Вулкани

[Hatshepsut]

Вулкани


Димящ вулкан в Аляска

https://bg.wikipedia.org/wiki/Вулкан

Вулканът е геоложка формация, цепнатина на повърхността на земната кора или на друга планета, която позволява изтичане на лава, вулканична пепел и газове от магмената камера под повърхността. Най-често на Земята вулканите се наблюдават в близост до границите на 17-те тектонски плочи. Изключение правят вулканите, които се наблюдават в така наречените ,,горещи точки", например Хаваи.

Много древни вярвания приписват вулканичните изригвания на свръхестествени сили, като действията на богове или полубогове. За древните гърци например, ,,капризната" мощност на вулканите може да се обясни само като действия на боговете. Немският астроном Йохан Кеплер вярва, че са отвори за сълзите на Земята. Една от ранните полунаучни идеи е предложена от йезуита Афанасий Кирхер (1602 – 1680), който става свидетел на изригванията на вулканите Етна и Стромболи. Той посещава кратера на Везувий и публикува своите виждания за Земята с централен огън свързан с много други, причинени от изгарянето на сяра, катран и въглища.

Изригванията на вулкани могат да създадат много опасности, не само в непосредствена близост до изригването. Една такава опасност е, че вулканичната пепел може да бъде заплаха за въздухоплавателните средства, по-специално тези с реактивни двигатели, където частици пепел могат да се разтопят от високата температура и след това да се прикрепят към лопатките на турбината като променят формата им и доведат до нарушаване на тяхното функциониране. Големите изригвания могат да повлияят на температурата, когато пепел и капчици сярна киселина закрият слънцето и охладят по-ниската атмосфера на Земята (или тропосферата). Те също така поглъщат топлината, излъчвана от земята, като по този начин затоплят горните слоеве на атмосферата (или стратосферата). В исторически план, така наречените вулканични зими причиняват катастрофален глад.

На Земята има около 1500 активни вулкана с около 60 изригвания средно на година. Подводните вулкани са много повече.

Вулканите могат да се класифицират по местонахождение, активност и форма.

Етимология

Наименованието ,,вулкан" (Volcano) произлиза от името на вулкана Волкано на Еолийските острови в Италия, който от своя страна е кръстен на Вулкан, богът на огъня в римската митология. Науката, занимаваща се с изследването на вулканите, се нарича вулканология.

Схема на устройството на вулкан: 1 – голяма магмена камера; 2 – твърда земя; 3 – канал; 4 – основа; 5 – сил (пластова интрузия); 6 – разклонен канал; 7 – слоеве пепел, нанесени от вулкана; 8 – склон; 9 – Слоеве лава, нанесени от вулкана; 10 – гърло; 11 – паразитен конус; 12 – поток лава; 13 – устие; 14 – кратер; 15 – облак пепел

Видове вулкани по активност

Най-общо вулканите се характеризират като активни, спящи или загаснали. Учудващо е, че отсъства консенсус сред вулканолозите относно дефиницията на ,,активен" вулкан. Животът на един вулкан може да варира от няколко месеца до няколко милиона години. Това прави до голяма степен безсмислена дефиницията ,,активен" спрямо дължината на човешкия живот и дори спрямо живота на цивилизациите. Например, много от вулканите на Земята са изригвали поне веднъж през последните няколко хиляди години, но не показват никакви признаци на активност. Имайки предвид продължителността на живот на такива вулкани, те са активни, но спрямо продължителността на човешкия живот те са спящи. Положението се усложнява и от факта, че има вулкани, които се активизират, но не изригват.

Спящите вулкани са тези, които не са активни (както е дефинирано по-горе), но могат да се активизират или изригнат отново.

Загаснали са тези вулкани, за които се счита, че е малко вероятно да изригнат отново. Дали един вулкан е наистина загаснал, е изключително трудно за определяне. Калдерите на вулканите имат продължителност на живот, която понякога достига милиони години. Често ако калдерата не е била източник на изригване през последните няколко десетки хиляди години, то е много по-вероятно тя да бъде счетена за спяща, отколкото за загаснала.

Много учени считат един вулкан за активен, ако той изригва или показва знаци на нестабилност и по-сериозна активност като земетръсна активност и значително отделяне на нови газове. Много учени също считат вулкана за активен, ако той е изригвал в историческо време, т.е. времето, за което съществуват някакви писмени сведения. Важно е да се отбележи, че дължината на историческото време е различна за различните райони на света: в района на Средиземноморието има исторически източници от преди 3000 години, докато на Хаваите този период е само малко над 200 години.

Вулканичната активност често е съпровождана от земетресения, появата на горещи извори, гейзери и други форми на хидротермална активност.

Видове вулкани по форма

Представата за вулкан най-често се свързва с конична планина, изпускаща лава и отровни газове от кратер, намиращ се на върха ѝ. Това описание обаче обхваща само един вид вулкани, а характеристиките им като цяло са доста по-разнообразни. Структурата и поведението на вулканите зависят от множество фактори. Някои вулкани имат назъбени върхове, оформени като куполи от лава, други се вписват в пейзажа като масивни плата. Изходни отвори, които изпускат вулканичен материал (пепел и лава, както се нарича магмата, след като достигне земната повърхност) и газове (предимно пара и магмени газове) могат да бъдат открити навсякъде по вулканичното образувание.

Други типове вулкани са криовулканите (или ледени вулкани), които се срещат на някои от луните на Юпитер, Сатурн и Нептун, както и калните вулкани, които често не се свързват с магмената активност. Температурите на калните вулкани обикновено са значително по-ниски от тези на магмените, освен ако калният вулкан не е всъщност изход на магмен вулкан.

Щитовидни вулкани

Щитовиден вулкан в Австралия

Щитовидните вулкани носят това име благодарение на разлятата си форма, големия си размер и нисък профил, наподобяващ щит на войн, който лежи на земята. Техните склонове не превишават осем градуса. Те са образувани изцяло от потоци течна лава с ниско вътрешно съпротивление, която може да се придвижи във всички посоки, на голямо разстояние от кратера. Този тип вулкани обикновено не експлодират катастрофално. Хавайската вулканична верига е серия от щитовидни конуси. Разпространени са и в Исландия.

В горната си част имат вулканичен кратер или калдера, който има вид на широка чиния със стръмни, често терасовидни стени. Формата на щитовидните вулкани е характерна за вулкани, които изригват базалтови сплави.

Лавови куполи

Калдерата на вулкана Mount Kaguyak в Аляска, заета от езеро и лавов купол в дясната му част

Куполите от лава се изграждат чрез бавно изригване на гъста, лепкава, бавно бликаща лава с високо вътрешно съпротивление. Понякога те се образуват в кратера на предишно вулканично изригване, но също така по склоновете, далече от кратера. Подобно на стратовулканите, те могат да предизвикват яростни експлозивни изригвания, но тяхната лава не тече надалеч от първоначалното устие. Лавовите куполи се характеризират с голямо разнообразие от текстури, зависещи в най-голяма степен от състава на лавата, която формира куполите и е с висок вискозитет, тя може да съдържа много широка гама от скали – от базалт до риолит. Формата и размерите им варират значително, но обикновено са стръмни и дебели. Срещат се във вулканичните региони по целия свят.

Пепелни конуси

Вулканичните конуси или куполите от пепел са резултат от изригвания, които бълват предимно малки парченца сгурия и пирокластика (и двете наподобяват пепел, от където идва и наименованието на типа вулкан)[3], които се натрупват около кратера. Обикновено изригванията са кратки и създават конусообразни хълмове с височина между 30 и 400 m. Повечето пепелни конуси изригват само веднъж. Образуват се под формата на паразитни конуси на по-големите вулкани или самостоятелно. Парикутин в Мексико и Кратерът Сънсет в Аризона са примери за пепелни конуси. Каха дел Рио в Ню Мексико е вулканично поле с над 60 конуса. Наклонът на склоновете им е 30 – 40°.

Стратовулкани

Стратовулкан Коно де Арита, Салта (Аржентина)

Стратовулканите са високи конични образувания, съставени от слоеве гъста, с висок вискозитет изстинала лава и други вулканични продукти, от където получават и своето име (от англ.: stratum – слой, пласт). Класически примери за стратовулкани са Фуджи в Япония, Везувий и Стромболи в Италия. В исторически план експлозивните изригвания, характерни за този тип вулкани, са представлявали значителна заплаха за човечеството. Характерно за формата им е стръмността на склоновете им. Причината е, че тъй като вулканът е висок, лавата обикновено изстива, преди да стигне до подножието му. По-стръмни са тези стратовулкани, чиято лава е богата на силиций, а тези, чиято лава е богата на магнезий и желязо, са с по-полегата форма и с по-широка основа.

Супервулкани

Супервулкан е популярен термин за масивен вулкан, който обикновено има голяма калдера и потенциал да причини разрушения от огромен, понякога дори континентален мащаб. Подобни изригвания биха могли да причинят значително понижение на световните температури в продължение на много години, поради големия обем на сяра и пепел. Това е и най-опасният тип вулкан. Примерите включват Йелоустоунската калдера в Националния парк Йелоустоун и Байес Калдера в Ню Мексико (и двата в Западните Съединени щати), езерото Таупо в Нова Зеландия и езерото Тоба на остров Суматра, Индонезия. Супервулканите са трудни за разпознаване векове след последното си изригване, заради огромните площи, които обхващат.

Изригване на Тоба

Супервулкан е вулкан с най-мощните и обемни изригвания – над 1000 кубични километра.

При изригването си обхваща много голяма площ, може да промени околната среда напълно и да повлияе на глобалния климат. Обикновено има катастрофални последствия за живота (например така наречената вулканична зима, подобна на ядрената зима). Такива изригвания са съпроводени с изхвърлянето в атмосферата на милиони тонове пепел, които закриват слънцето, както и отровни газове, последвани от киселинни дъждове.

Има опасност от изригване на супервулкана в Йелоустоун, САЩ, което би довело до няколкогодишна вулканична зима, както и до смъртта на милиони хора. Обикновено те изригват в интервал от няколко милиона години.

Списък с 6 известни супервулкана на планетата:

Йелоустоун,
Лонг Вали и
Долините Калдера в САЩ;
езерото Тоба, Северна Суматра, Индонезия;
вулканът Таупо, Северен остров (Нова Зеландия);
Айра Калдера, Кагошима (префектура), Кюшу, Япония.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Супервулкан

[Hatshepsut]

Видове вулкани по местонахождение

Подводни вулкани

Подводен вулкан Уест Мата

Подводните вулкани са често срещани образувания на морското дъно. По своите мащаби и обема на постъпващата от недрата на Земята магма те значително превишават вулканичната дейност на сушата. Изригванията на вулканите влияят върху формирането на релефа на океанското дъно, както и на състава на морската вода.

Някои от тези вулкани са активни и в плитки води присъствието им може да се забележи по изхвърлената пара и скални отломки високо над морската повърхност. Много други лежат на толкова голяма дълбочина, че огромното тегло на водата над тях предотвратява взривното освобождаване на пара и газове. Най-дълбоко разположените на океанското дъно подводни вулкани са открити от британска научна експедиция на дълбочина от около 5000 метра в Каймановата падина на Карибския басейн. Те могат да бъдат открити чрез хидрофони и обезцветяването на водата от вулканични газове. Дори и големите подводни изригвания обикновено не обезпокояват океанската повърхност.

Подледникови вулкани

Подледниковите вулкани се образуват от изригвания под глетчери или под ледените шапки на Северния и Южния полюс. Горещата лава разтопява леда и създава езеро. Поради наличието на вода, изстиналите образувания приличат на тези при подводните вулкани. Ако след време ледът изчезне от този регион, вулканът има много характерна форма със стръмни склонове и с плосък връх. Този вид вулкани са характерни за Исландия и Антарктика, но могат да се открият и в Британска Колумбия, както и в областта Юкон в Канада. Изригването им може да доведе до наводнения поради топенето на огромни количества лед.

