Вулканы - это разрывы в коре планеты, которые образуются из-за восходящей магмы или расплавленной породы. Магма накапливается в магматической камере рядом с поверхностью. Газ, выпущенный из магмы в камере, создает давление в камере, которое в конечном итоге создает разрыв в скале, что приводит к извержению вулкана.
Некоторые вулканы производят извержения, которые являются более взрывоопасными и производят больше мусора. Другие производят извержения, которые приводят к увеличению потоков лавы. Вулканы находятся на многих планетных телах Солнечной системы, включая Землю, Марс, Ио и Венеру. Есть также свидетельства криовулканов, вулканов, которые извергают летучие вещества, такие как вода и аммиак, которые производят лед вместо камня, на ледяных телах внешней Солнечной системы, таких как луна Нептуна Тритон и луна Сатурна Энцелад.
Вулканы можно классифицировать по-разному. Существует два способа классификации вулканов по типу извержения и морфологии. Существует много различных морфологических типов вулканов, но тремя распространенными типами являются защитные вулканы, стратовулканы и вулканы, образующие шлаковый конус. Существует также множество различных типов извержений. Некоторые извержения производят больше взрывов и мусора. Это, естественно, взрывные извержения. Другие извержения производят больше лавовых потоков. Это так называемые извержения.
Классификация по морфологии
Cindercones
Цинконы - это конусообразные вентиляционные отверстия большого вулкана, состоящего из груд осколков вулканического стекла, таких как scoria, которые быстро появляются из-под земли в результате непрерывных взрывных извержений, в которых расплавленная порода «выплевывается» из вентиляционного отверстия и быстро затвердевает. Эти вулканические особенности распространены в рифтовых бассейнах, где кора тонкая, что позволяет магме легко прорвать поверхность.
Щит вулканов
Щитовые вулканы - это куполообразные вулканы, получившие свое название от напоминания щита, лежащего на боку. Они обычно состоят из последовательных потоков лавы, уложенных друг на друга. Мауна-Кеа на Гавайях и вулканы Тарсис на Марсе являются примерами этого типа вулканов.
Стратовулканы
Это вулканы, которые содержат несколько слоев различных типов вулканического материала. Они содержат большое количество вулканического мусора, такого как вулканы, образующие шлаковый конус, и обширные потоки лавы, такие как щитовые вулканы. Известные стратовулканы включают гору Фудзи, Стромболи и гору Сент-Хеленс.
Извержения вулканов варьируются в зависимости от состава горных пород, количества магмы, газосодержания и тектонических условий..
Гавайские извержения
Гавайские извержения состоят в основном из лавовых потоков. Эти типы извержений распространены на вулканических островах и в местах, где магма имеет особенно мафический, особенно базальтовый, состав, такой как океанические островные дуги и на океанских островах вблизи горячих точек. Магмы, связанные с гавайскими извержениями, также имеют низкое содержание газа. Места на Земле, где распространены вулканические извержения гавайского типа, включают Исландию, Гавайи и подобные места. Марсианские вулканы в Тарсисе, Олимп-Монсе, Тарсис-Монтесе, Аскрее-Монсе и Арсии-Монсе также, вероятно, являются следами извержений в гавайском стиле, которые произошли в гораздо большем масштабе, чем их земные аналоги..
Стромболианские извержения
Извержение стромбола происходит, когда магма менее мафична, но все же преимущественно мафична, а содержание газа выше. Стромболианские извержения состоят из последовательных взрывов лавы и вулканического мусора, за которыми следуют периоды покоя, продолжающиеся от нескольких минут до нескольких часов. Очень известный вулкан с извержениями в стромболианском стиле - это вулкан на острове Стромболи, который называют «Маяк Средиземноморья».
Извержение вулкана
Извержение вулкана похоже на извержение стромбола, за исключением того, что извержения являются более взрывоопасными и периоды покоя, разделяющие извержения, более продолжительны. Магмы в вулканических извержениях являются более фельсиковыми, чем извержения стромболианского или гавайского стиля. Фельзинская магма, такая как риолит, улавливает больше газа, чем мафическая магма, и, как следствие, вулканы с фельзитовой магмой имеют тенденцию быть более взрывоопасными. Это делает вулканические извержения больше и мощнее, чем извержения Стромбола.
Плинианские извержения
Самое мощное извержение на Земле - это извержение Плинца. Плининские извержения происходят, когда магма еще более фельзитовая, чем при вулканических извержениях, и еще больше газа улавливается. Плининские извержения производят столбы вулканического мусора, которые могут достигать 45 километров. Колонны высотой более 30 километров оказывают долгосрочное воздействие на климат, и поэтому эти извержения важны для исследований палеоклимата. Плинийские извержения были названы в честь Плиния Младшего, который наблюдал извержение Плиния в результате горы Везувий, которая разрушила Помпеи в 79 г. н.э. К другим известным извержениям Плиния относятся Тамбора и Кракатау..
