Tulivuori

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 22. syyskuuta 2022 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 3 muokkausta .

Tulivuori ( lat.  Vulcanus ) - effusiivinen geologinen muodostuma, jossa on poistoaukko (poistoaukko, kraatteri , kaldera ) tai halkeamia, joista kuumaa laavaa ja vulkaanisia kaasuja tulee pintaan planeetan suolistosta tai ovat tulleet aikaisemmin. Effusiivisista kivistä koostuva ylänkö [1] .

Tulivuoria esiintyy maankuorella ja muilla planeetoilla , joissa magma nousee pintaan vapauttaen erilaisia ​​vulkaanisia tuotteita, jotka muodostavat kukkuloita ja vuoria .

Termi

Sana "tulivuori" tulee antiikin roomalaisen tulijumalan Vulcanin nimestä ( lat . Vulcanus tai  lat . Volcanus [ 2 ] ) . Hänen työpajansa oli Vulcanon saarella (Italia).   

Vulkanologia  on tiede, joka tutkii tulivuoria. Vulkanologi  on tiedemies, joka tutkii tulivuoria.

Johdetut käsitteet:

Vulkaaninen toiminta

Voimakkain vulkanismi ilmenee seuraavissa geologisissa olosuhteissa:

Maan tulivuoret jaetaan kahteen tyyppiin:

Maalla on noin 900 aktiivista tulivuoria (katso alla oleva luettelo suurimmista tulivuorista), merissä ja valtamerissä niiden lukumäärää tarkennetaan.

Tulivuorenpurkaus voi kestää useista päivistä useisiin miljooniin vuosiin.

Muilla planeetoilla

Astrofyysikot uskovat historiallisessa mielessä, että vulkaaninen toiminta, joka puolestaan ​​johtuu muiden taivaankappaleiden vuorovesivaikutuksista , voi edistää elämän syntymistä . Erityisesti tulivuoret vaikuttivat maapallon ilmakehän ja hydrosfäärin muodostumiseen vapauttaen huomattavan määrän hiilidioksidia ja vesihöyryä . Joten esimerkiksi vuonna 1963, vedenalaisen tulivuoren purkauksen seurauksena , Islannin eteläpuolelle ilmestyi Surtseyn saari , joka on tällä hetkellä tieteellisen tutkimuksen paikka elämän alkuperän havainnoimiseksi.

Tiedemiehet huomauttavat myös, että liian aktiivinen vulkanismi, kuten Jupiterin kuussa Io , voi tehdä planeetan pinnasta asumiskelvottomaksi. Samaan aikaan liian vähäinen tektoninen aktiivisuus johtaa hiilidioksidin katoamiseen ja planeetan steriloitumiseen. "Nämä kaksi tapausta edustavat planeettojen mahdollisia asuttavuuden rajoja ja ovat olemassa pienmassaisten pääsarjan tähtijärjestelmien perinteisten elämävyöhykkeiden parametrien rinnalla " [3] .

Tulivuoren rakennustyypit

Yleisesti ottaen tulivuoret jaetaan lineaarisiin ja keskimmäisiin , mutta tämä jako on ehdollinen, koska useimmat tulivuoret rajoittuvat lineaarisiin tektonisiin häiriöihin ( virheisiin ) maankuoressa .

Keskityypin tulivuorten muodot riippuvat magman koostumuksesta ja viskositeetista. Kuumat ja helposti liikkuvat basalttimagmat luovat laajoja ja litteitä kilpitulivuoria ( Mauna Loa , Mauna Kea , Kilauea ). Jos tulivuori purkautuu ajoittain joko laavaa tai pyroklastista materiaalia , syntyy kartiomainen kerrosrakenne, stratovolcano. Tällaisen tulivuoren rinteet ovat yleensä peitetty syvillä säteittäisillä rotkoilla  - barrancoilla. Keskityyppiset tulivuoret voivat olla puhtaasti laavaa tai muodostua vain vulkaanisista tuotteista - tulivuoren kuonasta, tuffeista jne. - tai olla sekoitettuja - stratovolkaaneja.

On myös monogeenisiä ja polygeenisiä tulivuoria. Ensimmäinen syntyi yhden purkauksen seurauksena, toinen - useiden purkausten seurauksena. Koostumukseltaan viskoosi, hapan, matalan lämpötilan magma, joka puristuu ulos tuuletusaukosta, muodostaa pursottavia kupuja ( Montagne-Pele neula , 1902 ).