Много учени смятат, че вода в течно състояние съществува много километри под повърхността на Марс, но не е възможно да се разкрият тези дълбочини с марсоходите, които съществуват. От изучаването на снимките се водят заключения, че е възможно съществуването на подледникови вулкани, които биха могли да носят микроби на повърхността.

Кални вулкани

Вряща кал в Япония

Калните вулкани или още вряща кал представляват образувания, създадени от изхвърляни на повърхността геотермални течности и газове. Образуват се в райони с оскъдно наличие на вода. Водата се издига на повърхността на място, където почвата е богата на вулканична пепел, глина или други фини частици. Изхвърляните под действието на подземните газове частици кал се натрупват по периферията на образуванието като постепенно изграждат миниатюрна вулканична форма с височина до 2 – 3 метра.

Калните вулкани не са истински вулкани, защото не произвеждат лава. Те варират от 2 – 3 метра височина до 700 метра. Калните вулкани често са свързани с петролни залежи.

Елементи на вулканичните изригвания

Вулканична ерупционна колона
Пирокластичен поток
Пирокластична вълна
Вулканична пепел
Пемза
Вулканични бомби
Лахар

Последици от изригване на вулкани

Има много различни видове вулканични изригвания и свързаните с тях явления и последствия: грундови изригвания, експлозивни изригвания на лава с високо съдържание на силиций (например риолит), изригвания на лава с ниско съдържание на силиций (например базалт), пирокластика, отломки и емисии на въглероден диоксид. Всички тези дейности могат да представляват опасност за човека. Земетресения, геотермални извори, кални вулкани и гейзери често съпътстват вулканична дейност.

Вулканични газове

Концентрациите на различни вулканични газове варират значително от един вулкан до друг. Водната пара обикновено е най-разпространеният вулканичен газ, следвана от въглероден диоксид и серен диоксид. Други основни вулканични газове включват сероводород, хлороводород и флуороводород. Срещат се и незначителни количества от водород, въглероден оксид, халовъглероди, органични съединения и летливи метални хлориди.

Големи, експлозивни вулканични изригвания издигат водни пари, въглероден диоксид, серен диоксид, хлороводород, флуороводород и пепел (пулверизирани скали и пемза) в стратосферата на височина до 16 – 32 километра над земната повърхност. Най-значителните въздействия на тези изригвания са превръщането на серния диоксид в сярна киселина, която се кондензира бързо в стратосферата и образува фини сулфатни аерозоли, което води до промяна на климата. Предполага се, че вулканична зима се е случила преди 70 000 години след изригване в областта на езерото Тоба на остров Суматра в Индонезия. Според тази теория за катастрофата, които някои антрополози и археолози поддържат, тя има глобални последици, убива повечето хора тогава и засяга генетичното наследство на всички хора днес. През 1815 г. изригването на Тамбора създадава глобални аномалии в климата и стана известна като ,,Годината без лято" заради ефекта върху Северна Америка и Европа. Земеделските култури не покълват и животните умират в по-голямата част от Северното полукълбо, в резултат на което настъпва един от най-тежките гладове по време на 19 век.

Киселинен дъжд

Емисиите на газове от вулканите са естествен фактор за киселинните дъждове. Повечето от хлороводорода (HCl) и флуороводород (HF) е всъщност разтворени във вода капчици в облака след изригването и бързо падат на земята като киселинен дъжд, който може да има катастрофални последици върху живота на планетата – обезлистяване и умиране на гората, разрушаване на клетъчната структура, както и върху неживата материя – унищожаване на културни паметници, особено тези от варовик и мрамор.

Вулканична пепел

Друга потенциална опасност е пепелта, изхвърлена във въздуха след изригването. Тя е препятствие за въздухоплаването предимно и може да създаде хаос във въздушния транспорт.

Вулкани на други планети


Изригване на вулкан на спътника на Юпитер, Йо, на височина 330 km

Вулкани има не само на Земята, но и на други планети и техни спътници.

В Слънчевата система най-голяма вулканична активност има един от спътниците на Юпитер, Йо. Той е покрит с вулкани, които изхвърлят сред изригване сяра, серен диоксид и силикати. Дължината на шлейфа от вещества от изригванията на вулканите на Йо достига височина 330 km и радиус 700 km, а потоците лава имат дължина до 330 km (вулканите Амирани и Масуби). Той има най-горещата известна лава в Слънчевата система, чиято температура достига 1800 K (1500 °C). На някои спътници на планетата – Европа, (Енцелад и Тритон), в условията на ниски температури изригналата маса се състои не от разтопени скални маси, а от вода и леки елементи. Такъв тип изригване не се отнася към обичайния вулканизъм и даденото явление е получило името криовулканизъм.

Луната няма големи вулкани и няма никаква вулканична дейност, макар че изследвания показват, че тя все още може да има разтопено ядро.

Планетата Венера има повърхност с 90% базалт, което показва, че вулканичната дейност е изиграла съществена роля при формирането на тази повърхност. Потоци от лава са често срещано явление. Промените в атмосферата на планетата и наблюденията на мълнии са приписвани на продължаващите изригвания на вулкани, въпреки че няма потвърждение за това дали Венера все още е вулканично активна.

Най-голямата вулканична планина в Слънчевата система – Олимп на Марс

Съществуват няколко угаснали вулкана на Марс, четири от които са щитовидни и много по-големи от който и да е на Земята. Европейският спътник Марс Експрес намира доказателства за сравнително скорошна вулканична дейност на Марс. Най-голямата вулканична планина в Слънчевата система е марсианският вулкан Олимп, с височина 21,2 km.

Изригвания

21 век

2014 г. 5 октомври – Синабунг, Индонезия
2014 г. 27 септември – Онтаке, Япония
2014 г. 22 април – Калбуко, Чили
2014 г. 13 февруари – Келуд, Индонезия
2013 г. 13 декември – Безименний, Русия
2011 г. 12 юни – Набро, Еритрея
2011 г. 5 юни – Пуйеуе, Чили
2011 г. 21 май – Гримсвотн, Исландия
2011 г. 3 януари – Етна, източното крайбрежие на Сицилия
2010 г. 26 октомври – Мерапи, Индонезия, остров Ява
2010 г., 21 март – вулкан близо до ледника Ейяфядлайьокюдъл, остров Исландия

20 век

2000 г. декември, Мексико, Попокатепетъл
2000 г. 14 март, Русия, Камчатка, Безименний
1997 г. 30 юни, Мексико, Попокатепетъл
1991 г. 10 – 15 юни, Филипини, остров Лусон, Пинатубо
1985 г. 14 – 16 ноември, Колумбия, Невадо дел Руис
1982 г. 29 март, Мексико, Ел Чичон
1980 г. 18 май, САЩ, щат Вашингтон, Сейнт Хелънс
1956 г. 30 март, СССР, Полуостров Камчатка, Безименний
1951 г. 21 януари, Нова Гвинея, Ламингтон
1944 г. юни, Мексико, Парикутин
1944 г. март, Италия, Везувий
1931 г. 13 – 28 декември, Индонезия, остров Ява, Мерапи
1911 г. 30 януари – Филипини, Таал
1902 г., 24 октомври – Гватемала, Санта Мария
1902 г., 8 май – остров Мартиника, Мон Пеле

Любопитни факти

През 1963 г., в резултат на изригването на подводен вулкан южно от Исландия се образува остров Сюртсей.
Изригването на вулкана Кракатау в Индонезия през 1883 г. предизвиква най-силната звукова вълна, регистрирана в историята; звукът е чут на разстояние над 4800 km от вулкана. Атмосферните ударни вълни обикалят Земята седем пъти и са регистрирани в течение на 5 дни. Изригването на вулкана през 1927 г. образува нов вулканичен остров, известен под името Анак Кракатау (Детето на Кракатау).
Вулканът Килауеа, разположен на Хавайския архипелаг е най-активния вулкан в днешно време. Последното му продължително изригване започва през 1983 г. и продължава. Потоците лава са навлезли в океана на 11 – 12 km.
В Тайбей (Тайван) е открит действащ вулкан. По-рано се е смятало, че последната му активност е била отпреди над 200 хил. години, но се е изяснило, че тя е била само преди 5000 години.

[Hatshepsut]

Най-мощните вулканични изригвания в историята

Топ 5 на най-смъртоносните вулканични изригвания

Вулканите са тези мистериозни гиганти, които заплашват всеки един момент да се ядосат и да изпуснат парата, под формата на унищожителни потоци от лава и кълба от различни газове и елемнти, които могат да променят климата на стотици километри от тях, както се е случвало през историята на Земята. За съжаление вулканичните изригвания са нещо, което не може да бъде спряно, а при тях загиват хиляди хора.

Учените са намерили безспорни доказателства за вулканизъм на всички планети от земната група, но той е широко разпространен само на Земята, Венера, Марс и Луната. Те предполагат, че съвременни активни вулкани има на Земята, Венера и Йо (спътник на Юпитер). На Йо се намира и най-високият вулкан във Вселената или поне по данните, които геолозите и астрономите имат.

Кои обаче са най-големите вулканични изригвания на Земята и как те са повлияли на нейния климат, флора и фауна?

За съжаление изригването на вулкан е колкото зрелищно, толкова и катастрофално събитие, което носи много тежки последици след себе си.

Тамбора



Вулканът Тамбора е един от най-големите стратовулкани в света. Намира се на остров Сумбава в Индонезия. 1815 г. е повратна година за острова и дори може да се каже за самата планета. Тамбора изригва с такава невероятна мощ, че се оценява със седма степен по скалата за вулкански изригвания. Загиват повече от 70 000 души, като при самото изригване тяхната бройка е около 12 000. Последствията от това мощно изригване са наистина катастрофални. Настъпват невиждани климатични промени – замърсяване на води, почви и въздух. Вулканът е изригвал цели 10 дни, като започва на 5-ти април и завършва на 15-ти. Последствията са се усетили на стотици хиляди километри, защото вятърът и проливните дъждове, които са последвали след изригването са разнесли стотици тонове вулканска пепел и отровни газове.

Следващата година след изригването на Тамбора, е известна като ,,годината без лято" заради ниските температури, които са настанали вследствие на пепелта в атмосферата. Този необичаен студ засегнал най-вече хората в Северна Америка и Европа, където зимата отнела живота на хиляди души. Вулканът изригва и през 1847 г. и 1913 г., но с доста по-малка сила и съответно с незначителни последствия за населението и планетата.

Изригването на Тамбора през 1815 г. се води като едно от най-големите изригвания поне в по-съвременната история на човечеството. То е над 80 пъти по-мощно от това на Везувий през 79 г. сл. Хр., с което са били погребани градовете Помпей и Херкулан.

Везувий



Както вече споменах най-катастрофалното изригване на Везувий става на 24 август 79 г. сле. Хр. То е нанесло непоправими щети на близко разположените градове Помпей и Херкулан, които биват погребани под тоновете пепел и консервирани почти непокътнати, сякаш всеки момент градовете ще се съживят. Това е една от най-големите трагедии в човешката история след новата ера.

Везувий се намира в Италия близо до Помпей. Везувий изригва абсолютно внезапно и неочаквано. Освен, че вулканът изхвърля прах, лава и пепел, ,,валят" и парчета пемза, които падат с огромна скорост на земята и са направо смъртоносни. Повечето жители умират от газовете, летящата пемза и дори от страх. Заедно с Помпей погребани са и други градове в близост, като Херкулан, Сртабии, Оплонт, Левкопетра, Таврания и други.

