Вулкан (походить від лат. Vulcanus) – це геологічне утворення, яке характеризується наявністю вивідного отвору (жерла, кратера, кальдери) або тріщин, через які гаряча лава та вулканічні гази виливаються на поверхню з надр планети або колишній вилив магми. Вулкани можуть мати форму височини та складатися з ефузійних гірських порід.
Вулкани можуть утворюватися на земній корі та інших планетах, коли магма виходить на поверхню, при цьому виникаючи різні продукти вулканізму, які можуть спричинити формування пагорбів та гір.
Термін
Походження слова “вулкан” відбулося від імені давньоримського бога вогню, який називався Вулкан (лат. Vulcanus або лат. Volcanus). Його майстерня знаходилася на острові Вулькано в Італії.
Вулканологія – це галузь науки, яка спеціалізується на вивченні вулканів. Вченим, які проводять дослідження в галузі вулканології, називають вулканологами.
Похідні поняття:
- Грязьові вулкани – це явища, які, хоча вони називаються вулканами, відносяться до поствулканічних процесів.
- Асфальтові вулкани – це вулкани, які викидають нафтопродукти, такі як газ, нафту та смолу, внаслідок вивержень.
Вулканічна активність
Вулканізм проявляється найбільш інтенсивно в наступних геологічних умовах:
- На активних континентальних межах.
- У зонах серединно-океанічних хребтів.
- Над гарячими точками в областях підняття мантійного плюму.
Вулкани на Землі можна розділити на два типи:
- Активні вулкани (діючі) – які вивергалися впродовж останніх 10 тисяч років. Деякі з них можуть вважатися сплячими, але є ймовірність подальших вивержень.
- Неактивні вулкани (згаслі) – давні вулкани, які втратили свою активність.
На суші існує близько 900 активних вулканів, і їх кількість у морях та океанах постійно уточнюється. Період виверження вулкана може коливатися від кількох днів до мільйонів років.
Типи вулканічних споруд
Вулкани — це складні геологічні форми, які можна узагальнити у два основні типи: лінійні та центральні. Однак варто зазначити, що цей поділ є умовним, оскільки більшість вулканів пов’язані з лінійними тектонічними порушеннями, такими як розломи у земній корі.
Лінійні вулкани
Це вулкани тріщинного типу, які мають довгі канали, пов’язані з глибоким розколом кори. Вони відзначаються тріщинними виверженнями, де рідка базальтова магма виливається через такі тріщини і утворює великі лавові покриви. Вздовж цих тріщин також формуються пологі вали розсіювання, великі шлакові конуси та лавові поля. У разі, якщо магма має більше кислий склад, утворюються лінійні екструзивні вали та масиви. Під час вибухових вивержень можуть утворюватися довгі експлозивні рови.
Вулкани центрального типи
Вони мають центральний канал або жерло, що веде до поверхні від магматичного вогнища. Жерло закінчується розширенням, яке називається кратером, і цей кратер переміщується вгору з плином часу, протягом зростання вулканічної споруди. У вулканів центрального типу також можуть бути побічні або паразитичні кратери, розташовані на схилах і приурочені до кільцевих або радіальних тріщин. В кратерах таких вулканів іноді утворюються озера рідкої лави. Якщо магма в’язка, то утворюються куполи вичавлювання, які блокують жерло, подібно до “пробки”, і це може спричинити найсильніші вибухові виверження з руйнуванням лавової “пробки”.