Keskityypin tulivuoreihin liittyviä negatiivisia maamuotoja edustavat kalderat  - suuret pyöristetyt vauriot, joiden halkaisija on useita kilometrejä. Kalderoiden lisäksi on olemassa myös suuria negatiivisia pinnanmuotoja , jotka liittyvät purkautuneen vulkaanisen materiaalin painon vaikutuksesta tapahtuvaan taipumiseen ja magmakammion purkamisen aikana syntyneeseen painevajeeseen syvyydessä. Tällaisia ​​rakenteita kutsutaan vulkanotektonisiksi painumiksi . Tulivuoren tektoniset painaumat ovat hyvin yleisiä, ja niihin liittyy usein paksujen ignimbriittien muodostumista  - vulkaanisia happamia kiviä, joilla on eri syntyperä . Ne ovat laavaa tai muodostettu paistetuista tai hitsatuista tuffeista. Niille on ominaista vulkaanisen lasin, hohkakiveen, laavan linssimäiset erottelut, joita kutsutaan fiammeksi , ja pohjamassan tuffi- tai tof -mainen rakenne . Pääsääntöisesti suuret määrät ignimbriittejä liittyvät mataliin magmakammioihin, jotka muodostuvat isäntäkivien sulamisen ja korvaamisen seurauksena.

Luokittelu lomakkeen mukaan

Tulivuoren muoto riippuu sen purkaman laavan koostumuksesta; Viittä tyyppiä tulivuoria pidetään yleensä [4] :

Tulivuorenpurkaus

Tulivuorenpurkaukset ovat geologisia hätätilanteita , jotka johtavat usein luonnonkatastrofeihin . Purkausprosessi voi kestää useista tunteista useisiin vuosiin.

Purkauksella tarkoitetaan prosessia, jossa huomattava määrä hehkuvia ja kuumia tulivuoren tuotteita tulee syvyydestä pintaan kaasumaisessa, nestemäisessä ja kiinteässä tilassa. Purkauksien aikana muodostuu tulivuoren rakenteita - tyypillinen korkeusmuoto, joka rajoittuu kanaviin ja halkeamiin, joiden kautta purkaustuotteet tulevat pinnalle magmakammioista. Yleensä niillä on kartiomainen muoto, jossa on syvennys - kraatteri yläosassa. Jos se vajoaa ja romahtaa, muodostuu kaldera  - laaja, pyöreä altaan, jossa on jyrkät seinät ja suhteellisen tasainen pohja [6] .

Yleisesti hyväksytty arvio purkauksen voimakkuudesta tai sen räjähtävyydestä, ottamatta huomioon tulivuoren yksilöllisiä ominaisuuksia, tehdään vulkaanisen räjähdysindeksin (VEI) asteikolla . Amerikkalaiset tutkijat K. Newhall (CA Newhall) ja S. Self (S. Self) ehdottivat sitä vuonna 1982, mikä mahdollistaa yleisen arvion purkauksesta sen vaikutuksen kannalta maapallon ilmakehään. Tulivuorenpurkauksen voimakkuuden indikaattori sen tilavuudesta ja sijainnista riippumatta VEI-asteikolla on purkautuneiden tuotteiden tilavuus - tefra ja tuhkapatsaan - purkautuva pylväs [6] .

Eri luokitteluista erottuvat yleiset purkaukset:

Vulkanologien mukaan maan pinnalle tuodaan vuosittain noin grammaa magmaa, vulkaanista tuhkaa, kaasuja ja erilaisia ​​höyryjä. Olettaen, että Maan tulivuoren intensiteetti koko geologisen historiansa ajan oli sama, 5 miljardin vuoden aikana sen pinnalle tuotiin noin grammaa vulkaanisia materiaaleja, joiden tiheys oli noin 34 kilometriä. Siten nykyaikainen maankuori on seurausta ylemmän vaipan aineen pitkäaikaisesta prosessoinnista sään, uudelleensaostumisen ja kivien hapettumisen kautta ilmakehän ja maapallon hydrosfäärin vaikutuksesta sekä kivien muuttamisesta maapallon ilmakehän vaikutuksesta. eliöiden elintärkeä toiminta [7] .

