Dans cette leçon, nous apprendrons ce que sont les volcans, comment ils se forment, nous nous familiariserons avec les types de volcans et leur structure interne.

Sujet : Terre

Volcanisme- un ensemble de phénomènes provoqués par la pénétration du magma des profondeurs de la Terre jusqu'à sa surface.

Le mot « volcan » vient du nom de l'un des anciens dieux romains - le dieu du feu et de la forge - Vulcain. Les anciens Romains croyaient que ce dieu possédait une forge souterraine. Alors que Vulcain commence à travailler dans sa forge, de la fumée et des flammes jaillissent du cratère. En l'honneur de ce dieu, les Romains ont nommé l'île et la montagne de l'île de la mer Tyrrhénienne - Vulcano. Et plus tard, toutes les montagnes cracheuses de feu ont commencé à être appelées volcans.

Le globe est structuré de telle manière que sous la croûte solide se trouve une couche de roches en fusion (magma), et sous une forte pression. Lorsque des fissures apparaissent dans la croûte terrestre (et que des collines se forment à la surface de la terre à cet endroit), le magma sous pression s'y précipite et arrive à la surface de la terre, se brisant en lave chaude (500-1200°C), caustique gaz volcaniques et cendres. La lave qui se propage durcit et la montagne volcanique grossit.

Le volcan qui en résulte devient un endroit vulnérable dans la croûte terrestre ; même après la fin de l'éruption, à l'intérieur (dans le cratère) des gaz sortent constamment des entrailles de la terre vers la surface (le volcan « fume »), et avec le moindre des déplacements ou des chocs dans la croûte terrestre, un tel volcan « endormi » peut se réveiller à tout moment. Parfois, un volcan se réveille sans raison évidente. Ces volcans sont dits actifs.

Riz. 2. La structure du volcan ()

Cratère du volcan- une dépression en forme de coupe ou d'entonnoir située au sommet ou sur la pente d'un cône volcanique. Le diamètre du cratère peut aller de quelques dizaines de mètres à plusieurs kilomètres et la profondeur de plusieurs mètres à plusieurs centaines de mètres. Au fond du cratère se trouvent un ou plusieurs évents à travers lesquels la lave et d'autres produits volcaniques montent de la chambre magmatique via un canal de sortie jusqu'à la surface. Parfois, le fond du cratère est recouvert d'un lac de lave ou d'un petit cône volcanique nouvellement formé.

Bouche du volcan- un canal vertical ou presque vertical reliant le centre d'un volcan à la surface de la terre, là où l'évent se termine par un cratère. La forme des évents des volcans de lave est proche du cylindrique.

Point chaud du magma- un endroit sous la croûte terrestre où le magma s'accumule.

Lave- du magma a éclaté.

Types de volcans (selon le degré de leur activité).

Actif - qui éclatent, et des informations à ce sujet dans la mémoire de l'humanité. Il y en a 800.

Éteint - aucune information sur l'éruption n'a été conservée.

Ceux qui se sont endormis sont ceux qui sont sortis et qui se mettent soudain à agir.

Selon leur forme, les volcans sont divisés en conique et panneau.

Les pentes du volcan conique sont abruptes, la lave est épaisse, visqueuse et se refroidit assez rapidement. La montagne a la forme d'un cône.

Riz. 3. Volcan conique ()

Les pentes d'un volcan bouclier sont douces, très chaudes et la lave liquide se propage rapidement sur des distances considérables et se refroidit lentement.

Riz. 4. Volcan bouclier ()

Un geyser est une source qui libère périodiquement une fontaine d'eau chaude et de vapeur. Les geysers sont l'une des manifestations des derniers stades du volcanisme et sont courants dans les zones d'activité volcanique moderne.

Un volcan de boue est une formation géologique qui est un trou ou une dépression à la surface de la terre, ou une élévation en forme de cône avec un cratère, à partir de laquelle des masses de boue et des gaz, souvent accompagnés d'eau et de pétrole, éclatent constamment ou périodiquement sur le sol. surface de la Terre.

Riz. 6. Volcan de boue ()

- un morceau ou un morceau de lave éjecté lors d'une éruption volcanique à l'état liquide ou plastique par un évent et ayant obtenu une forme spécifique lorsqu'il est expulsé, lors du vol et de la solidification dans l'air.

Riz. 7. Bombe volcanique ()

Un volcan sous-marin est un type de volcan. Ces volcans sont situés au fond des océans.

La plupart des volcans modernes sont situés dans trois ceintures volcaniques principales : Pacifique, Méditerranée-Indonésie et Atlantique. Comme en témoignent les résultats de l'étude du passé géologique de notre planète, les volcans sous-marins sont nettement plus grands que les volcans terrestres en termes d'ampleur et de volume de produits d'éjection provenant des entrailles de la Terre. Les scientifiques pensent que c'est la principale source de tsunamis sur Terre.

Riz. 8. Volcan sous-marin ()

Klyuchevskaya Sopka (volcan Klyuchevskoy) est un stratovolcan actif situé à l'est du Kamtchatka. Avec une hauteur de 4 850 m, c'est le volcan actif le plus haut du continent eurasien. L'âge du volcan est d'environ 7 000 ans.

Riz. 9. Volcan Klyuchevskaya Sopka ()

1. Melchakov L.F., Skatnik M.N. Histoire naturelle : manuel. pour les niveaux 3,5 moy. école - 8e éd. - M. : Education, 1992. - 240 pp. : ill.

2. Bakhchieva O.A., Klyuchnikova N.M., Pyatunina S.K. et autres. Histoire naturelle 5. - M. : Littérature pédagogique.

3. Eskov K. Yu. et autres. Histoire naturelle 5 / Éd. Vakhrusheva A.A. - M. : Balass.

3. Les volcans les plus célèbres de la Terre ().

1. Parlez-nous de la structure du volcan.

2. Comment se forment les volcans ?

3. En quoi la lave est-elle différente du magma ?

4. * Préparez un bref rapport sur l'un des volcans de notre pays.

Volcans sont des formations géologiques à la surface de la croûte terrestre ou de la croûte d'une autre planète où le magma remonte à la surface, formant de la lave, des gaz volcaniques, des roches (bombes volcaniques) et des coulées pyroclastiques.

Le mot « volcan » vient de la mythologie romaine antique et vient du nom de l’ancien dieu romain du feu, Vulcain.

La science qui étudie les volcans est la volcanologie et la géomorphologie.

Les volcans sont classés selon leur forme (bouclier, stratovolcans, cônes de scories, dômes), leur activité (active, dormante, éteinte), leur emplacement (terrestre, sous-marin, sous-glaciaire), etc.

Activité volcanique

Cependant, il n’existe pas de consensus parmi les volcanologues sur la manière de définir un volcan actif. La période d'activité volcanique peut durer de plusieurs mois à plusieurs millions d'années. De nombreux volcans présentaient une activité volcanique il y a des dizaines de milliers d’années, mais ne sont plus considérés comme actifs aujourd’hui.

Les astrophysiciens, d'un point de vue historique, pensent que l'activité volcanique, provoquée à son tour par l'influence des marées d'autres corps célestes, peut contribuer à l'émergence de la vie. En particulier, ce sont les volcans qui ont contribué à la formation de l'atmosphère terrestre et de l'hydrosphère, libérant des quantités importantes de dioxyde de carbone et de vapeur d'eau. Les scientifiques notent également qu'un volcanisme trop actif, comme sur la lune Io de Jupiter, peut rendre la surface de la planète inhabitable. Dans le même temps, une faible activité tectonique entraîne la disparition du dioxyde de carbone et la stérilisation de la planète. "Ces deux cas représentent des limites potentielles pour l'habitabilité planétaire et existent aux côtés des paramètres traditionnels des zones habitables pour les systèmes d'étoiles de séquence principale de faible masse", écrivent les scientifiques.

Types de structures volcaniques

En général, les volcans sont divisés en volcans linéaires et centraux, mais cette division est arbitraire, puisque la plupart des volcans sont confinés à des perturbations tectoniques linéaires (failles) dans la croûte terrestre.

Les volcans linéaires ou les volcans de type fissure ont de vastes canaux d'approvisionnement associés à une profonde fissure dans la croûte. En règle générale, de telles fissures s'écoulent du magma liquide basaltique qui, s'étendant sur les côtés, forme de grandes couvertures de lave. Le long des fissures, de légers puits d’éclaboussures, de larges cônes plats et des champs de lave apparaissent. Si le magma a une composition plus acide (teneur en dioxyde de silicium plus élevée dans la masse fondue), des crêtes et des massifs extrusifs linéaires se forment. Lorsque des éruptions explosives se produisent, des fossés explosifs peuvent apparaître sur des dizaines de kilomètres de long.