Активные вулканы наиболее распространены на границах активных плит и горячих точках. Границы плит, где вулканизм является наиболее распространенным, являются сходящимися границами плит, такими как зоны субдукции, где океаническая плита субдуцируется под более легкой океанической корой или континентальной корой, поскольку континентальная кора всегда менее плотна, чем океаническая кора. Вулканы также распространены в континентальных рифтах, где кора становится достаточно тонкой, чтобы магма могла легко прорвать поверхность. Это районы, где вулканическая опасность является наибольшей.
Извержения могут быть очень разрушительными для местного человеческого сообщества. Опасности от вулканов включают массовое истощение, выпадение пепла и падающий мусор.
Массовое истощение, связанное с вулканами
Оползни
Грязевые оползни могут возникать, когда масса грязного материала отрывается от склона вулкана и скользит в единое целое. Такие оползни могут быть очень разрушительными для близлежащих городов.
Сели
Селевые потоки также могут быть вызваны извержениями вулканов и возникают, когда грязь ведет себя как жидкость, образуя реку грязи. Грязевые потоки очень плотные и могут переносить валуны на высоких скоростях..
лахары
Лахары - это смеси грязи, вулканического мусора и воды. Их температура составляет сотни градусов по Цельсию, и они движутся с очень высокой скоростью. Они являются одними из самых разрушительных форм массового истощения, связанных с извержениями вулканов.
пеплопадов
Взрывные извержения вулканов могут привести к образованию большого количества частиц размером с пепел, которые могут переноситься ветром на большие расстояния. Пепел может покрыть крыши и землю, и его очень трудно очистить. Вулканический пепел также очень острый и зубчатый и может повредить автомобильные и самолетные двигатели, а также легкие животных и людей..
Падающий мусор
При взрывных извержениях расплавленная порода и минеральные кристаллы, которые уже затвердели в магме, могут выбрасываться с высокой скоростью. Их размер варьируется от размера золы до размера гальки в случае лапилли, до метра или более в поперечном направлении в случае блоков и бомб. Полет вулканического мусора также опасен, поскольку он может столкнуться со зданиями и другими объектами, а также с людьми.
Невозможно точно предсказать, когда произойдет извержение, но есть признаки того, что извержение вулкана неизбежно. К ним относятся землетрясения и выпуклость склона вулкана.
Землетрясение рои
Когда расплавленная порода движется через камеры под поверхностью, это может вызвать каскад землетрясений, когда расплавленная порода движется к стенкам камеры. Это не обязательно означает, что произойдет извержение, но это означает, что расплавленная порода движется и может двигаться в направлении вулканического выброса..
Расширение местности
Из-за того, что газ и магма приближаются к поверхности вулкана, который скоро извергается, склон вулкана может выглядеть выпуклым или деформироваться, когда газ и магма толкают камень. Это выпячивание обычно определяется только наклономером.
Большинство вулканов вблизи населенных пунктов имеют группы вулканологов, которые следят за ними и предупреждают о потенциально опасной деятельности. Существует также цветная система, используемая вулканологами для указания степени опасности извержения вулкана..
Землетрясения происходят, когда поверхность сотрясается или нарушается каким-либо образом из-за внутренних процессов внутри земли. Землетрясения обычно вызваны проскальзыванием между двумя телами породы вдоль разлома. Это проскальзывание приведет к сейсмическим волнам. Подобные землетрясения могут происходить и на других планетах..
Два типа волн, вовлеченных в причину землетрясений, являются поверхностными волнами и объемными волнами, которые проходят через внутреннее пространство Земли..
Объемные волны
Два типа объемных волн - р-волны и s-волны.
P-волна
Р-волны - это продольные волны, это означает, что колебания, вызванные волной, параллельны распространению волны через породу. Они могут путешествовать через твердые и жидкие компоненты Земли или другого планетарного тела. По мере продвижения р-волн через породу материал будет сжиматься на гребнях волн и распространяться на впадины..
S-волна
S-волны - это поперечные волны, что означает, что их колебания перпендикулярны их распространению. S-волны медленнее, чем p-волны. Фактически, «s» в s-волне означает «вторичный», в то время как «p» в p-волне означает первичный, так как s-волны прибудут после p-волн. В отличие от p-волн, s-волны могут проходить только через твердый материал и не будут проходить через жидкость или воздух. Одна из причин, по которой геофизики знают, что Земля имеет жидкое внешнее ядро, заключается в том, что в недрах Земли есть область, из которой сейсмические детекторы не принимают никаких s-волн, только p-волны..
Поверхностные волны
Поверхностные волны могут быть разных форм. Два типа поверхностных волн - это волны, которые заставляют землю двигаться в поперечном направлении, и волны, которые также вызывают вертикальные колебания земли. Поверхностные волны, которые перемещают землю в поперечном направлении, называются волнами любви. Поверхностные волны, которые также вызывают вертикальные колебания поверхности, называются волнами Рэлея.