Tulivuoren jälkeiset ilmiöt

Purkauksien jälkeen, kun tulivuoren toiminta joko lakkaa lopullisesti tai se "torkkuu" tuhansia vuosia, magmakammion jäähtymiseen liittyvät prosessit, joita kutsutaan jälkivulkaanisiksi prosesseiksi, jatkuvat itse tulivuoressa ja sen ympäristössä . Nämä sisältävät:

Purkausten aikana vulkaanisen rakenteen romahtaminen tapahtuu joskus kalderan muodostumisen yhteydessä  - suuri painauma, jonka halkaisija on jopa 16 km ja syvyys jopa 1000 m . Kun magma nousee , ulkoinen paine heikkenee, siihen liittyvät kaasut ja nestemäiset tuotteet purkautuvat pintaan ja tulivuori purkautuu. Jos pintaan ei tuoda magmaa, vaan muinaisia ​​kiviä ja pohjaveden lämmittämisen aikana muodostunut vesihöyry vallitsee kaasujen joukossa, niin tällaista purkausta kutsutaan phreaattiseksi .

Laava, joka on noussut maan pinnalle, ei aina tule ulos tälle pinnalle. Se vain nostaa sedimenttikivikerroksia ja jähmettyy tiiviiksi kappaleeksi ( lakkoliitti ) muodostaen omituisen matalien vuorten järjestelmän. Saksassa tällaisia ​​järjestelmiä ovat Rhönin ja Eifelin alueet . Jälkimmäisessä havaitaan toinen jälkivulkaaninen ilmiö järvien muodossa, jotka täyttävät entisten tulivuorten kraatterit, jotka eivät muodostaneet ominaista tulivuoren kartiota (ns. maarit ).

Geysireitä löytyy vulkaanisen toiminnan alueilla, joissa kuumat kivet sijaitsevat lähellä maan pintaa. Tällaisissa paikoissa pohjavesi lämmitetään kiehumispisteeseen, ja kuuman veden ja höyryn suihkulähde heitetään ajoittain ilmaan. Uudessa-Seelannissa ja Islannissa sähköntuotantoon käytetään geysiriä ja kuumia lähteitä. Yksi maailman tunnetuimmista geysiristä on Yellowstonen kansallispuistossa (USA) sijaitseva Old Faithful Geyser, joka ampuu vesi- ja höyryvirran 70 minuutin välein 45 metrin korkeuteen .

Mutatulivuoret ovat pieniä tulivuoria, joiden kautta pintaan ei tule magmaa, vaan nestemäistä mutaa ja kaasuja maankuoresta. Mutatulivuoret ovat paljon pienempiä kuin tavalliset tulivuoret. Muta tulee pintaan yleensä kylmänä, mutta mutatulivuoren purkamat kaasut sisältävät usein metaania ja voivat syttyä purkauksen aikana luoden kuvan, joka muistuttaa tavallisen tulivuoren miniatyyripurkausta.

Venäjällä mutavulkaanit ovat yleisiä Tamanin niemimaalla ; niitä löytyy myös Krimin niemimaalta , Siperiasta , Kaspianmeren läheisyydestä , Baikalista ja Kamtšatkasta . Euraasian alueella mutatulivuoria löytyy usein Azerbaidžanista , Georgiasta , Islannista , Turkmenistanista ja Indonesiasta .

Lämmönlähteet

Yksi vulkaanisen toiminnan ilmentymisen ratkaisemattomista ongelmista on basalttikerroksen tai vaipan paikalliseen sulamiseen tarvittavan lämmönlähteen määrittäminen. Tällaisen sulamisen on oltava erittäin paikallista, koska seismisten aaltojen kulku osoittaa, että kuori ja ylävaippa ovat yleensä kiinteässä tilassa. Lisäksi lämpöenergian on oltava riittävä sulattamaan valtavia määriä kiinteää materiaalia. Esimerkiksi Yhdysvalloissa Columbia- joen valuma-alueella ( Washingtonin ja Oregonin osavaltiot ) basalttien tilavuus on yli 820 tuhatta km³; samoja suuria basalttikerroksia löytyy Argentiinasta ( Patagonia ), Intiasta ( Decan Plateau ) ja Etelä-Afrikasta ( Great Karoo Upland ). Tällä hetkellä on olemassa kolme hypoteesia . Jotkut geologit uskovat, että sulaminen johtuu paikallisista korkeista radioaktiivisten alkuaineiden pitoisuuksista, mutta tällaiset pitoisuudet luonnossa vaikuttavat epätodennäköisiltä; toiset viittaavat siihen, että tektonisiin häiriöihin siirtymien ja vikojen muodossa liittyy lämpöenergian vapautumista. On olemassa toinenkin näkökulma, jonka mukaan ylävaippa on korkean paineen olosuhteissa kiinteässä tilassa ja kun paine laskee halkeilun vuoksi, tapahtuu ns. faasimuutos - kivivaipan kiinteät kivet sulavat ja nestemäinen laava virtaa halkeamista maan pinnalle.