La forme des volcans de type central dépend de la composition et de la viscosité du magma. Les magmas basaltiques chauds et facilement mobiles créent de vastes volcans boucliers plats (Mauna Loa, îles Hawaï). Si un volcan entre périodiquement en éruption de lave ou de matière pyroclastique, une structure en couches en forme de cône, un stratovolcan, apparaît. Les pentes d'un tel volcan sont généralement couvertes de profonds ravins radiaux - les barrancos. Les volcans de type central peuvent être purement de lave, ou formés uniquement de produits volcaniques - scories volcaniques, tufs, etc., ou être mixtes - stratovolcans.

Il existe des volcans monogéniques et polygéniques. Le premier est le résultat d’une seule éruption, le second du résultat de plusieurs éruptions. Un magma visqueux, de composition acide, à basse température, expulsé de l'évent, forme des dômes extrusifs (aiguille Montagne-Pelé, 1902).

En plus des caldeiras, il existe également de grandes formes de relief négatif associées à un affaissement sous l'influence du poids du matériau volcanique en éruption et à un déficit de pression en profondeur apparu lors du déchargement de la chambre magmatique. De telles structures sont appelées dépressions volcanotectoniques. Les dépressions volcanotectoniques sont très répandues et accompagnent souvent la formation d'épaisses strates d'ignimbrites - roches volcaniques de composition acide, de genèse différente. Ils sont de lave ou formés de tufs frittés ou soudés. Ils sont caractérisés par des ségrégations en forme de lentilles de verre volcanique, de pierre ponce, de lave, appelées fiamme, et par une structure de type tuf ou tofo de la masse principale. En règle générale, de grands volumes d'ignimbrites sont associés à des chambres magmatiques peu profondes formées en raison de la fusion et du remplacement des roches hôtes. Les formes de relief négatif associées aux volcans de type central sont représentées par des caldeiras - de grandes failles arrondies de plusieurs kilomètres de diamètre.

Classification des volcans par forme

La forme d'un volcan dépend de la composition de la lave qui entre en éruption ; Cinq types de volcans sont habituellement considérés :

Volcans boucliers, ou « volcans boucliers ». Ils se forment à la suite d’éjections répétées de lave liquide. Cette forme est caractéristique des volcans qui éclatent de lave basaltique de faible viscosité : elle s'écoule longtemps à la fois depuis l'évent central et depuis les cratères latéraux du volcan. La lave s'étend uniformément sur plusieurs kilomètres ; Progressivement, un large « bouclier » aux bords doux se forme à partir de ces couches. Un exemple est le volcan Mauna Loa à Hawaï, où la lave se jette directement dans l'océan ; sa hauteur depuis sa base au fond de l'océan est d'environ dix kilomètres (tandis que la base sous-marine du volcan mesure 120 km de long et 50 km de large).
Cônes de cendres. Lorsque de tels volcans entrent en éruption, de gros fragments de scories poreuses s'entassent autour du cratère en couches en forme de cône, et de petits fragments forment des pentes inclinées au pied ; À chaque éruption, le volcan prend de la hauteur. C'est le type de volcan le plus répandu sur terre. Ils ne mesurent pas plus de quelques centaines de mètres de hauteur. Un exemple est le volcan Plosky Tolbachik au Kamtchatka, qui a explosé en décembre 2012.
Stratovolcans, ou « volcans en couches ». Des laves éclatent périodiquement (visqueuses et épaisses, se solidifiant rapidement) et des matières pyroclastiques - un mélange de gaz chauds, de cendres et de pierres chaudes ; de ce fait, les dépôts sur leur cône (fort, à pentes concaves) alternent. La lave de ces volcans s'écoule également des fissures et se solidifie sur les pentes sous la forme de couloirs nervurés qui servent de support au volcan. Exemples - Etna, Vésuve, Fuji.
Volcans à dôme. Ils se forment lorsque le magma granitique visqueux, s'élevant des profondeurs du volcan, ne peut pas s'écouler le long des pentes et durcit au sommet, formant un dôme. Il se bouche la bouche, comme un bouchon, qui avec le temps est expulsé par les gaz accumulés sous le dôme. Un tel dôme se forme actuellement au-dessus du cratère du mont St. Helens, dans le nord-ouest des États-Unis, formé lors de l'éruption de 1980.
Volcans complexes (mixtes, composites).

Éruption volcanique

Les éruptions volcaniques sont des urgences géologiques pouvant conduire à des catastrophes naturelles. Le processus d'éruption peut durer de plusieurs heures à plusieurs années. Parmi les différentes classifications, on distingue les types généraux d'éruptions :

Type hawaïen - émissions de lave basaltique liquide, formant souvent des lacs de lave, qui devraient ressembler à des nuages brûlants ou à des avalanches brûlantes.
Type hydroexplosif - les éruptions qui se produisent dans les eaux peu profondes des océans et des mers sont caractérisées par la formation d'une grande quantité de vapeur qui se produit lorsque le magma chaud et l'eau de mer entrent en contact.

Phénomènes post-volcaniques

Après les éruptions, lorsque l'activité du volcan s'arrête pour toujours ou qu'il « sommeille » pendant des milliers d'années, des processus associés au refroidissement de la chambre magmatique et appelés processus post-volcaniques persistent sur le volcan lui-même et ses environs. Ceux-ci incluent des fumerolles, des bains thermaux et des geysers.

Lors des éruptions, une structure volcanique s'effondre parfois avec la formation d'une caldeira - une grande dépression d'un diamètre allant jusqu'à 16 km et d'une profondeur allant jusqu'à 1 000 m. À mesure que le magma monte, la pression externe s'affaiblit, les gaz et produits liquides associés. s'échapper à la surface et une éruption volcanique se produit. Si des roches anciennes, et non du magma, sont amenées à la surface et que les gaz sont dominés par la vapeur d'eau formée lorsque les eaux souterraines sont chauffées, alors une telle éruption est appelée phréatique.

La lave qui monte à la surface de la Terre n'atteint pas toujours cette surface. Il ne fait que soulever des couches de roches sédimentaires et se durcit sous la forme d'un corps compact (laccolithe), formant un système unique de montagnes basses. En Allemagne, ces systèmes incluent les régions de la Rhön et de l'Eifel. Dans ces derniers, on observe un autre phénomène post-volcanique sous la forme de lacs remplissant les cratères d'anciens volcans qui n'ont pas réussi à former un cône volcanique caractéristique (les soi-disant maars).

Sources de chaleur

L'un des problèmes non résolus de l'activité volcanique est de déterminer la source de chaleur nécessaire à la fonte locale de la couche de basalte ou du manteau. Cette fusion doit être très localisée, car le passage des ondes sismiques montre que la croûte et le manteau supérieur sont généralement à l'état solide. De plus, l’énergie thermique doit être suffisante pour faire fondre d’énormes volumes de matière solide. Par exemple, aux États-Unis, dans le bassin du fleuve Columbia (États de Washington et de l'Oregon), le volume de basaltes est supérieur à 820 000 km³ ; les mêmes grandes strates de basaltes se trouvent en Argentine (Patagonie), en Inde (plateau du Deccan) et en Afrique du Sud (Great Karoo Rise). Il existe actuellement trois hypothèses. Certains géologues pensent que la fonte est causée par de fortes concentrations locales d'éléments radioactifs, mais de telles concentrations dans la nature semblent peu probables ; d'autres suggèrent que les perturbations tectoniques sous forme de déplacements et de failles s'accompagnent d'une libération d'énergie thermique. Il existe un autre point de vue, selon lequel le manteau supérieur dans des conditions de haute pression est à l'état solide, et lorsque, en raison de la fracturation, la pression chute, il fond et de la lave liquide s'écoule à travers les fissures.

Zones d'activité volcanique

Les principales zones d'activité volcanique sont l'Amérique du Sud, l'Amérique centrale, Java, la Mélanésie, les îles japonaises, les îles Kouriles, le Kamtchatka, le nord-ouest des États-Unis, l'Alaska, les îles Hawaï, les îles Aléoutiennes, l'Islande et l'océan Atlantique. .

Volcans de boue

Les volcans de boue sont de petits volcans à travers lesquels ce n'est pas du magma qui remonte à la surface, mais de la boue liquide et des gaz provenant de la croûte terrestre. Les volcans de boue sont beaucoup plus petits que les volcans ordinaires. La boue remonte généralement à la surface froide, mais les gaz émis par les volcans de boue contiennent souvent du méthane et peuvent s'enflammer pendant l'éruption, créant ce qui ressemble à une éruption miniature d'un volcan ordinaire.

