверхность, покрытая пеплом, способствует резкому повышению урожайности. Вот по­чему, несмотря на угрозу извержения, люди вновь и вновь возвращаются на склоны вулканов и продолжают возделывать там землю и разводить сады. Так было и на склонах Везувия, где на месте разрушенных горо­дов и деревень появились новые поселения, окруженные садами, виноградниками и полями. Также быстро осваи­вались и обживались склоны вулканов в Индонезии, Японии и на островах Тихого океана.

Определенную опасность представляют озера, распо­ложенные в кратерах, поскольку при соприкосновении раскаленной магмы с водой происходит взрыв и огром­ная масса воды устремляется вниз по склону, сокрушая все на своем пути. В целях безопасности в кратерах действующих вулканов иногда проделывают тоннели, и по ним вода озера заблаговременно спускается перед началом извержения.

В вулканически активных районах на поверхность земли поступают горячие (термальные) воды. Они кон­центрируются на относительно небольшой глубине, что позволяет тепло Земли поставить на службу человека. Водяные пары и нагретая вода, находящиеся в недрах под большим давлением, используют в Исландии для обогрева жилья, парников и выработки электроэнергии. В Италии почти 10% всей электроэнергии вырабатыва­ется при помощи вулканического пара. Обычно исполь­зуются газы и пары воды с температурой 174-240°С, находящиеся под давлением около 16 10 5 Па.

В настоящее время разработана обширная програм­ма использования тепловой энергии на Камчатке. Здесь расположено более сотни выходов термальных вод, ра­ботает Паужетская геотермальная электростанция, ко­торая не только вырабатывает электроэнергию, но и обогревает дома, оранжереи, плавательные бассейны.

Сейчас в кругу ученых рассматривается вопрос непо­средственного использования энергии извержения. Она в абсолютном выражении колоссальна. Так, например, энергия извержения небольшого вулкана соответствует взрыву нескольких десятков атомных бомб, аналогичных сброшенным американцами на японские города Хироси­му и Нагасаки в конце второй мировой войны. Подсчи­тано, что во время относительно слабого извержения си­цилийского вулкана Этна в 1928 г. была выделена энер­гия, равная электроэнергии, выработанной всеми элект­ростанциями Италии за три года.

На п-ове Камчатка, изобилующем действующими вул­канами, в настоящее время разработан проект получе­ния тепловой энергии непосредственно из лавового оча­га. Так, под кратером Авачинского вулкана на глубине около 4 км находится раскаленная лава с температурой 700-800°С. В сторону очага предполагается пробурить скважины, по которым будет закачиваться холодная вода. На глубине она быстро превратится в пар. Исполь­зование даже 10% тепла этого вулканического очага будет достаточно для работы в течение 200 лет геотер­мальной электростанции мощностью в 1 млн. кВт.

К достоинствам вулканов относится их способность поставлять на земную поверхность многие необходимые людям минералы, горные породы и руды. Во время из­вержений вместе с газами в атмосферу выбрасывается медь, олово, свинец, серебро, золото, никель и другие металлы. Например, при извержении вулкана Этна в атмосферу было выброшено 9 кг платины, 240 кг золота, 420 тыс. т серы и много других элементов и соединений. Все они находятся в тонкораспыленном состоянии, но иногда при осаждении в ряде мест могут иметь промыш­ленное значение.

Особенно большие скопления ценных минералов и горных пород наблюдаются в местах выхода термаль­ных источников, где нередко отлагаются сера, бор, ртуть и т.д. Горные породы, образованные во время извер­жения, также представляют ценность для человека. Ба­зальты и андезиты не только употребляются при строи­тельстве дорог, но и являются хорошим облицовочным материалом. Туф - прекрасный строительный материал. Он легко режется простой пилой, обладает хорошей звукоизоляцией. Из разноцветного туфа построены мно­гие дома в г. Ереване и других районах Кавказа.

Предсказание извержений и борьба с этой стихией - дело очень важное и сложное. Оно требует от специали­стов-вулканологов отличного знания древних вулканов, их особенностей. Вулканолог досконально должен знать и сам процесс извержения не только на поверхности, но и хорошо представлять его течение в недрах Земли.

