7.1: Вулкани

Вулкан – це вентиляційний отвір, через яке виходить матеріал з магматичної камери. Сюди можуть входити лава, фрагменти гірських порід, попіл, гази. Виверження вулканів можуть надходити від багатьох типів структур. Більшість людей вважають вулкани великими гострими конусами. Але вулкани можуть бути великими і широкими або крихітними маленькими шишками. Виверження вулканів можуть надходити з переломів куполів, вентиляційного отвору в землі або з гігантської діри в землі.

Де вони знаходяться

Вулкани є яскравим проявом процесів тектоніки плит. Вулкани поширені уздовж збігаються і розходяться кордонів плит. Вони також знаходяться в літосферних плитах на гарячих точках. Скрізь, де мантія здатна розтанути, вулкани, швидше за все, будуть результатом. Басейн Тихого океану – гарне місце для пошуків різних типів вулканів. Світло-блакитна хвиляста лінія, яка піднімається вгору по правому центру діаграми, – це Східно-Тихоокеанський підйом. Підйом здійснюється з вулканів на розбіжній межі плити. Траншеї внаслідок субдукції знаходяться на західній і східній сторонам басейну. Субдукція створює острівні дуги, які спостерігаються в західній частині Тихого океану. Субдукція також створює континентальні дуги, помічені вздовж Центральної та Південної Америки. Гаваї – лінія вулканів, що тягнуться на південний схід на північний захід поблизу центральної вершини зображення (малюнок нижче). Гавайські вулкани обумовлені гарячою точкою. Вулкани на розбіжних кордонів плит знаходяться в Східно-Тихоокеанському піднесенні. Сходяться межі плит, де є траншеї, мають вулкани. Вулкани гарячої точки знаходяться в ланцюгах посеред океанічного басейну.

створення магми

Вулкани вивергаються через те, що мантійна скеля тане. Це перший етап у створенні вулкана. Як може танути гірська порода? Один із способів – якщо температура підвищується. Інший спосіб – якщо тиск на породу зменшиться; це знизить температуру плавлення породи. Температура плавлення породи також знижується, якщо додати воду. Кожен раз, коли відбувається виверження вулкана, відбувається одна або кілька з цих речей. Для кожного типу вулкана, згаданого в цих поняттях, подумайте про те, як і чому відбувається танення.

етапи

  • Активний: В даний час вивергається або виявляє ознаки виверження найближчим часом.
  • Сплячий: ніякої поточної активності, але спалахнув нещодавно.
  • Вимерлий: ніякої активності протягом деякого часу; ймовірно, не спалахне знову.

Подальше читання

Прогнозування вивержень вулканів

9.8: Вулкани

Вулкани є яскравим проявом процесів тектоніки плит. Вулкани поширені уздовж збігаються і розходяться кордонів плит. Вулкани також знаходяться в літосферних плитах далеко від кордонів плит. Скрізь, де мантія здатна танути, вулкани можуть бути результатом.
Малюнок 1. Світова карта діючих вулканів. Подивіться, чи можете ви дати геологічне пояснення розташування всіх вулканів на малюнку 1. Що таке Тихоокеанське вогняне кільце? Чому гавайські вулкани розташовані далеко від будь-яких кордонів плит? У чому причина вулканів уздовж середньоатлантичного хребта? Вулкани вивергаються через те, що мантійна скеля тане. Це перший етап у створенні вулкана. Пам’ятайте з розділу «Скелі», що мантія може танути, якщо підвищиться температура, знижується тиск або додається вода. Обов’язково подумайте про те, як відбувається танення в кожній з наступних вулканічних установок.

Межі конвергентних плит

  • Субдукція в Середньоамериканському жолобі створює вулкани в Центральній Америці.
  • Розлом Сан-Андреас – це межа перетворення.
  • Субдукція плити Хуан де Фука під північноамериканською плитою створює каскадні вулкани.
  • Субдукція Тихоокеанської плити під північноамериканською плитою на півночі створює вулкани Алеутських островів.

Каскади показані на цій інтерактивній карті з фотографіями і описами кожного з вулканів.

