Вулканы и вулканизм Дальнего Востока

Федеральное агентство по образованию

СЫКТЫВКАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ГЕОЛОГИИ

КУРСОВАЯ РАБОТА

Вулканы и вулканизм Дальнего Востока

Сыктывкар 2010

Оглавление

Оглавление...................................................................................................................................... 1

Введение. Вулканы и вулканизм.................................................................................................. 2-5

Вулканы и вулканизм Дальнего Востока..................................................................................... 5-11

Общие сведения. Вулканы и вулканизм Камчатки................................................................... 5-10

Вулканы и вулканизм Курильских островов.......................................................................... 10-11

Значение вулканов Дальнего Востока в жизни людей.............................................................. 11-12

Заключение.................................................................................................................................... 13

Список терминов............................................................................................................................ 14

Список литературы......................................................................................................................... 15

Введение.

Вулканами называются конусообразные или куполовидные возвышения над каналами, трубками взрыва и трещинами в земной коре, по которым извергаются из недр газообразный продукты, лава, пепел, обломки горных парод. Проявления вулканизма представляют собой один из наиболее характерных и важных геологических процессов, имеющих огромное значение в истории развития и формирования земной коры.

Вулканы и вулканизм.

Общие сведения.

Что такое вулкан? Ещё в школе нам говорили, что вулкан-это гора, на вершине которой располагается кратер, извергающий огонь. Однако должен ли вулкан быть горой? Во всех ли случаях кратер служит характерным признаком вулкана? Действительно ли вулкан извергает огонь? Формы проявления вулканизма многообразны, поэтому гораздо легче описать один какой-нибудь вулкан, чем дать определение верное для всех случаев.

Греческий историограф Геродот упоминает остров Хиеру, на котором расположена гора с отверстием на вершине, из которого поднимается огонь и дым. Римляне называли эту гору вулканом и дали острову название Вулкано, который находится в группе Липарских островов. Гора на острове Вулкано стала образцом всех гор, обладающих такими особенностями, которые соответственно стали называть вулканами.

Вулкано мог приблизительно соответствовать общему представлению о вулкане, но бывают вулканы совершенно иного вида, форма проявления вулканической деятельности которых зависит от многих взаимосвязанных факторов. Наиболее важными, из которых являются: вид подводящих путей (линейные, трещинные или центральные); агрегатное состояние продуктов вулканизма (газообразные, жидкие, вязкие лавы или рыхлые выбросы-пеплы, бомбы и т.д.); количество извергнутого материала; тип вулканической деятельности (эффузивная, эксплозивная, смешанная); среда, в которой происходит извержение (наземное, подводное, подлёдное).

Классификация вулканов, лав, извержений.

Классификация вулканов:

Вулканы делятся в зависимости от вулканической активности на действующие, спящие и потухшие. Действующий вулкан - вулкан, извергающийся постоянно или периодически в настоящее время или в историческом прошлом; либо вулкан, об извержении которого нет сведений, но он выделяет горячие газы. Спящими считаются вулканы, которые не проявляют признаков активности долгое время. Те вулканы, которые не только не проявляют активности, но и стали уже разрушаться, называют потухшими.

Краткая характеристика типов вулканических построек:

1. Вулканы линейного или трещинного типа. В таком типе вулканов магма использует в качестве подводящего канала к земной поверхности трещины. Магма выходит на поверхность в виде легкоподвижной базальтовой лавы, которая образует базальтовые покровы. Вдоль трещин возникают пологие валы разбрызгивания, широкие плоские конусы, лавовые поля. Продукты среднего состава, обычно со смешанными эксплозивно-эффузивными извержениями образуют линейные экструзивные тела и валы. Продуктам извержений особого рода являются эксплозивные рвы или трещины. Характерны вулканы линейного типа для Исландии и Гавайских островов.

2. Вулканы центрального типа, имеют центральный подводящий канал, или жерло, ведущее к поверхности от магматического очага. Жерло оканчивается кратером, который по мере роста вулканической постройки перемещается вверх. У вулканов центрального типа могут быть побочные, или паразитические, кратеры, которые располагаются на его склонах и присоединены к кольцевым или радиальным трещинам. Нередко в кратерах существуют озёра с жидкой лавой. Если магма вязкая, то образуются купола, которые закрывают жерло. Такие вулканы характерны для Камчатки, Курильских островов и других районов вулканической деятельности.

Классификация вулканов по форме:

1. Щитовидные вулканы образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она вытекает как из центрального кратера, так и из склонов вулкана.

