Извержения и продукты извержения

ЗАНЯТИЯ

ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ И ВУЛКАНЫ

ЦЕЛЬ

Сравнить местоположения землетрясений и вулканов вокруг Тихого океана.

Материалы

• Карандаши
• Контурная карта Тихого океана и стран, расположенных вокруг него
• Глобус или карта мира

Методика

1. Пользуясь глобусом или картой, нанесите на Вашу контурную карту зоны землетрясений, перечисленные ниже в Таблице а). Обратите внимание, что названия зон включают названия городов, штатов, островов и стран.
2. На контурной карте пометьте найденные в соответствии с вышеуказанным пунктом зоны буквой З.
3. Проведите линии от одной буквы З до другой ближайшей буквы З, пока все З не будут соединены.
4. Используя глобус или карту, найдите местоположения вулканов, перечисленных на следующей странице. Возможно, Вы не сможете найти сами вулканы, но можно определить острова, штаты, страны и регионы, где эти вулканы находятся.
5. Пометьте эти местоположения буквой В на Вашей контурной карте.
6. Повторите действия, как в п.3, для всех букв B.

Анализ

1. Опишите полученные фигуры, после соединения всех букв З и В.
2. Какая связь прослеживается между зонами землетрясений и зонами вулканической активности на Вашей карте?
3. Какая связь прослеживается между зонами землетрясений и вулканической активности и границами плит, показанными на карте в Главе 2?.
4. В зоне каких границ (из трех известных типов границ) между тектоническими плитами расположено большинство вулканов и чаще происходят землетрясения?
5. Какие другие особенности Вы заметили рядом с зоной вулканов на Вашей карте?
6. Как Вы можете объяснить термин "Огненное кольцо", которое используется для зон вокруг Тихого океана?

Таблица (а) Зоны частых землетрясений	Вулканы
Акапулько, Мексика	Такора, Чили
Алеутские острова	Мисти, Перу
Анкоридж, Аляска	г.Сент-Хеленс, США
Консепсьон, Чили	Осорно, Чили
Коста-Рика	Парикутин, Мексика
Эквадор	Погромный, Алеутские острова
Острова Фиджи	Санга, Эквадор
Лос-Анжелес, шт.Калифорния, США	Ст. Мария, Гватемала
Новая Гвинея	Руапеху, Новая Зеландия
Никарагуа	Тааль, Филиппины
Новая Зеландия	горы Врангеля, Аляска
Портленд, шт. Орегон, США	сопка Корякская, Тихоокеанское побережье России
Сан-Франциско, шт. Калифорния, США
Сантьяго, Чили
Йокохама, Япония

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ЛИТЕРАТУРА

Отрывок из доклада "Перед угрозой геологических и гидрологических стихийных бедствий". Геологическая служба США, доклад 1240-В.

Вулканические извержения в общих чертах можно классифицировать как невзрывные и взрывные. Невзрывные извержения обычно вызываются магмой (расплавленной породой), богатой железом и магнием Она относительно жидкая и легко пропускает газы через себя. Потоки лавы, наиболее часто встречающиеся на острове Гавайи, являются наиболее характерным продуктом невзрывных извержений. Наоборот, взрывные извержения очень сильные и вызываются магмой, богатой кремнием, которая не такая жидкая; эти извержения характерны для вулканов вулканической цепи Аляски. В процессе взрывных извержений выделяются большие количества обломочного материала в форме вулканического пепла, пирокластических потоков и грязевых потоков, которые стекают по склонам вулкана.

Тефра - один из продуктов извержения. Под этим термином понимаются обломки пород всех размеров, извергаемые в воздух над вулканом, часто в виде вертикальной колонны, которая достигает верхнего слоя стратосферы. Большие куски породы обычно вновь падают на вулкан или вблизи него. Небольшие фрагменты переносятся ветром и падают на расстоянии от вулкана. Это расстояние зависит от размера и плотности частиц, высоты извержения и скорости ветра. Извержение большого количества тефры приводит к образованию значительного слоя пепла. Пространственное распределение накапливающегося пепла имеет наибольшую толщину прямо с подветренной стороны вулкана и истончается с удалением от вулкана. Тефра может быть опасной для жизни и принести большие разрушения на значительных расстояниях от вулкана из-за образования покрывала на поверхности земли и загрязнения атмосферы абразивными частицами и коррелирующими кислотами. Недалеко от вулкана люди могут получить травмы или погибнуть, вдыхая воздух, насыщенный тефрой: ущерб имуществу причиняется вследствие веса тефры и ее абразивного и задымляющего воздействия.

Горячие обломки и газы могут выбрасываться по боковой траектории от взрывающегося вулкана и быть исключительно опасными Взрывы через побочные или паразитические кратеры, как они называются, обычно вызывают незначительные отложения, не более 1 - 2 м у жерла побочного канала. Толщина отложений быстро уменьшается по мере удаления от источника. Обычно они не простираются далее нескольких километров от жерла, но иногда могут достигать и 25 километров. Побочные взрывы опасны для людей в основном из-за своей высокой температуры, каменистых обломков и скорости выброса, которая не позволяет убежать от опасности или спрятаться в надежном месте Ущерб строениям наносится в основном в результате ударов и высокой скорости "ветра" Взрывы через побочные кратеры могут вызывать пирокластические потоки, стекающие вниз по склонам. Воздействие аналогично потокам из основного жерла вулкана. Пирокластические потоки - это массы горячих сухих обломков породы, которые движутся, как жидкость. Их подвижность объясняется горячим воздухом и другими газами, смешанными с обломками. Они часто образуются, когда большие массы горячих обломков породы извергаются на склоны вулкана. Пирокластические потоки могут двигаться вниз по склону со скоростями до 160 километров в час и стремятся заполнить днища долин. Тучи горячей пыли обычно поднимаются над основным руслом этого потока и могут покрыть близлежащие районы, особенно с подветренной стороны. Из-за высокой подвижности пирокластические потоки могут распространяться на расстояние до 25 или более километров от вулкана. Основной ущерб пирокластические потоки наносят в результате быстрого движения основного потока горячих обломков породы, которые сжигают все на своем пути и покрывают обломками, а также сопутствующих туч горячего пепла и газа, которые распространяются на значительные расстояния от основного потока и могут вызвать удушье и ожоги легких и кожи

Грязевые потоки - это массы обломков горных пород, пропитанные водой и движущиеся вниз по склонам примерно так, как движется жидкий бетон. Обломки в основном включают массу сыпучего материала, который отложился на склонах вулкана в результате взрывных извержений: вода может появиться в результате дождя, таяния снега, из озера в кратере или из озера или водоема, расположенного недалеко от вулкана. Скорость грязевого потока зависит в основном от его текучести и крутизны склонов, иногда они продвигаются вниз по долинам на расстояния до 80 км или более со скоростью, превышающей 35 км/час. Грязевые потоки могут распространяться на большие расстояния, чем пирокластические потоки, иногда до 90 км от своего источника. Основная угроза человеку заключается в том, что поток может его накрыть. Сооружения тоже могут быть накрыты или снесены под действием мошной силы грязевого потока. Потоки лавы обычно вытекают спокойно, хотя им часто предшествует эксплозивная вулканическая деятельность. Потоки лавы обычно появляются только после того, как извержение уже продолжалось несколько часов, дней или даже недель, а не сразу после начала извержения. Фронт лавы движется с еле заметной скоростью, иногда достигая скорости пешехода. Потоки лавы обычно не представляют прямой опасности для человека, но они полностью разрушают ту зону, которую покрывают. Потоки лавы в заснеженных районах могут вызвать таяние снега, наводнения и вторичные грязевые потоки; потоки лавы на участках с растительностью могут вызвать пожары. На крупных вулканах с центральным жерлом потоки лавы обычно короткие; поэтому опасные зоны с точки зрения потоков лавы включают только склоны вулкана и ближайшие 2-3 километра близлежащих долин и котловин.

Опасные зоны с точки зрения затопления могут находиться на значительных расстояниях в долинах. Ущерб от вулканических извержений можно уменьшить несколькими способами:

1. использование знаний о предыдущих извержениях этого вулкана с тем, чтобы определить возможные характеристики извержений в будущем: их масштабы, местоположения, интенсивность, последствия, а также для того, чтобы определить зоны высокой опасности;
2. создание систем мониторинга для прогнозирования будущих извержений и своевременного оповещения об опасности;
3. подготовка на случай стихийных бедствий и эвакуация в чрезвычайных ситуациях;
4. проведение защитных мероприятий;
5. оценка рисков и планирование использования земельных ресурсов;
6. страхование и
7. оказание помощи и восстановительные работы.

ВЫВОДЫ

• Большинство землетрясений является результатом перемещения горных пород в зоне разлома.
• Большинство землетрясений происходит возле границ плит.
• Магнитуды по шкале Рихтера означают силу землетрясения.
• Волны Р, волны S и волны L уносят энергию от очага землетрясения.
• Сейсмографы обнаруживают и регистрируют сейсмические волны.
• Горные породы образуются в недрах и на поверхности Земли вследствие вулканической деятельности.
• Большая часть вулканической активности на поверхности Земли происходит возле границ плит.
• Вулкан называется действующим (активным), спящим или потухшим в зависимости от изменения во времени характера его деятельности.
• Шлаковый конус, щитовой конус, конус смешанного типа и вулканический купол - это все различные типы вулканов.

ВОПРОСЫ/ ЗАДАЧИ

1. Что является причиной землетрясения в центре плиты?
2. Объясните, что подразумевается под землетрясением с глубоким очагом залегания?
3. Почему ученые считают, что внешнее ядро Земли жидкое?
4. В чем причина появления вулканов на островных дугах?
5. Перечислите четыре признака, которые могут помочь ученым прогнозировать землетрясения.
6. Как Вы можете объяснить, что разлом выделяет энергию?
7. Где происходит большинство землетрясений с глубоким очагом залегания?
8. Какому увеличению энергии соответствует увеличение магнитуды по шкале Рихтера на единицу?
9. Где происходили наиболее сильные из известных землетрясений?
10. Какие две сейсмические волны проникают через всю Землю?
11. Почему ученым необходимо знать показания трех различных сейсмографов,чтобы определить местоположение землетрясения?
12. Что может означать уменьшение скорости распространения волн Р?
13. Что такое батолит?
14. Что такое трещина в земной коре?
15. Как образуется островная дуга?
16. Что такое потухший вулкан?
17. Какой тип вулканов не имеет крутых склонов?

ГЛАВА 4

Земля, как бронтозавр, покрыта мощными блоками твердой породы, которые перемещаются по более плотному материалу мантии. Эти плиты постоянно разрушаются и рождаются заново в процессе "тектонической деятельности", о которой говорилось в Главе 2. Нигде эти процессы так не заметны, как вдоль пояса частых землетрясений и вулканических извержений, который окаймляет Тихий океан.

Эти землетрясения, являющиеся следствием более мощных сил, формирующих и преобразующих планету Земля, в свою очередь порождают разрушительное океаническое явление - мощные волны Тихого океана.

Каждый остров и поселение на побережье Тихого океана уязвимы и могут пострадать от прихода этих огромных волн.

Некоторые люди называют их "приливной волной", название не совсем правильное, хотя часто используется. Эти большие волны не имеют никакого отношения к приливу. Японцы, острова которых в течение жизни многих поколений страдали от воздействия этого разрушительного явления, дали этой волне имя, которое теперь используется повсеместно: цунами (по слогам: цу-на-ми).

ЦЕЛИ ГЛАВЫ

1. Дать описание волн цунами.
2. Объяснить происхождение названия этого явления.
3. Объяснить механизм образования.
4. Описать превращения цунами в процессе распространения, по океану от источника.
5. Рассказать о воздействии цунами на побережье.
6. Дать описание системы предупреждения о цунами.

4.1. ЧТО ТАКОЕ ЦУНАМИ?

В отличие от преувеличенных и вымышленных историй о цунами, цунами - это НЕ ОДНА чудовищная стена воды, которая непонятным образом возникает ниоткуда и накрывает корабли и прибрежные города. Это одно из наиболее мощных природных явлений - ряд морских волн, способных пересечь весь океан со скоростями до 900 километров в час.

В море волны цунами не превышают по высоте 60 см - их даже трудно определить с корабля или самолета. Но их длина иногда больше 160 км, значительно больше глубины воды, в которой они распространяются.

Не существует типичного цунами. Все цунами различны. Однако все цунами характеризуются большим запасом энергии, которую они несут, даже в сравнении с самыми мощными волнами, образующимися под действием ветра.

Цунами "чувствует дно" даже в самом глубоком океане; кажется, эта едва заметная последовательность волн представляет движение всего вертикального столба воды в океане в тех местах, где проходит цунами.

Когда цунами достигает мелководья на своем пути, скорость волн уменьшается, но высота волн растет, как показано на схеме ниже.

Трансформация волны цунами

Появлению волн цунами часто предшествует постепенное отступление воды от берега в том случае, когда перед первым гребнем волны идет впадина или подошва волны, или повышение уровня воды примерно до половины амплитуды последующего отступления. Так природа предупреждает о приближении более сильных волн цунами. Это предупреждение следует принимать всерьез, так как волны цунами могут обрушиться с высотой гребня более 30 метров и иметь разрушительные последствия.

Знаете ли Вы? Цунами - это японское слово. Произносится "цу-на-ми". Разделите это слово на две части: "цу" означает гавань, "нами" означает волна. Японские ученые первыми начали проводить специальные исследования явления цунами. Восточное побережье Японии более всего в мире страдает от действия цунами, может быть потому японское слово было выбрано для обозначения этого явления повсеместно. Другие менее используемые слова для цунами в других языках следующие: flutwellen (немецкое) vloedgolven (датское) хай-и (китайское) maremoto (испанское) raz de marйe (французское) vagues sismigues (французское) tidal waves (английское) Seismic sea waves (английское)

4.2 ЧЕМ ВЫЗЫВАЕТСЯ ЦУНАМИ?

Природные возмущения, такие как землетрясения, извержения вулканов и оползни или обвалы скальных массивов на побережьях могут явиться причиной возникновения цунами. Возмущения техногенного характера, т.е. вызываемые деятельностью человека, как, например, подводные атомные взрывы в 1946 году, тоже могут вызвать мощные волны; но наиболее частой причиной появления цунами следует, безусловно, считать землетрясения.

Дата добавления: 2015-06-29