Кракатау



Кракатау е вулканичен остров, който се намира в Индонезия. Едно от най-катастрофалните му изригвания е това на 26 август 1883 г. Вулканолозите казват, че това е едно от най-мощните изригвания в цялата земна история. Половината остров просто изчезва, а милиони потоци лава се изливат във водата. Във въздуха над кратера се издига невиждано голям облак от вулканична прах, която е смъртоносна, както за хора, така и за животни и растения.

Взривът е толкова силен и мощен, че е чут чак в Австралия и в югоизточните части на Русия. Над 19 km³ скали са раздробени на прах и политат във въздуха, закривайки Слънцето. В продължение на цели 3 дни район с радиус от около 280 km потъва в пълен мрак. Образуват се и вълни цунами с размери 57 метра, които достигат до бреговете на Ява и Суматра и унищожават крайбрежните селища. Загиват около 37 хил. души.

Изригване от такъв мащаб няма как да не засегне климата на голяма част от Земята. Изчислено е, че температурите спадат с няколко градуса, тъй като вулканичният прах спира слънчевите лъчи. Дори в някои доста отдалечени райони са наблюдавани невероятно красиви залези, а Луната често е имала синя или зелена окраска, което е било в резултат на отражението на светлинните лъчи от праха във въздуха. Сеизмичните вълни от изригването достигнат дори до Лондон и повишават леко нивото на река Темза.

Света Елена



В доста по-съвременната история, на 18 май 1980 г. изригва стратовулканът Света Елена, който се намира в щата Вашингтон. За съжаление това е най–страшното изригване на вулкан в историята на САЩ от много гледни точки. Загиват 57 души, разрушени са 250 къщи, 47 моста, 24 км жп линии и 298 км магистрали. От изригването горната част на конусовидния вулкан е разрушена и изхвърлена във въздуха. Изригването на Света Елена не е така мощно, както на другите вулкани, но за съвременната ни история си е истинска катастрофа.

Етна



Етна е още един вулкан, който и в наши дни е активен и постоянно изхвърля газове и лава. Той се намира на остров Сицилия, близо до градовете Таормина и Катания. По склоновете на вулкана има над 200 кратера и лавови потоци. Той е част от туристическите забележителности на острова и може да се посети до определена височина.

За най-мощно изригване на Етна се счита това, което става на 11 март 1669 г. То е толкова катастрофално, че продължава цели 4 месеца. При него загиват над 20 000 души и повече от 50 града са унищожени, напълно или частично. По-скорошни, но доста незначителни изригвания е имало през 1991, 1992, 2001 и 2002 г.

Това е най -добрият вариант за всеки вулкан, периодично да особождава напрежението от земните недра с малки изригвания, които не причиняват щети, отколкото да има подобни природни катастрофи, които оказват влияние на климата и всяко живо същество в близост до вулкана, а и не само.

https://www.vesti.bg/lyubopitno/naj-moshtnite-vulkanichni-izrigvaniia-v-istoriiata-6155786

[Hatshepsut]

Лавов купол


1-пепелна колона, 2-вулканична пепел, 3-лавов купол, 4-вулканична бомба, 5-пирокластичен поток, 6-основа от застинала лава и пепел, 7-скална основа, 8-магмопроводящ канал, 9-магмена основа, 10-дайка

Лавовият купол (вулканичен купол, лавово кубе, вулканично кубе) представлява вулканично образувание подобно на хълм, образувано от гъста, лепкава, бавно бликаща лава на върха на отдушника на един вулкан. Формированието се отнася към типа на съгласните интрузии, т.е. не пресича пластовете на скалите, в които се вмества. Може да се развие както в кратера на върха, така и по склоновете на вулкана, далеч от кратера. Среща се във вулканичните региони по целия свят.

Формиране

Лавовите куполи могат да се образува на всякакви места, свързани с вулканична дейност. Те често се срещат в рамките на кратерите на големи съставни вулкани, но не са ограничени до този тип обекти. Нерядко се появяват и по фланговете на вулканите. Могат да бъдат напълно изолирани от други вулканични функции, или да се появят във верига. Всъщност единственият фактор, определящ къде точно ще се формира купол, е магменият канал, по който се издига лавата.

Често, поради нелинейната си динамика, лавовите куполи се развиват непредсказуемо и това развитие преминава през няколко етапа – растеж, колапс, втвърдяване и ерозия. Могат да се образуват при единични, отделни събития или като съчетание от серия избликвания, които ги надграждат, разстилайки се един върху друг. Те могат да нарастват както при върха на купола, така и при основата му. Зависи от това дали лавата се излива от фрактури на повърхността, или навдига предишния материал от долу нагоре. По начина си на формиране лавовите куполи се делят на два вида:

Ендогенни куполи

Лавов купол на о. Хокайдо, Япония

Ендогенните куполи се формират в случаите, когато лава с висок вискозитет се излива сравнително бавно от гърлото на вулкана. Образуват се чрез активното издигане на силно вискозната лава, най-често кисела или алкална по състав, около магмопроводящите канали от централен тип. Движението ѝ се предизвиква от натиска на постъпващия отдолу трудноподвижен материал. Така куполът възниква от непрекъснатата добавка на нови порции движеща се нагоре лава. Поради голямата си гъстота лавата не може да потече надолу по склоновете, натрупва се около отдушника, застива сравнително бързо и образува запушалка над вулканичния канал. Първоначалното малко количество изичаща лава постепенно се избутва нагоре от нови потоци, прииждащи по канала. По този начин запушалката се изтиква и издува лежащите над нея пепелни и туфови отлагания.

Фрактурите, които понякога се появяват във втвърдената вече повърхност, могат да позволят на малки потоци лава допълнително да се разлеят върху фланговете или около основата на купола, но в по-голямата си част растежът представлява просто едно бавно издуване. При този процес куполът увеличава обема си и се разширява, външната му обвивка се разпуква и от пукнатините лавата може да изтече като дебели потоци. С нарастването на купола отворът, непосредствено под него, бавно се уширява и там започват да попадат застинали вече скални късове. По този начин около основата му се събира купчина ъгловати парчета, брекчи. Ако раздробяването на черупката на купола продължи, може да се образува купчина отломки, които почти погребват твърдата му част.

Размерите на ендогенните куполи са от няколко метра до няколкостотин метра в диаметър. Един от най-известните куполи Ласен пик в Северна Калифорния има диаметър при основата си повече от 1600 m и височина 600 m. Най-младите куполи в националния парк Ласен, разположени на север от върха, представляват поредица от зрелищни вулканични образувания. Ендогенните куполи могат да формират много високи вулканични игли, които са с относително малко напречно сечение.

Екзогенни куполи

Лавовият купол на вулкана Невадо де Колима, Мексико, където ясно се виждат характерните сипеи по склоновете му (2009)

Понякога лавовите куполи се създават от повтарящи се кратки изблици на потоци високовискозна лава от върха. Образуват се от натрупването на последователни порции от тази лава, пробила пътя си от отверстие, разположено близо до сводовата част. Те се натрупват един върху друг, а около централния обем на купола и по близката му повърхност се образуват брекчии от разпукването на затвърдялата периферия под напора на още течна лава от вътрешността. По време на растежа външната повърхност на купола се охлажда и втвърдява. Под натиска на прииждащата отдолу лава тя се разбива и от получените фрактури се разливат нови количества лава.

Форма и размери

Формата и размерите на лавовите куполи варират значително, но едно от характерните им качества е това, че обикновено са стръмни и дебели. Дебелината се движи в границите от няколко метра до близо един километър височина. Диаметърът и дължината на тези куполи може да варира от няколко метра до много километри.

Вулканичните куполи могат да приемат различни форми, включително кръгла, с плосък връх, кръгово завъртяна, буталовидна, а понякога може да има и форма, хибридна между лавов поток и лавов купол. Формата на купола е функция от много фактори, включително силата и вискозитета на лавата, наклона на склона и други.

Лавовите куполи са стръмни, често кръгли в план, заоблени или плоски отгоре. Повърхността им често е груба, със стърчащи ъгловати скални парчета, които се натрупват в резултат на фрагментацията при охлаждането на външната кора по време на растежа им. Някои от тях образуват скалиста, ,,бодлива" повърхност върху вулканичния отдушник, докато други формират къси, стръмни лавови потоци. Вулканични куполи обикновено възникват в рамките на кратера и по фланговете на големи композитни вулкани.

Продължителността от време, необходимо за образуването на лавов купол също силно варира. Някои от тях растат в рамките на няколко часа или дни, докато на други може да отнеме години, понякога и над век, за да достигнат пълния си размер.

Състав

Лавата, която формира куполите е с висок вискозитет и може да съдържа много широка гама от скали – от базалт до риолит. Този висок вискозитет може да се получи по два начина – или с високи нива на силициев диоксид в магмата, или от дегазирането ѝ. Тя може да съдържа достатъчно газове под налягане, които евентуално да предизвикат експлозия по време на формирането на самия купол. Може да бъде и бедна на газове, а в комбинация с неголямо налягане, лавата се излива бавно по повърхността на купола, или запълва основата му.

Вулканичните куполи обикновено се образуват от лавови потоци, съставени от андезит, риолит или дацит, които са склонни да се движат бавно, да нарастват в дебелина и да се придвижват само на къси разстояния от отдушника, преди да застинат. Между 1980 и 1986 г., вулканичният купол от дацит на връх Света Елена в САЩ е нараснал с около 300 m във височина и 1100 метра в диаметър.

Схема на нарастването на лавовия купол на вулкана Света Елена в САЩ между 1980 и 1986 г.

Елементи

Лавовите куполи се характеризират с голямо разнообразие от текстури, зависещи в най-голяма степен от състава на лавата и от способността на купола да се деформира и тече.

Лавовият купол в кратера на стратовулкана Света Елена, САЩ

Скални блокове – Често привидно изглеждат просто като купчина насипани, остри блокове, разделени от големи пукнатини и пространства между тях. В действителност, поради състава си, лавата, която ги формира, има тенденция да се охлажда в големи блокове, вариращи по размер от по-малко от един сантиметър до над пет метра. И въпреки че те могат да изглеждат случайно разпилени, тяхното разпределение отразява динамиката на изригванията. Често тези блокове са твърде нестабилни и образуват сипеи по фланговете на купола. Такъв е случаят например с изолирания купол Chillahuita в Андите.

Експлозивни ями – В периферните части на вулканичния купол често се срещат експлозивни ями, свързани с първичния отдушник. Те могат да достигат много метри в дълбочина и да нарушават повърхността на купола. Формирането им се отдава на високото съдържание на вода и освобождаването на парата под повърхността на купола.

Хребети – По-често се срещат при лавовите потоци и понякота приличат на застинал поток от типа пахоехое от базалтова лава. Такива ръбове, или хребети, се наблюдават и при някои лавови куполи, а височината им може да достигне до 30 метра. Образуват се под въздействието на сили на налягане, успоредни на потока лава. Формират се в случая, когато външната повърхност на потока има вискозитет, по-висок от този на вътрешността и лавата е достатъчно еластична. Дължината и височината на тези форми зависят до голяма степен от състава на лавата.

Гънки – Това са видими гънки, които се получават, когато лавата се разпространява странично, като външната част на потока се охлажда по-бързо, а вътрешната все още е пластична. По-големи гънки често се формират при няколко последователни епизода на охлаждане и последващо фрагментиране.

Видове

Лавовите куполи могат да бъдат групирани по видове на базата на тяхната големина, форма, структура и типа вулканична ерупция. Следната класификация е направена от S. Blake през 1999 година и е основана предимно на морфологичните характеристики, които са определени директно от физичните свойства на материалите, формиращи куполите.