Maan ulkopuoliset tulivuoret

Tulivuoria ei ole vain maan päällä , vaan myös muilla planeetoilla ja niiden satelliiteilla. Aurinkokunnan ensimmäinen korkein vuori on 21,2 km korkea Marsin tulivuori Olympus .

Jupiterin kuu Io on aurinkokunnan vulkaanisin aktiivisuus . Ion tulivuorten purkamien ainespilarien pituus saavuttaa 330 km :n korkeuden ja 700 km :n säteen ( Tvashtar Patera ), laavavirtaukset - 330 km pitkät ( Amirani- ja Masubi- tulivuoret ).

Joillakin planeettojen satelliiteilla ( Enceladus ja Triton ) alhaisissa lämpötiloissa purkautunut "magma" ei koostu sulaista kivistä, vaan vedestä ja kevyistä aineista. Tämän tyyppisiä purkauksia ei voida katsoa johtuvan tavallisesta tulivuoresta, joten tätä ilmiötä kutsutaan kryovulkanismiksi .

Viimeaikaiset purkaukset

Tutkijat ovat havainneet purkauksia 560 tulivuoressa [8] . Viimeiset suurimmat niistä on esitetty luettelossa:

Maan korkeimmat tulivuoret

Suurimmat tulivuoren toiminnan alueet ovat Etelä-Amerikka , Keski-Amerikka , Jaava , Melanesia , Japanin saaret , Kuriilisaaret , Kamtšatka , USA :n luoteisosa , Alaska , Havaijin saaret , Aleuttien saaret , Islanti jne.

Luettelo korkeimmista aktiivisista tulivuorista
Tulivuoren nimi Sijainti Korkeus, m Alue
Ojos del Salado Chilen Andit 6887 Etelä-Amerikka
Llullaillaco Chilen Andit 6723 Etelä-Amerikka
San Pedro Keski-Antit 6159 Etelä-Amerikka
Cotopaxi Päiväntasaajan Andit 5911 Etelä-Amerikka
kilimanjaro Masai-tasango 5895 Afrikka
sumuinen Keski-Antit (Etelä- Peru ) 5821 Etelä-Amerikka
Orizaba Meksikon ylängöt 5700 Pohjois- ja Keski-Amerikassa
Elbrus Suur-Kaukasus 5642 Eurooppa [12]
popocatepetl Meksikon ylängöt 5455 Pohjois- ja Keski-Amerikassa
Sangay Päiväntasaajan Andit 5230 Etelä-Amerikka
Tolima Luoteis-Antit 5215 Etelä-Amerikka
Klyuchevskaya Sopka Kamtšatkan niemimaa 4850 Aasia
Rainier Cordillera 4392 Pohjois- ja Keski-Amerikassa
Tahumulco Keski-Amerikka 4217 Pohjois- ja Keski-Amerikassa
mauna loa noin. Havaiji 4169 Oseania
Kamerun Kamerunin massiivi 4100 Afrikka
Erciyes Anatolian tasangolla 3916 Aasia
Kerinci noin. Sumatra 3805 Aasia
Erebus noin. Ross 3794 Antarktis
Fujiyama noin. Honshu 3776 Aasia
Teide Kanarian saaret 3718 Afrikka
Seitsemän noin. Java 3676 Aasia
Ichinskaja Sopka Kamtšatkan niemimaa 3621 Aasia
Kronotskaja Sopka Kamtšatkan niemimaa 3528 Aasia
Koryakskaya Sopka Kamtšatkan niemimaa 3456 Aasia
Etna noin. Sisilia 3340 Euroopassa
Shiveluch Kamtšatkan niemimaa 3283 Aasia
Lassenin huippu Cordillera 3187 Pohjois- ja Keski-Amerikassa
Liaima Eteläiset Andit 3060 Etelä-Amerikka
apo noin. Mindanao 2954 Aasia
Ruapehu Uusi Seelanti 2796 Australia Oseania
paektusan Korean niemimaa 2750 Aasia
Avachinskaya Sopka Kamtšatkan niemimaa 2741 Aasia
Alaid Kuriilisaaret 2339 Aasia
Katmai Alaskan niemimaa 2047 Pohjois- ja Keski-Amerikassa
tyatya Kuriilisaaret 1819 Aasia
Haleakala noin. Maui 1750 Oseania
Hekla noin. Islanti 1491 Euroopassa
Montagne Pele noin. Martinique 1397 Pohjois- ja Keski-Amerikassa
Vesuvius Apenniinien niemimaa 1277 Euroopassa
Kilauea noin. Havaiji 1247 Oseania
Stromboli Liparisaaret 926 Euroopassa
Krakatoa Sundan salmi 813 Aasia
Taal Filippiinit 311 Kaakkois-Aasia

Luetteloa maapallon historian suurimmista purkauksista päivitetään jatkuvasti asiaa tutkittaessa [13] .