Землетрясения вызваны прежде всего движениями плит и движениями вдоль разломов. Разломы - это, по сути, трещины в земной коре, которые активно деформируются, когда скальные тела по обе стороны разлома скользят друг против друга. Это движение горных пород является основой тектоники плит.
Землетрясения и разломы
Землетрясения типично вызваны движением тел скалы вдоль разломов. Есть три типа разломов, где кластеры землетрясений. Нормальные ошибки, обратные ошибки и ошибки преобразования.
Нормальные неисправности
Нормальные разломы - это разломы, в которых два тектонических блока или массива скал тянутся друг от друга. Эти разломы встречаются в районах распространения, таких как рифтовые бассейны и в срединно-океанических хребтах, где тектонические плиты расходятся друг от друга. Эти недостатки также очевидны на других планетных телах, таких как Марс в регионе Вальес Маринерс.
Обратные ошибки
Обратные разломы возникают, когда два тектонических блока сталкиваются друг с другом. Это может привести к тому, что один блок будет смещен вверх и над другим блоком. Этот тип разлома часто встречается в зонах субдукции и в складках морщин на планетарных телах, таких как Меркурий, Луна и Марс, где охлаждение планеты вызвало сжатие коры. Обратный отказ, в результате, связан со сжатием.
Преобразование ошибок
Ошибки трансформации возникают, когда два тектонических блока движутся вбок относительно друг друга. Хорошо известным примером ошибки преобразования является ошибка Сан-Андреас в американском штате Калифорния.
Косые разломы
Косые разломы показывают как обратное / нормальное, так и трансформирующее движение соответствующих тектонических блоков. У большинства главных недостатков есть сегменты, которые показывают различную степень наклона.
Как неисправности приводят к землетрясениям
Поскольку тектонические блоки движутся вдоль разломов, они не движутся непрерывно. Когда блоки скользят друг против друга, они зацепляются за выступы вдоль стенок поверхности разлома, называемые неровностями. Как только они попадают в ловушку, давление на неровности возрастает, пока, наконец, неровности, соединяющие два скальных тела вместе, не сломаются или не расплавятся, в результате чего блоки снова скользят. Это разрушение неровностей и последующее скольжение блоков приводит к землетрясению.
Из-за характера землетрясений почти невозможно предсказать, когда произойдет землетрясение. Лучшее, что можно сделать в большинстве случаев, - это избегать строительства зданий, где вероятны землетрясения, например, вдоль разломов, и проектировать здания в районах, где землетрясения являются обычными, чтобы противостоять им..
шкала Рихтера
Шкала Рихтера - это шкала, используемая для расчета силы землетрясения. Величина землетрясения - это энергия, выделяемая во время события. Большинство землетрясений не превышают магнитуду 9. Очень редко будут землетрясения магнитудой 9+, которые являются одними из самых разрушительных землетрясений, которые произошли в истории Земли. Магнитуда землетрясения ограничена длиной соответствующего разлома. В настоящее время на Земле нет недостатков, достаточно больших, чтобы выдержать землетрясение силой 10 баллов..
Вулканы и землетрясения связаны с разрывом, который происходит в скале вблизи или на поверхности планетарного тела..
Оба являются также явлениями геологического происхождения, которые представляют серьезную опасность для людей. Извержения вулканов и землетрясения также трудно предсказать.
Хотя есть сходства между вулканами и землетрясениями, есть также существенные различия, которые включают следующее.
Вулканы образуются, когда магма выходит на поверхность и вызывает разрыв на поверхности, позволяющий образовать вентиль. Они классифицируются на основе многих факторов, включая, но не ограничиваясь ими, морфологию и масштаб извержения. Масштабы извержения контролируются составом магмы и количеством захваченного газа. Землетрясения обычно вызваны проскальзыванием горных тел по вине. Вулканы и землетрясения схожи в том, что оба они имеют геологическое происхождение и оба вызывают поверхностные явления. Оба они также представляют значительную опасность для людей. Они отличаются тем, что вулканы извергаются из-за процессов, которые происходят очень близко к поверхности Земли, в то время как землетрясения обычно вызваны возмущениями, которые часто возникают, по крайней мере, на сотни метров ниже поверхности планеты. Вулканы также являются особенностями, которые могут вызывать многочисленные связанные события, тогда как каждое землетрясение является просто геологическим событием. Кроме того, вулканы приводят к образованию новой породы, тогда как землетрясения приводят к сейсмическим волнам и сотрясению породы, но не к образованию новой породы. Кроме того, можно предсказать, что извержения вулканов произойдут в течение нескольких дней или недель, хотя точное время не может быть известно, а предсказания могут быть неверными, тогда как можно прогнозировать только вероятность землетрясения. Невозможно определить временные рамки для следующего землетрясения..