Вулканите - природни страшилища
25075 прегледа
0 Коментара
Вулканът е геоложка формация, цепнатина на повърхността на земната кора или на друга планета, която позволява изтичане на лава, вулканична пепел и газове от магмената камера под повърхността.
На Земята, най- често вулканите се наблюдават в близост до границите на 17-те тектонски плочи. Изключение правят вулканите, които се наблюдават в така наречените „горещи точки“, като например Хаваи.
Вулканите могат да се класифицират по активност (активни, загаснали или спящи), местонахождение (кални, подводни и подледникови) и форма (лавови куполи, пепелни конуси, щитовидни вулкани, супервулкани и стратовулкани).
Последиците от изригване на вулкан, освен директните поражения, могат да бъдат вулканична пепел или газове и киселинен дъжд.
За най- ранното свидетелство за вулканична дейност се приема загадъчен стенопис от селището Чаталхьоюк в Западна Турция. Той изобразява изригващ вулкан над село, отрупано с къщи и това може би е избухването на връх Хасан през 6200 г. пр. Хр.
Но първите надеждни сведения идват от Древна Гърция и Рим. „Понякога, когато земята се разтопи заради огъня, а после се охлади, се образува камък с черен цвят”, споделя Платон. Така той описва образуването на лава или вулканично стъкло, наричано обсидиан.
За първи път думата „кратер” (от гр. „чаша”) се използва от Аристотел, за да опише формата на билата на вулканите. Той обаче грешно отбелязва, че огънят под земята се дължи на „разпадащият се до частици въздух, който се възпламенява под ефекта от триенето, когато вятърът преминава през тясно пространство".
Изригването на Везувий през 79 г.сл.Хр. погребва градовете Помпей, Херкулан и Протичи. Свидетел на това става Плиний Млади, а неговия чичо Плиний Стари, загубва живота си там, опитвайки се да помогне на хората в Помпей. Днес експлозии подобни на тази се наричат „плинианско изригване”.
С течение на времето опасността от него, бива забравена. Едва през 1631 г., когато е следващото голямо изригване, градовете Портичи, Помпей и Херкулан са открити, именно защото се прокопават кладенци за реконструкция на населените места. Век след това, когато се оказва, че Портичи е построен върху руините на Херкулан, двата древни града са разкопани и това е първопричината да започнат първите опити за проучването на вулканите.
Френският ботаник Жан-Етиен Гетар, посвещава кариерата си на вулканите. През 50-те години на XVIII в. разбира, че черният камък, използван в строителството в региона Оверн е подобен с този от италианските скали около Везувий и Етна1. Установява, че този камък се добива във село Волвик (volcani vicus, в превод „вулканично село”), намиращо се на юг от Виши. Зад хълма му той открива стари вулканични конуси, заоблени и покрити с растителност. През 1752 г. представя документ „Мемоар за някои планини във Франция, които някога са били вулкани” във Френската академия на науките.
В следващите няколко десетилетия, с изучаването продължава да се занимава френския учен Никола Демаре. Той картографира верига от 50 вулкана в Оверн. Най- известен от тях е Пюи дьо Дом, последното изригване, на които е било преди около 6000 години.
Друг привлечен от Везувий е Уилям Хамилтън, британски посланник в Неапол през времето от 1764 г. до 1800 г. (и съпруг на Ема – любовницата на адмирал Нелсън). Докато Хамилтън е там вулканът избухва девет пъти и това го кара да съставя списък с датите.
Писмата му до председателя на Кралското дружество, които са публикувани през 1722 г. стават първата модерна публикация по вулканология.
Хамилтън е безкрайно изненадан от безчувствието на местните: „Всеки селянин се успокоява, че по негово време няма да има изригване, или пък, ако има, то неговият светец покровител ще отклони лавата от земята му. И наистина плодородната почва около вулканите изкушава хората да се заселват там” споделя той.
Преди стотици години се е считало, че скалите са подредени на слоеве от библейския потоп и са с утаечен произход. Вулканичната дейност се приемала като явление, в резултат от възпламеняването на подземни въглищни находища и излизането на пламъците на повърхността.