Класифікація вулканів за формою
| Форма вулкана | Опис |
|---|---|
| Щитоподібні вулкани | Вулкани цього типу виникають завдяки багаторазовим викидам рідкої лави, зазвичай базальтової. Лава рівномірно розтікається, утворюючи широкий “щит” з пологими краями. Приклад: вулкан Мауна-Лоа на Гаваях. |
| Шлакові конуси | Вулкани цього типу складаються з великих фрагментів пористих шлаків, що нагромаджуються навколо кратера у формі конуса. Це найпоширеніший тип вулканів на суші, і вони зазвичай не вищі за кілька сотень метрів. Приклад: шлакові конуси вулкана Плоский Толбачик на Камчатці. |
| Стратовулкани | Стратовулкани періодично вивергають лаву та пірокластичну речовину. На їхньому конусі чергуються шари лави та пірокластів, і вони мають гострий, з увігнутими схилами конус. Приклади: Етна, Везувій, Фудзіяма. |
| Купольні вулкани | Купольні вулкани утворюються, коли гранітна магма не може стекти по схилах і застигає вгорі, утворюючи купол. Вони часто закупорюються “пробкою” та можуть призвести до сильних вибухів. Приклад: вулкан Сент-Хеленс на північному заході США. |
| Складні вулкани | Цей тип вулканів представляє собою комбінацію різних характеристик та форм. |
Вулканічні Виверження
Виверження вулканів є надзвичайними геологічними явищами, які часто призводять до стихійних катастроф. Цей процес може тривати від кількох годин до багатьох років.
Виверження означає процес підняття значної кількості розпеченої та гарячої вулканічної матерії з глибин Землі на її поверхню у формі газу, рідини та твердих частинок. Під час виверження утворюються вулканічні споруди, які зазвичай мають форму конуса з кратером на вершині. Якщо цей кратер просідає та обвалюється, то утворюється кальдера – велика улоговина з крутими стінами і рівним дном .
Оцінка сили виверження, відома як Вулканічний Вибуховий Індекс (VEI), проводиться за загальними характеристиками події та її впливом на атмосферу Землі. Ця шкала дозволяє класифікувати виверження відповідно до об’єму вулканічних продуктів та висоти колони попелу.
Різні типи вивержень можуть бути виділені в залежності від їхніх характеристик:
- Гавайський тип – характеризується викидами рідкої базальтової лави, яка часто утворює лавові озера та розливається на великі відстані.
- Стромболіанський тип – лава щільша і викидається з жерла під час частих вибухів. Це призводить до утворення конусів з попелом, вулканічними бомбами та лапіллі.
- Плініянський тип – характеризується потужними рідкісними вибухами, здатними викинути тефру на висоту до кількох десятків кілометрів.
- Пелейський тип – виверження, при яких утворюються екструзивні куполи та пірокластичні потоки, відомі також як “палячі хмари.”
- Газовий (фреатичний) тип – характеризується викидами газів та твердих порід, без видимої магми. Магма не спостерігається під час цих вивержень.
- Підводний тип – виверження, які відбуваються під водою та часто супроводжуються викидами пемзи.
За оцінками вулканологів, річні виверження виводять на поверхню Землі приблизно 9 квадрильйонів грамів вулканічних матеріалів, газів та пари. Це свідчить про значний вплив вулканічної діяльності на формування поверхні планети
Пост-вулканічні Явища
Після закінчення вивержень вулканів, коли активність вулкана припиняється назавжди або переходить у фазу спокою, на самому вулкані та його околицях відбуваються різні процеси, які виникають внаслідок остигання магматичного вогнища. Ці процеси відомі як пост-вулканічні явища, і до них відносяться:
- Фумароли – викиди гарячих газів та пари зі щілин та отворів на поверхні вулкана. Ці викиди часто супроводжуються викидами сірки та інших хімічних сполук.
- Терми – джерела гарячої води, які нагріваються підземними джерелами тепла. Ця гаряча вода може викидати земну поверхню та бути використана як природна термальна баня або для інших корисних цілей.
- Гейзери – гаряча вода, яка під час підземного нагрівання періодично викидається фонтанами вгору. Гейзери часто знаходяться в районах з вулканічною діяльністю та є джерелами туристичної привабливості.
- Грязьові вулкани – малими вулканічними утвореннями, через які на поверхню викидається рідкий бруд та гази зі земної кори. Ці грязьові вулкани набагато менше за розмірами, ніж звичайні вулкани, але вони можуть створювати вражаючі виверження, які нагадують мініатюрні версії звичайних вулканічних вибухів.