Профессия вулканолога требует самоотверженности и мужества. Извержение вулкана видно за много кило­метров. Но ведь надо не только зафиксировать извер­жение на фото- и кинопленке, но и взять пробы горячей лавы, измерить ее температуру в момент извержения и т. д. Бельгийский вулканолог Гарун Тазиев, известный нам и как автор книг о вулканах, много раз спускался в кратеры действующих вулканов, брал образцы лавы и пепла из лавового кипящего озера.

Советские вулканологи могут наблюдать и непосред­ственно изучать извержения вулканов на п-ове Камчат­ка. Как только появляются признаки активности того или иного вулкана, сразу же снаряжается экспедиция. Ученых на вертолетах доставляют на склон действую­щего вулкана. Здесь они кропотливо изучают состав из­вергающегося газа, паров воды, вулканического пепла и вулканических бомб, а также еще не застывшей, го­рячей лавы.

ПРИЧИНЫ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Землетрясения связаны с колебаниями, казалось бы, твердой и неподвижной земной поверхности. Люди зна­комы с землетрясениями с глубокой древности и всегда относились к ним с опасением, так как, наряду с извер­жениями вулканов, наводнениями, тайфунами, эти явле­ния вызывали сильные разрушения и приводили к че­ловеческим жертвам. Иногда сотрясения земной поверхно­сти приводят к более ужасным последствиям, чем вулка­нические извержения. Токио, Лиссабон, Скопле, Гвате­мала, Манагуа, Сан-Франциско, Ашхабад и другие го­рода в свое время были почти стерты землетрясениями с лица земли.

Зародившиеся в земных недрах сейсмические волны с высокой скоростью расходятся во все стороны, подобно тому как звуковые волны распространяются в воздухе. Эти волны обнаруживаются и записываются специаль­ными приборами - сейсмографами.

Движение горных пород и ударные волны - не един­ственные признаки землетрясений. Смещение пород происходит на глубине в несколько десятков и даже сотен километров. В эпицентре землетрясений, т. с. проекции очага землетрясения на земную поверхность, сотрясение влечет за собой множество опасных последствии. В го­родах, например, сильно вибрируют и рушатся здания. Замыкания в электросетях и разрушения газовых магистралей приводят к возникновению пожаров. Рыхлые осадочные породы при землетрясениях ополза­ют и оседают. Особенно эффектны оползни и обвалы в горах и холмистой местности. В приморских районах возникает еще одна опасность - гигантские волны-цуна­ми. Они образуются в результате «моретрясения», пере­секают океаны и моря и обрушиваются па прибрежные города, сокрушая все на своем пути.

Интенсивность землетрясения измеряется в баллах или выражается его магнитудой. Магнитуда - это чис­ло, пропорциональное логарифму амплитуды (выражен­ной в микрометрах) наиболее крупной волны, зарегист­рированной сейсмографом на расстоянии 100 км от эпи­центра. Магнитуда изменяется от 1 до 9. Например, если она равна 5, то под этим подразумевается, что энергия данного землетрясения в 10 раз больше той, которая имела место при сотрясении в 4 магнитуды.

Измерение в баллах отражает качественную меру воздействия землетрясения на любую конкретную точку. Его сила регистрируется по 12-балльной шкале Меркал­ли. С удалением от эпицентра сила толчков уменьшает­ся. Сотрясение в 7 баллов может вызвать большие раз­рушения в эпицентре, однако правильно сконструиро­ванные антисейсмические постройки способны выдержать эти толчки. Обширные разрушения вызываются земле­трясениями с силой более 7 баллов.

Первопричина этого явления объясняется перерас­пределением энергии в недрах Земли. Можно перечис­лить и другие причины землетрясений: 1) тектонические движения, как горизонтальные, так и вертикальные; 2) вулканизм; 3) возбуждение земной коры при искус­ственных взрывах.

В земной коре многократно возникают различные ко­лебания. Одни имеют режимы сжатия, другие - растя­жения, третьи -горизонтальных сколов. Все они прямо или косвенно вызывают землетрясения. Наиболее мощ­ные и многочисленные сейсмически активные области располагаются вдоль побережий Тихого океана, остров­ных дуг и глубоководных желобов (рис. 13). Здесь по линии глубинных разломов земной коры происходит до 90% землетрясений. Всего около 5% всех землетрясений связано с зонами растяжения, возникшими вдоль обшир­ной системы подводных срединно-океанических хребтов. Это места подъема базальтовой магмы из недр, которая периодически раскалывает океаническую кору, что при­водит к появлению продольных разрывов.