2. Шлаковые конусы выбрасывают из своего жерла только неплотные вещества, как камни и пепел: самые крупные обломки скапливаются слоями вокруг кратера. Из-за этого вулкан с каждым извержением становится всё выше. Лёгкие частицы отлетают на более дальнее расстояние, что делает склоны пологими.

3. Стратовулканы, периодически извергают лаву и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней. Поэтому отложения на их конусе чередуются. На склонах стратовулканов образуются ребристые коридоры из застывшей лавы, которые служат вулкану опорой.

4. Купольные вулканы образуются, когда гранитная, вязкая магма вздымается над краями кратера вулкана и лишь небольшое количество просачивается наружу, стекая по склонам. Магма закрывает жерло вулкана.

Типы лав:

1. Кремниевая лава содержит 53–62% диоксида кремния. Имеет среднюю скорость потока (несколько метров в день), температуру 800–900°С. Если содержание кремнезема достигает 65%, то лава становиться очень вязкой и неповоротливой. Цвет горячей лавы - тёмный или чёрно-красный. Застывшие кремниевые лавы могут образовать вулканическое стекло чёрного цвета. Подобное стекло получается, когда расплав быстро остывает, не успевая кристаллизоваться.

2. Базальтовая лава наполовину состоит из диоксида кремния (кварца), наполовину — из оксида алюминия, железа, магния и других металлов. Эта лава очень подвижна и способна течь со скоростью 2 м/с. Имеет высокую температуру 1200–1300°С. Для базальтовых лавовых потоков характерны малая толщина и большая протяжённость. Цвет горячей лавы – жёлтый или жёлто-красный.

Извержения вулканов:

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет. Выделяют следующие типы извержений:

1. Гавайский тип — это относительно слабые выбросы очень жидкой базальтовой лавы, образующей невысокие фонтаны, большие пузыри, и тонкие обширные покровы лавовых потоков, наслаивающихся один на другой, образуя крупные, но плоские щитовые вулканы. Наиболее характерны для вулканов Гавайских островов.

2. Извержения покровных базальтов трещинного типа отличаются очень большими объемами излившихся лав и слабой взрывной деятельностью. Характер излияния лав спокойный, сопровождающийся слабым фонтанированием жидкой магмы, от чего над трещиной образуется огненная завеса. По мере развития извержения трещина закупоривается.

3. Пелейский тип — сопровождаются не только мощными взрывами, наподобие вулканских, но и образованием раскаленных газов - пепловых лавин, с огромной скоростью скатывающихся со склона вулкана. Магма, как правило, вязкая, сравнительно низкой температуры, закупоривающая жерло вулкана. Этот тип извержений весьма опасен.

4. Стромболианский тип — связан с более вязкой основной лавой, извержения обладают ритмичностью, и в воздух периодически выбрасываются вулканические бомбы и туфы. Если магмы много, то она изливается в виде лавовых потоков. Извержения стромболианского типа образуют обычно шлаковые конусы.

5. Извержения вулканского типа характерны для вязкой магмы, насыщенной газами, что определяет умеренные или мощные взрывы, выбрасывающие высоко вверх обломки лав, иногда ещё раскаленных, но быстро остывающих и образующих туфовые, пепловые и глыбовые вулканические конусы. Извержения вулканского типа обычно не сопровождаются излияниями лавовых потоков.

6. Плинианский тип — характерной особенностью этого типа извержений являются мощные, нередко внезапные взрывы и следующий за ними длительный пепло- или пемзопад связаны с тем , что к кратеру вулкана поднимается вязкая , насыщенная газами магма. В результате плинианских извержений привершинная часть вулканического конуса обрушивается, образуя чашевидное углубление - кальдеру с крутыми стенками. Этот тип извержения также представляет опасность для населения.

7. Газовые извержения – магма практически отсутствует и в обломках, выбрасываемых при взрывах , присутствуют лишь горные породы того фундамента или основания, через которое проходит взрывное жерло.

Поствулканические явления.

К ним относят фумаролы (источники горячих газов в кратерах и на склонах вулканов), термы (горячие источники, широко распространены в областях современного и новейшего вулканизма), гейзеры (источники, периодически выбрасывающие фонтаны горячей воды и пара). Во время извержений иногда происходит обрушение вулканических сооружений с образованием кальдеры — крупной впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м.

Основные районы вулканической активности — Южная Америка, Центральная Америка, Ява, Меланезия, Японские острова, Курильские острова, Полуостров Камчатка, северо-западная часть США, Аляска, Гавайские острова, Алеутские острова, Исландия, Атлантический океан.

Вулканы и вулканизм на Дальнем Востоке.