Це неймовірне вибухове виверження гори Везувій в Італії в 79 році н.е., є прикладом композитного вулкана, який утворюється в результаті конвергентної межі плити:

Розбіжні межі плити

Чому відбувається плавлення на розходяться кордоні плит? Гаряча мантійна скеля піднімається там, де пластини розсуваються. Це звільняє тиск на мантію, що знижує температуру її плавлення. Лава вивергається через довгі тріщини в землі, або тріщини.

Малюнок 2. Виверження вулкана в Суртсі, невеликому острові поблизу Ісландії.

Вулкани вивергаються на серединно-океанічних хребтах, таких як Середньоатлантичний хребет, де розкидання морського дна створює нове морське дно в рифтових долині. Там, де гаряча точка розташована вздовж хребта, наприклад, в Ісландії, вулкани ростуть досить високо, щоб створити острови (рис. 2).

Виверження виявляються на розбіжних кордонів плит, коли материки розпадаються. Вулкани на малюнку 3 знаходяться в Східно-Африканському розломі між африканською та арабською плитами.

Малюнок 3. Гора Гахінга, гора в Уганді, розташована в Східно-Африканській рифтовій долині.

Вулканічні гарячі точки

Хоча більшість вулканів знаходяться на конвергентних або розбіжних кордонів плит, внутрішньопластинчасті вулкани знаходяться в середині тектонічної плити. Чому відбувається танення в цих місцях? Гавайські острови – це відкриті вершини великої ланцюга вулканів, які лежать на Тихоокеанській плиті. Ці острови знаходяться посеред Тихоокеанської плити. Наймолодший острів сидить прямо над колоною гарячої скелі, званої мантійним шлейфом. Коли шлейф піднімається через мантію, тиск звільняється і мантія плавиться, щоб створити гарячу точку (рис. 4).

Малюнок 4. (а) Острови Товариства утворилися над гарячою точкою, яка зараз знаходиться під Мехетією та двома підводними вулканами. (b) Супутникове зображення показує, як острови стають меншими, а коралові рифи стали більш розвинені, коли вулкани рухаються від гарячої точки і старіють.

Земля є домом для близько 50 відомих гарячих точок. Більшість з них знаходяться в океанах, оскільки вони краще здатні проникати в океанічну літосферу для створення вулканів. Гарячі точки, які відомі під континентами, надзвичайно великі, такі як Йеллоустоун (рис. 5).

Малюнок 5. Видатні гарячі точки світу.

Гаряча точка під Гаваями, походження об’ємної лави, виробленої щитовим вулканом Кілауеа, можна подивитися тут:

Як би ви могли сказати гарячі вулкани від острівних дугових вулканів? У острівних дуг вулкани все приблизно одного віку. На відміну від цього, на гарячих точках вулкани наймолодші на одному кінці ланцюга і найстаріші на іншому.

ВУЛКАНІЧНІ ФОРМИ РЕЛЬЄФУ ТА ГЕОТЕРМАЛЬНА АКТИВНІСТЬ

Вулкани пов’язані з багатьма видами форм рельєфу. Форми рельєфу змінюються залежно від складу магми, яка їх створила. Гарячі джерела та гейзери також є прикладами особливостей поверхні, пов’язаних з вулканічною діяльністю.

Форми рельєфу з лави

Вулкани і отвори

Найбільш очевидні форми рельєфу, створені лавою, – це вулкани, найчастіше як шлакові конуси, композитні вулкани та щитові вулкани. Виверження також відбуваються через тріщини (рис. 6). Виверження, які створили все дно океану, по суті, є виверженнями тріщин.

Малюнок 6. Виверження тріщини на Мауна-Лоа на Гаваях подорожує до Мауна-Кеа на Великому острові.

Лавові куполи

Коли лава в’язка, вона тече повільно. Якщо магми недостатньо або достатнього тиску для створення вибухового виверження, магма може утворити лавовий купол. Оскільки він такий густий, лава не тече далеко від вентиляційного отвору (рис. 7).