Разрывы, приводящие к землетрясению, возникают также в зоне трансформных разломов. Последние рас­секают срединно-океанические хребты поперек и посте­пенно смещают отдельные участки морского дна на раз­личные расстояния. Примером такого разлома на суше является разлом Сан-Андреас в Калифорнии. Макси­мальное смещение вдоль него во время землетрясения в 1906 г. составило 7 м.

Большой сейсмичностью характеризуется Альпийско-Гималайский складчатый пояс. Особенно подвержена землетрясениям территория Турции. В 1939 г. в г. Эр­зинджане в результате этого стихийного бедствия погиб­ло около 40 тыс. человек. С тех пор произошло еще 20 землетрясений, унесших жизнь более 20 тыс. человек. Преобладающая часть их очагов приурочена к зоне Анатолийского разлома. По нему соприкасаются Евразийская и Африканская литосферные плиты. В настоя­щее время по этому разлому происходит горизонтальное смещение. Южный блок двигается на запад со скоростью около 10 см в год.

Локальные и относительно слабые землетрясения часто объясняются вулканической деятельностью. Взры­вы вулканов, подъем магмы с глубины 50-70 км сопро­вождаются колебаниями грунта.

На нашей планете имеются два пояса, с которыми связаны землетрясения, - Тихоокеанский и Алышйско-Гималайский. Тихоокеанский пояс протягивается от Чили к Центральной Америке, образует дугу в Кариб­ско-Антильской области, проходит через Мексику, Ка­лифорнию, Алеутские острова, охватывает п-ов Камчат­ку, Курильские острова, Японию, Филиппины, Индоне­зию и Новую Зеландию. Альпийско-Гималайский склад­чатый пояс включает в себя горные сооружения Испа­нии, юга Франции, Италии, Югославии, Греции, Турции, юга Советского Союза (Карпаты, Крым, Кавказ, Па­мир), Ирана, севера Индии и Бирмы.

Землетрясения в основном происходят на окраинах континентов и в вулканических поясах. Однако на Земле имеются места, где, казалось бы, не должно быть зем­летрясений, например Восточная Африка и Восточная Сибирь (Прибайкалье, Забайкалье). На самом деле эти области очень активны в сейсмическом отношении.

Внутренние районы древних континентальных плат­форм и щитов слабо сейсмичны. Канадский, Бразильский и Скандинавский щиты, Сибирь, Африка, Австралия, Антарктида редко подвергаются землетрясениям, кото­рые возникают только в областях развития разрывов.

ИЗУЧЕНИЕ И ПРОГНОЗ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ

Регистрация землетрясений осуществляется с помощью сейсмографа. По-видимому, первый прибор такого рода был изготовлен в Китае еще во II в. н.э. С тех пор эти приборы все время совершенствовались, и, наконец, око­ло 100 лег назад были созданы эффективные самозапи­сывающие и очень чувствительные сейсмографы. В кон­струкции прибора используется горизонтально закрепленный маятник. В записывающем устройстве применяют механические, оптические и электромагнит­ные элементы. Их назначение - передавать колебания маятника на светочувствительную бумагу, намотанную на вращающийся барабан. На бумагу, когда грунт на­ходится в покое, маятник наносит горизонтальную линию, при колебаниях почвы запись идет в виде ломаной ли­нии различной крутизны.

В последние годы в отработанных шахтах и специ­ально построенных бетонированных бункерах для наб­людения за сейсмическими волнами планеты, кроме чувствительных сейсмографов, устанавливают различ­ные лазерные приборы. Они регистрируют не только мелкие сейсмические волны, но и с их помощью ведут наблюдения за зонами крупных разломов, фиксируют малейшие перемещения почвы.

Искусственные взрывы, вызывающие серию сейсми­ческих волн, широко используют при выяснении состава верхней части земной коры и главным образом при по­исках структур, благоприятных для концентрации нефти и газа. Сейсмические волны принимаются и записыва­ются группами сейсмографов, расположенных по зара­нее выбранному направлению.

Различная скорость прохождения сейсмических волн в разных горных породах и средах дает основание су­дить об общем характере пород, залегающих в недрах. При этих исследованиях главное внимание уделяется степени отражения и преломления волн. Серия взрывов позволяет определить глубину отражающего или пре­ломляющего слоя в разных местах, наметить его место­нахождение на карте и установить структуру подстила­ющих пород.

Наблюдение и изучение сейсмически активных райо­нов ведут с целью предупреждения вредных последствий катастрофических явлений. Возможны ли какие-либо за­щитные меры от землетрясений? Ведь в населенных пунктах от сильных подземных толчков многие соору­жения получают повреждения. Степень повреждения за­висит не только от силы землетрясения, но и от качества построек. Разрушение происходит за счет неустойчиво­сти грунта и непрочности каменной кладки.

При строительстве в сейсмически опасных зонах учитывают многие геологические факторы, определяю­щие устойчивость сооружений. Идеальным защитным устройством является заложение фундамента на проч­ной скальной породе. При строительстве на слабо за­крепленных грунтах, крутых склонах и насыпных зем­лях необходимо создавать арочные бетонные основания. Нежелательно возводить здания на морских утесах, вблизи обрывов, глубоких котлованов или на оползне­вых склонах, а также на участках с высоким уровнем грунтовых вод.

Практикой убедительно доказано, что железобетон­ные здания обладают хорошей устойчивостью. Для уве­личения сейсмоустойчивости каменных, и даже деревян­ных, домов применяются связывающие скобы, подпорки и стойки. Наиболее безопасна гибкая конструкция, ко­торая двигается как единое целое, при этом в результа­те сотрясений почвы не возникают трещины и отдельные части сооружения не ударяются друг о друга.

Во время землетрясения в 1930 г. в Италии сильные разрушения объяснялись тем, что при строительстве использовалась тяжелая галька. Множество разрушений в Скопле (Югославия) в 1963 г. характеризовалось пло­хим сцеплением цемента с непромытым заполнителем, применением слабых железобетонных перекрытий, ле­жавших на плохо закрепленных кирпичных стенах.

Человек давно предпринимал попытки предугадать землетрясения. Однако до настоящего времени эта проб­лема остается очень трудной и сложноразрешимой.

Один из распространенных способов предсказаний землетрясений основан на анализе предварительных толчков. Чаще всего они отделены от главного толчка очень небольшим промежутком времени. Подземные толчки заранее могут быть зафиксированы сейсмогра­фами, а также определены по поведению животных (вой собак, уползание змей из нор и т.д.). Так, в 1974 г. в Хайнэне (КНР) было отмечено странное поведение жи­вотных. Их беспокойство усилилось. В 2 часа ночи 4 февраля было объявлено, что в ближайшее время сле­дует ожидать землетрясения. Местное население поки­нуло дома. В 7 ч 30 мин утра произошло землетрясение с магнитудой 7,3. Оно сравняло с землей 90% зданий. Однако число жертв было минимальным.

Определенных успехов в предсказании землетрясе­ний добились советские ученые. Их прогноз основан на изучении изменений свойств горных пород землетрясе­нием. Известно, что до его начала скорость сейсмиче­ских волн снижается в результате образования трещин, затем возрастает по мере того, как подземная вода за­полняет эти трещины. Землетрясения же следует ожи­дать тогда, когда скорость волн снова станет обычной для этих пород. Таким образом, можно предсказать вре­мя его начала. На основе этих данных в Советском Сою­зе были предсказаны землетрясения, причем одно из них почти за 4 месяца. Впоследствии открытие советских ученых было подтверждено американскими, японскими и китайскими сейсмологами. Все они осуществили удач­ный прогноз в районах, где имелась густая сеть сейсмо­графов.

Вулканические извержения происходят не только в современную эпоху. Они были распространены и в да­леком историческом и геологическом прошлом. Огром­ные пространства, занятые многометровыми толщами изверженных пород, пепла и вулканических туфов, сви­детельствуют о грандиозных и продолжительных извер­жениях в различные геологические периоды. Примерно тоже самое можно сказать и о сильных землетрясениях. Вулканические извержения и землетрясения требуют дальнейшего изучения, поскольку в странах с активной вулканической деятельностью и высокой сейсмичностью сними связаны многие жизненноважные проблемы. Эти явления имеют прошлое, настоящее и будущее. До тех пор, пока жива наша планета, пока в ее недрах имеется рас­плавленное вещество, на земную поверхность будет из­ливаться, лава, будут происходить взаимные перемещения блоков земной коры, вызывающие сильнейшие землетря­сения.

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.

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.