Kulttuurissa

Merkitys taloudelle

Fumarolikaasut ja vulkaaninen magma sisältävät suuria määriä reniumia , indiumia , vismuttia ja muita harvinaisia ​​alkuaineita. On olemassa hankkeita, joissa käytetään fumarolikaasuja ja vulkaanista magmaa harvinaisten alkuaineiden erottamiseksi niistä [14] [15] [16] [17] .

Niin kutsuttu roomalainen betoni (opus caementicium) on valmistettu vulkaanisista tuotteista, jotka ovat kuuluisia kestävyydestään [18] [19] .

Katso myös

Muistiinpanot

  1. ↑ Tulivuori // Geologinen sanakirja. - T. 1. - Pietari. : VSEGEI , 2017. - S. 181.
  2. ↑ Tulivuori / E. M. Shtaerman  // Maailman kansojen myytit  : Encyclopedia. 2 osassa / ch. toim. S. A. Tokarev . - 2. painos - M  .: Neuvostoliiton tietosanakirja , 1987. - T. 1: A-K. - S. 253.
  3. ↑ "Vulkaanit on otettava huomioon, kun etsitään asumiskelpoisia planeettoja", artikkeli 17.6.2009 virallisella verkkosivustolla . Arkistokopio 8.6.2011 Venäjän tiedeakatemian Wayback Machinessa
  4. ↑ Auf dem Campe, 2013 , s. 52.
  5. ↑ Auf dem Campe, 2013 , s. viisikymmentä.
  6. ↑ 1 2 Luonnonkatastrofit: tulivuoret - Batyr Karryev - Ridero . ridero.ru Haettu 8. joulukuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 14. elokuuta 2019.
  7. ↑ O. V. Bogdankevich - Luentoja ekologiasta. — M.: FIZMATLIT, 2002, s. 77.
  8. ↑ Mitä tiedämme tulivuorista . "postnauka.ru". Haettu 16. elokuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 2. helmikuuta 2017.
  9. ↑ Voimakkaimmat tulivuorenpurkaukset 1900-luvulla . Haettu 18. lokakuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 22. toukokuuta 2009.
  10. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1900-luvun voimakkaimmat tulivuorenpurkaukset . Haettu 18. lokakuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 24. toukokuuta 2009.
  11. ↑ Kamtšatkan tulivuoret (pääsemätön linkki) . kamchatka.org.ru. Haettu 1. huhtikuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 22. toukokuuta 2018. 
  12. ↑ Muiden lähteiden mukaan - Aasia (katso Euroopan ja Aasian välinen raja ).
  13. ↑ "Maan suurimpien räjähdyspurkauksien koko ja taajuus" . Haettu 25. heinäkuuta 2017. Arkistoitu alkuperäisestä 25. heinäkuuta 2017.
  14. ↑ Aprodov V. A. Tulivuoret. - M .: Ajatus, 1982. - 361 s.
  15. ↑ Sinegribov V.A. Alamaailman lahjat // Kemia ja elämä . - 2002. - Nro 8 .
  16. ↑ Kremenetsky A. Kasvi tulivuorella  // Tiede ja elämä . - 2000. - Nro 11 .
  17. ↑ Vladimir Bodyakin. Tulivuoret rikastavat Venäjää // Tekniikka nuorille . - 2017. - Nro 7-8 . - S. 10-13 .
  18. ↑ V. A. Kochetov - roomalainen betoni.
  19. ↑ Marie D. Jackson, Sean R. Mulcahy, Heng Chen, Yao Li, Qinfei Li, Piergiulio Cappelletti, Hans-Rudolf Wenk - Phillipsite- ja Al-tobermorite-mineraalisementit, jotka on tuotettu matalan lämpötilan vesi-kivireaktioilla roomalaisessa meribetonissa.

Kirjallisuus

Linkit

  Siirry Wikidata-kohteeseen  Sanakirjat ja tietosanakirjat