Калдерата на вулкана Mount Kaguyak в Аляска, заета от езеро и лавов купол в дясната му част

Нисколавов (тип Cerro La Torta)

Носи името си от едноименния купол на вулканичния комплекс Cerros de Tocorpuri между Боливия и Чили. Този тип вулканични куполи най-често се среща в Андите. Появяват се предимно на равнинен терен, където лавата се излива навън, но почти не се разтича. Обикновено са плоски отгоре и с почти кръгло сечение. Дебелината и диаметърът им могат да варират значително – от няколко метра до почти километър в дебелина и от по няколко километра в диаметър. Тези куполи нарастват благодарение на вътрешни процеси, при които лавата запълва центъра на купола в близост до отвора и избутва навън големи по обем слоеве, образувайки луковидна вътрешна структура.

Пелейски

Кръстен е на емблематичния лавов купол на вулкана Мон Пеле в Мартиника, образуван през 1902 година, който по-късно се срутва. Тези куполи най-често са едностранно стръмни, в план обикновено са кръгли, подобни са на нисколавовите, но върховете им не са плоски. Горната им повърхност е сравнително гладка, прекъсвана от високи, назъбени, вертикални структури и често са обхванати от сипеи от всички страни. Откриват се най-често, свързани с по-големи съставни вулкани.

Хибриден

Това са лавови куполи, хибриди между лавов купол и лавов поток. Формират се, когато много гъста и лепкава лава потича бавно надолу по страмен склон, изхвърляйки по пътя си искри и горещи капки. В най-добрия случай тя може да премине не повече от няколко километра, макар че някои от по-дългите са успели да пропътуват над 10 километра. Основна тяхна черта е образуването на големи хребети, които често са наблюдавани върху външната повърхност на потока. Куполът Chao, разположен в Андите, е отличен пример за такова хибридно образувание. Формиран е на много стръмен склон, който е позволил на лавата да тече в продължение на почти 14 km по низходяща линия, а височината на предния му фронт е над 700 метра.

Повдигнат

Това е рядък и интересен вид лавов купол. Образува се от лава с много по-висока граница на провлачване от тези, които образуват другите видове куполи. Тази особено гъста лава се издига нагоре като бутало. Движи се като пресова всичко по пътя си, понякога изтиква нагоре седиментни скали и формира по-високи вулканични куполи.

Опасности

Обсидианов склон на лавов купол в Калифорния

Преките ефекти от издигането на вулканичните куполи включват затрупване или разкъсване на съществуващата земна повърхност от самия купол и посипването на прилежащите територии с горещи скални отломки. Поради високата температура на купола може да бъдат предизвикани пожари, ако той се появява в залесен район. Страните на повечето куполи са много стръмни и обикновено са покрити с нестабилно разположени скални отломки, образувани по време на застиването на купола, или малко след това. Куполите се издигат достатъчно бавно и лесно могат да бъдат избегнати от хората, но могат да застрашат неподвижните структури.

Основната опасност, свързана с растежа на вулканичните куполи, са пирокластичните потоци, произведени от експлозии или сривове. Те могат да се появят без предупреждение по време на активния растеж на купола, могат да се движат много бързо и да застрашат живота и имуществото на разстояние до 20 километра от техните източници. Такива пирокластични потоци също могат да предизвикат образуване на лахари. Лахарите са каменно-кални потоци, съставени от смес от пирокластични материали, скалисти отломки и вода. Стичат се обикновено по протежение на речни долини, текат със скорост от десетки метри в секунда, предизвикват сериозни разрушения по пътя си и не могат да бъдат избегнати.

Когато лавовият купол расте бързо, той става нестабилен и може да се срине, изхвърляйки големи и смъртоносни пирокластични потоци. В действителност точно този вид потоци, образувани вследствие срив на купола, са отговорни за много от най-големите вулканични бедствия в историята. Такава катастрофа е унищожаването през 1902 година на град Сен Пиер на остров Мартиника, известен като ,,Париж на Карибите". На 8 май 1902 г. големият и бързо нарастващ лавов купол на планината Мон Пеле се срива и образува голям пирокластичен поток, който достига до града, унищожавайки всичко в него и убивайки всички, като успяват да се спасят само двама души.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Лавов купол

[Hatshepsut]

Подводен вулкан


Изригване на Подводен вулкан. 1-облак водна пара, 2-вода, 3-основа от застинала лава, 4-поток от лава, 5-магмопроводящ канал, 6-магмена основа, 7--дайка

Подводният вулкан е разновидност на вулканите. Разположен е под морското равнище, като периодично изригващите по проводящи канали магма и свързаните с нея газове и водни пари се изхвърлят в хидросферата.

По-голяма част от съвременните вулкани са разположени в пределите на три основни вулканични пояса: Тихоокеанския, Средиземноморско-Индонезийския и Атлантическия. Според проучванията подводните вулкани по своите мащаби и обема на постъпващата от недрата на Земята магма значително превишават вулканите на сушата. Например при средно 20 – 30 вулканични изригвания годишно на сушата постъпва около 1.5 кубически километра разтопена лава, докато за същото време от подводните вулкани постъпва 12 – 15 пъти повече магмен материал.

Животът в приповърхностния слой на океана, от който зависи и обема на погълнатите от океана парникови газове, се поддържа от активността на подводните вулкани. Те снабдяват фитопланктона със съединения на желязото, жизнено необходими за процесите на фотосинтеза. Желязото е съставна част за болшинството хранителни вериги в повърхностните води на океана, бедни откъм железни съединения. По-рано се е смятало, че те попадат там посредством реките от материците. Учени от университета в Минесота (САЩ) са доказали, че по-голямата част от желязото необходимо за храна на фитопланктона постъпва от самото дъно на океаните.

Подводните вулкани създават хидротермални струи в които водата достига няколкостотин градуса с разтворено голямо количество вещества, в това число и йони на желязото. Тези йони влизат в реакции с органичните съединения разтворени във водата образувайки микрочастици, които се разнасят от подводните течения. За разлика от по-окислената форма на Fe (III) от водата в реките на материците, в хидротермалните струи се съдържа по-голям процент от двувалентно желязо Fe (II), което е по-пригодено за усвояване от живите организми.

Всяка година вулканите увеличават дебелината на хидросферата с хилядна от милиметъра, като за целия период от съществуването на Земята те са изнесли от земните недра повече от половината от водата на Световния океан.

Схема на средноокеанските хребети

Подводни вулканични изригвания

При подводните вулкани пирокластичния материал се насища с вода. Отложения от този тип за първи път са описани на Филипините, след изригване на вулкана Таал през 1968 г. Представляват напластявания от тънки слоеве пемза. В резултат от дейността на подводни вулкани могат да се образуват острови, например Реюнион – вулканичен остров в Индийския океан или Хавайските острови – разположени в средата на Тихия океан.

Най-дълбоко разположените на океанското дъно подводни вулкани са открити от британска научна експедиция с Кралския изследователски кораб ,,Джеймс Кук" на дълбочина от около 5000 метра в Каймановата падина на Карибския басейн. Този тип подводни вулкани известни като "черни пушачи" са открити за първи път през 80-те години на 20 век в Тихия океан. Разположени са в дълбочинен диапазон межу 1500 и 4000 метра под морското равнище. Високата концентрация на сероводород около хидротермалните цепнатини са създали условия за формиране на уникални форми на живот: бактерии-екстремофили и по-високо организирани организми и биологични съобщества които дават ценна информация на изследователите за механизма на възникване на живота на Земята. Описани са над 500 вида от тези биологични организми, които не използват енергията на слънчевите лъчи за преобразуване на органиката, а окисляването на метана или сероводорода. Всички членове на тези съобщества като червеи раци и рибки се хранят с органиката която произвеждат бактериите ненуждаещи се от кислород.

Друг действащ огромен дълбоководен вулкан до Индонезия, наречен Кавио Барат (Kawio Barat) е открит на 5500 метра дълбочина от изследователския кораб ,,Okeanos Explorer" на NOAA. Това е масив достигащ 3800 метра височина.

С помощта на многолъчев сонар на борда на НИК ,,Southern Surveyor" на Австралийския национален университет и цифрова обработка на получената от него информация на североизток от остров Фиджи е регистрирана цяла група от новооткрити подводни вулкани създадени в резултат на мощна вулканична активност. Два от тях, получили имената Дюгон и Лобстер са разположени съответно на 1100 и 1500 метра дълбочина.

Изригванията на вулканите влияят върху формирането на релефа на океанското дъно, на състава на морската вода, като в много случаи причиняват цунами. Повече от 50% от известните полезни изкопаеми в света са свързани с вулканично-утаечните процеси.

Масираното изригване на вулканите са довеждали Земята до глобални катастрофи през целия ѝ геоложки период на развитие. Според норвежкия изследовател Хенрик Свенсен преди 55 милиона години благодарение на такава масирана активност на подводните вулкани средната температура на повърхността на Земята се покачила до 50 градуса по Целзий в продължение на почти 170 000 години, което довело до измиране на повечето тогавашни биологични видове като стимулирало буйното развитие на растителния свят, както и появата на бозайниците. Затоплянето на атмосферата станало възможно благодарение на отделените трилиони тонове метан, създаващи по-силен парников ефект от въглеродния двуокис. Сгорещената магма е способствала за размразяване на голям процент от замръзналите газохидрати под дъното на Световния океан и отделянето на метана в атмосферата. Този период продължил повече от 200 000 години.

https://bg.wikipedia.org/wiki/

[Hatshepsut]

Кален вулкан


Кални вулкани близо до Гобустан, Азербайджан

Кален вулкан е геоложко образувание, представляващо отверстие или кратер в земната повърхност, което постоянно или периодично изхвърля кал, вода и газове.

Калните вулкани не са истински магмени вулкани, тъй като не изригват лава. Размерът им може да варира от 1 – 2 метра на широчина, височина до 700 метра и 10 километра на широчина. Най-големият кален вулкан е изкуствено създаденият Сидоарджо (Люси) в Индонезия, който има диаметър от 10 километра.

Калта, произвеждана от калните вулкани, обикновено се образува като гореща вода от дълбините на земната повърхност започне да се смесва с подземните минерални залежи, образувайки кална струя. След това калният материал се изтласква нагоре през разлом или пукнатина, поради дисбаланс в местното налягане под земята. Калните вулкани се свързват със зони на субдукция и към момента са идентифицирани около 1100 наземни вулкана. Температурата на този вид вулкани обикновено е постоянна и е много по-ниска от тази на магмените вулкани. Най-често температурата на им варира от 100 °C до 2 °C, като някои даже се използват за кални бани.

Около 86% от изпускания газ е метан, като по-малък дял се пада на въглеродния диоксид и азота. Изхвърлените материали обикновено са смес от фини частици, разтворени във вода, която може да съдържа соли, киселини и различни въглеводороди. Този вид вулкани се срещат основно в местности, където има нефтени находища или вулканична активност. Могат да се образуват от фумароли, близо до които има глини и вулканична пепел. Изхвърлените газове могат да се самозапалят.

Предполага се, че кални вулкани съществуват и на Марс.

Разпространение

Разпространени са главно в басейните на Каспийско море (Апшеронски полуостров и източните части на Грузия), Черно море, Азовско море (Керченски и Тамански полуостров), както и в Индонезия, Филипините, Мианмар, Индия, Пакистан, Иран, Китай. Срещат се и в Северна и Южна Америка, както и в Нова Зеландия.

В Европа се срещат в Италия (северните части на Апенините и Сицилия), Исландия, Румъния (Бъзау) и България.

В България кални вулкани се срещат единствено в южните части на Старозагорското поле. Те са разположени в група между селата Априлово, Обручище и Полски Градец, като са линейно ориентирани по долините на реките Еледжик, Овчарица и Соколица (притоци на река Сазлийка). При периодичните си изригвания, заедно с калта, изхвърлят овъглени дървета, лигнитни въглища и сероводород. Калните вулкани в Старозагорското поле са се активизирали след Чирпанското земетресение от 1928 г.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Кален вулкан

[Hatshepsut]

Лахар


Лахар след изригването на вулкана Св. Елена в САЩ през 1982, достигнал на дължина 80 km

Лахарите са кални потоци с вулканичен произход, размесени с вода, вулканична пепел, пемза и различни минерали, които се движат много бързо, достигат на големи разстояния и унищожават всичко по пътя си.