Джеймс Хътън, баща на модерната геология, провежда наблюдения в Шотландия през 80 те години на XVIII в. Експериментите в тандем с Джеймс Хол през 90 те години показват, че много от скалите са с вулканичен произход. Те не са формирани от водата, а първо са разтопени под земята и след изригването са изхвърлени на повърхността, където са се охладили.
Тази идея е доразвита от Чарлз Лайъл в „Принципи на геологията”, публикувано през 1830-1833 г. Това оказва влияние върху обяснението на Чарлз Дарвин за активните вулкани в Южна Америка, които смята за участници в образуването на планините в Тихия океан, като основи на кораловите острови.
Теорията се утвърждава през 1883 г., когато в продължение на около 100 дни изригва индонезийския остров Кракатау. Това приключва с огромна експлозия, отекнала като оръдеен изстрел на близо 5000 км. разстояние. Образува се колосална вълна цунами, като тя отнема 36 000 живота. Облакът от пепел, който се издига в атмосферата, променя климата на цялата планета за години наред.
Няколко месеца след това, при лабораторния анализ на отломките се оказва, че това е втвърдена магма от земните недра, а не са части от скалата, изграждаща стария вулканичен конус. Учените смятат, че Кракатау е изхвърлил магмената си камера във въздуха. Кухината, която се е получила е запълнена от срутващия се конус и в резултат от това се е образувала калдера.Предполага се, че причината за експлозията е смесване на два типа магма – базалтова (тя е с ниска плътност и бързо се издига) и дацитна (много по- плътна и тежка).
Теорията за тектоничните плочи навлиза през 60 те години на XX век и ни обяснява защо земетресенията и вулканите се проявяват в определени зони. Плочите са с по- малка и по- голяма плътност и когато те се засекат, по- плътната пропада, а другата се издига. Това се наблюдава в Япония. При вулканичните пукнатини, като Средноатлантическия хребет плочите растат и се движат, а разливането на магма от горния слой образува нови скали.
Съществуват обаче и горещи точки – Хавайските острови и тази теория не дава обяснение за тях. Там вулканите са разположени във вътрешността на плочите. В стремежа си да хвърли повече светлина, Джон Тузо разработва своя идея през 1963 г. Според него Хаваите са образувани от магмени стълбове, издигащи се от мантията, които пробиват Тихоокеанската плоча, докато тя се движи на северозапад.
Ако това е вярно, Хавайската гореща точка трябва да е създала верига от вулкани, простиращи се в същата посока. Всеки един от тях трябва да е бил активен и да е угаснал, когато плочата го е изместила встрани. Скалите на угасналия вулкан остаряват с отдалечаването от нея. Сега тя се намира под Големия остров. На участък от над 5600 км. в посока към Алеутските острови е разположен Хавайско – императорския хребет.
Скалите на Кауай – най-северния хавайски остров, са пет милиона години по- стари от тези на Големия остров, според данни от радиоактивното датиране на древните застинали потоци лава. Тази възраст, съвпада с тази, определена от скоростта, с която се движи Тихоокеанската плоча. За период от 75 млн. години хавайската гореща точка е създала около 200 вулкана.
Колкото и да се знае за тях, не може да се предвиди поведението на всичките 1300 активни сухоземни вулкана по света. Трябва да се наблюдават постоянно и в продължение на много време, за да ги разберем. Чрез изучаване през 1991 г. по време на изригването на връх Пинатубо във Филипините са спасени хиляди животи. Но тези наблюдения не помагат, когато през 2014 г. избухва връх Онтаке. Той експлодира и през 1979, 1991 и 2007 г., но това не е отчетено и не служи като предупреждение.
Изригването на Кракатау е споходено от вълна цунами. Причината за това не е ясна. Някои от учените твърдят, че е следствие от подводна експлозия. Р. М. Вербеек смята, че вълните са причинени или от внезапното изместване на водата от свличането на нажежените газове и скали в океана (наричано „пирокластичен поток”), или от срутването на вулканичния конус. Предполага се, че пирокластичните потоци са погълнали Помпей и Херкулан и със сигурност такъв се е образувал при изригването на вулкана Мон Пеле на о. Мартиника през 1902 г.
Всеки активен вулкан има собствени характеристики и е много трудно да се предвиди с точност какво и кога ще стане. Да се надяваме, че с напредването на науката и техниката, ще можем напълно да разгадаем и обуздаем тези свирепи природни стихии.