Малюнок 7. Лавові куполи – це великі круглі форми рельєфу, створені густою лавою, яка не рухається далеко від вентиляційного отвору.

Потоки лави часто роблять кургани прямо посеред кратерів на вершині вулканів, як видно на малюнку 8.

Малюнок 8. Лавові куполи можуть утворюватися в кратері композитних вулканів, як на горі Сент-Хеленс

Лавові плато

Лавове плато утворюється, коли велика кількість рідини лави протікає по великій площі (рис. 9). Коли лава застигає, вона створює велику плоску поверхню магматичної породи.

Малюнок 9. Шар за шаром базальту створили Колумбійське плато, яке охоплює понад 161,000 квадратних кілометрів (63 000 квадратних миль) у Вашингтоні, Орегоні та Айдахо.

Земля

Лава створює нову землю, коли вона твердне на узбережжі або виходить з-під води (рис. 10).

Малюнок 10. Лава, що потрапляє в морську воду, створює нові землі.

Згодом при виверженнях можуть утворитися цілі острови. Гавайські острови утворені від вивержень щитових вулканів, які виросли за останні 5 мільйонів років (рисунок 11).

Малюнок 11. Компіляція супутникових знімків Великого острова Гаваї з його п’ятьма вулканами.

Форми рельєфу з магми

Магматичні вторгнення можуть створювати форми рельєфу. Шипрок в Нью-Мексико – це шия старого вулкана, який розвівся (рис. 12).

Малюнок 12. Влучно названий Shiprock в Нью-Мексико.

Гарячі джерела та гейзери

Вода іноді стикається з гарячою породою. Вода може з’являтися на поверхні як гаряче джерело, так і гейзер.

Гарячі джерела

Вода, нагріта під землею, що піднімається через тріщину на поверхню, створює гаряче джерело (рис. 13). Вода в гарячих джерелах може досягати температури в сотні градусів Цельсія під поверхнею, хоча більшість гарячих джерел набагато прохолодніше.

Малюнок 13. Навіть деякі тварини насолоджуються відпочинком у гідромасажних ванн природи.

Гейзери

Гейзери також створюються водою, яка нагрівається під поверхнею Землі, але гейзери не пузириться на поверхню — вони вивергаються. Коли вода одночасно перегрівається магмою і протікає через вузький прохід під землею, середовище ідеально підходить для гейзера. Прохід затримує нагріту воду під землею, так що тепло і тиск можуть будувати. В кінцевому підсумку тиск зростає настільки велике, що перегріта вода виривається на поверхню, щоб створити гейзер (рис. 14).

Малюнок 14. Замок Гейзер є одним з численних гейзерів в Єллоустонському національному парку. Замок вивергається регулярно, але не так часто або передбачувано, як Старий Вірний.

Умови підходять для формування гейзерів лише в декількох місцях Землі. З приблизно 1000 гейзерів у всьому світі і близько половини знаходяться в Сполучених Штатах.

РЕЗЮМЕ УРОКУ

  • Більшість вулканів знаходяться уздовж збігаються або розходяться кордонів плит.
  • Тихоокеанське вогняне кільце є найбільш геологічно активним регіоном світу.
  • Вулкани, такі як ті, що утворюють острови Гаваї, утворюють над гарячими точками, які є зонами плавлення над мантійними шлейфами.
  • В’язка лава може виробляти лавові куполи вздовж тріщини або всередині вулкана.
  • Лавові плато утворюються з великих лавових потоків, які розкинулися на великих площах.
  • Багато островів побудовані вулканами або є вулканами.
  • Магматичні вторгнення, пов’язані з вулканами, можуть створювати вулканічні форми рельєфу.
  • Коли магма нагріває грунтові води, вона може досягати поверхні як гарячі джерела або гейзери.

РЕФЛЕКСІЯ ПИТАННЯ

  • Яку майстерність допомагає вам розвивати цей вміст?
  • Які ключові теми висвітлюються в цьому контенті?
  • Як зміст цього розділу може допомогти вам продемонструвати майстерність певної майстерності?
  • Які питання у вас щодо цього вмісту?

Дописувачі та атрибуція