Слайд 1ЧС природного характера
Лекция 3.
Слайд 3Вулкан – геологическое образование, возникающее над каналами или трещинами в
земной коре, по которым на поверхность Земли и в атмосферу
извергаются расплавленные горные породы (лава), пепел, горячие газы, пары воды, обломки.
Слайд 4Чаще всего вулканы образуются в местах соединения тектонических плит Земли.
Они могут возникать не только на суше, но и на
морском дне. При этом нередко образуются острова.
Основные районы вулканической активности:
Южная Америка, Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские острова, Курильские острова, полуостров Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Гавайские острова, Алеутские острова, Исландия, Атлантический океан.
Слайд 5Всего на суше насчитывается почти 1000 «спящих» и 522 действующих
вулкана.
Вулканы
Действующие
Спящие (уснувшие)
Потухшие
Слайд 6Извержение вулканов
В настоящее время в мире насчитывается 760 действующих вулканов,
из них 2/3 сосредоточено на островах и берегах Тихого океана.
Выделяется также район Средиземноморья и Атлантического океана. В России все вулканы сосредоточены на Камчатке и Курилах.
За последние 400 лет в результате извержения вулканов погибло 310 тысяч человек. Самые крупные из них потери приходятся на извержение вулканов:
Тамбора (1815 год, Индонезия, погибло 88 тысяч человек),
Кракатау (1883 г., Индонезия, 40 тысяч чел.),
Невадо-дель-Руис (1985 г., Колумбия, 23 тысячи человек).
Слайд 7В опасной близости от активных вулканов проживает около 7% населения
Земли. В результате извержения вулканов в XX-м веке погибло более
40 тысяч человек.
За десять минут был уничтожен город Армеро в Колумбии после извержения вулкана Невадо-дель-Руис 13 ноября 1985 года. Этот город располагался в 50-ти километрах от места извержения. Из 28 тысяч жителей после извержения в живых осталось только 7 тысяч.
Слайд 8Извержение исландского вулкана Эйяфьяллайекюль в 2010 году.
Плотные клубы вулканического
пепла окутали некоторые части сельской местности Исландии, а невидимый шлейф
песка и пыли накрыл Европу, «очистив» небо от самолетов и вынудив сотни тысяч людей в спешке искать гостиничные номера, билеты на поезда и нанимать такси.
Слайд 10Магматизм – процесс образования и перемещения из глубоких недр Земли
к её поверхности горячих силикатных расплавов (магм), содержащих в растворённом
виде летучие компоненты (пары воды и различные газы).
Слайд 11Магматизм глубинный, или интрузивный, или плутонизм.
При интрузивном магматизме магма
не достигает поверхности Земли и затвердевает на глубине
Интрузивное магматическое тело
гора Аюдаг в Крыму.
Слайд 12Вулканизм, поверхностный или эффузивный магматизм.
Остров Вулькано (Липарские острова) – кузница
Вулкана, древнеримского бога огня и металлических ремёсел.
Слайд 13Вулканизм – одно из самых впечатляющих проявлений внутренней энергии Земли.
Земля всегда была магматически активна. Вулканизм – активный процесс, в
его результате создаются вулканические горы и улканические поля и плато
Вулкан Ключевской, Камчатка.
Плоскогорье Декан. Индия.
Слайд 14Магма (от греч. – густая мазь) –флюидно-силикатный расплав
Магма – трёхкомпонентный
расплав, состоящий из жидкости, твёрдых кристаллов и летучих компонентов (флюидов),
находящихся как в растворённом виде, так и в виде газовых пузырьков.
Слайд 15Любое вулканическое извержение – это процесс дегазации магмы – удаление
летучих компонетов.
Слайд 16Широко известная модель извержения
1.
2.
3.
Процесс начинается только после удаления пробки!
Слайд 17Магматическое (вулканическое) извержение также начинается с «удаления пробки» – снятия
или преодоления давления вышележащих пород
Вулкан Тангурахуа (Эквадор)
Слайд 18Способ и скорость отделения летучих от магматического расплава определяют главные
типы вулканических извержений
1) Если магма маловязкая, подвижная, летучие отделяются спокойно.
Происходит излияние лавы (эффузия) с образованием лавовых потоков.
Лава – это дегазированная магма.
Слайд 192) Если газы отделяются быстро, то происходит вскипание магматического расплава
и он разрывается расширяющимися газовыми пузырьками. Происходит взрывное извержение -
эксплозия.
Слайд 203) Если магма вязкая и температура её невысока, то расплав
медленно выдавливается из жерла вулкана. Происходит его выжимание на поверхность
– экструзия.
Безымянный
Шивелуч
Африка
Слайд 21Опасность для человека представляют явления, прямо или косвенно связанные с
извержениями. Прежде всего, это продукты вулканических извержений:
раскалённые лавовые потоки;
палящие лавины;
тучи
пепла и газов;
взрывная волна и разброс обломков;
водные и грязекаменные потоки;
резкие колебания климата.
Слайд 22Продукты вулканических извержений
Газообразные продукты (или летучие)
Вулкан Пинатубо (Филиппины)
Слайд 23Объёмы пара и газов, выброшенных вулканами
Везувий в 1906 г.
1226 км3
за 15 часов
Ключевской в 1948 г.
15,8 км3 за 24 часа
Гекла
в 1947 г.
0,003 км3 за 24 часа
Слайд 24Состав летучих сложен и изучен недостаточно, т.к. прямым измерениям на
глубине недоступен.
В действующих вулканах среди летучих содержатся:
водяной пар (Н2О) –
50-90%,
углекислый газ (СО2), оксид углерода (СО), азот, диоксид серы (SO2), триоксид серы (SO3), газообразная сера (S), водород (Н2), аммиак (NH3), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (H2S), метан (CH4), хлор (Cl2) и др.
Слайд 26Состав газов и их концентрация зависят от температуры и от
типа земной коры, поэтому они могут меняться в пределах одного
вулкана. Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей.
атмосфера
Диоксид серы, оксиды азота
Кислотные дожди
вулкан
Слайд 27Жидкие продукты вулканических извержений
Ключевской
Слайд 28Магма, прорываясь к поверхности Земли, взаимодействует с окружающими породами. Полностью
или частично растворяет (асиммилирует) вещество окружающих пород и изменяет свой
состав.
Магма изливается на поверхность в виде лавы, которая отличается от неё потерей большей части летучих соединений.
Мауна-Лоа, NASA
Слайд 29Строение лавовых потоков
Маловязкие, подвижные, горячая базальтовые лавы могут двигаться со
скоростью до 60 км/час.
Они образуют протяженные лавовые потоки
Толщина потоков обычно
3-15 метров (на Гавайях, где лавы очень жидкие – 3-5 м).
Вулкан Килауэа.
Слайд 30Твердые продукты вулканических
извержений
Слайд 31Твёрдые продукты вулканических извержений – обломки различной величины (от долей
мм до нескольких метров), которые образуются во время взрывных (эксплозивных)
извержений вулканов.
Пирокластический материал, тефра.
Объёмы пирокластического материала в десятки раз превышают объёмы лав, образующихся при извержении
Слайд 32В зависимости от величины обломков среди тефры различают вулканические бомбы,
лапилли, песок и пепел.
Вулканические бомбы
Слайд 33Вулканические бомбы – самый грубый пирокластический материал.
Размеры – от 5-6
см до нескольких метров и весят они нередко десятки тонн.
Вулканические
бомбы – это обломки стенок кратера вулкана и сгустки еще горячей, выброшенной в пластичном состоянии лавы.
Слайд 34Во время полёта лава охлаждается, затвердевает и принимает очень разнообразную
форму
Просто большая бомба.
Большая сферическая.
Слайд 35Лапилли (от лат. lapillus – камешек)
Пузырчатые, угловатые или округлые обломки
пемзы величиной от горошины до грецкого ореха (3-6 см).
Слайд 36Вулканический песок
Шлаковые частицы лавы величиной от 1-2 мм до горошины,
перемешанные с мелкими кристаллами или обломками кристаллов различных минералов
Слайд 37Вулканический пепел
Пепловый поток вулкана Майон.
Слайд 38Пепел – мелкая (от долей до миллиметра) пыль белого, серого,
бурого или чёрного цвета, состоящая из частиц лавы, вулканического стекла,
осколков минералов, обломков стенок кратера.
Слайд 39Пепел под электронным микроcкопом
Слайд 40Влияние вулканического пепла
на здоровье людей
на сельское хозяйство
на здания и сооружения
на
автотранспорт
на авиацию
на системы водоснабжения
Слайд 43Строение вулканических аппаратов зависит от множества факторов:
тектонического положения вулкана, строения
его субстрата, состава магмы
характера извержений, их интенсивности, длительности
физико-географических условий,
в которых протекает вулканический процесс (наземная или подводная обстановка, рельеф, климат и т.д.)
Слайд 44В зависимости от строения и взаимного расположения магмовыводящих каналов различают
вулканические аппараты
трещинного (линейного)
ареального
центрального типов.
Слайд 45Линейные (трещинные) вулканы
При трещинном типе извержения роль магмовыводящего канала играет
глубокая протяженная трещина. Расплав выходит на поверхность либо вдоль всей
трещины, либо на одном или нескольких ограниченных участках, перемещение активных центров извержения происходит вдоль трещины.
Влк. Лаки (Исландия). Извержение 1783 года. Трещина длиной 25 км. На поверхность было выведено 11,7 км лавы.
Рифтовые долины срединно-океанских хребтов.
3
Слайд 46Ареальный тип вулканического аппаратa
Ареальный тип вулканизма – массовые извержения на
обширной площади через множество мелких трещин, которые, закупориваясь, отмирают и
заменяются новыми центрами извержений.
1) Лавовый покров.
2) Моногенные центры извержения.
3) Магмовыводящие трещины.
Слайд 47Вулканы центрального типа
У вулканов центрального типа, как правило, один трубообразный
магмовыводящий канал. В плане вулканы имеют округлую форму.
Вулкан Эльбрус
Слайд 48Как правило, при ареальном и трещинном извержениях образуются моногенные вулканические
центры, характеризующиеся однократным извержением, после которого их деятельность прекращается.
Вулканы центрального
типа – полигенные вулканы, отличающиеся длительной активностью и многократными извержениями.
Их деятельность происходит в течение тысяч, а нередко и миллионов лет.
Слайд 49Вулкано-тектонические структуры - отрицательные формы рельефа, связанные с вулканами
Кальдеры
Влк. Чайтен
(Чили).
Сомма
Атрио
Молодой внутренний вулкан
Слайд 51Категории вулканических извержений
Классификации вулканов по типу извержений условны.
Извержения многих
вулканов занимают промежуточное положение между выделяемыми типами. Со временем некоторые
вулканы могут менять характер извержения.
Слайд 52I. Эффузивные извержения. Излияния основной базальтовой, подвижной, жидкой лавы. Проявляются,
за редким исключением, на островах в океане.
а) Гавайский тип. Плоские
щитовые вулканы центрального типа (Мауна-Лоа и т.д.).
Мауна-Лоа.
Мауна-Кеа.
Слайд 53Гавайские острова.
Мауна-Кеа
Мауна-Лоа
Килауэа
Гавайи.
Слайд 54Спокойные, без взрывов излияния лавы с образованием потоков и лавовых
озёр.
Интенсивность вулканической деятельности сильно различается и зависит от свойств извергаемого
материала.
Слайд 55б) Исландский тип. Трещинные вулканы
(Лаки, 1783 г., Плоский Толбачик,
1975 г.)
Лаки
Плоский и Острый Толбачики, на переднем плане - Безымянный
Слайд 56Лавовые поля и потоки извержения 1783 г. вулкана Лаки
Слайд 57Эффузивно-эксплозивные извержения
Извержения средней андезитовой лавы и выбросы твёрдых и
газообразных продуктов. Стратовулканы центрального типа.
Стромболи
Ключевской
Слайд 58III. Эксплозивно-экструзивные извержения.
Взрывные выбросы твёрдых и газообразных продуктов, извержение
или выдавливание малого количества лавы среднего или кислого риолитового состава.
← Шивелуч
Безымянный →
Слайд 59IV. Эксплозивные извержения. Необычно сильные взрывы с выбросами огромного количества
газов и пепла. Лава кислая дацитового или риолитового состава на
поверхности не появляется.
← Кракатау
← Катмай (Аляска)
Бандайсан (Япония) →
Слайд 60Поражающие факторы при извержении вулканов
Слайд 62ударная волна
летящие камни
вулканический пепел и газы
тепловое излучение
потоки
лавы
возможно возникновение цунами, оползней и пожаров.
мелкий пепел, рассеянный в
воздухе, может вызывать затруднение дыхания, обструкцию дыхательных путей, асфиксию и смерть
возможно содержание токсичных вещества, отравляющие источники воды
пыль и пепел затрудняют видимость, выводят из строя моторы автомобилей, радио и связь.
Слайд 64При извержении образуются пирокластические потоки (раскаленная лава) – газовые струи,
содержащие в виде взвеси пепел и камни. Они движутся по
склонам со скоростью 500-800 км/час и имеют температуру около 1000 °С.
Слайд 65Человеческие жертвы от извержений вулканов связаны с множеством причин: лавовые,
грязевые и пирокластические потоки, лавины, выпадение тефры и баллистических бомб,
болезни и голод.
Масштаб бедствия в зоне извержения вулкана зависит от инфраструктуры и заселенности территории, прилегающей к вулкану, а также от работы системы оповещения
Слайд 66Наиболее частые причины гибели людей при извержении вулканов
Прежде всего, это
травмы, ожоги и асфиксия.
В потоках лавы содержится серная и
соляная кислоты в высоких концентрациях, что вызывает ожоги кожи.
После извержения вулканов среди населения часто растет заболеваемость бронхиальной астмой, бронхитами, а также отмечается обострение течения хронических заболеваний легких и эмфиземы.
Установлена связь между заболеваемостью людей слоновостью и вулканическими почвами в очагах болезни, где аморфный кремнезем проникает в организм и вызывает обструкцию лимфатической системы.
Слайд 67Снижение числа человеческих жертв и материального ущерба от извержений вулканов
достигается путем постоянного наблюдения за ними и прогнозирования предстоящих извержений.
Единственным
способом спасения при извержении вулканов остаётся эвакуация населения.
Слайд 68Основные способы борьбы с извержениями вулканов:
охлаждение лавы водой;
сооружение искусственных каналов
для отвода лавы и грязекаменных потоков;
сооружение защитных плотин;
своевременная эвакуация населения
из опасных зон;
умение оказать первую помощь пострадавшим.
Слайд 69Поствулканическая (фумарольная) стадия
Стадия характеризуется выходом на поверхность горячей воды и
газо-паровых струй – фумарол (лат. «фумус» - дым).
Мутновское фумарольное поле.
Слайд 70Гейзеры
Долина гейзеров (Камчатка).
Гейзер - источник, периодически выбрасывающий фонтаны горячей воды
и пара. Одно из проявлений поздних стадий вулканизма, распространены в
областях современной вулканической деятельности
Слайд 71Термальные источники
Памуккале, Турция
выход на поверхность подземных вод, нагретых выше 20°C.
Большинство
горячих источников питаются водой, которая подогревается магматическими интрузиями в районах
активного вулканизма.
Слайд 72Грязевые вулканы
геологические образования, представляющее собой отверстия или углубления на поверхности
земли либо конусообразное возвышение с кратером из которых постоянно или
периодически на поверхность Земли извергаются грязевые массы и газы, часто сопровождаемые водой и нефтью.
Слайд 73Использование поствулканической деятельности в энергетике
Слайд 74 Бальнеологическое использование поствулканической деятельности
Слайд 75Вопросы
Твердые продукты вулканических извержений
Строение вулканических аппаратов
Виды вулканических аппаратов.
Поражающие факторы при
извержении вулканов
Гейзеры, термальные источники, грязевые вулканы.