Кто есть кто в мире природы - [25]

Как же протекает процесс образования вулканов? Прежде всего следует помнить, что температура в глубинах Земли повышается по мере приближения к центру Земли. На глубине 35–40 км большая часть горных пород находится в расплавленном состоянии.

Когда минералы из твердого состояния превращаются в жидкое, они увеличиваются в объеме. В результате в различных точках земной поверхности поднимаются новые горные хребты. Это приводит к уменьшению давления в толще земной коры, и под вновь образовавшимися горами могут возникать огромные озера магмы – расплавленных минералов.

Магма поднимается вверх, заполняя трещины, появившиеся в процессе горообразования. Когда давление в подземных озерах становится слишком большим, каменные своды, не выдержав, прогибаются вверх, и образуется новый вулкан.

В ходе начавшегося извержения на поверхность из глубин выталкивается смесь раскаленных газов, расплавленных пород и твердых обломков. Остывая, они образуют конусообразную вершину вулкана, в центре которого имеется углубление, называемое кратером. В середине кратера находится отверстие – жерло, ведущее в толщу земной коры.

Материал, выбрасываемый через жерло на поверхность, представляет собой в основном смесь газов, однако вместе с ними извергается и большое количество лавы и твердых частиц, имеющих вид пепла и золы.

Лава на самом деле является магмой, вытекающей из вулкана, однако отличается от последней по своим физическим и химическим свойствам. Изменения происходят, когда магма поднимается к поверхности и ее температура и давление резко уменьшаются.

Существуют ли подземные вулканы?

Примерно в ста пятидесяти километрах от Уфы находится уникальный природный объект Янгантау, в переводе с башкирского – «горелая гора». Название связано с тем, что в этом месте из земли выходят потоки горячего воздуха, газа и водяных паров, обладающие сильным бальнеологическим (лечебным) эффектом.

Еще с середины XVIII века сюда стремились попасть больные люди. В настоящее время здесь построен санаторий, где лечат горячими минеральными водами.

Загадка Янгантау долго не давала покоя геологам. Местные жители объясняли появление горячих газов тем, что якобы глубоко под землей находится вулкан, у которого не хватает сил, чтобы выбраться на поверхность. Долгое время эти рассказы не принимались всерьез. Ведь Башкирия находится на достаточно большом расстоянии от тех зон, где возможно образование вулканов.

В ходе проведенных исследований было установлено, что в районе имеется обширная зона битуминозных мергелей – особой породы, насыщенной горючими нефтеподобными соединениями. Ученые предполагают, что где-то в глубине происходят химические реакции, сопровождающиеся выделением тепла.

Когда провели бурение, оказалось, что уже на глубине 90 метров температура достигает почти 400°С.

Тщательное обследование района показало, что зона мергелей находится в районе тектонического разлома. Вероятно, из-за смещения пластов земной коры в геологических породах возникли мощные механические напряжения, которые и привели к воспламенению подземных пород.

Вокруг Янгантау ученые обнаружили большое количество серных и радоновых источников. Вероятно, их появление вызвано тем же геологическим процессом.

В зоне разлома оказались также пласты, содержащие гидрокарбонатные воды. Совокупность минеральных источников характерна для подобных тектонических узлов, расположенных и в других точках Земли.

Уникальность Янгантау заключается в его локальности. Именно ограниченность термальной зоны позволяет объяснить, почему запасы подземного тепла до сих пор не истощились. Ученые считают, что в подобных условиях подземный «пожар» может продолжаться не одно столетие.

Почему вулканы расположены в определенных местах?

В районе таких городов, как Нью-Йорк, Лондон или Париж, нет вулканов, и вряд ли они там появятся в будущем. Однако в некоторых районах земного шара в одном месте может быть расположено сразу несколько вулканов.

Тихоокеанское побережье Центральной Америки – одно из самых активных мест вулканической деятельности в мире. Там расположено более двух третей действующих вулканов, а также множество таких, что прекратили свою деятельность сравнительно недавно.

А причина вот в чем: в этих местах земная кора очень слаба по сравнению с другими районами земного шара. Там, где есть слабый участок земной коры, там появляется вулкан.

Как мы уже знаем, ядро Земли очень горячее. С увеличением глубины растет и температура. На глубине 25 километров температура настолько высока, что все породы (здесь температура достигает 1 000-1 100°С) находятся в расплавленном состоянии.

Когда горная порода плавится, она увеличивается в объеме – ей требуется больше места.

В отдельных районах Земли новые горные системы образовались не так давно (несколько тысяч лет назад). Под ними в этом районе давление ниже, чем в других районах. Это своего рода слабый участок в земной коре.

Как мы уже знаем, магма, проникает в эти участки, создавая резервуары расплавленной породы. Потом она поднимается по трещинам, образованным поднятием пород земли.

Когда давление в таком резервуаре превысит те силы, которые сдерживают магму под землей, расплавленная порода вырывается наружу, образуя вулкан. Извержение прекращается с окончанием выхода сопутствующего газа.