Те са сред най-катастрофалните природни деструктивни процеси във вулканичните области, тъй като масата им достига стотици милиони тона. Понякога са по-опасни от самото вулканично изригване, тъй като покриват големи площи и могат да достигнат на десетки и дори стотици километри от вулкана.

Названието ,,лахар" произлиза от индонезийска дума, означаваща бързо течаща смес от скални отломъци и вода, с вулканичен произход. Означава също кални реки или скални потоци.

Описание

Лахарите представляват смъртоносни потоци с вулканичен произход, смес от вода и тефра (различни по големина и състав отломки). Това са гъсти и лепкави кални реки, с консистенцията и вискозитета на мокър бетон. Могат да се стичат по склоновете на вулкана или надолу по речните долини с голяма скорост, подобно на бързо движещи се потоци вода. Те влачат скални парчета, вариращи по размер от пепел до лапили и камъни с над 10 метра в диаметър.

Коритото на река Kali Gendol до вулкана Мерапи, по което се движи голям лахар (2010 година)

Лахарите се различават по размер и скорост. Скоростта им зависи от ширината и наклона на леглото, в което се движат, обема на потока, състава и размера на частиците. Малките, с ширина от няколко метра и дълбочина няколко сантиметра, могат да текат със скорост до няколко метра в секунда. Големите, широки стотици метри и дълбоки десетки, се движат с няколко десетки метра в секунда. Високата скорост, с която се разпространяват, обикновено не оставя време за евакуация на населението. Лахарите, които съдържат най-много отломки, около 90% и повече, се движат най-бързо и са най-разрушителни. Един лахар с достатъчни размери и интензивност може да унищожи почти всяка структура по пътя си, и е в състояние да прокара свой собствен път, чийто курс е трудно предвидим.

Лахарите, които съдържат между 20 и 60 % седименти, обикновено представляват много буйни турбулентни потоци. Онези, при които това съдържание е над 80%, обикновено текат като ламинарен поток. Ламинарните текат много по-бързо, отколкото турболентните и могат да влачат камъни, коли, сгради, мостове.

В зависимост от начина им на образуване, температурата на лахарите варира от ниска до висока и те могат да бъдат както студени, така и горещи. Максималната температура, до която достигат, е 100 °С – температурата на кипене на водата.

При изригване на вулкан могат да се формират един или няколко лахара. Когато те се устремят надолу, количеството вода и скални фрагменти, които влачат, се променя непрекъснато. Това рефлектира както върху размерите, така и върху скоростта им. Често началната вълна разрушава и повлича със себе си скали и растителност от склоновете на вулкана и долините на реките, в които се влива. Този първоначален поток може да включва и вода от топящия се сняг и лед, ако има такива. Увеличеното количество вода и скали може да доведе до нарастване на лахара повече от 10 пъти от първоначалния му размер. В този случай реката, до която обикновено достига, прелива и наводнява прилежащите ѝ терени. С достигането на по-равнинни терени, той постепенно започва да губи тежкия си товар от седименти, размерът му започва да намалява и постепенно спира.

Формиране

Формирането на лахари се обуславя от екстремни вулканични прояви, от релефа, типа отлагания, ерозионните процеси, локалните особености на климата и наличието на снежна или ледена покривка.

Лахарите почти винаги се появяват върху, или близо до стратовулкани, защото те са склонни да изригват експлозивно. Обикновено височината им е голяма, формата – конусовидна и стръмните склонове често са покрити със сняг. Съставени са от пластове втвърдена лава, тефра и вулканична пепел, с кратерни езера на върха. Слабо споените скални отломки ерозират лесно, още повече те са вътрешно отслабени от горещите хидротермални течности. Много характерни са за щитовидните вулкани в Исландия, където изригванията на течна базалтова лава често става под огромни ледници.

Лахарите могат да се формират по няколко различни начина:

Глациално-вулканични – При бързото разтопяване на сняг и лед от пирокластични потоци или лава по време на изригване на вулкана. Това интензивно топене, когато става едновременно с вулканично изригване, е основната причина за формиране на огромни лахари. Освен това, обикновено те се образуват през зимата, а когато това става в началото на пролетта, новосъздадените лахари са силно катастрофални. Пирокластичните потоци са особено ефективни при генерирането на лахари, защото могат да разтопят големи количества сняг и лед в рамките само на няколко часа. Понякога лавата изтича от вулканичните отвори, смесва се с влажната почва и кал по склона, и в тези случаи се образува силно вискозен и високоенергиен лахар. Колкото по-нагоре по склона на вулкана се създава, толкова по-голяма е потенциалната му енергия, дължаща се на гравитацията.

Често лахари се образуват при проливен дъжд, изсипващ се по време, или скоро след изригване, върху нестабилни вулканични скални депозити. Трагичен пример за такова събитие е изригването през 1991 година на вулкана Пинатубо във Филипините, което започва едновременно с началото на силен ураган.
Лахари могат да бъдат образувани и от разтопяването на ледници от лавови потоци, когато вулканът избухне под леденото си покритие. Такива случаи се наблюдават в Исландия, страната, в която са образувани лахарите с най-голям дебит. Там те носят името jokulhlaups.
Създават се и когато, при изригването на вулкана, се пробие някоя от стените на кратерното езеро, образувано и преградено от вулканични депозити.
Някои от най-големите лахари започват като свлачища на хидротермално променени скали по склоновете на вулкан или съседни възвишения. Началото на придвижването им надолу се предизвиква от изригвания, земетресения, валежи, или от непрестанната сила на гравитацията. Такива лахари, протичащи по руслата на сухи реки се срещат често в Камчатка и се наричат от местното население ,,черни пясъци".

Исторически преглед

Случаи на вулканични кални потоци са известни още от древността. С тях може да се свържат дори някои фрази от Библията. В книгата на пророк Йезекиил, създадена във Вавилон през около 6 век пр.н.е., се споменава за ,,пороен дъжд и градушка от големи камъни, огън и жупел". В Новия Завет е написано, че канари и вода текат като река в безводните места.

Предполага се, че първият документиран лахар е калният поток, залял град Херкулан при изригването на Везувий през 79 година и описан от Плиний Младши. Впоследствие по склона на вулкана нееднократно са формирани такива потоци, най-мощните от които са се разлели през 1631, 1794 и 1872 година.

През 1822 година Франц Юнгхун описва изригването на вулкана Галунгунг на остров Ява в Индонезия, при който около 2000 души ,,потъват в потоци кал и вряща вода, смесени с пепел и камъни". Известни изригвания, придружени с мощни лахари, са на японския вулкан Бандай през 1888 година и на Катмай в Аляска през 1911. Пез 1919 година Л. Юстесен става очевидец на голям лахар във вулканичните райони на остров Суматра, Индонезия.

Примери

Райниър, САЩ, 5700 г. пр.н.е.

Карта на застрашените от лахари зони по вулкана Райниър

Високият 4392 m стратовулкан Райниър съдържа най-голямата система от алпийски ледници в планинската верига Каскади. Периодичното топене на ледниците от върха му създава най-малко 50 големи лахари през последните 10 000 години. Най-големият от тези кални потоци е и един от най-големите в света. Това е 5700-годишният Оскиола, който е пропътувал по White river над 112 километра. Стигайки до устието ѝ, той се е разлял и е покрил площ от над 300 km² по протежение на бреговата линия. Геоложката история на стратовулкана показва, че веднъж на 600 години надолу по реката се спуска поне един такъв лахар. По-младият 500-годишен лахар Електрон, също е образуван на Райниър. Той протича 56 km надолу по реката Puyallup, на 15 km от Такоума, щата Вашингтон. В района, обхванат от тези обширни лахари, в днешно време вече живеят над 300 000 души. За разлика от наводненията, тези катастрофални кални реки могат да възникнат с малко, или без никакво предупреждение. Някои от вулканолозите прогнозират, че следващото изригване в Каскадните планини ще бъде именно от Райниър.

Невадо дел Руис, Колумбия, 1985

През ноември 1985 година Невадо дел Руис, най-северният активен вулкан в Андите, избухва и предизвиква най-катастрофалните лахари, взели най-много жертви в света. Причинена е смъртта на над 22 000 души, а материалните щети са за повече от 212 милиона долара. Относително слабото изригване изхвърля материали, които стопяват част от ледената шапка на върха, освобождавайки серия лахари, които потичат през стръмни, тесни, речни каньони със скорост около 50 km/h.

Основният поток, който тръгва по източните склонове на вулкана, протича по долината на Рио Lagunillas и опустошава град Армеро с население от 29 000 души. Над 20 000 от тях загиват в града, повечето убити веднага, или погребани в домовете си, а 5000 са само ранени. Друг лахар, спуснал се по западния склон, минава през тесния каньон на Río Chinchina, унищожавайки 400 домове и причинява около 1800 смъртни случая в района на едноименния град.

Унищожението на град Армеро от лахар през 1985 г.

В допълнение към загиналите, лахарите повреждат или разрушават напълно 5000 жилищни сгради, 343 търговски обекта, 58 промишлени предприятия, 50 училища, както и две болници. Погребани са 3400 хектара земеделска земя, 60% от домашните животни в региона, 30% от реколтата на сорго и оризови насаждения и половин милион чувала с кафе.

Пинатубо, Филипините, 1991

На 15 юни 1991 година изригва вулканът Пинатубо във Филипините, който е в латентно състояние повече от половин хилядолетие. Това е второто по сила вулканично изригване за 20 век. Колони от пепел, газ и пара се издигат на 34 km височина и се разпространяват на разстояние от 400 km. Надолу по планината бушуват кални лахари, които се движат със скорост 30 km/h. Загиват около 700 души, които са погребани под образувалите се бързо движещи се лахари. Калните потоци достигат до 18 km от върха на вулкана и някои от тях са с дебелина над 200 метра.

След това изригване лахарите се превръщат в постоянна заплаха за населението. През първите три месеца, след ерупцията, са образувани повече от 200 лахари, които разрушават пътища и мостове, а седиментите погребват градове и селскостопански земи. Само те унищожават домовете на повече от 100 000 души. Опасността от тях е най-голяма през юни, юли и август, когато по време на дъждовния сезон над Филипините минават тайфуни и винаги носят обилни валежи. След изригването на Пинатубо, лахарите се появяват всяка година. Масата кал достига до 6 метра дълбочина и се движи със скорост от десетки метри в секунда. Под нея остават дървета, къщи, добитък, обработваема земя.

През първите няколко години след изригването, лахарите пренасят повече от 3 km³ материал, равняващ се на обема, извозен от 300 милиона самосвала. Най-големите са с ширина 100 метра и дълбочина 10 m и могат да транспортират 1000 m³ отломки и кал в секунда.

Касита, Никарагуа, 1998

През последните 4 дни на октомври 1998 година, в района падат 1420 mm валежи. Обилните дъждове, допълнени от урагана Мич, предизвикват странично разпадане на върха на вулкана Касита, което води до образуване на лахари. Те напълно разрушават градовете El Porvenir и Rolando Rodriguez, разположени по ниските склонове на вулкана и убиват около 2500 души. Калният поток изминава разстояние от 10 km и покрива площ от около 10 km², с което унищожава много други по-малки селища, изолирани резиденции, ферми и поврежда Панамериканската магистрала на няколко места, включително и няколко моста.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Лахар

[Hatshepsut]

Вулканична пепел


Облак пепел от вулкана Кливланд, Аляска

Вулканичната пепел представлява материал (тефра), изхвърлен при вулканично изригване, съставен от частички с диаметър по-малък от 2 mm. Облаците пепел могат да останат във въздуха до седмици и да се разпрострат на хиляди километри, затъмнявайки небето. Фините частички могат да причинят респираторни проблеми и да повредят уреди и машини които засмукват или циркулират въздух — най-вече реактивните двигатели на самолетите.

