Вулкан — это место, где вещество из недр Земли выходит на поверхность. Звучит просто, но за этим стоит множество разных картин: от неторопливых огненных рек на Гавайях до взрывов, способных изменить очертания горы. Разница объясняется несколькими понятными причинами.
Откуда берётся магма
Вопреки распространённому представлению, под земной корой нет сплошного океана расплава. Мантия Земли твёрдая, хотя и способна очень медленно течь. Плавится она лишь местами и при особых условиях: когда горячее вещество поднимается и давление на него падает либо когда в него попадает вода, понижающая температуру плавления.
Расплав легче окружающих пород, поэтому он просачивается вверх и скапливается в магматических очагах на глубине в несколько километров. Пока расплав находится под землёй, его называют магмой; излившись на поверхность и потеряв часть газов, он становится лавой.
Где расположены вулканы
На карте вулканы выстраиваются в цепочки, и это не случайность. Земная оболочка разбита на плиты, которые медленно движутся, и большинство вулканов находится на их границах.
- Там, где плиты расходятся. Вдоль срединно-океанических хребтов магма заполняет трещину и наращивает новое дно. Исландия — редкий участок такого хребта, поднявшийся над водой.
- Там, где одна плита погружается под другую. Погружающаяся плита уносит с собой воду, та вызывает плавление мантии, и над этой зоной вырастает цепь вулканов. Так возникло Тихоокеанское огненное кольцо, к которому относятся Камчатка, Курилы, Япония, Анды.
- Над горячими точками. Иногда поток горячего вещества поднимается из глубины посреди плиты. Плита движется, а источник остаётся на месте, и получается цепочка островов, как Гавайские.
Тихие и взрывные
Характер извержения определяют два свойства магмы: вязкость и количество растворённых газов. Базальтовая магма горячая и текучая, газ уходит из неё свободно. Она образует лавовые потоки и пологие горы — щитовые вулканы. Таковы вулканы Гавайев.
Магма, богатая кремнезёмом, густая, как смола. Газ в ней заперт, давление растёт, и в какой-то момент происходит взрыв, сравнимый с тем, как вылетает пробка из взболтанной бутылки. Расплав разрывается на мельчайшие частицы — так рождается вулканический пепел, который на самом деле не продукт горения, а раздробленная порода и стекло. Чередование слоёв пепла и лавы строит высокие конусы — стратовулканы. К ним относятся Ключевская сопка на Камчатке, высочайший действующий вулкан Евразии, Фудзияма и Везувий.
Чем вулканы опасны
Лава, как ни странно, редко угрожает жизни: она течёт медленно, и от неё обычно успевают уйти. Опаснее другое. Пирокластические потоки — раскалённые лавины газа и пепла — несутся по склонам со скоростью автомобиля; именно такой поток погубил Помпеи и Геркуланум в 79 году. Грязевые потоки возникают, когда пепел смешивается с талой водой ледников или дождём. Пепел в воздухе опасен для самолётов и способен обрушивать крыши под своей тяжестью.
При этом вулканы не только разрушают. Продукты извержений со временем дают плодородные почвы, поэтому люди испокон веков селились у подножий. С вулканами связаны месторождения руд, горячие источники и геотермальная энергия, которой, например, обогревается значительная часть Исландии.
Как следят за вулканами
В отличие от землетрясений, извержения часто удаётся предвидеть, потому что поднимающаяся магма подаёт сигналы. Учёные наблюдают за несколькими признаками:
- рои слабых землетрясений под вулканом;
- вздутие склонов, которое фиксируют наземные приборы и спутники;
- изменение состава и количества газов;
- рост температуры грунта и источников.
Точный час извержения назвать трудно, но предупредить об опасности за дни или недели во многих случаях получается, и это уже спасло немало жизней.
Вулканы — видимое проявление того, что Земля внутри остаётся горячей и подвижной. Благодаря им формировались атмосфера и океаны, и та же сила продолжает менять планету на наших глазах.