По материали на BBC
На Земята, най- често вулканите се наблюдават в близост до границите на 17-те тектонски плочи. Изключение правят вулканите, които се наблюдават в така наречените „горещи точки“, като например Хаваи.
Вулканите могат да се класифицират по активност (активни, загаснали или спящи), местонахождение (кални, подводни и подледникови) и форма (лавови куполи, пепелни конуси, щитовидни вулкани, супервулкани и стратовулкани).
Последиците от изригване на вулкан, освен директните поражения, могат да бъдат вулканична пепел или газове и киселинен дъжд.
За най- ранното свидетелство за вулканична дейност се приема загадъчен стенопис от селището Чаталхьоюк в Западна Турция. Той изобразява изригващ вулкан над село, отрупано с къщи и това може би е избухването на връх Хасан през 6200 г. пр. Хр.
Но първите надеждни сведения идват от Древна Гърция и Рим. „Понякога, когато земята се разтопи заради огъня, а после се охлади, се образува камък с черен цвят”, споделя Платон. Така той описва образуването на лава или вулканично стъкло, наричано обсидиан.
За първи път думата „кратер” (от гр. „чаша”) се използва от Аристотел, за да опише формата на билата на вулканите. Той обаче грешно отбелязва, че огънят под земята се дължи на „разпадащият се до частици въздух, който се възпламенява под ефекта от триенето, когато вятърът преминава през тясно пространство".
Изригването на Везувий през 79 г.сл.Хр. погребва градовете Помпей, Херкулан и Протичи. Свидетел на това става Плиний Млади, а неговия чичо Плиний Стари, загубва живота си там, опитвайки се да помогне на хората в Помпей. Днес експлозии подобни на тази се наричат „плинианско изригване”.
С течение на времето опасността от него, бива забравена. Едва през 1631 г., когато е следващото голямо изригване, градовете Портичи, Помпей и Херкулан са открити, именно защото се прокопават кладенци за реконструкция на населените места. Век след това, когато се оказва, че Портичи е построен върху руините на Херкулан, двата древни града са разкопани и това е първопричината да започнат първите опити за проучването на вулканите.
Френският ботаник Жан-Етиен Гетар, посвещава кариерата си на вулканите. През 50-те години на XVIII в. разбира, че черният камък, използван в строителството в региона Оверн е подобен с този от италианските скали около Везувий и Етна1. Установява, че този камък се добива във село Волвик (volcani vicus, в превод „вулканично село”), намиращо се на юг от Виши. Зад хълма му той открива стари вулканични конуси, заоблени и покрити с растителност. През 1752 г. представя документ „Мемоар за някои планини във Франция, които някога са били вулкани” във Френската академия на науките.
В следващите няколко десетилетия, с изучаването продължава да се занимава френския учен Никола Демаре. Той картографира верига от 50 вулкана в Оверн. Най- известен от тях е Пюи дьо Дом, последното изригване, на които е било преди около 6000 години.
Друг привлечен от Везувий е Уилям Хамилтън, британски посланник в Неапол през времето от 1764 г. до 1800 г. (и съпруг на Ема – любовницата на адмирал Нелсън). Докато Хамилтън е там вулканът избухва девет пъти и това го кара да съставя списък с датите.
Писмата му до председателя на Кралското дружество, които са публикувани през 1722 г. стават първата модерна публикация по вулканология.
Хамилтън е безкрайно изненадан от безчувствието на местните: „Всеки селянин се успокоява, че по негово време няма да има изригване, или пък, ако има, то неговият светец покровител ще отклони лавата от земята му. И наистина плодородната почва около вулканите изкушава хората да се заселват там” споделя той.
Солидни теории
Преди стотици години се е считало, че скалите са подредени на слоеве от библейския потоп и са с утаечен произход. Вулканичната дейност се приемала като явление, в резултат от възпламеняването на подземни въглищни находища и излизането на пламъците на повърхността.
Джеймс Хътън, баща на модерната геология, провежда наблюдения в Шотландия през 80 те години на XVIII в. Експериментите в тандем с Джеймс Хол през 90 те години показват, че много от скалите са с вулканичен произход. Те не са формирани от водата, а първо са разтопени под земята и след изригването са изхвърлени на повърхността, където са се охладили.
