2.2.2. Классификация вулканов

Классификация вулканов производится по условиям их возникновения и по характеру вулканической деятельности.

По условиям возникновения различают четыре типа вулканов.

1-й тип – вулканы в зонах субдукции. Верхние слои Зем­ли ведут себя как твердые, пригнанные друг к другу плиты, которые «сидят» на теле Земли и имеют возможность перемещаться: раздвигаться, сдвигаться или скользить одна относительно другой. Существует смесь главных плит, которые идут вдоль срединно-океанических хребтов, пересекающих почти каждый из океанов, и по активным края континентов, совпадая с поясами сейсмической активности. У срединно-океанических хребтов силами, возникающими за счет тепловой конвекции, плиты раздвигаются, и на их границах накапливается лава, которую приносят восходящие конвекционные потоки. При этом океаническое дно затягивается вниз, образуя подводную впадину, а континентальный материал, состоящий из более легких пород, не погружается, а надвигается поверху на океаническую плиту. Образуется зона субдукции, или зона подвига океанической плиты под материковую. Накопленная на границах материковых плит магма устремляется к земной поверхности, что в некоторых случаях приводит к вулканическим извержениям и образованию вулканов.

2

131

-й тип – вулканы в рифтовых зонах. Рифтовые зоны, возникающие в связи с ослаблением земной коры и выпучиванием границы между корой и мантией Земли. Рифтовые зоны образуются в основном в срединно-океанических хребтах. К характерным рифтовым зонам относятся Восточно-Африканская рифтовая долина, Исландия, часть Азорских островов и ряд других островов Атлантического океана. Образование вулканов в этих зонах связано с тектоническими явлениями, происходящими при выпучивании коры Земли.

3-й тип – вулканы в зонах крупных разломов. Во многих местах земной коры имеются разрывы. Когда породы по обе стороны от разрыва смещены настолько, что отдельные ее слои не соответствуют друг другу, разрыв земной коры переходит в разлом. Такие разломы могут возникать как на материках, так и на дне океанов. В районах разломов происходит медленное накопление тектонических сил, которые могут превратиться во внезапный сейсмический взрыв с вулканическими проявлениями. К рассматриваемой группе относятся некоторые вулканы Центральной Америки, Карибского бассейна, большей части Азорских, Канарских островов и островов Зеленого Мыса.

4-й тип – вулканы зон «горячих точек». В отдельных областях под океаническим дном в земной коре образуются «горячие точки», где сосредоточивается особенно высокая тепловая энергия, например, из-за высокой концентрации радиоактивных веществ. В этих зонах горные породы расплавляются и в виде базальтовой лавы выходят на поверхность океанического дна, в результате чего наблюдаются вулканические проявления. Типичными зонами «горячих точек» являются Гавайские острова и ряд других островов Тихого и Индийского океанов.

По типу вулканической деятельности выделяют пять основных типов вулканов (табл. 2.15).

В

132

улканы Камчатки и Курильских островов обладают рядом признаков, присущих первому, второму и четвертому типам вулканов. В связи с вулканической деятельностью возникают такие явления, как горячие, или термальные источники и гейзеры. Минеральные и пресные горячие источники широко распространены в областях современного или совсем недавнего вулканизма, например в Исландии, Италии, в Каскадных горах Северной Америки, на Гавайских островах, Кавказе, Камчатке и во многих других районах. Атмосферные воды, проникая в глубину, нагреваются внутренним теплом вулкана, смешиваются с вулканическими газами и затем выходят на поверхность в виде минеральных источников. Вокруг таких источников благодаря растворен­ным в их водах кремнезему или карбонату причудливые наросты кремниевого или известкового туфа – так называемые травертины. Так, на склоне горы Машук у города Пятигорска, в районе Кавказских Минеральных Вод, существуют травертины, обволакивающие листья растений и кости древних животных, так как минеральные источники изливались там не одну сотню тысяч лет.