Dans notre pays, les volcans de boue sont plus répandus dans la péninsule de Taman ; on les trouve également en Sibérie, près de la mer Caspienne et au Kamtchatka. Sur le territoire des autres pays de la CEI, la plupart des volcans de boue se trouvent en Azerbaïdjan ; on les trouve en Géorgie et en Crimée.

Volcans sur d'autres planètes

Les volcans en culture

Peinture de Karl Bryullov « Le dernier jour de Pompéi » ;
Films "Volcano", "Dante's Peak" et une scène du film "2012".
Le volcan près du glacier Eyjafjallajökull en Islande, lors de son éruption, est devenu le sujet d'un grand nombre de programmes humoristiques, de reportages télévisés, de reportages et d'art populaire racontant les événements du monde.

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Volcans- les formations géologiques à la surface de la croûte terrestre à travers lesquelles émerge le magma. Le nom vient du dieu romain du feu – Vulcain. Il existe aujourd’hui plus de 1 000 volcans actifs sur la planète. Nous vous présenterons ensuite la classification des volcans, vous indiquerons où se trouvent la plupart d'entre eux et lesquels sont considérés comme les plus hauts et les plus célèbres.

Volcans : faits intéressants

Il existe une grande classification de volcans. Alors c'est tout volcans du monde sont divisés en 3 types :
Par type (volcans boucliers, stratovolcans, cônes de scories, dômes) ;
Par emplacement (sous-cerf, terrestre, sous-marin) ;
Par activité (éteinte, dormante, active).

Chaque volcan se compose des parties suivantes :
Cratère principal ;
Cratère latéral ;
Évent.

Certains volcans n'émettent pas de lave. Il existe également des volcans de boue et les geysers sont également des formations post-volcaniques.

Où sont les volcans du monde ?

La plupart des volcans sont situés dans les Andes, en Indonésie, en Islande, à Hawaï et au Kamtchatka. Cependant, ils ne sont pas localisés au hasard, mais dans des zones strictement définies :
La plupart des volcans sont situés dans une zone appelée ceinture de feu volcanique du Pacifique : dans les Andes, la Cordillère, le Kamtchatka, ainsi qu'aux Philippines et en Nouvelle-Zélande. Presque tout se trouve ici volcans actifs du monde terrestre - 328 sur 540.
Une autre zone de localisation est la ceinture plissée méditerranéenne, qui comprend la mer Méditerranée (Santorin, Etna, Vésuve) et s'étend jusqu'en Indonésie, où ont eu lieu presque toutes les puissantes éruptions du monde : Tambora en 1815 et Krakatoa en 1883.
La dorsale médio-atlantique, formant des îles volcaniques entières. Exemples notables : les îles Canaries, l'Islande.

Volcans actifs du monde

La plupart des volcans actifs sont situés dans les zones ci-dessus. Les volcans entrent souvent en éruption en Islande, et le plus haut volcan d'Europe, l'Etna, se rappelle périodiquement. D’autres particulièrement connus :
Popocatepetl, situé près de Mexico ;
le Vésuve ;
MaunaLoa ;
Nyiragongo (RD Congo), célèbre pour son immense lac de lave bouillante situé dans le cratère.

Volcans éteints du monde

Les volcans mettent souvent fin à des éruptions actives. Certains d’entre eux sont considérés comme éteints, d’autres comme dormants. Volcans éteints du monde situé sur toute la planète, y compris dans les Andes, où se trouve le plus haut volcan du monde (6893 mètres), ainsi que la montagne volcanique Aconcagua (le principal sommet d'Amérique du Sud).

Souvent volcans éteints utilisés comme observatoires, par exemple Mauna Kea sur les îles hawaïennes, dans le cratère duquel sont installés 13 télescopes. D'ailleurs, c'est le Mauna Kea qui est reconnu comme le volcan le plus haut en général ; si l'on compte la partie sous-marine, sa hauteur est de 10 205 mètres.

Les volcans les plus célèbres du monde

Tout le monde a entendu des histoires de terribles éruptions qui ont détruit des villes entières et des îles. Ici, nous parlerons de :
Le Vésuve, ce petit volcan d'Italie (1281 m) a détruit la ville de Pompéi. Ce moment est même capturé dans le tableau de Bryullov « Le dernier jour de Pompéi ».
L'Etna est le plus haut volcan d'Europe, qui entre périodiquement en éruption. La dernière éruption a eu lieu en mai 2015.
Le Krakatoa est un volcan indonésien dont l'éruption en 1883 équivaut à l'explosion de 10 000 bombes atomiques. Maintenant à sa place s'élève un nouveau volcan - Anak Krakatau.
Tambora. En 1815 a eu lieu l'éruption la plus puissante de notre époque, qui a entraîné un hiver volcanique (pollution de l'air par des cendres), et 1816 est devenue une année sans été.
Santorin, qui a détruit la civilisation minoenne et détruit une île entière de la mer Méditerranée.
Mont Pelée en Martinique, qui a détruit le port de Saint-Pierre en quelques minutes. 36 000 personnes sont mortes
La caldeira de Yellowstone est un supervolcan potentiel dont l’éruption pourrait changer la carte du monde.
Le Kilimandjaro est le point culminant d'Afrique.

VOLCANS
des élévations distinctes au-dessus des canaux et des fissures de la croûte terrestre, à travers lesquelles les produits d'éruption sont amenés à la surface depuis des chambres magmatiques profondes. Les volcans ont généralement la forme d'un cône avec un cratère sommital (de plusieurs à plusieurs centaines de mètres de profondeur et jusqu'à 1,5 km de diamètre). Lors des éruptions, une structure volcanique s'effondre parfois avec la formation d'une caldeira - une grande dépression d'un diamètre allant jusqu'à 16 km et d'une profondeur allant jusqu'à 1 000 m. À mesure que le magma monte, la pression externe s'affaiblit, les gaz et produits liquides associés. s'échapper à la surface et une éruption volcanique se produit. Si des roches anciennes, et non du magma, sont amenées à la surface et que les gaz sont dominés par la vapeur d'eau formée lorsque les eaux souterraines sont chauffées, alors une telle éruption est appelée phréatique.

PRINCIPAUX TYPES DE VOLCANS Le dôme extrusif (de lave) (à gauche) a une forme arrondie et des pentes abruptes découpées par de profondes rainures.

Un bouchon de lave gelée peut se former dans le cratère d'un volcan, ce qui empêche la libération de gaz, ce qui conduit ensuite à une explosion et à la destruction du dôme. Le cône pyroclastique fortement incliné (à droite) est composé de couches alternées de cendres et de scories. Les volcans actifs comprennent ceux qui sont entrés en éruption à des époques historiques ou ont montré d'autres signes d'activité (émission de gaz et de vapeur, etc.). Certains scientifiques considèrent que des volcans actifs dont on sait de manière fiable sont entrés en éruption au cours des 10 000 dernières années. Par exemple, le volcan Arenal au Costa Rica devrait être considéré comme actif, puisque des cendres volcaniques ont été découvertes lors de fouilles archéologiques d'un site préhistorique dans cette région, bien que pour la première fois de mémoire humaine, son éruption ait eu lieu en 1968, et avant cela aucun signe de l'activité a été montrée. Voir aussi

VOLCANISME.
Les volcans ne sont pas connus seulement sur Terre. Les images prises depuis un vaisseau spatial révèlent d'énormes cratères anciens sur Mars et de nombreux volcans actifs sur Io, une lune de Jupiter.
La lave est du magma qui s'écoule à la surface de la Terre lors des éruptions puis durcit. Les éruptions de lave peuvent provenir du cratère sommital principal, d'un cratère latéral sur le flanc du volcan ou de fissures associées à une chambre volcanique. Il coule le long de la pente comme une coulée de lave. Dans certains cas, des effusions de lave se produisent dans des zones de rift d'une immense étendue. Par exemple, en Islande en 1783, au sein de la chaîne de cratères Laki, s'étendant le long d'une faille tectonique sur une distance d'env. A 20 km, il y a eu une effusion de lave de VOLCANA de 12,5 km3, répartie sur une superficie de VOLCANA de 570 km2.