Общие сведения:

Камчатка и Курилы — единственные в России районы современного вулканизма. Они входят в состав тихоокеанского огненного кольца, образуя Курило-Камчатскую дугу. В этом районе проявляются одновременно все разновидности вулканизма – от высокоэксплозивного и смешанного (эксплозивно-эффузивного) до деятельности фумарол и гейзеров.
Вулканы и вулканизм Камчатки:

На полуострове имеются 29 действующих (среди них несколько гигантских, как например, Ключевская сопка) и около 160 потухших вулканов. Они расположены в виде двух поясов в восточной и срединой части Камчатки.

Восточный вулканический пояс занимает восточную часть Камчатки. Со Срединным поясом разделяется Центральной Камчатской низменностью.

Большинство действующих и потухших вулканов сосредоточено вдоль восточного побережья полуострова в полосе длиной 700 км и шириной 80 км от мыса Лопатка до вулкана Шивелуч. Кроме того, здесь же сосредоточены многочисленные выходы термальных вод. Это Северо-Мутновские, Дачные, Верхне - и Нижне-Жировские, Опальские и Асачинские.

Второй пояс тянется по Срединному хребту, все вулканы которого, за исключением Ичинского, являются потухшими. Срединный вулканический пояс наиболее древний. Занимает срединную часть Камчатки. В геологическом плане нижнюю часть разрезов слагают метаморфические, интрузивные и древние вулканогенные образования.

Особое место в Срединном хребте занимает вулкан Ичинский. Он относится к действующим вулканам. Расположен в верховьях рек Ичи, Рассошиной и Морошечной. Представлен крупным, сложным вулканическим сооружением типа Сомма-Везувий с двуглавой вершиной, высотой 3621 м над уровнем моря. Размеры соммы 3×5 км. Ее можно отнести к небольшой кальдере, атрио которой заполнено льдом и снегом. В центре кальдеры располагаются два слившихся лавовых конуса, склоны которых покрыты мощным слоем льда. Они во все времена имеют белую окраску и контрастно выглядят среди темно-коричневых вершин других вулканов хребта. До соммы поверхность вулкана ребристая. Осложняется многочисленными побочными конусами, куполами и лавовыми потоками. Состав пород — базальты, риолиты. Диаметр основания конуса 22×25 км, площадь — 350 км. В подножье северного уступа соммы наблюдаются две группы фумарол значительной мощности.

В основном преобладают вулканы конической формы, сложенные чередующимися слоями лавы и рыхлых продуктов. Такие вулканы называются стратовулканами. Так же имеются щитовые вулканы, но все они относятся к потухшим.

На Камчатке возникновение современного вулканизма относится к началу четвертичного периода. По мнению А. Е. Святловского, Камчатка пережила бурную геологическую историю, превращаясь из подводных вулканических гряд в цепи островов, подобных современным Курильским островам, прежде чем сделалась частью Азиатского континента. Ведь подводные вулканы, обрамляющие тихоокеанские берега Азии, должны были подняться над океаническим дном, превратиться в подводные хребты и примкнуть к континенту.

Некоторые вулканы связаны с зонами глубинных разломов земной коры. Часто к одному разлому бывают присоединены несколько вулканов. Они обычно расположены недалеко друг от друга и образуют группы вулканов. Такими, например, являются Ключевская группа, расположенная в северо-восточной части Центральной Камчатской низменности, в которую входят действующие вулканы Ключевской, Острый и Плоский Толбачик, Безымянный. Для всей этой группы характерны ярко выраженные активные процессы вулканизма, которые проявляются здесь через кратеры центральные, побочные и трещинные зоны. Расплавленное и перегретое вещество поступает в виде эксплозий, эффузий и экструзий. По химическому составу это базальты, андезито-базальты, андезиты и реже — андезито-дациты и дациты.

Рассмотрим наиболее активные и крупные вулканы Камчатки:

Наиболее активными вулканами Камчатки являются Шивелуч, Ключевской, Безымянный, Плоский Толбачик, Карымский, Мутновский, Горелый, Авачинский.

