Почему извергаются вулканы?
Вулкан можно образно сравнить с каналом, по которому к поверхности поднимаются магма и вулканические газы. Отверстия и трещины, через которые выходят продукты извержения, называют жерлами и вулканическими трещинами, а углубление вокруг центрального жерла — кратером.
Магма образуется не потому, что давление само по себе «расплавляет» породу. Частичное плавление вещества мантии и коры может происходить при понижении давления, поступлении летучих компонентов или дополнительного тепла. Магма обычно легче окружающих твердых пород, поэтому способна подниматься вверх и накапливаться в магматических резервуарах.
По мере подъема давление уменьшается, из магмы выделяются растворенные газы. Их расширение вместе с притоком магмы может создавать условия для извержения. Магма, вышедшая на поверхность, называется лавой. Одни извержения сопровождаются спокойными потоками лавы, другие — мощными взрывами, пеплом и пирокластическими потоками.
Как образуется вулкан? Представьте себе, что банка с минералкой — это поверхность Земли, а крышка с отрывным язычком — это слабое место земной поверхности. Если банку потрясти, углекислый газ расширится и может проделать дыру в месте соединения отрывного язычка и крышки. Подобным образом горячие газы и магма могут продавить дыру в слабых местах земной коры и выплеснуться наружу.
Говоря о вулканах, мы представляем себе коническую гору, из воронкообразного горла которой вниз стекает обжигающе горячая лава, а вверх вырываются клубы пара и раскаленные камни, которые называют вулканическими бомбами. Вулканы, извергавшие лаву много тысяч лет назад, часто превращаются в конические пики, примером может служить покрытая снегами гора Фудзияма в Японии. Бывают еще щитовидные вулканы — огромные, напоминающие крышку люка или щит древнего воина; вулканом такого типа является, например, Мауна-Лоа на Гавайских островах.
Газ, вырывающийся из вулканов, на 50—85% состоит из водяного пара. Больше 10% приходится на долю углекислого газа (того самого, который в газировке), примерно 5% составляет сернистый газ, 2—5% — хлористый водород и 0,02—0,05% — фтористый водород. Иногда в вулканических газах встречаются сероводород и газообразная сера, водород, метан и оксид углерода, а также совсем малые примеси различных металлов.
Большинство вулканов Земли находятся под водой. Выливаясь через трещины на океанское дно, горячая лава соприкасается с холодной океанской водой. Если из клапана просачивается немного лавы, она может быстро охладиться и затвердеть, превратившись в блестящие кусочки, напоминающие стекло. Большие массы лавы, затвердевая, образуют «подушку» твердого камня.
Извержение цепи вулканов Лаки, расположенных на юге Исландии вдоль тектонической трещины, в 1783 году было одним из сильнейших за всю историю нашей планеты. Оно продолжалось восемь месяцев, длина потока вырвавшейся на свет лавы составила почти 70 км. Обжигающая масса двигалась со скоростью свыше 45 км/ч и разлилась на площади 579 км2.
Вулканы в основном формируются вдоль краев континентальных плит: огромных щитов горной породы, из которых, как в мозаике, сложена поверхность Земли. Вулканы также могут возникать над каналами и трещинами в земной коре. Гавайские щитовидные вулканы сформировались именно над одним из таких мест.
По оценке Геологической службы США, на суше насчитывается около 1350 потенциально активных вулканов, не считая непрерывных вулканических поясов на дне океанов; около 500 из них извергались в историческое время. Но Земля не единственная в Солнечной системе имеет вулканы. На поверхности других планет и спутников тоже есть множество кратеров. На Марсе расположен огромный вулкан Олимп, его высота равна трем Эверестам. Но самые активные вулканы находятся на Ио, одном из спутников Юпитера. Ученым удалось рассмотреть несколько столбов лавы на поверхности этого далекого спутника.