Composition de lave. Les roches dures formées lors du refroidissement de la lave contiennent principalement du dioxyde de silicium, des oxydes d'aluminium, de fer, de magnésium, de calcium, de sodium, de potassium, de titane et de l'eau. Généralement, les laves contiennent plus d’un pour cent de chacun de ces composants, et de nombreux autres éléments sont présents en plus petites quantités.
Il existe de nombreux types de roches volcaniques, dont la composition chimique varie. Le plus souvent, il en existe quatre types dont l'appartenance est déterminée par la teneur en dioxyde de silicium de la roche : basalte - 48-53 %, andésite - 54-62 %, dacite - 63-70 %, rhyolite - 70-76 %. (voir tableau). Les roches qui contiennent moins de dioxyde de silicium contiennent de grandes quantités de magnésium et de fer. Lorsque la lave refroidit, une partie importante de la fonte forme du verre volcanique, dans la masse duquel se trouvent des cristaux microscopiques individuels. L'exception est ce qu'on appelle les phénocristaux sont de gros cristaux formés dans le magma dans les profondeurs de la Terre et ramenés à la surface par une coulée de lave liquide. Le plus souvent, les phénocristaux sont représentés par des feldspaths, de l'olivine, du pyroxène et du quartz. Les roches contenant des phénocristaux sont généralement appelées porphyrites. La couleur du verre volcanique dépend de la quantité de fer qu’il contient : plus il y a de fer, plus il est foncé. Ainsi, même sans analyse chimique, on peut deviner qu’une roche de couleur claire est de la rhyolite ou de la dacite, qu’une roche de couleur foncée est du basalte et qu’une roche grise est de l’andésite. Le type de roche est déterminé par les minéraux visibles dans la roche. Par exemple, l'olivine, un minéral contenant du fer et du magnésium, est caractéristique des basaltes, et le quartz est caractéristique des rhyolites. Au fur et à mesure que le magma remonte à la surface, les gaz libérés forment de minuscules bulles d'un diamètre allant souvent jusqu'à 1,5 mm, moins souvent jusqu'à 2,5 cm. Elles sont stockées dans la roche solidifiée. C’est ainsi que se forment les laves bouillonnantes. Selon la composition chimique des laves, leur viscosité ou fluidité varie. Avec une teneur élevée en dioxyde de silicium (silice), la lave se caractérise par une viscosité élevée. La viscosité du magma et de la lave détermine en grande partie la nature de l'éruption et le type de produits volcaniques. Les laves basaltiques liquides à faible teneur en silice forment de vastes coulées de lave de plus de 100 km de long (par exemple, une coulée de lave en Islande s'étend sur 145 km). L'épaisseur des coulées de lave est généralement de 3 à 15 m. Les laves plus liquides forment des coulées plus minces. Des coulées de 3 à 5 m d'épaisseur sont courantes à Hawaï. Lorsque la surface d'une coulée de basalte commence à se solidifier, son intérieur peut rester liquide, continuant à s'écouler et laissant derrière lui une cavité allongée, ou tunnel de lave. Par exemple, sur l'île de Lanzarote (Îles Canaries), un grand tunnel de lave peut être tracé sur 5 km. La surface d'une coulée de lave peut être lisse et ondulée (à Hawaï, cette lave est appelée pahoehoe) ou inégale (aa-lava). La lave chaude, très fluide, peut se déplacer à des vitesses supérieures à 35 km/h, mais le plus souvent sa vitesse ne dépasse pas plusieurs mètres par heure. Dans un écoulement lent, des morceaux de la croûte supérieure solidifiée peuvent tomber et être recouverts de lave ; En conséquence, une zone enrichie en débris se forme dans la partie proche du fond. Lorsque la lave durcit, des unités colonnaires (colonnes verticales à multiples facettes d'un diamètre de plusieurs centimètres à 3 m) ou des fracturations perpendiculaires à la surface de refroidissement se forment parfois. Lorsque la lave coule dans un cratère ou une caldeira, un lac de lave se forme et se refroidit avec le temps. Par exemple, un tel lac s'est formé dans l'un des cratères du volcan Kilauea sur l'île d'Hawaï lors des éruptions de 1967-1968, lorsque la lave est entrée dans ce cratère à une vitesse de 1,1 * 10 6 m3/h (une partie du la lave est ensuite revenue dans le cratère du volcan). Dans les cratères voisins, en 6 mois, l'épaisseur de la croûte de lave solidifiée sur les lacs de lave a atteint 6,4 m. Dômes, maars et anneaux de tuf. La lave très visqueuse (le plus souvent de composition dacite) lors des éruptions à travers le cratère principal ou les fissures latérales ne forme pas de coulées, mais un dôme d'un diamètre allant jusqu'à 1,5 km et d'une hauteur allant jusqu'à 600 m. s'est formé dans le cratère du mont St. Helens (États-Unis) après une éruption exceptionnellement forte en mai 1980. La pression sous le dôme peut s'accumuler et des semaines, des mois ou des années plus tard, il peut être détruit par la prochaine éruption. Dans certaines parties du dôme, le magma s'élève plus haut que dans d'autres et, par conséquent, des obélisques volcaniques dépassent au-dessus de sa surface - des blocs ou des flèches de lave solidifiée, souvent des dizaines et des centaines de mètres de haut. Après l'éruption catastrophique du volcan Montagne Pelée sur l'île de la Martinique en 1902, une flèche de lave s'est formée dans le cratère, qui a grandi de 9 m par jour et a ainsi atteint une hauteur de 250 m, et s'est effondrée un an plus tard. Sur le volcan Usu à Hokkaido (Japon) en 1942, durant les trois premiers mois après l'éruption, le dôme de lave Showa-Shinzan s'est agrandi de 200 m. La lave visqueuse qui le composait s'est frayée un chemin à travers l'épaisseur des sédiments formés auparavant. Maar est un cratère volcanique formé lors d'une éruption explosive (le plus souvent avec une forte humidité des roches) sans effusion de lave. Un arbre annulaire de débris éjectés par l'explosion ne se forme pas, contrairement aux anneaux de tuf - également des cratères d'explosion, qui sont généralement entourés d'anneaux de débris. Les débris libérés dans l’air lors d’une éruption sont appelés tephra, ou débris pyroclastiques. Les dépôts qu'ils forment sont également appelés. Les fragments de roche pyroclastique sont de différentes tailles. Les plus gros d’entre eux sont des blocs volcaniques. Si les produits sont si liquides au moment de la libération qu'ils se solidifient et prennent forme alors qu'ils sont encore dans l'air, alors ce qu'on appelle. bombes volcaniques. Les matériaux de taille inférieure à 0,4 cm sont classés comme cendres, et les fragments dont la taille varie d'un pois à une noix sont classés comme lapilli. Les dépôts durcis composés de lapilli sont appelés tufs de lapilli. Il existe plusieurs types de téphra, qui diffèrent par leur couleur et leur porosité. Le téphra de couleur claire, poreux et qui ne coule pas est appelé pierre ponce. Le téphra vésiculaire sombre, constitué d'unités de la taille d'un lapilli, est appelé scories volcaniques. Des morceaux de lave liquide qui restent dans l'air pendant une courte période et n'ont pas le temps de durcir complètement forment des éclaboussures, formant souvent de petits cônes de projection à proximité des sorties des coulées de lave. Si ces projections frittent, les dépôts pyroclastiques qui en résultent sont appelés agglutinats. Un mélange de matière pyroclastique très fine et de gaz chauffé en suspension dans l'air, éjecté d'un cratère ou de fissures lors d'une éruption et se déplaçant au-dessus de la surface du sol à une vitesse de 100 km/h. VOLCANS, forme des coulées de cendres. Ils s'étendent sur plusieurs kilomètres, traversant parfois des eaux et des collines. Ces formations sont également connues sous le nom de nuages brûlants ; ils sont si chauds qu'ils brillent la nuit. Les coulées de cendres peuvent également contenir de gros débris, incl. et des morceaux de roche arrachés aux parois d'un volcan. Le plus souvent, des nuages brûlants se forment lorsqu’une colonne de cendres et de gaz éjectés verticalement d’un évent s’effondre. Sous l'influence de la gravité, contrecarrant la pression des gaz en éruption, les bords de la colonne commencent à se tasser et à descendre le long de la pente du volcan sous la forme d'une avalanche chaude. Dans certains cas, des nuages brûlants apparaissent à la périphérie d’un dôme volcanique ou à la base d’un obélisque volcanique. Il est également possible qu'ils soient libérés des fissures annulaires autour de la caldeira. Les dépôts de coulées de cendres forment la roche volcanique ignimbrite. Ces flux transportent à la fois des petits et des gros fragments de pierre ponce. Si les ignimbrites sont déposées suffisamment épaisses, les horizons internes peuvent être si chauds que les fragments de pierre ponce fondent pour former de l'ignimbrite frittée ou du tuf fritté. À mesure que la roche se refroidit, des formations colonnaires peuvent se former à l’intérieur, moins nettes et plus grandes que les structures similaires des coulées de lave. De petites collines constituées de cendres et de blocs de différentes tailles se forment à la suite d'une explosion volcanique dirigée (comme, par exemple, lors des éruptions du mont St. Helens en 1980 et de Bezymianny au Kamtchatka en 1965).
Les explosions volcaniques dirigées sont un phénomène assez rare. Les dépôts qu'ils créent se confondent facilement avec les dépôts clastiques avec lesquels ils sont souvent adjacents. Par exemple, lors de l'éruption du mont St. Helens, une avalanche de décombres s'est produite juste avant l'explosion dirigée.
Éruptions volcaniques sous-marines. S'il y a une masse d'eau au-dessus de la source volcanique, lors de l'éruption la matière pyroclastique est saturée d'eau et se répand autour de la source. Ce type de gisement, décrit pour la première fois aux Philippines, s'est formé à la suite de l'éruption du volcan Taal en 1968, situé au fond du lac ; ils sont souvent représentés par de fines couches ondulées de pierre ponce.
Nous nous sommes assis. Les éruptions volcaniques peuvent être associées à des coulées de boue ou à des coulées de boue. Ils sont parfois appelés lahars (décrits à l'origine en Indonésie). La formation des lahars ne fait pas partie du processus volcanique, mais une de ses conséquences. Sur les pentes des volcans actifs, les matières meubles (cendres, lapilli, débris volcaniques) s'accumulent en abondance, éjectées des volcans ou tombant des nuages brûlants. Ce matériau participe facilement au mouvement de l'eau après les pluies, lorsque la glace et la neige fondent sur les pentes des volcans ou lorsque les flancs des lacs de cratère se brisent. Des ruisseaux de boue dévalent le lit des rivières à grande vitesse. Lors de l'éruption du volcan Ruiz en Colombie en novembre 1985, des coulées de boue se déplaçant à des vitesses supérieures à 40 km/h ont emporté plus de 40 millions de m3 de débris sur la plaine des contreforts. Au même moment, la ville d'Armero fut détruite et environ. 20 mille personnes. Le plus souvent, de telles coulées de boue se produisent lors d'une éruption ou immédiatement après celle-ci. Cela s'explique par le fait que lors des éruptions, accompagnées de la libération d'énergie thermique, de la fonte des neiges et des glaces, les lacs de cratère se brisent et s'écoulent, et la stabilité des pentes est perturbée. Les gaz libérés par le magma avant et après l'éruption ressemblent à des courants blancs de vapeur d'eau. Lorsque le téphra s'y mélange lors d'une éruption, les émissions deviennent grises ou noires. Les faibles émissions de gaz dans les zones volcaniques peuvent persister pendant des années. De tels dégagements de gaz et de vapeurs chauds à travers les ouvertures au fond du cratère ou sur les pentes du volcan, ainsi qu'à la surface des coulées de lave ou de cendres, sont appelés fumerolles. Les types particuliers de fumerolles comprennent les solfatares, contenant des composés soufrés, et les mofets, dans lesquels prédomine le dioxyde de carbone. La température des gaz des fumerolles est proche de la température du magma et peut atteindre 800°C, mais elle peut aussi descendre jusqu'au point d'ébullition de l'eau (VOLCANS 100°C), dont les vapeurs constituent le composant principal des fumerolles. Les gaz fumerolles proviennent à la fois d’horizons peu profonds proches de la surface et de grandes profondeurs dans les roches chaudes. En 1912, à la suite de l'éruption du volcan Novarupta en Alaska, la célèbre vallée des dix mille fumées s'est formée, où à la surface des émissions volcaniques une superficie d'env. 120 km2, de nombreuses fumerolles à haute température sont apparues. Actuellement, seules quelques fumerolles aux températures assez basses sont actives dans la Vallée. Parfois, des filets de vapeur blanche s'élèvent de la surface d'une coulée de lave qui n'a pas encore refroidi ; il s’agit le plus souvent d’eau de pluie chauffée au contact d’une coulée de lave chaude.
Composition chimique des gaz volcaniques. Le gaz libéré par les volcans est constitué de 50 à 85 % de vapeur d’eau. Plus de 10 % sont du dioxyde de carbone, env. 5 % sont du dioxyde de soufre, 2 à 5 % sont du chlorure d'hydrogène et 0,02 à 0,05 % sont du fluorure d'hydrogène. Le sulfure d'hydrogène et le soufre gazeux se trouvent généralement en petites quantités. Parfois, de l'hydrogène, du méthane et du monoxyde de carbone sont présents, ainsi que de petites quantités de divers métaux. De l'ammoniac a été trouvé dans les émissions de gaz provenant de la surface d'une coulée de lave recouverte de végétation. Les tsunamis sont d'énormes vagues marines, associées principalement à des tremblements de terre sous-marins, mais parfois générées par des éruptions volcaniques au fond de l'océan, qui peuvent provoquer la formation de plusieurs vagues, se produisant à des intervalles de plusieurs minutes à plusieurs heures. L'éruption du volcan Krakatoa le 26 août 1883 et l'effondrement ultérieur de sa caldeira s'accompagnèrent d'un tsunami de plus de 30 m de haut, faisant de nombreuses victimes sur les côtes de Java et de Sumatra.
TYPES D'ÉRUPTIONS
Les produits arrivant à la surface lors des éruptions volcaniques varient considérablement en composition et en volume. Les éruptions elles-mêmes varient en intensité et en durée. La classification des types d’éruption la plus couramment utilisée est basée sur ces caractéristiques. Mais il arrive que la nature des éruptions change d’un événement à l’autre, et parfois au cours d’une même éruption. Le type plinien doit son nom au scientifique romain Pline l'Ancien, décédé lors de l'éruption du Vésuve en 79 après JC. Les éruptions de ce type se caractérisent par la plus grande intensité (une grande quantité de cendres est projetée dans l'atmosphère à une hauteur de 20 à 50 km) et se produisent en continu pendant plusieurs heures, voire plusieurs jours. La pierre ponce de composition de dacite ou de rhyolite est formée de lave visqueuse. Les produits des émissions volcaniques couvrent une vaste zone et leur volume varie de 0,1 à 50 km3 ou plus. Une éruption peut entraîner l’effondrement d’une structure volcanique et la formation d’une caldeira. Parfois, une éruption produit des nuages brûlants, mais des coulées de lave ne se forment pas toujours. Les cendres fines sont transportées sur de longues distances par des vents violents atteignant des vitesses allant jusqu'à 100 km/h. Des cendres émises en 1932 par le volcan Cerro Azul au Chili ont été découvertes à 3 000 km de là. La forte éruption du Mont St. Helens (Washington, USA) le 18 mai 1980, lorsque la hauteur de la colonne éruptive atteint 6000 m, appartient également au type plinien. Durant 10 heures d'éruption continue, env. 0,1 km3 de téphra et plus de 2,35 tonnes de dioxyde de soufre. Lors de l'éruption du Krakatoa (Indonésie) en 1883, le volume de téphra était de 18 km3 et le nuage de cendres s'élevait à une hauteur de 80 km. La phase principale de cette éruption a duré environ 18 heures. Une analyse des 25 éruptions historiques les plus violentes montre que les périodes de calme précédant les éruptions pliniennes duraient en moyenne 865 ans.
Type péléien. Les éruptions de ce type se caractérisent par une lave très visqueuse, qui durcit avant de quitter l'évent avec la formation d'un ou plusieurs dômes extrusifs, l'écrasement de l'obélisque au-dessus et l'émission de nuages brûlants. L'éruption du volcan Montagne-Pelée en 1902, sur l'île de la Martinique, appartenait à ce type.
Type vulcain. Les éruptions de ce type (le nom vient de l'île de Vulcano dans la mer Méditerranée) sont de courte durée - de quelques minutes à quelques heures, mais se reproduisent tous les quelques jours ou semaines pendant plusieurs mois. La hauteur de la colonne éruptive atteint 20 km. Le magma est de composition fluide, basaltique ou andésitique. La formation de coulées de lave est typique et les émissions de cendres et les dômes extrusifs ne se produisent pas toujours. Les structures volcaniques sont construites à partir de lave et de matériaux pyroclastiques (stratovolcans). Le volume de ces structures volcaniques est assez important - de 10 à 100 km3. L'âge des stratovolcans varie de 10 000 à 100 000 ans. La fréquence des éruptions des volcans individuels n'a pas été établie. Ce type comprend le volcan Fuego au Guatemala, qui entre en éruption toutes les quelques années ; les émissions de cendres basaltiques atteignent parfois la stratosphère, et leur volume lors d'une des éruptions était de 0,1 km3.
Type strombolien. Ce type porte le nom de l'île volcanique. Stromboli en mer Méditerranée. L'éruption strombolienne se caractérise par une activité éruptive continue sur plusieurs mois voire années et une hauteur de colonne éruptive peu élevée (rarement supérieure à 10 km). Il existe des cas connus où de la lave a été éclaboussée dans un rayon de 300 m de VOLCANA, mais la quasi-totalité est revenue dans le cratère. Les coulées de lave sont typiques. Les couvertures de cendres ont une superficie plus petite que lors des éruptions de type vulcain. La composition des produits éruptifs est généralement basaltique, moins souvent andésitique. Le volcan Stromboli est actif depuis plus de 400 ans, le volcan Yasur sur l'île de Tanna (Vanuatu) dans l'océan Pacifique est actif depuis plus de 200 ans. La structure des évents et la nature des éruptions de ces volcans sont très similaires. Certaines éruptions de type strombolien produisent des cônes de scories composés de scories basaltiques ou, moins fréquemment, andésitiques. Le diamètre du cône de scories à la base varie de 0,25 à 2,5 km, la hauteur moyenne est de 170 m. Les cônes de scories se forment généralement au cours d'une seule éruption et les volcans sont appelés monogéniques. Par exemple, lors de l'éruption du volcan Paricutin (Mexique) pendant la période allant du début de son activité le 20 février 1943 à la fin le 9 mars 1952, un cône de scories volcaniques de 300 m de haut s'est formé, la zone environnante était recouverte de cendres, et la lave s'est répandue sur une superficie de 18 km2 et a détruit plusieurs zones peuplées.
Type hawaïen les éruptions sont caractérisées par des effusions de lave basaltique liquide. Les fontaines de lave éjectées des fissures ou des failles peuvent atteindre une hauteur de 1 000 et parfois 2 000 m. Peu de produits pyroclastiques sont éjectés, la plupart sont des éclaboussures tombant à proximité de la source de l'éruption. Les laves s'écoulent de fissures, de trous (évents) situés le long d'une fissure, ou de cratères, contenant parfois des lacs de lave. Lorsqu'il n'y a qu'une seule cheminée, la lave se propage radialement, formant un volcan bouclier avec des pentes très douces - jusqu'à 10° (les stratovolcans ont des cônes de scories et une pente d'environ 30°). Les volcans boucliers sont composés de couches de coulées de lave relativement fines et ne contiennent pas de cendres (par exemple, les célèbres volcans de l'île d'Hawaï - Mauna Loa et Kilauea). Les premières descriptions de volcans de ce type concernent des volcans d'Islande (par exemple, le volcan Krabla au nord de l'Islande, situé dans la zone du rift). L'éruption du volcan Fournaise à la Réunion dans l'océan Indien est très proche du type hawaïen.
Autres types d'éruptions. D'autres types d'éruptions sont connus, mais ils sont beaucoup moins fréquents. Un exemple est l’éruption sous-marine du volcan Surtsey en Islande en 1965, qui a entraîné la formation d’une île.
PROPAGATION DES VOLCANS
La répartition des volcans à la surface du globe s'explique mieux par la théorie de la tectonique des plaques, selon laquelle la surface de la Terre est constituée d'une mosaïque de plaques lithosphériques en mouvement. Lorsqu'elles se déplacent dans la direction opposée, une collision se produit et l'une des plaques s'enfonce (se déplace) sous l'autre dans ce qu'on appelle. zone de subduction, où se trouvent les épicentres du tremblement de terre. Si les plaques s'écartent, une zone de fracture se forme entre elles. Des manifestations de volcanisme sont associées à ces deux situations. Les volcans de la zone de subduction sont situés le long des limites des plaques de subduction. On sait que les plaques océaniques qui forment le fond de l’océan Pacifique se subductent sous les continents et les arcs insulaires. Les zones de subduction sont marquées dans la topographie du fond océanique par des tranchées profondes parallèles à la côte. On pense que dans les zones de subduction de plaques à des profondeurs de 100 à 150 km, du magma se forme et lorsqu'il remonte à la surface, des éruptions volcaniques se produisent. L'angle de plongée de la plaque étant souvent voisin de 45°, les volcans se situent entre la terre et la tranchée profonde à une distance d'environ 100-150 km de l'axe de cette dernière et forment en plan un arc volcanique qui suit les contours de la tranchée et du littoral. On parle parfois d'un « anneau de feu » de volcans autour de l'océan Pacifique. Cependant, cet anneau est intermittent (comme par exemple dans la région du centre et du sud de la Californie), car la subduction ne se produit pas partout.