Під час вивержень вулканів іноді відбувається обвалення вулканічних споруд з утворенням кальдер – великої западини з крутими стінами та глибоким дном. Якщо під час виверження на поверхню виноситься не магма, а давні гірські породи, і газами переважно є водяна пара, утворок такого роду називається фреатичним виверженням.
Лава, яка піднялася до земної поверхні, не завжди виливається на поверхню. Вона може лише підняти верхні шари осадових порід та застигнути у вигляді компактного тіла, відомого як лакколіт. Це може призводити до формування системи невеликих гір. Наприклад, в Німеччині області Рен та Ейфель мають системи лакколітів. На останній також спостерігається інше поствулканічне явище у вигляді озер, які заповнюють кратери колишніх вулканів, яким не вдалося сформувати характерний вулканічний конус. Ці озера відомі як маари.
Гейзери зустрічаються в районах з вулканічною діяльністю, де гарячі породи розташовані близько до земної поверхні. У таких місцях підземні води нагріваються до температури кипіння, і періодично викидається фонтан гарячої води та пари. Один з найвідоміших гейзерів у світі – Гейзер Старого Вірші в Єллоустонському національному парку (США), який регулярно викидає струмінь води та пари на висоту 45 метрів.
Грязьові вулкани – це маленькі вулкани, через які на поверхню викидається не магма, а рідкий бруд та гази зі земної кори. Вони зазвичай менші за звичайні вулкани, але гази, які вони викидають, можуть бути запальними, створюючи вражаючі міні-виверження, подібні до тих, які спостерігаються на справжніх вулканах.
Останні виверження вулканів
У минулому столітті і на початку поточного вчені мали можливість спостерігати виверження на багатьох вулканах. Ось список останніх найбільших вивержень, зафіксованих до наших днів:
- 2023, 13 квітня – півострів Камчатка, вулкан Шивелуч.
- 2021, 25 грудня – острів Ла-Пальма, вулкан Кумбре-В’єха.
- 2011, 12 червня – Еритрея, вулкан Набро.
- 2011, 5 червня – Чилі, вулкан Пуеуе.
- 2011, 21 травня – Ісландія, вулкан Грімсвєтн.
- 2011, 3 січня – східне узбережжя Сицилії, вулкан Етна.
- 2010, 26 жовтня – Індонезія, острів Ява, вулкан Мерапі.
- 2010, 21 березня – Ісландія, вулкан Ейяф’ядлайєкюдль.
- 2000, 15 грудня – Мексика, вулкан Попокатепетль.
- 2000, 14 березня – Росія, Камчатка, вулкан Безіменний.
- 1997, 30 червня – Мексика, вулкан Попокатепетль.
- 1991, 10-15 червня – Філіппіни, острів Лусон, вулкан Пінатубо.
- 1985, 14-16 листопада – Колумбія, вулкан Руїс.
- 1982, 29 березня – Мексика, вулкан Ель-Чічон.
- 1980, 18 травня – США, штат Вашингтон, вулкан Сент-Хеленс.
- 1959, 12 серпня – США, Кілауеа-Ікі.
- 1956, 30 березня; 2000, 14 березня; 2013, 13 грудня – СРСР, півострів Камчатка, вулкан Безіменний.
- 1951, 21 січня – Нова Гвінея, вулкан Ламінгтон.
- 1944, червень – Мексика, вулкан Парікутін.
- 1944, березень – Італія, вулкан Везувій.
- 1931, 13-28 грудня – Індонезія, острів Ява, вулкан Мерапі.
- 1911, 30 січня – Філіппіни, вулкан Тааль.
- 1902, 24 жовтня – Гватемала, вулкан Санта-Марія.
- 1902, 8 травня – острів Мартініка, вулкан Монтань-Пеле.
- 1669 – Етна, вулкан на о. Сицилія в Італії.
Ці виверження надали вченим цінні дані для вивчення вулканічних процесів і загрози, яку вони можуть становити для людей і природи.
Найвищі вулкани Землі
| Назва вулкана | Розташування | Висота, м (фут) | Регіон |
|---|---|---|---|
| Охос-дель-Саладо | Чилійські Анди | 6887 (22,595) | Південна Америка |
| Льюльяйльяко | Чилійські Анди | 6723 (22,067) | Південна Америка |
| Сан-Педро | Центральні Анди | 6159 (20,207) | Південна Америка |
| Котопахи | Екваторіальні Анди | 5911 (19,390) | Південна Америка |
| Кіліманджаро | Плоскогір’я Масаї | 5895 (19,341) | Африка |
| Місті | Центральні Анди (південь Перу) | 5821 (19,094) | Південна Америка |
| Орісаба | Мексиканське нагір’я | 5700 (18,701) | Північна та Центральна Америка |
| Ельбрус | Великий Кавказ | 5642 (18,510) | Європа |
| Попокатепетль | Мексиканське нагір’я | 5455 (17,894) | Північна та Центральна Америка |
| Сангай | Екваторіальні Анди | 5230 (17,159) | Південна Америка |
| Толіма | Північно-Західні Анди | 5215 (17,110) | Південна Америка |
| Ключівська Сопка | п-ів Камчатка | 4850 (15,912) | Азія |
| Рейнір | Кордильєри | 4392 (14,409) | Північна та Центральна Америка |
| Тахумулько | Центральна Америка | 4217 (13,839) | Північна та Центральна Америка |
| Мауна-Лоа | о. Гаваї | 4169 (13,678) | Океанія |
| Камерун | Масив Камерун | 4100 (13,451) | Африка |
| Ерджіяс | Анатолійське плоскогір’я | 3916 (12,848) | Азія |
| Керінчі | о. Суматра | 3805 (12,483) | Азія |
| Еребус | о. Роса | 3794 (12,448) | Антарктида |
| Фудзіяма | о. Хонсю | 3776 (12,389) | Азія |
| Тейде | Канарські о-ви | 3718 (12,198) | Африка |
| Семеру | о. Ява | 3676 (12,057) | Азія |
| Ічинська Сопка | п-ів Камчатка | 3621 (11,883) | Азія |
| Кроноцька Сопка | п-ів Камчатка | 3528 (11,575) | Азія |
| Корякська Сопка | п-ів Камчатка | 3456 (11,339) | Азія |
| Етна | о. Сицилія | 3340 (10,958) | Європа |
| Шивелуч | п-ів Камчатка | 3283 (10,771) | Азія |
| Лассен-Пік | Кордильєри | 3187 (10,456) | Північна та Центральна Америка |
| Льяйма | Південні Анди | 3060 (10,039) | Південна Америка |
| Апо | о. Мінданао | 2954 (9,692) | Азія |
| Руапеху | Нова Зеландія | 2796 (9,171) | Австралія Океанія |
| Пектусан | Корейський півострів | 2750 (9,022) | Азія |
| Авачинська Сопка | п-ів Камчатка | 2741 (8,993) | Азія |
| Алаїд | Курильські о-ви | 2339 (7,674) | Азія |
| Катмай | п-ів Аляска | 2047 (6,716) | Північна та Центральна Америка |
| Тетя | Курильські о-ви | 1819 (5,968) | Азія |
| Халеакала | о. Мауї | 1750 (5,741) | Океанія |
| Гекла | о. Ісландія | 1491 (4,892) | Європа |
| Монтань-Пеле | о. Мартініка | 1397 (4,583) | Північна та Центральна Америка |
| Везувій | Апеннінський півострів | 1277 (4,190) | Європа |
| Кілауеа | о. Гаваї | 1247 (4,091) | Океанія |
| Стромболі | Ліпарські острови | 926 (3,038) | Європа |
| Кракатау | Зондська протока | 813 (2,667) | Азія |
| Тааль | Філіппіни | 311 (1,020) | Південно-Східна Азія |
Цей список найвищих активних вулканів постійно поповнюється, оскільки вчені продовжують досліджувати це питання.