Тази идея е доразвита от Чарлз Лайъл в „Принципи на геологията”, публикувано през 1830-1833 г. Това оказва влияние върху обяснението на Чарлз Дарвин за активните вулкани в Южна Америка, които смята за участници в образуването на планините в Тихия океан, като основи на кораловите острови.
Теорията се утвърждава през 1883 г., когато в продължение на около 100 дни изригва индонезийския остров Кракатау. Това приключва с огромна експлозия, отекнала като оръдеен изстрел на близо 5000 км. разстояние. Образува се колосална вълна цунами, като тя отнема 36 000 живота. Облакът от пепел, който се издига в атмосферата, променя климата на цялата планета за години наред.
Няколко месеца след това, при лабораторния анализ на отломките се оказва, че това е втвърдена магма от земните недра, а не са части от скалата, изграждаща стария вулканичен конус. Учените смятат, че Кракатау е изхвърлил магмената си камера във въздуха. Кухината, която се е получила е запълнена от срутващия се конус и в резултат от това се е образувала калдера.Предполага се, че причината за експлозията е смесване на два типа магма – базалтова (тя е с ниска плътност и бързо се издига) и дацитна (много по- плътна и тежка).
Теорията за тектоничните плочи навлиза през 60 те години на XX век и ни обяснява защо земетресенията и вулканите се проявяват в определени зони. Плочите са с по- малка и по- голяма плътност и когато те се засекат, по- плътната пропада, а другата се издига. Това се наблюдава в Япония. При вулканичните пукнатини, като Средноатлантическия хребет плочите растат и се движат, а разливането на магма от горния слой образува нови скали.
Съществуват обаче и горещи точки – Хавайските острови и тази теория не дава обяснение за тях. Там вулканите са разположени във вътрешността на плочите. В стремежа си да хвърли повече светлина, Джон Тузо разработва своя идея през 1963 г. Според него Хаваите са образувани от магмени стълбове, издигащи се от мантията, които пробиват Тихоокеанската плоча, докато тя се движи на северозапад.
Ако това е вярно, Хавайската гореща точка трябва да е създала верига от вулкани, простиращи се в същата посока. Всеки един от тях трябва да е бил активен и да е угаснал, когато плочата го е изместила встрани. Скалите на угасналия вулкан остаряват с отдалечаването от нея. Сега тя се намира под Големия остров. На участък от над 5600 км. в посока към Алеутските острови е разположен Хавайско – императорския хребет.
Скалите на Кауай – най-северния хавайски остров, са пет милиона години по- стари от тези на Големия остров, според данни от радиоактивното датиране на древните застинали потоци лава. Тази възраст, съвпада с тази, определена от скоростта, с която се движи Тихоокеанската плоча. За период от 75 млн. години хавайската гореща точка е създала около 200 вулкана.
Фаталният поток
Колкото и да се знае за тях, не може да се предвиди поведението на всичките 1300 активни сухоземни вулкана по света. Трябва да се наблюдават постоянно и в продължение на много време, за да ги разберем. Чрез изучаване през 1991 г. по време на изригването на връх Пинатубо във Филипините са спасени хиляди животи. Но тези наблюдения не помагат, когато през 2014 г. избухва връх Онтаке. Той експлодира и през 1979, 1991 и 2007 г., но това не е отчетено и не служи като предупреждение.
Изригването на Кракатау е споходено от вълна цунами. Причината за това не е ясна. Някои от учените твърдят, че е следствие от подводна експлозия. Р. М. Вербеек смята, че вълните са причинени или от внезапното изместване на водата от свличането на нажежените газове и скали в океана (наричано „пирокластичен поток”), или от срутването на вулканичния конус. Предполага се, че пирокластичните потоци са погълнали Помпей и Херкулан и със сигурност такъв се е образувал при изригването на вулкана Мон Пеле на о. Мартиника през 1902 г.
Всеки активен вулкан има собствени характеристики и е много трудно да се предвиди с точност какво и кога ще стане. Да се надяваме, че с напредването на науката и техниката, ще можем напълно да разгадаем и обуздаем тези свирепи природни стихии.
По материали на BBC