LA PLUS GRANDE MONTAGNE DU JAPON FUJIYAMA (3776 m d'altitude) est le cône d'un volcan « endormi » depuis 1708, recouvert de neige la majeure partie de l'année.

Les volcans de la zone de rift existent dans la partie axiale de la dorsale médio-atlantique et le long du système de rift est-africain. Il existe des volcans associés à des « points chauds » situés à l'intérieur des plaques, aux endroits où les panaches du manteau (magma chaud riche en gaz) remontent à la surface, par exemple les volcans des îles hawaïennes. On pense que la chaîne de ces îles, allongée vers l’ouest, s’est formée lors de la dérive vers l’ouest de la plaque Pacifique alors qu’elle se déplaçait au-dessus d’un « point chaud ». Or ce « point chaud » est situé sous les volcans actifs de l’île d’Hawaï. Vers l'ouest de cette île, l'âge des volcans augmente progressivement. La tectonique des plaques détermine non seulement l'emplacement des volcans, mais aussi le type d'activité volcanique. Les éruptions de type hawaïen prédominent dans les zones de « points chauds » (volcan Fournaise à la Réunion) et dans les zones de rift. Les types plinien, péléien et vulcanien sont caractéristiques des zones de subduction. Il existe également des exceptions connues, par exemple le type strombolien est observé dans diverses conditions géodynamiques. Activité volcanique : récurrence et modèles spatiaux. Environ 60 volcans entrent en éruption chaque année, et environ un tiers d'entre eux sont entrés en éruption l'année précédente. Il existe des informations sur 627 volcans qui sont entrés en éruption au cours des 10 000 dernières années, et environ 530 au cours de l'histoire, et 80 % d'entre eux sont confinés dans des zones de subduction. La plus grande activité volcanique est observée dans les régions du Kamtchatka et d'Amérique centrale, avec des zones plus calmes dans la chaîne des Cascades, dans les îles Sandwich du Sud et dans le sud du Chili.
Volcans et climat. On pense qu'après les éruptions volcaniques, la température moyenne de l'atmosphère terrestre baisse de plusieurs degrés en raison de la libération de minuscules particules (moins de 0,001 mm) sous forme d'aérosols et de poussière volcanique (tandis que les aérosols sulfatés et les poussières fines pénètrent dans la stratosphère). lors des éruptions) et le reste pendant 1 à 2 ans. Selon toute vraisemblance, une telle baisse de température a été observée après l'éruption du mont Agung à Bali (Indonésie) en 1962.
RISQUE VOLCANIQUE
Les éruptions volcaniques menacent des vies humaines et causent des dégâts matériels. Après 1600, à la suite des éruptions et des coulées de boue et des tsunamis associés, 168 000 personnes sont mortes et 95 000 personnes ont été victimes de maladies et de famine qui ont surgi après les éruptions. À la suite de l'éruption du volcan Montagne Pelée en 1902, 30 000 personnes sont mortes. À la suite des coulées de boue du volcan Ruiz en Colombie en 1985, 20 000 personnes sont mortes. L'éruption du volcan Krakatoa en 1883 a conduit à la formation d'un tsunami qui a tué 36 000 personnes. La nature du danger dépend de l'action de divers facteurs. Les coulées de lave détruisent les bâtiments, bloquent les routes et les terres agricoles, qui sont exclues de toute utilisation économique pendant de nombreux siècles jusqu'à ce qu'un nouveau sol se forme à la suite des processus d'altération. Le taux d'altération dépend de la quantité de précipitations, de la température, des conditions de ruissellement et de la nature de la surface. Par exemple, sur les pentes les plus humides de l’Etna en Italie, l’agriculture sur les coulées de lave n’a repris que 300 ans après l’éruption. À la suite des éruptions volcaniques, d'épaisses couches de cendres s'accumulent sur les toits des bâtiments, ce qui menace leur effondrement. La pénétration de minuscules particules de cendres dans les poumons entraîne la mort du bétail. Les cendres en suspension dans l’air constituent un danger pour le transport routier et aérien. Les aéroports sont souvent fermés lors des chutes de cendres. Les coulées de cendres, qui sont un mélange chaud de matières dispersées en suspension et de gaz volcaniques, se déplacent à grande vitesse. En conséquence, des personnes, des animaux et des plantes meurent brûlés ou étouffés et des maisons sont détruites. Les anciennes villes romaines de Pompéi et d'Herculanum ont été touchées par de telles coulées et ont été recouvertes de cendres lors de l'éruption du Vésuve. Les gaz volcaniques libérés par les volcans de tout type s'élèvent dans l'atmosphère et ne causent généralement aucun dommage, mais certains d'entre eux peuvent retourner à la surface de la Terre sous forme de pluies acides. Parfois, le terrain permet aux gaz volcaniques (dioxyde de soufre, chlorure d'hydrogène ou dioxyde de carbone) de se propager près de la surface de la terre, détruisant la végétation ou polluant l'air à des concentrations dépassant les limites autorisées. Les gaz volcaniques peuvent également causer des dommages indirects. Ainsi, les composés fluorés qu'ils contiennent sont captés par les particules de cendres, et lorsque ces dernières tombent à la surface de la terre, elles contaminent les pâturages et les plans d'eau, provoquant de graves maladies chez le bétail. De la même manière, les sources ouvertes d’approvisionnement en eau de la population peuvent être contaminées. Les coulées de boue et les tsunamis provoquent également d'énormes dégâts.
Prévisions d'éruption. Pour prévoir les éruptions, des cartes des risques volcaniques sont établies, montrant la nature et les zones de répartition des produits des éruptions passées, et les précurseurs des éruptions sont surveillés. Ces précurseurs incluent la fréquence des faibles tremblements de terre volcaniques ; Si généralement leur nombre ne dépasse pas 10 par jour, il augmente jusqu'à plusieurs centaines immédiatement avant l'éruption. Des observations instrumentales des déformations de surface les plus mineures sont réalisées. La précision des mesures de mouvements verticaux, enregistrées par exemple par des appareils laser, est VOLCANO 0,25 mm, horizontal - 6 mm, ce qui permet de détecter une pente de surface de seulement 1 mm par demi-kilomètre. Les données sur les changements de hauteur, de distance et de pente sont utilisées pour identifier le centre de soulèvement précédant une éruption ou l'affaissement de la surface après celle-ci. Avant une éruption, les températures des fumerolles augmentent, et parfois la composition des gaz volcaniques et l'intensité de leur dégagement changent. Les phénomènes précurseurs qui ont précédé la plupart des éruptions assez bien documentées sont similaires les uns aux autres. Cependant, il est très difficile de prédire avec certitude quand aura lieu une éruption.
Observatoires volcanologiques. Pour prévenir une éventuelle éruption, des observations instrumentales systématiques sont réalisées dans des observatoires spéciaux. Le plus ancien observatoire volcanologique a été fondé en 1841-1845 sur le Vésuve en Italie, puis en 1912 l'observatoire du volcan Kilauea sur l'île d'Hawaï a commencé à fonctionner et, à peu près au même moment, plusieurs observatoires au Japon. La surveillance des volcans est également effectuée aux États-Unis (y compris au mont St. Helens), en Indonésie à l'observatoire du volcan Merapi sur l'île de Java, en Islande, en Russie par l'Institut de volcanologie de l'Académie des sciences de Russie (Kamchatka ), Rabaul (Papouasie-Nouvelle-Guinée), sur les îles de Guadeloupe et de Martinique aux Antilles, et des programmes de surveillance ont été lancés au Costa Rica et en Colombie.
Méthodes de notification. Les autorités civiles, à qui les volcanologues fournissent les informations nécessaires, doivent avertir d'un danger volcanique imminent et prendre des mesures pour en réduire les conséquences. Le système d'alerte publique peut être sonore (sirènes) ou lumineux (par exemple, sur l'autoroute au pied du volcan Sakurajima au Japon, des feux clignotants avertissent les automobilistes d'une chute de cendres). Des dispositifs d'avertissement sont également installés et déclenchés par des concentrations élevées de gaz volcaniques dangereux, tels que le sulfure d'hydrogène. Des barrages routiers sont placés sur les routes dans les zones dangereuses où se produit une éruption. Réduire les dangers liés aux éruptions volcaniques. Pour atténuer le danger volcanique, des structures techniques complexes et des méthodes très simples sont utilisées. Par exemple, lors de l’éruption du volcan Miyakejima au Japon en 1985, le refroidissement du front de lave avec de l’eau de mer a été utilisé avec succès. En créant des brèches artificielles dans la lave durcie qui limitaient les écoulements sur les pentes des volcans, il a été possible de changer leur direction. Pour se protéger contre les coulées de boue - lahars - des clôtures et des barrages sont utilisés pour diriger les coulées dans un certain canal. Pour éviter l'apparition de lahar, le lac de cratère est parfois drainé à l'aide d'un tunnel (volcan Kelud à Java en Indonésie). Dans certaines régions, des systèmes spéciaux sont installés pour surveiller les nuages d’orage, qui pourraient provoquer des averses et activer des lahars. Aux endroits où tombent les produits de l'éruption, divers abris et abris sûrs sont construits.
LITTÉRATURE
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Encyclopédie de Collier. - Société ouverte. 2000 .

Volcans– des formations géologiques qui naissent sous les canaux et les fissures de la croûte terrestre, à travers lesquelles des laves, des gaz chauds et des fragments de roches jaillissent à la surface de la Terre à partir de sources magmatiques profondes. En règle générale, les volcans sont des montagnes individuelles composées de produits d'éruption.

Figure 1. Sections hypothétiques de la structure de certains types de volcans et de leurs racines

Les volcans sont divisés en fonction du degré d'activité volcanique en actifs, dormants, éteints et dormants. Un volcan actif est considéré comme un volcan qui est entré en éruption au cours d’une période historique ou pendant l’Holocène. La notion d'actif est assez inexacte, puisqu'un volcan avec des fumerolles actives est classé par certains scientifiques comme actif, et par d'autres comme éteint. Les volcans endormis sont considérés comme des volcans inactifs où des éruptions sont possibles, et les volcans éteints sont considérés comme ceux où elles sont peu probables.
Cependant, il n’existe pas de consensus parmi les volcanologues sur la manière de définir un volcan actif. La période d'activité volcanique peut durer de plusieurs mois à plusieurs millions d'années. De nombreux volcans présentaient une activité volcanique il y a des dizaines de milliers d’années, mais ne sont plus considérés comme actifs aujourd’hui.

Classification des volcans par forme

La forme d'un volcan dépend de la composition de la lave qui entre en éruption ; Cinq types de volcans sont habituellement considérés :

Volcans boucliers, ou « volcans boucliers ». Ils se forment à la suite d’éjections répétées de lave liquide. Cette forme est caractéristique des volcans qui éclatent de lave basaltique de faible viscosité : elle s'écoule longtemps à la fois depuis l'évent central et depuis les cratères latéraux du volcan. La lave s'étend uniformément sur plusieurs kilomètres ; Progressivement, un large « bouclier » aux bords doux se forme à partir de ces couches. Un exemple est le volcan Mauna Loa à Hawaï, où la lave se jette directement dans l'océan ; sa hauteur depuis sa base au fond de l'océan est d'environ dix kilomètres (tandis que la base sous-marine du volcan mesure 120 km de long et 50 km de large).

Cônes de cendres. Lorsque de tels volcans entrent en éruption, de gros fragments de scories poreuses s'entassent autour du cratère en couches en forme de cône, et de petits fragments forment des pentes inclinées au pied ; À chaque éruption, le volcan prend de la hauteur. C'est le type de volcan le plus répandu sur terre. Ils ne mesurent pas plus de quelques centaines de mètres de hauteur. Un exemple est le volcan Plosky Tolbachik au Kamtchatka, qui a explosé en décembre 2012.

Stratovolcans, ou « volcans en couches ». Des laves éclatent périodiquement (visqueuses et épaisses, se solidifiant rapidement) et des matières pyroclastiques - un mélange de gaz chauds, de cendres et de pierres chaudes ; de ce fait, les dépôts sur leur cône (fort, à pentes concaves) alternent. La lave de ces volcans s'écoule également des fissures et se solidifie sur les pentes sous la forme de couloirs nervurés qui servent de support au volcan. Exemples - Etna, Vésuve, Fuji.

Riz. 2. Mont Fuji, Japon

Volcans à dôme. Ils se forment lorsque le magma granitique visqueux, s'élevant des profondeurs du volcan, ne peut pas s'écouler le long des pentes et durcit au sommet, formant un dôme. Il se bouche la bouche, comme un bouchon, qui avec le temps est expulsé par les gaz accumulés sous le dôme. Un tel dôme se forme actuellement au-dessus du cratère du mont St. Helens, dans le nord-ouest des États-Unis, formé lors de l'éruption de 1980.

Volcans complexes (mixtes, composites).

Phénomènes volcaniques

Les éruptions peuvent être à long terme ou à court terme. Les précurseurs d'une éruption comprennent les tremblements de terre volcaniques, les phénomènes acoustiques, les changements dans les propriétés magnétiques et la composition des gaz fumerolles. Une éruption commence généralement par une augmentation des émissions de gaz, d'abord avec des fragments de lave sombres et froids, puis avec des fragments chauds. Ces émissions s'accompagnent dans certains cas d'une effusion de lave. La hauteur de montée des gaz d'eau saturés de cendres et de fragments de lave, selon la force des explosions, varie de 1 à 5 km. Les matériaux éjectés sont transportés sur des distances allant de plusieurs à plusieurs dizaines de milliers de kilomètres. Le volume des débris éjectés atteint parfois plusieurs kilomètres cubes. Lors de certaines éruptions, la concentration de cendres volcaniques dans l'atmosphère est si élevée que l'obscurité se produit, semblable à l'obscurité dans une pièce fermée. L'éruption est une alternance de faibles fortes explosions et d'effusions de lave. Les explosions de force maximale sont appelées paroxysmes climatiques. Après eux, la force des explosions diminue et les éruptions cessent progressivement. Le volume de lave en éruption peut atteindre des dizaines de kilomètres cubes.

Types d'éruptions

Les éruptions volcaniques ne sont pas toujours les mêmes. En fonction des ratios quantitatifs de produits volcaniques en éruption et de la viscosité des laves, 4gl. type d'éruptions :

1. Effusif (hawaïen)

2. Mixte (Strombolien)

3. Extrusif (dôme)

4. Explosif (Vulcain)

Type hawaïen des éruptions qui créent le plus souvent des volcans boucliers, caractérisés par une effusion relativement calme de lave liquide, formant des lacs liquides enflammés et des coulées de lave dans les cratères. Les gaz contenus en petites quantités forment des fontaines, projetant des morceaux et des gouttes de lave liquide, qui sont entraînées en vol dans de minces fils de verre.

Dans les éruptions de type strombolien, qui créent généralement des stratovolcans, ainsi que des épanchements assez abondants de laves liquides de composition basaltique et andésite-basaltique, de petites explosions prédominent, qui éjectent des morceaux de scories et diverses bombes tordues et fusiformes.

Pour type de dôme caractérisé par la compression et l'expulsion de la lave visqueuse par une forte pression de gaz provenant du canal V. et la formation de dômes, de crypto-dômes, de cônes-dômes et d'obélisques.

DANS Type vulcain Les substances gazeuses jouent un rôle majeur, produisant des explosions et des émissions d’énormes nuages noirs remplis de grandes quantités de fragments de lave. Les laves visqueuses de composition andésitique, dacite ou rhyolite forment de petites coulées. Chacun des principaux types d'éruptions est divisé en plusieurs sous-types. Parmi ceux-ci, les plus remarquables sont les types Peleian et Katmai, intermédiaires entre les types dôme et vulcain. Un trait caractéristique du premier est la formation de dômes et d'explosions dirigées de nuages de gaz très chauds, débordant de fragments et de blocs de lave qui s'auto-explosent en vol et en dévalant les pentes des volcans. Les éruptions du sous-type Katmai se caractérisent par l'éjection d'un flux de sable très chaud et très mobile. Les éruptions en forme de dôme s'accompagnent parfois d'avalanches chaudes ou assez fraîches, ainsi que de coulées de boue. Le sous-type ultravolcanique s'exprime par de très fortes explosions, projetant d'énormes quantités de fragments de lave et de roches sur les parois du canal. Les éruptions des volcans sous-marins situés dans des endroits très profonds sont généralement invisibles, car la pression élevée de l'eau empêche les éruptions explosives. Dans de petits endroits, les éruptions se traduisent par des explosions (éjections) d'énormes quantités de vapeur et de gaz, débordant de petits fragments de lave. Les éruptions explosives se poursuivent jusqu'à ce que les matériaux en éruption forment une île s'élevant au-dessus du niveau de la mer. Après quoi les explosions sont remplacées ou alternées par des effusions de lave.

Figure 3. Éruption du volcan Tungurahua en Équateur

Répartition géographique des volcans actifs

Les volcans sont situés le long de jeunes chaînes de montagnes ou le long de failles majeures sur des centaines et des milliers de kilomètres dans des zones tectoniquement mobiles. Près des deux tiers des volcans sont concentrés sur les îles et les côtes de l'océan Pacifique. Parmi d'autres régions, la région de l'océan Atlantique se distingue par le nombre de volcans actifs.

Ceinture circum-pacifique (Circum-Pacific, Pacific Ring of Fire) - couvre, selon diverses estimations, de 340 à 381 volcans terrestres actifs. Parmi eux, 59 se trouvent en Amérique du Sud, 70 en Amérique centrale, 46 en Amérique du Nord (y compris les îles Aléoutiennes) et enfin 140 dans la partie nord-ouest de la ceinture (du Kamtchatka aux îles japonaises). Les volcans restants sont situés dans les parties sud-ouest et sud de la ceinture (des îles Ryukyu en passant par les îles de Micronésie, de Mélanésie et de Nouvelle-Zélande jusqu'à la côte du Chili). Les volcans de la ceinture circum-pacifique sont situés le long d'étroites tranchées profondes, à une distance de 100 à 200 km de leur axe vers les continents. Les zones focales sismiques de Zavaritsky-Benioff sont confinées aux tranchées, où une plaque lithosphérique avec une croûte de type océanique se déplace sous des plaques lithosphériques avec une structure continentale de la croûte terrestre. La plupart des volcans sont situés là où la profondeur des zones focales sismiques est comprise entre 90 et 150 km. Les volcans de cette ceinture, selon la nature de leurs éruptions, appartiennent à une variété de catégories et de types.

La ceinture méditerranéenne-indonésienne (méditerranéenne), qui entoure la planète dans le sens latitudinal, comprend de 117 à 175 volcans actifs. Parmi ceux-ci, 13 volcans terrestres (pour la plupart de la catégorie des pyroclastes) sont connus dans la région méditerranéenne, et 123 volcans terrestres (la plupart de la catégorie des explosifs) sont connus dans l'archipel malais. Le volcanisme de cette ceinture est également associé à des zones focales sismiques actives, qui sont cependant des reliques du pic néogène du plissement alpin. Le volcanisme le plus actif ici aurait été observé au Néogène et au début du Quaternaire, comme en témoignent les nombreux volcans éteints des Carpates, du Caucase, du plateau iranien et du Tibet (sur le territoire de ce dernier il y en a aussi un volcan actif - Rubruk).

La ceinture atlantique est située dans la partie méridionale axiale de l'Atlantique ; les 44 volcans terrestres actifs sont situés sur les îles (de l'île Jan Mayen aux îles Tristan da Cunha). La plupart des volcans ici sont associés à des structures de rift en extension, de sorte que les sources sont très peu profondes et la composition de la lave est basaltique. La nature des éruptions est dominée par des volcans effusifs (type fissure).

La ceinture d’Afrique de l’Est, située au sein du plus grand système de rift continental, comprend 42 volcans terrestres actifs, variant en termes de composition de lave et de schémas d’éruption.

Un petit nombre de volcans terrestres sont situés en dehors des ceintures nommées, étant pour la plupart des volcans intraplaques. Ils sont situés aussi bien sur des îles des océans (Canaries, Cap Vert, Maurice, Réunion, Hawaï) que sur des continents (Cameroun). Et enfin, au fond des océans se trouvent un grand nombre de volcans sous-marins.

Causes de l'activité volcanique

L'emplacement des volcans indique un lien étroit entre les ceintures d'activité volcanique et les zones mobiles disloquées de la croûte terrestre. Les failles qui se forment dans ces zones sont des chenaux. Le long duquel le magma se déplace vers la surface de la Terre. Le mouvement du magma à travers des fissures et des canaux en forme de tuyaux jusqu'à la surface de la Terre se produit apparemment sous l'influence de processus tectoniques. En profondeur. Lorsque la pression des gaz dissous dans le magma devient supérieure à la pression au-dessus des couches sous-jacentes, les gaz commencent à avancer rapidement et à entraîner le magma vers la surface de la Terre. Il est possible qu'une pression de gaz soit créée pendant le processus de cristallisation du magma, lorsque la partie liquide de celui-ci s'enrichit de gaz résiduels et de vapeur. Le magma semble bouillir et, en raison de la libération intense de substances gazeuses, une haute pression se crée dans la source, ce qui peut également être l'une des raisons de l'éruption.