Рискове

Животни, пасящи трева, покрита с пепел, могат да получат флуоридно отравяне, ако концентрацията на флуорид е прекалено голяма. Състоянието на хора с респираторни проблеми като астма и белодробен емфизем може да се влоши. В такива случаи е препоръчително да се носи маска или навлажнена тъкан на лицето.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Вулканична пепел

Тефра


Отломки от вулканично изригване

Тѐфрата (от гръцки: τεφρα – ,,пепел") е материал, изграден от различни по големина и състав, неспоени отломки, изхвърлени при вулканично изригване. При спояването си, отломките от тефра образуват пирокластити, а когато химически се циментират образуват вулканични туфи.[1]

Според големината на съставящите я фрагменти, тефрата се дели на:

вулканична пепел – частиците са с диаметър по-малък от 2 mm.
лапили – диаметър 2 – 64 mm.
вулканични бомби – по-големи от 64 mm.


При изригване, най-големите фрагменти тефра падат най-бързо и съответно не изминават голямо разстояние от кратера. По-малките частици обаче, могат да се задържат във въздуха с дни и седмици и да изминат хиляди километри, понякога обикаляйки цялата Земя. При изхвърлянето на големи количества фина тефра, могат да се образуват огромни непрогледни облаци, затъмняващи големи земни площи. В екстремни случаи, тези облаци могат да доведат до глобален спад на температурите и да причинят вулканична зима.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Тефра

Лапили


Лапили

Лапѝл (от лат.: lapillus: ,,камъче") — малко късче скален материал, изхвърлено във въздуха при вулканично изригване. По дефиниция лапилите представляват тефра от фрагменти с размери 2–64 мм.

Лапилите представляват откъснали се от гърлото на кратера частици или застинала във въздуха лава.

Акреционни лапили

Акреционните лапили (от лат.: accretio — ,,увеличавам се") се образуват при слепването на частици вулканична пепел. Под действието на електростатични сили или влага, пепелта започва да се налепва по някоя по-твърда частичка, която постепенно нараства и накрая, под действието на гравитацията, пада на земята. Тъй като наслояването на пепел по частичката е равномерно от всички страни, акреционните лапили придобиват сферична форма.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Лапили

[Hatshepsut]

Вулканична бомба


Вулканична бомба (Хаваи)

Вулканичната бомба е голям, полувтвърден къс лава, изхвърлен при експлозивно изригване от гърлото на вулкан. От кратера се изхвърля голямо количество магмени продукти във вид на лава, лапили и вулканични пепел, пясък и бомби. Всички те се различават един от друг само по размера на частиците. За вулканични бомби се приемат всички късове с размери над 5 см. Частиците, по-малки от средно 5 см се наричат лапили. Късчета с размери от 1 до 5 мм съставят вулканичния пясък, а още по-малките, под 1 мм – вулканичната пепел. Късовете, които вече са твърди при изхвърляне, се наричат вулканични блокове. Те обикновено са по-ъгловати, защото, за разлика от бомбите, не са оформени по време на полета им във въздуха и съответно не са придобили някаква аеродинамична форма.

Вулканичните бомби и лапилите обикновено се натрупват около гърлото и склоновете на вулкана и постепенно образуват пирокластични породи. Вулканичната пепел, заедно с пясъка и най-дребните лапили, се разнася от ветровете на голямо разстояние, след което се отлага на сушата или на дъното на морските басейни.

Вулканичните бомби са тежки и често летят с висока скорост, което ги прави много опасни за хората около активните отвори. Те обаче не излитат много далеч. При най-силните изригвания от вулкански тип скоростта на изхвърлянето им е 200 – 400 м/с, което ги изпраща почти на 5 км от кратера. Познати са случаи на загинали от вулканични бомби хора. Най-известна е гибелта на Плиний Стари при изригването на Везувий през 79 г.

Вулканични бомби по склона на вулкана Piton Chisny, (Реюнион)

Размери

За минималния размер на вулканичните бомби няма консенсус. Някои автори приемат за долна граница на диаметъра на бомбите 32 мм, други – 50 мм, трети – 64 мм. Размерите на вулканичните бомби зависят от състава и вискозитета на лавата, от температурата, скоростта и продължителността на полета, времето на втвърдяване и много други фактори. Те са много различни и варират от средно 5 см до няколко метра. Но са намирани и огромни късове. Например при изригването на японския вулкан Асама през 1935 г. са открити и бомби с размери до 18 м и маса 200 т. Изхвърлени са на височина 600 м, а далечината на полета им е няколко километра.

Състав и структура

Съставът на вулканичните бомби е идентичен с този на лавата – базалтов, андезитов, дацитов, риолитов и други. Обикновено са шлакови, понякога – частично кристални, покрити с гладка, бързо втвърдена, често жълта или червено-кафява кора от шлака.

Вулканичните бомби се произвеждат най-вече при ерупция от стромболиански и вулкански тип. Тези видове изригвания обикновено изхвърлят базалтова лава и респективно вулканичните бомби притежават базалтов или подобен мафичен състав (с високо съдържание на магнезий и желязо).

Вътрешността им е пореста, по-рядко гладка. Заради бързото охлаждане във въздуха външната им повърхност става плътна или стъкловидна, понякога покрита с пукнатини. Структурата им е порьозна (шуплеста) като при пемзата, или порфирна. Порфирна е когато в общата стъкловидна маса или такава, съставена от много ситни кристали, се открояват по-едри. Понякога се срещат парчета от скали, образувани преди изригването, с напластена върху тях прясна лава.

Форма

При изригване обикновено вулканичните бомби се изхвърлят в течно или полутечно състояние и се втвърдяват още във въздуха. Формата, която придобиват, е различна – някои са съвсем неправилни, други – сферични, капковидни, вретенообразни, спираловидни, цилиндрични, плоски, лентовидни и т.н. Това зависи от химичния състав на лавата и съответно на магмата, захранваща вулкана.

Киселите лави най-често образуват бомби с неправилни очертания, а основните – закръглени или усукани. Ако отломките са полутечни при достигане на земята, те стават разлати и плоски. Ако са изхвърлени на голяма височина, по време на летежа успяват да се втвърдят достатъчно, за да запазят придобитата форма при удара в земята.

Когато бомбите са изхвърлени с голяма сила, те продължават да подскачат надолу по склона и при всяко тупване част от ръбовете им се отчупва. Това води до закръгляне на бомбата и в основата на вулкана се натрупват гладки буци, които са известни като вулканични бомби–гюлета.

Видове

Според външния вид, формиран в зависимост от вида на лавата и силата на изригването се различават няколко вида вулканични бомби.

Хлебна кора – външната повърхност е набраздена от пукнатини. Получават се когато външната обвивка на бомбата се охлажда, но горещите газове във вътрешността все още се разширяват и разчупват външния слой.

Вулканична бомба тип хлебна кора (Франция)

Сърцевинна (ядрена) – парченце лава, което е охладено около някаква здрава сърцевина от твърда скала, например базалт. Ядрото се състои от фрагменти от по-ранно изригване и в редки случаи от лава, образувани по-рано по време на същото изригване. При разрез се вижда по-твърдото вътрешно ядро, заобиколено от порьозна пемза.

Плоска – образува се когато все още течна лава пада от умерена височина и няма време да се втвърди напълно. При удара в земята се сплесква и образува сравнително плосък закръглен диск с неравномерна, грапава повърхност.

Плоска вулканична бомба (Япония)

Експлозивна – има отвор на едната си страна, където вулканичният газ вътре в бомбата се е взривил.

Вретеновидна (бадемовидна, ротационна) – получава вретеновидната си, аеродинамична форма, тъй като по време на летежа се върти. От съприкосновението ѝ с терена долната част на бомбата се получава малко по-гладка и по-широка от горната.

Бадемовидна вулканична бомба (Калифорния)

Лентовидна (панделковидна) – образува се от високо до умерено течна лава, която е изхвърлена във вид на неправилни струи или малки сфери. По време на полета те се разпадат на малки сегменти, които при падане на земята изглеждат като усукани панделки. Напречното им сечение е кръгло или сплескано и са навити по дължината си. По повърхността, както и във вътрешността са изпъстрени с много малки мехурчета.

Лентовидна вулканична бомба (Япония)

Сферична – също се получава при изхвърлянето на високо до умерено течна лава, но при нея повърхностното напрежение е по-високо и успява да запази сферичната форма на бомбата.

Сферична вулканична бомба (Германия)

Шлакова – изглежда като шлака и от топенето получава стъкловидна или порьозна външност.

Капковидна – изглежда като застинала дъждовна капка. Излита от вулкана в течно състояние и при полета се втвърдява, приемайки аеродинамична форма.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Вулканична бомба

[Hatshepsut]

Вулканична ерупционна колона


Изригване на вулкана Редоупт

Ерупционната колона се поражда при експлозивни вулканични изригвания. Тя е съставена от свръхнагорещена вулканична пепел, пирокластити и пулверизирана пемза. Изригванията могат да извисят ерупционната си колона на десетки километри във въздуха. При плинийски изригвания и Суперизригвания (най-мощните видове вулканични изригвания) ерупционната колона може да достигне височина от над 40 километра над отдушника на вулкана. Тогава горещите пепелни частици и аерозоли проникват в стратосферата и могат да причинят леки, а понякога и големи промени в климата на цялата планета. Често и смъртоносно явление при експлозивните изригвания е срутването на долната част на ерупционната колона. Това се получава когато налягането в отдушника на вулкана се понижи бързо и колоната става твърде тежка за да се поддържа във въздуха и се свлича по склоновете на вулкана с над 100 километра в час. Тогава се образуват пирокластични потоци, които могат да достигнат температура от над 1000 градуса и да се движат със скорост от над 1200 километра в час.

Образуване

Ерупционните колони се образуват при експлозивни вулканични изригвания, когато в състава на надигащата се магма има голямо количество летливи вещества и газови балони. Когато магмата достигне отдушника, но изходът е запушен от застинала лава и пепел налягането рязко спада и газът затворен в нея се разширява експлозивно. Тогава магмата изригва и произвежда милиони тонове тефра и пирокластити. В зависимост от силата на изригването образувалата се ерупционна колона може да се извиси или на по–малко от 10 километра или да проникне в Стратосферата.

Структура

Ерупционната колона изхвърля много летливи вещества и вулканични материали, които се извисяват на различна височина от други. В зависимост от това ерупционната колона се дели на няколко части:

1. В основата на колоната изригващият от кратера материал се издига със скорост от около и обикновено над 10 километра в час. От границите на кратера излиза облакът от пепел, а около него изригва предимно пара. Там налягането е високо и газът се разширява експлозивно, тъй като налягането над него бързо се понижава. Тази област се нарича ,,Област на газова тяга" и обикновено охваща района от 1 или 2 километра над отдушника.

2. Районът на конвективни процеси обхваща по-голямата част от височината на ерупционната колона. Долният слой осъществяващ Газова Тяга създава експлозии, които изхвърлят все повече пепел нагоре. В зоната на конвективни процеси по-леката пепел се сблъсква с по-тежките скали и пемза, които се издигат от зоната на Газова тяга. Енергията, която се образува тук изхвърля по-леките материали, като пепелта, лапилите, саждите и пемзата още по-високо.

3. Тъй като ерупционната колона има по-малка плътност от околния въздух рано или късно ще достигне височина, където горещата пепел достига същата плътност като околния по-хладен въздух. В тази зона колоната не може да се издига на по-голяма височина и започва да се разпространява хоризонтално и може да покрие десетки километри. Тази зона се нарича Зона на хоризонтално разпространение. От облака първо падат по-тежките скали и пемза, последвани от по-леката пепел и лапилите.