Ключевская группа вулканов: Вулкан Ключевская сопка высотой около 4900 м является самым высоким на Камчатке и имеет форму идеального слегка усеченного конуса и почти всегда активен. Это первый из целой группы вулканов-гигантов, к которой также принадлежат Плоский и Острый Толбачики и Безымянный. Сложен вулкан потоками базальтовой, отчасти андезитовой лавы, в верхней части преимущественно рыхлым материалом. Склоны вулкана почти полностью покрыты льдом. Он представляет собой стратовулкан центрального типа, осложненный многочисленными шлаковыми конусами. На склонах вулкана насчитывается более 50-ти побочных кратеров; многочисленные паразитические шлаковые конусы имеют высоту от нескольких десятков до 200 м, удаленные от главного кратера на расстоянии от 8 до 25 км и находящиеся в местах пересечения радиальных и кольцевых трещин. При этом верхние побочные кратеры эксплозивные, нижние эксплозивно-эффузивные; на месте одного из нижних кратеров, как правило, формируется шлаковый конус, из которого изливается лавовый поток. Лавы вулкана Ключевская сопка являются глыбовыми соответствующими гавайскому типу лав. Лавовые потоки достигают 16 км в длину и от 200 до 1500 км в ширину и могут иметь мощность несколько десятков метров. Среди рыхлых продуктов вулканизма более крупный материал встречается редко, резко преобладает вулканический пепел. Он в основном накапливается на южном и юго-восточном склоне, где преобладают ветры западных направлений. Вулканический материал, извергнутый из главного кратера, по химическому составу - от андезитового до базальтового, из побочных кратеров – базальтовый. Предположительная дата возникновения Ключевской сопки 5000 – 6000 лет.

Острый и Плоский Толбачик образуют крупный Толбачинский вулканический массив, занимающий юго-западную часть Ключевской группы вулканов. Это два сросшихся стратовулкана. Острый Толбачик имеет острую обледенелую вершину, высотой 3682 м. Нижняя часть вулкана перекрыта мощным покровом льда. Западные склоны вулкана сильно разрушены и прорезаны дайками базальтового состава. Дайки четко выражены в рельефе и представлены в виде протяженных зубчатых стен, причудливых замков, иглообразных штоков. Вулкан Плоский Толбачик примерно такой же стратовулкан, как и Острый Толбачик. Высота его вершины 3085 м. Вершина его срезана кальдерой диаметром 3 км. Она почти целиком заполнена продуктами извержений, а в верхней части перекрыта мощным прослоем льда. В западной части кальдеры находится колодец – провал диаметром около 300 м и глубиной 40-50 м. Периодически из колодца следуют выбросы газа.

В улкан Безымянный располагается в центральной части Ключевской группы вулканов к юго-западу от вулкана Ключевского. Представлен сложным, слегка вытянутым вулканическим массивом высотой 2900 м. В его восточной половине располагается фрагмент более древнего вулкана, большая часть которого была уничтожена извержением1956 года. Сохранился лишь небольшой фрагмент в юго-восточной части постройки. Западная часть массива - собственно стратовулкан Безымянный. Вершина венчается кратером размером 1,3 ×2,8 км и глубиной 700-1000 м. В настоящее время в кратере формируется андезитовая экструзия купола Нового. Вершина купола уже вышла за пределы кромок кратера. Склоны вулкана покрыты многочисленными лавовыми потоками, наиболее молодые из них покрывают южные и юго-западные склоны. В южном и юго-западном подножье массива расположено 16 экструзивных куполов разного размера и возраста. Вулканический массив вулкан Безымянный начал формироваться 10-11 тысяч лет назад на месте экструзивных куполов предыдущих извержений. Последние, в свою очередь, располагались на вулканических образованиях вулкана Камень. Современный стратовулкан Безымянный возник 5-5,5 тыс. лет назад.

В числе наиболее активных и часто действующих вулканов Камчатки, больше всего выделяется Карымская сопка. Это симметричный, слегка срезанный стратовулкан, поднимающийся на высоту 1380 м. Вершина вулкана венчается кратером диаметром 225-250 и глубиной 80-120 м. Конус расположен в кальдере диаметром 5 км и площадью 12км. Высота бортов кальдеры варьирует от 50 до 300. Продукты его извержений – лавы и рыхлый материал, причём последний значительно преобладает. По составу андезитового, андезито-дацитового, дацитового, преимущественно дацитового состава, то есть богаты кремнекислотой, уступая по её содержанию риолитам.

Ещё один мощный вулканический массив - Шивелуч, высотой 3298 м. Его предположительное существование началось в четвертичном периоде и сопровождалось сильной эксплозивной деятельностью, к которой позднее присоединилось выжимание вязких андезитовых лав. В его состав входят стратовулкан Старый Шивелуч (содержит андезиты и базальты), старая впадина — кальдера диаметром 9 км и активный кратер Молодой Шивелуч, который производит выбросы горячей лавы и газово-пепловых туч. Нижние склоны вулкана Шивелуч до высоты 750 метров покрыты лесами каменной берёзы и кустарниковыми зарослями кедрового стланика, выше находятся луга, ближе к вершине — лишенная растительности лавово-пепловая поверхность. По своему строению вулкан Шивелуч можно отнести к вулканическим постройкам типа Сомма-Везувий. Это самое крупное сооружение такого типа.

Авачинско-Корякская группа: