Розділ ІІ . Вулканізм та Постмагматичні явища

Супервулкани вважаються найбільшою, самою руйнівною загрозою для Землі. На щастя для нас, вони вивергаються рідко, сотнями тисяч років накопичуючи в своїх величезних резервуарах розплавлену магму. На Землі супервулканів декілька, найвідоміший знаходиться на глибині 80 км під Єллоустонським парком. [ 8. ]

Вулкан -- геологічне утворення (геотектонічне явище), що виникає над каналами і тріщинами в земній корі, по яких на поверхню викидаються лава, попіл, гарячі гази, водяна пара й уламки гірських порід [ 14, c.432 ].

Вулкани звичайно мають конусну форму, з кратером -- лійкоподібним заглибленням на вершині. Виверження деяких вулканів, наприклад, Стромболі і Везувію в Італії, проходить із вибухом, несучи великі руйнування, інші, наприклад, на Гаваях, «тихі»: лава просто підіймається по кратеру і переливається через край.

Залежно від складу й вязкості продуктів виверження розрізняють

- Конусоподібні та куполоподібні.

- Щитові.

- Масивні вулкани.

Основною причиною виверження вулкана є тиск газів у магмі. Вулкани поділяють на діючі, потенційно діючі, умовно згаслі і згаслі.

Щорічно на Землі відбувається приблизно 50 вивержень вулканів. Залежно від форми підводних каналів розрізняють вулкани центральні й тріщинні, за глибиною магматичних вогнищ -- мантійного, корового і мішаного живлення. Вулкани частіше за все розташовані в тектонічно активних районах, найбільше їх -- на острівних дугах і в горах.

Всього на Землі відомо 1343 діючих вулканів. На думку деяких дослідників, найбільшим вулканом Землі є Єллоустонський. Цей вулкан належить до згаслих. Його останнє потужне виверження відбулося 600 тис. років тому. Але за останні 100 років зафіксовано підняття центру кальдери цього вулкана на 8 м, що свідчить про збільшення внутрішнього тиску[ 2.].

Мал. 4. Схеми вулкану.

Єллоустонський національний парк, є однією з найбільш геотермічних активних областей на планеті. Половина всієї геотермічної активності світу припадає на нього. Парк охоплює область майже в 9000 квадратних кілометрів, включає 10,000 гейзерів, гарячих джерел, грязьових ванн і фумарол, завдяки його розташуванню в стародавній активній кальдері. Сам Єллоустон - один масивний супервулкан, який вивергався з величезною силою кілька разів за минулі два мільйони років. Потоки лави від вивержень вулкана покривають більшу частину земельної площі Єллоустону. Парк - головна центральна частина Великої Єллоустонської eкосистеми, найбільшою практично непошкодженою екосистеми в північній помірній зоні Землі.

Мал. 5. Осередки магми під Єллоустонською кальдерою.

Розглянемо основні види геотектонічної активності досліджуваної території на прикладі гейзерів. Гейзер -- це гаряче джерело, яке є проявом поствулканічної діяльності, в якому проходить виверження окропу. Спочатку вода збирається в підземній порожнині, нагрівається від магми до температури кипіння і вибухає [14, c.432]. Причиною вибуху води є те, що вона нагрівається знизу, на поверхні температура ще не досягла 100 °C, а на дні вже має 120 -- 125 °C. Знизу вода не закипає тому, що перебуває під великим тиском стовпа води, який знаходиться вище. Але вода на глибині нагрівається все більше і нарешті починає кипіти. Маси парів, що виникають при цьому, з силою викидають поверхневий шар води, утворюється фонтан. Ці виверження тривають не більше 1-2 хв. Потім вода повністю зникає з ями, але скоро вона знову наповниться нею. Одні гейзери працюють через кожні 30-40 хв., інші -- раз на добу.

Найвідомішими гейзерами Єллоустонського національного парку є гейзер Лева та гейзер Старий Служака. Старий Служака - «зразковий» гейзер. Він розташований на пагорбі, що підноситься на десять метрів над навколишньою рівниною. Цей гейзер викидає струмені окропу на висоту від 30 до 50 метрів. І кожне виверження триває від півтори хвилини до пяти. Інтервали між виверженнями складають, в середньому, годину, але можуть варіюватися від сорока хвилин до двох годин. У кратер гейзера спускали зонд, і зясувалося, що на глибині 22 метрів температура води досягає 118 градусів за Цельсієм.

Гейзер Лева - конусоподібний гейзер у Верхньому Басейні Єллоустонского національного парку, був названий так через ревучий звук, коли пар випускає під час виверження. Виверження можуть досягти 90 футів у висоту і відбуваються в інтервалі від 1 до 7 хвилин. Лев є найбільшим з левової групи, яка включає малий гейзер Дитинча і в даний час недіючі Великі гейзери Дитинча і Левиці.

Часто вулкани, які вважалися сплячими, проявляють свою активність. В кратері і поблизу нього, з тріщин, просочуються струмені пари - фумароли. В місцях виділення газоподібних і пароподібних продуктів, фумаролами піднімаються струмені гарячої водяної пари і вулканічних газів певного хімічного складу. Ті що виділяються з магми в катері вулкану - первинні фумароли. Ті що з застигаючих лавових потоків - вторинні.

Фумароли також поділяють за температурою та хімічним складом на:

- Сухі -- зазвичай найгарячіші, гази в основному складаються з сполук хлору;

- Кислі -- в основному складаються з сполук хлору, водню і сірки -- вони менш гарячі, ніж сухі;

- Лужні -- до складу входять лужні сполуки;

- Вуглекислі -- в основному складаються з вуглекислого газу, і є найхолоднішими.

Виділення газів з фумароли часто відбувається під тиском і супроводжується звуками. Газ, що виходить з тріщин, може бути парою від нагрітих підземних вод, або ж продуктом руху магми, які потім формуються в хмару, деякий час перебуває над вулканом, а потім поступово знижується. Хмара складається не тільки з газу, але і з попелу і частинок лави. Його температура може досягати більше 7000°[ 3 ].

Ще одним проявом вулканічної діяльності є гарячі джерела. Вони здебільшого знаходяться у вулканічних областях (біля гейзерів) і утворюються тоді, коли гази і пара виділяються з магми. Піднімаючись угору магматогенні води нагрівають гірські породи, і переводять їх в гарячий водяний розчин. За рахунок розчинених гірських порід, магматогенні води, виходячи на денну поверхню, утворюють гарячі мінеральні джерела.

Велике призматичне джерело - найбільше гаряче джерело в Єллоустонському національному парку і в Сполучених Штатах, і третє за величиною в світі. Розташованє в середньому басейні гейзерів. Велике призматичне джерело виявили геологи, що працюють в Геологічній службі Хайдена в 1871, і назвали його так через вражаюче забарвлення. Температура джерела становить близько 70 ° C, глибина - 50 метрів.