Височина

В зависимост от силата с която е изхвърлена в атмосферата ерупционната колона се извисява на различна височина и когато достигне Зоната на Хоризонтално разпространение спира да нараства. Ако по време на изригването независимо от силата му ако има силни ветрове колоната може да се извиси на не повече от 5 километра. Но ако изригването с вулканичен експлозивен индекс над 5, височината ѝ не зависи от ветровете, а от силата на експлозията. През 1980 г. при изригването на Света Елена колоната достига 25 километра височина, а през 1991 г. вулканът Пинатубо изригва почти 35 километрова колона от пепел и газ. Колкото по-силно е изригването толкова по-висока е ерупционната колона. При изригване от 7 степен, като това на Тамбора колоната лесно достига 40 километра височина, но при най-големите познати ни вулканични изригвания от 8 степен колоната се извисява над 50 километра.

Срутване на ерупционната колона

Ако изригването продължи повече от 10 часа ерупционната колона бълваща скали, газ и пулверизирана пепел може да стане толкова тежка, че вече не може да се поддържа във вертикално положение и става много нестабилна. При силна експлозия или бързо понижаване на налягането в долната част до кратера колоната се срутва по склоновете на вулкана. Тогава срутващата се пепел повлича със себе си скални частици и пемза и се превръща в пирокластичен поток, който може да помете повече 20 километра около отдушника. Срутването на ерупционната колона е често наблюдавано събитие при Пелейските и Плинийските изригвания.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Вулканична ерупционна колона

[Hatshepsut]

Пирокластичен поток


Пирокластичен поток от вулкана Майон

Пирокластичните потоци са бързо движещи се потоци от свръхнагорещени скали, тефра, сажди и токсични газове. Те се образуват по време на експлозивни вулканични изригвания и могат да достигнат скорост до 750 km/h и температура от 1000 градуса. Пирокластичните потоци обикновено се разпространяват напред и настрани под действието на гравитацията. Скоростта им зависи от плътността на облака, силата на изригването и наклона на склона. Те са едно от най-опасните събития по време на вулканично изригване.

Причини

Има няколко събития по време на вулканично изригване, които могат да доведат до образуването на пирокластичен поток:

1. Срутване на ерупционната колона при плинийски изригвания предизвиква най-опасните пирокластични потоци. Те могат да достигнат свръхзвукови скорости от над 1200 километра в час. През 79 г. при изригването на Везувий 6 пирокластични потока помитат градовете Помпей, Херкулан, Оплонтис и Стабии и убиват над 2000 души. При плинйско изригване материалът изхвърлян от отдушника затопля околния въздух и ерупционната колона се издига чрез конвекция. Ако издигналата се колона не е в състояние да нагрява околния въздух до определена степен, конвекционните течения не са в състояние да издигат колоната нагоре и тя се свлича по склоновете на вулкана.

2. Срутване на ерупционната колона при вукански изригвания, като това при изригването на Суфриер Хилс през 1993, също може да породи пирокластични потоци. Тук в определен момент стълбът от пепел, който интензивно изхвърля разтопени скали и пепел става твърде тежък, за да се поддържа във въздуха и се свлича по склоновете на вулкана с няколкостотин километра в час.

3. Срутване на купол от лава, като при изригването на Пеле през 1902 година, също може да задейства пирокластичен поток. Процесът трае няколко месеца и понякога не дава знаци за предстоящо бедствие. В кратера на вулкана изригва много гъста лава и постепенно издига лавов купол, който може да се извиси на стотици метри. В един момент куполът става нестабилен и се срутва по склоновете със стотици километри в час.

4. Свлачище, като това при изригването на Света Елена, може да доведе до изригване на магма и пораждане на поток. Тук изригващата магма и създаденият облак от пепел изригва странично повличайки милиони тонове отломки и задейства пирокластичен поток.

Движещ се пирокластичен поток

Характеристики

Пирокластичните потоци имат няколко смъртоносни характеристики и някои от тях зависят от интензивността и силата на изригването. Температурата на пирокластичните потоци може да варира в интервал от 100 до 1300 градуса. Една тухлена сграда лесно би била срината от пирокластичен поток от среден мащаб, като този от Пинатубо, който достига температура от около 300 градуса. При изригване като това на Кракатау през 1883 г. обаче потокът може да достигне температура от над 1100 градуса. Скоростта на пирокластичните потоци също е от значение при изригването. Тя зависи от количеството отломки и силата на изригването. Болид от Формула 1 лесно може да бъде погълнат от поток, като от Света Елена, който достига скорост от 240 km/h. Но при най-големите познати вулканични изригвания потокът може да достигне свръхзвукови скорости от над 1200 километра в час. Обемът на пирокластичните потоци варира от няколкостотин m³ до повече от 1000 km³. По-големите от тях могат да изминат стотици километри преди да утихнат. Такива потоци се случват обикновено само при Суперизригвания. За сравнение обикновените пирокластични потоци изминават не повече от 20 километра. Пирокластичните потоци не убиват чрез изгаряне, а чрез свръхнагорещения газ. Ако се вдиша, той на практика разрушава дихателната система и втечнява белите дробове. Понякога тези потоци са убивали стотици и дори хиляди души. През 79 г. например Везувий отприщва пирокластични потоци, които унищожават градовете Помпей и Херкулан и убиват над 2000 души. През 1902 г. лавовият купол на върха на вулкана Пеле се срутва и поражда пирокластичен поток, който разрушава град Сен Пиер и убива около 30 000 души. При изригването на Света Елена през 1980 г. 57 души загиват, когато северният склон на вулкана се свлича и предизвиква огромен пирокластичен поток.

Суфриер Хилс след пирокластичен поток

Взаимодействие с вода

Проучванията на колосалното изригване на Кракатау през 1883 г. доказват, че пирокластичните потоци могат да преминат обширни водни басейни без да утихнат. Потокът генериран от огромната експлозия достига крайбрежието на Суматра, което се намира на 48 километра от вулкана. Взаимодействието на пирокластичните потоци с вода може да задейства цунами. Това също е доказано от изригването на Кракатау, което предизвиква цунами с височина над 30 метра. То залива крайбрежията на Ява и Суматра. То било последвано от серия от по-малки вълни, достигащи височина до 10 метра.

Ефект върху Ландшафта

Пирокластичните потоци могат да променят ландшафта в районите около отдушника. При изригването на Везувий през 79 г. пирокластичният поток, който погребва Помпей, добавя почти 100 метра земя по южното крайбрежие на Неаполитанския залив. Понякога потоците могат да взаимодействат с местни образувания, като планини и низини.

При изригването на Света Елена през 1980 г. образувалият се пирокластичен поток преминава през водни басейни и възвишения и това оказва влияние върху разпространението на звуковите вълни. Особеното е, че някои хора са чули изригването чак в Канада, но живеещите в Сиатъл на десетина километра от вулкана не са чули нищо.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Пирокластичен поток

[Hatshepsut]

Пирокластична вълна


Ефектите от изригването на Света Елена през 1980 г.

Пирокластичната вълна е кипяща маса от нагорещени, токсични газове, сажди и пулверизирана пепел, която се образува по време на много експлозивни вулканични изригвания. Тя прилича на пирокластичния поток, но е с по-ниска плътност, по-висока температура и много по-високо съдържание на отровни газове и пулверизирани скали, които я правят по-бърза, по-бурна и способна да преминава водни басейни и възвишения без да утихва. Скоростта на пирокластичната вълна е по-висока от тази на пирокластичните потоци. При изригването на Света Елена пирокластичната вълна достига скорост от 130 метра в секунда, а при изригването на Мон Пеле – 100 метра в секунда. Пирокластичните вълни биват три вида, при които за база на сравнение се използва въздушната вълна, повърхностната вълна и характеристиките ѝ.

Въздушна вълна

Първата докладвана въздушна пирокластична вълна е след изригването на вулкана Таал през 1965 г. Вулканолозите забелязват, че при това явление има разлика между пирокластичните потоци. Оприличават ги на ядрени облаци. Въздушните пирокластични вълни се наричат така поради факта, че оказват влияние върху въздуха над тях. Те предизвикват силни ветрове и ударни вълни предшестващи облака до минута преди него. Има документирани случай, при които вятърът се появява само няколко секунди преди удара на вълната. Въздушните пирокластични вълни достигат скорост до и над 130 метра в секунда и температура от над 500 градуса. Те се получават при силни плиниански и водно–магмени изригвания.

Пренапрежителна вълна

Това са най-унищожителните пирокластични вълни. Те се образуват при най-силните магмени изригвания – пелейски и плиниански. Те са по-бавни от въздушните пирокластични вълни и достигат скорост до 100 метра в секунда, но температурата им е над 600 градуса. Те са толкова огромни и мощни, че ако пред тях има някаква сграда топлината я изпепелява, а силата на вълната я взривява. Те убиват чрез отровния свръхгорещ газ, който унищожава дихателната система подобно на пирокластичните потоци.

Наземна вълна

Този вид пирокластични вълни много наподобяват пирокластичните потоци. Температурата им достига до 300 градуса, а скоростта им рядко надхвърля 600 километра в час. Обикновено покриват земята със слой дебел до 1 м., който се състои от кристални фрагменти и втвърдена вулканична пепел. Тези пирокластични вълни се появяват много по-често от другите два вида.

Останки от Помпей с Везувий на заден план

https://bg.wikipedia.org/wiki/Пирокластична вълна

[Hatshepsut]

Вулканско вулканично изригване


Схема на вулканско изригване: 1 – Пепелен облак, 2 – Лапили и пемза,3 – Фонтан от лава, 4 – Падаща вулканична пепел, 5 – Вулканична бомба, 6 – Поток от лава, 7 – Конус, 8 – Слоеве, 9 – Странично изригване, 10 – Канал, 11 – Магмена камера, 12 – Дайка

Терминът ,,Вулкански" е използван за първи път от Джузепе Меркали, който бил свидетел на изригванията на остров Вулкано от 1888 до 1890 г. Неговото описание на стила на изригванията сега се използва по целия свят. Изригванията се характеризират с гъст облак от вулканична пепел и тефра и интензивните експлозии на лава и вулканични бомби. Меркали описва началото на изригванията като: ,,Експлозиите звучат като гръм от оръдие на различни интервали". Техният експлозивен характер се дължи на високото съдържание на силициев диоксид в магмата. Почти всички видове магма съдържат такъв диоксид, но магмата с 55% или повече силициев диоксид са най-често срещани. Повишените нива на силициев диоксид увеличават вискозитета на магмата, което води до експлозивен характер на изригването. Експлозиите обикновено започват с водно-магмени изригвания, които могат да бъдат изключително шумни и силни поради водата, която влиза в контакт с магмата. Те обикновено са последвани от избълване на пепелен облак, който може да достигне над 10 км. височина. От кратера на вулкана излитат нажежени скали и вулканични бомби, които могат да паднат на километри от отдушника. Ерупционните колони отчасти наподобяват плинийските изригвания.

Изригване на вулкана Тававур в Папуа Нова Гвинея

Характеристики

Вулканските изригвания имат няколко открояващи се от другите изригвания характеристики. По време на активните периоди на вулканична дейност експлозиите се случват само през няколко минути (например изригванията на Анак Кракатау) Може да има повече от 5 експлозии за час. Пирокластичните потоци също са чести при този тип изригване. Най-характерни за този тях са вулканичните бомби. Те могат да са с размерите на автобуси, но може и да са по-малки от 50 см. Ако изригването е силно експлозивно могат да паднат на километри от отдушника.

Изригванията започват като гръм от оръдеен изстрел. В зависимост от магмата експлозиите могат да са няколко и да се случват през определен период от време или да има само едно изригване на пепел и разтопена магма. Ерупционната колона може да се извиси на 15 км или повече над кратера и да покрие площ от над 20 километра. В края на изригването има много силни и шумни експлозии. Експлулсирането на газа при тях може да достигне свръхзвукова скорост от над 1200 км/ч в резултат на шоковите вълни.

Тефрата и скалните частици се разпръскват на по-голяма площ в сравнение с изригванията от тип Стромболи. Изригванията обикновено завършват с поток от гъста лепкава лава или езеро от лава, което изстива в кратера. Изригванията от тип вулканско са опасни за хората намиращи се на няколкостотин метра от отдушника. Вулканичните бомби обаче могат да паднат на няколко километра и това увеличава риска. Това са първоначално парчета от лава, които се охлаждат бързо още във въздуха и могат да са по-широки от 3 метра. През 1992 г. при изригването на вулкана Галерас няколко вулканолози са убити от падащите бомби, а оцелелите са с изгаряния.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Вулканско вулканично изригване

[Hatshepsut]

Изригна най-големият активен вулкан в света

Hawaii's Mauna Loa erupts, sending ash nearby

За първи път от 1984 г. насам вулканът Мауна Лоа в Хавай оживя. Той изхвърля пепел и камъни, като всичко това се случва точно за Деня на независимостта в Хавай. Геологическата топографска служба в САЩ предупреждава жителите на големия остров да бъдат внимателни. Според службата, Мауна Лоа се е подготвял да изригне от години. А изригването се е виждало от Кона – град на западното крайбрежие на 72 км от вулкана.

Обсерваторията за вулкани в Хавай промени нивото на заплаха от ,,препоръчително" на ,,предупредително", макар че лавата все още се намира в зоната на вулкана и не заплашва жителите.

Властите в Хавай все още не са издали заповеди за евакуация, но районът на върха и пътища в региона са затворени. Очаква се леко натрупване на пепел върху корабите покрай югоизточната част на острова.

Мауна Лоа (в превод ,,Дългата планина") е един от шестте активни вулкана в Хавай и е висок 4169 метра. Той е изригвал последно през 1984 г. А през 2018 г. изригва по-малъкият съседен вулкан Килауеа и тогава са разрушени 700 жилища.

https://www.kaldata.com/


Хавайският Мауна Лоа, най-големият действащ вулкан в света, започна да изригва за пръв път от близо 40 години, съобщиха американските власти, цитирани от БГНЕС. Вулканът е изхвърлил лава и пепел, а аварийните екипи са преминали в състояние на тревога.

Мауна Лоа показва признаци на натрупване за изригване от години, според USGS - Геологическа топографска служба на САЩ (United States Geological Survey). Властите на Хаваите съобщиха, че не са издавани заповеди за евакуация, въпреки че районът на върха и няколко пътя в региона са затворени, а два приюта са отворени като предпазна мярка.

Уебкамерата на USGS на северния ръб на връх Мауна Лоа показа дълги ярки еруптивни пукнатини в кратера на вулкана, контрастиращи с тъмнината на нощта.

"Изригването на Мауна Лоа е мигрирало от върха към Североизточната рифтова зона, където пукнатини захранват няколко потока лава. При прелитане е потвърдено, че пукнатини на големи височини в Националния парк "Хавайски вулкани" захранват потоци лава  към метеорологичната обсерватория Мауна Лоа. Потоците от лава не заплашват общности надолу по склона и всички индикации са, че изригването ще остане в Североизточната рифтова зона. Вулканичен газ и евентуално фина пепел може да бъдат отнесени от вятъра.

Жителите, изложени на риск от потоците от лава на Мауна Лоа, трябва да прегледат готовността си и да се обърнат към информацията за гражданска защита на окръг Хавай за допълнителни насоки.

Въз основа на минали събития, ранните етапи на изригването на рифтовата зона на Мауна Лоа могат да бъдат много динамични и местоположението и напредването на потоците лава могат да се променят бързо", се посочва в съобщение на USGS, в което се допълва, че вулканът ще се наблюдава отблизо.

Робин Джордж Андрюс, учен и вулканолог, заяви, че съществува по-голяма заплаха, ако магмата започне да се излива от т.нар. разломни зони. Макар че все още няма данни това да се случва сега на Мауна Лоа, "фактът, че това е опасна планина, която не е изригвала от 1984 г. - най-дългата пауза в регистрираната ѝ история - е причината всички да я следим", написа Андрюс в Twitter.

Мауна Лоа, чието име означава "Дългата планина", обхваща половината от Големия остров и е по-голям от останалите Хавайски острови, взети заедно. Подводните хребети на вулкана се простират на километри под морското равнище до океанското дъно, като Мауна Лоа се смята за най-масивната планина в света, без да се взима за репер морското ниво

Един от шестте активни вулкана на Хавайските острови, Мауна Лоа е изригвал 33 пъти от 1843 г. насам, сочат данните на USGS. Последното изригване през 1984 г. е продължило 22 дни и е предизвикало потоци от лава, които са достигнали на около седем километра от Хило, град на североизток, в който днес живеят около 44 000 души.

https://bnr.bg/post/101743287/havaiskiat-mauna-loa-nai-golemiat-deistvasht-vulkan-v-sveta-otnovo-se-sabudi

[Hatshepsut]

Грундово вулканично изригване


Схема на грундово изригване: 1 – облак от пепел и водна пара, 2 – канал, 3 – конус, 4 – слоеве, 5 – система от подземни води, 6 – място на контакт между магмата и водата, 7 – магмена камера

Грундовите вулканични изригвания (наричани още и грундови експлозии, ултравулканични изригвания и водно-магмени изригвания) се появяват, когато магмата влиза в контакт с подземни води и ги затопля. При грундовите изригвания магмата достига температура от 500 до 1170 °C и причинява почти мигновено изригване на пара и вулканична пепел, която понякога е примесена с малко по обем пирокластити, а понякога и вулканични бомби. През 1979 и 1980 г. вулканът Света Елена поражда стотици грундови изригвания, които предшестват опустошителното плинийско изригване на 18 май. Понякога грундовите изригвания водят до образуването на кални вулкани.

Грундовите изригвания обикновено пораждат скални фрагменти, като лапили и пемза. Изригванията рядко са слаби, но все пак понякога при тях се изхвърля известно количество лава. Изригванията започват, когато надигащата се, нагорещена до червено, магма достигне слой, който съдържа подземна система от води. Тъй като магмата е гореща, водата се нагрява за по-малко от 30 секунди. В зависимост от състава и температурата на магмата и водата има две възможности. Възможно е водата да достигне свръхгорещи температури и да влезе в контакт с магмата и тогава изригването е по-експлозивно. Но ако водата се изпари, парата се смесва с магмата и от кратера на вулкана изригва облак от водна пара, пепел и пирокластити. Ако на повърхността изригва лава, изригването се класифицира като претеомагматично, каквото е това на Везувий през 79 г. Тези изригвания обикновено създават широки, но съвсем леко вдлъбнати кратери, наречени маари.

Изригване на Света Елена през пролетта на 1980 г.

Грундовите изригвания могат да породят значително количество въглероден диоксид и въглероден сулфид, който в атмосферата се превръща в сярна киселина. Значителните емисии на избълваните газове понякога са смъртоносни. През 1979 г. при грундовите изригвания на вулкан в Ява 140 души са убити от изключително отровна и гъста смес от газове и вулканична пепел. Смята се, че колосалното изригване на Кракатау от 1883 г., което достига 6-а степен по скалата на вулканичния експлозивен индекс, е отчасти грундово изригване. Килауеа в Хавай има дълга история на такива изригвания. През 1924 г. едно негово изригване запраща 8 тона прах и пепел на 1 km от отдушника. Изригванията на Сюртсей през 1963, 1964 и 1965 г., изригването на Таал от 1982 г. и експлозията на Онтаке през 2014 г. също са грундови изригвания.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Грундово вулканично изригване

[Hatshepsut]

Експлозивно вулканично изригване


Експлозивно изригване на Света Елена

Експлозивните вулканични изригвания са най-силните и катастрофални прояви на вулканични изригвания на Земята. Един от открояващите се примери за такива изригвания е масивното избухване на Света Елена през 1980 г. Експлозивните изригвания се получават, когато магмата е много гъста и в нейния състав има голямо количество газови балончета. Поради високия вискозитет на магмата газът затворен в нея се разширява експлозивно, изтласквайки огромно количество пепел и пирокластити в атмосферата. Понякога тези изригвания са толкова силни, че могат да засегнат цялата планета. Например изригването на Тамбора през 1815 г. обгръща в облак от вулканична прах Земята за няколко години, предизвиквайки вулканична зима. Понякога преди изригването кратерът на вулкана се издува и образува лавов купол, който пречи на освобождаването на магмата. Когато напрежението стане твърде голямо лавовият купол се взривява и във въздуха се изстрелват милиони тонове пепел и вулканични скали. Ерупционната колона при експлозивно изригване може да се извиси на над 20 километра в атмосферата. При изригването на Пинатубо през 1991 г. колоната от свръхнагорещени скали и пепел се извисява на 40 километра височина. След изригването облакът пепел обикаля Земята и за няколко месеца температурата пада с 0,5 градуса. Най – сериозната опасност от експлозивните изригвания е срутването на ерупционната колона. Това поражда пирокластични потоци и в най–лошия случай пирокластични вълни.

Изригване на вулкана Саричев през 2009 г.

Протичане на експлозивно изригване

В зависимост от силата на изригването може да има няколко етапа. Ако ерупционната колона се извиси на по-малко от 10 километра опасността е по-малка. Причината за това е, че вулканът може да понесе тежестта на издигналата се колона. В случай че облакът се извиси на повече от 20 километра изригването има няколко етапа. То започва със силна експлозия, която изхвърля във въздуха милиони тонове пепел и пирокластити. За да има експлозивно изригване, кратерът трябва да бъде запушен от скали или втвърдена лава. Например преди изригването на Суфриер Хилс през 1993 г. в кратера на вулкана започват да се изливат блокове от лава, които блокират изхода на магмата. Понякога в кратера се образува лавов купол, който блокира изхода на силно вискозната магма. Когато напрежението под кратера стане твърде голямо, магмата намира пролука през най-слабата точка от кратера и изстрелва облак от нажежени скали и пепел. Ако налягането е много високо разтопената скала може да не породи вулканична пепел, а пяна. Ако изригването продължи дълго, ерупционната колона от пепел и камъни става твърде тежка, за да се поддържа във въздуха, и рухва. В зависимост от температурата и височината на колоната може да се образува или пирокластичен поток или пирокластична вълна.

Пирокластичен поток

Пирокластичните потоци се появяват в края на експлозивното изригване, когато налягането в кратера и магмената камера започва да спада бързо. По време на спадането на налягането ерупционната колона продължава да бълва милиони тонове пепел и пирокластити в секунда, но когато налягането спадне значително колоната става твърде тежка за да се поддържа във въздуха и се срутва надолу. Когато падащата надолу колона от пепел повлече със себе си разтопените скали и пирокластити започва да се свлича по склоновете на вулкана. Образуваните пирокластични потоци могат да се движат със скорост от над 100 километра в час и да достигнат температурата от над 500 градуса. Високите температури могат да изпепелят дървета и да пометат сгради.

Суперизригване

Изригването на супервулкан е най–рядкото, но е най–разрушителното. То може да избълва над 1000 куб. км. пепел и свръхнагорещени скали. Тези изригвания се случват веднъж на няколкостотин хиляди години. Суперизригванията са най–високите по скàлата на вулканичния експлозивен индекс. Този тип изригване причинява разрушения в континентален мащаб и да понижи температурата на цялата планета с няколко градуса.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Експлозивно вулканично изригване