В

133

местах, где находятся современные вулканы или их извержения происходили в относительно недавнее (с геологической точки зрения) время, нередко встречаются периодически фонтанирующие источники – гейзеры. Это название пришло из Исландии, где в XVIII в. действовал так называемый Великий, или Большой, гейзер – мощный горячий фонтанирующий источник, в котором каждые 30 мин закипала вода, и струя с силой выбрасывалась вверх на высоту около 60-65 м. В настоящее время гейзеры существуют в Йеллоустонском национальном парке на западе США, в Новой Зеландии, Исландии и на Камчатке, где находится знаменитая Долина гейзеров, открытая лишь в 1941 г. В низовьях этой уникальной по красоте долины на протяжении примерно 5 км находится множество гейзеров, кипящих и пульсирующих источников, а также грязевых котлов и струй пара. Некоторые гейзеры, например, такие, как Первенец, раз в 10-15 мин эффектно фонтанируют на высоту 15 м, а гейзер Великан – на высоту 30 м, причем столб пара достигает 100-120 м. Как и в долине реки Паужет-ки на юге Камчатки, здесь распространены кипящие грязевые котлы, на поверхности которых непрерывно булькает грязь, вздуваясь крупными пузырями. Когда гейзер молодой, то интервалы между фонтанированием малы. Со временем они становятся все больше, напор воды уменьшается, и, наконец, гейзер умирает. Величайший гейзер Уаймангу (Ваймангу), что означает «крылатая вода», находившийся в Новой Зеландии, действовал всего лишь 5 лет во второй половине XIX в. и выбрасывал струю кипятка и пара на высоту более 400 м. Почему же действует гейзер? Существует много теорий на этот счет, но они сходятся в главном, предполагая, что основным «движителем» этой «системы» являются вулканическое тепло и газы. Если в горных породах существуют трещина, канал, заполненный водой на большую глубину, и вода снизу нагревается вулканическим теплом, то в какой-то момент создаются условия для ее кипения. Однако вода не кипит, поскольку вес столба воды создает гидростатическое давление, которое препятствует этому. Но если по какой-либо причине, например из-за выплеска воды из трещины, давление уменьшается, то сразу же начинается бурное кипение – гейзер фонтанирует. После того как нагретая вода выплеснется наружу, процесс начинается снова. Так действуют гейзеры, «жизнь» которых во многом зависит от циркуляции подземных вод.

С

134

овременные области вулканической активности содержат огромный запас геотермальной энергии, в том числе перегретого до нескольких сотен градусов водяного пара, который можно использовать для получения электроэнергии, отапливания жилищ, теплиц и т. д. Это и делается в целом ряде районов, например в Исландии, Новой Зеландии, Италии, в России (на Камчатке) и других местах. На юге Камчатского полуострова в районе реки Паужетки построена небольшая опытно-промышленная геотермальная электростанция мощностью 5 тыс. кВт, работающая на перегретом вулканическом паре. Наибольшую трудность при использовании вулканического тепла представляет весьма агрессивный характер кипящей воды, содержащей кислоты, и пара, которые очень быстро разъедают металлические трубы и детали машин. Это вызывает необходимость нагревать природным паром сначала обычную чистую пресную воду и только потом пускать пар в турбины. Тем не менее, эта проблема решается и в столице Исландии Рейкьявике, и в итальянской области Тоскана, и на Северном острове Новой Зеландии, и в других районах. Там уже действуют небольшие электростанции, а попутно из воды получают некоторые химические вещества, например борную кислоту, углекислоту, поташ, двуокись аммония и др.

Таблица 2.15

Основные типы вулканов

Тип вулкана	Основные признаки извержения
Гавайский	Жидкая базальтовая лава медленно вытекает по трещинам земной коры. Образуются мощные базаль­товые покровы
Страмболи	Вулкан, образуемый последовательными напластова­ниями тефры. Лава выбрасывается в виде шлаков газовыми взрывами. Чередование большей и мень­шей активности
Вулкано	Вулкан с центральным куполом. Вязкие лавы забива­ют подводящий канал. Время от времени происходит прорыв кратера давлением газов. Осуществляются извержение и выброс тефры. После эксплозиции лава вытекает спокойно
Везувий	Из глубоко расположенного магматического очага на земную поверхность изливается лава, насыщенная газами. Сильными эксплозициями она выбрасывается в атмосферу на высоту нескольких километров и выпадает в виде пепла. Активность эпизодическая, наблюдаются долгие периоды покоя
Мон-Пеле	Очень вязкая лава забивает подводящий канал и образует вулканический столб. К подножию вулкана сваливается палящая туча