Сколько вулканов на Земле?
Строение вулканов нам уже известно, теперь поговорим о том, как обстоит ситуация с вулканами на сегодняшний день. На нашей планете существует более 500 активных вулканов. Где-то столько же считаются спящими. Большое количество вулканов признано умершими. Такое разделение считается весьма субъективным. Критерием для определения активности вулкана является дата последнего извержения. Принято считать, что если последнее извержение произошло в исторический период (время, когда люди ведут запись событий), то вулкан активный. Если это случилось за пределами исторического периода, но ранее 10000 лет тому назад, то вулкан считают спящим. Ну и, наконец, вымершими называют те вулканы, которые не извергались последние 10 000 лет.
Из 500 действующих 10 вулканов извергаются ежедневно. Обычно эти извержения недостаточно велики, чтобы поставить под угрозу человеческую жизнь. Однако иногда происходят крупные извержения. За последние два столетия таковых было 19. В них погибло немногим более 1000 человек.
Польза вулканов
В это слабо верится, но столь ужасное явление как вулкан может быть полезным. Вулканические продукты, благодаря своим уникальным свойствам, находит применение во многих областях человеческой деятельности.
Самым древним применением вулканической породы, является строительство. Известный французский собор Клермон-Ферран полностью построен из темной лавы. Базальт, входящий в состав изверженного материала, часто используют в мощении дорог. Мелкие частички лавы применяют в производстве бетона и для фильтрации воды. Пемза служит отличным звукоизолятором. Ее частички входят также в состав канцелярских резинок и некоторых видов зубной пасты.
Вулканы извергают много ценных для промышленности металлов: медь, железо, цинк. Серу, собранную из вулканических продуктов, используют для производства спичек, красителей и удобрений. Горячая вода, получаемая естественным или искусственным путем из гейзеров, на специальных геотермальных станциях дает электроэнергию. В вулканах часто находят алмазы, золото, опал, аметист и топаз.
Проходя через вулканическую породу, вода насыщается серой, углекислым газом и кремнеземом, которые помогают при астме и заболеваниях дыхательных путей. На термальных станциях пациенты не только пьют целебную воду, но и купаются в отдельных источниках, принимают грязевые ванны и проходят курс дополнительного лечения.
Магма и плиты
Из чего состоит та самая горючая жидкость, которая извергается из вулкана? Она представляет смесь расплавленной породы, со сгустками более тугоплавких пород и газовыми пузырьками. Чтобы понять, откуда происходит лава, нужно вспомнить строение земной коры. Вулканы нужно рассматривать как последнее звено большой системы.
Итак, Земля состоит из множества различных слоев, которые сгруппированы в три так называемых мега-слоя: ядро, мантия, кора. Люди обитают на наружной поверхности коры, ее толщина может колебаться от 5 км под океанами до 70 км под сушей. Кажется что это весьма солидная толщина, но если соизмерить ее с габаритами Земли, кора напоминают шкурку на яблоке.
Под внешней корой располагается самый толстый мега-слой – мантия. Она имеет высокую температуру, но практически не плавится и не растекается, ведь давление внутри планеты очень велико. Иногда мантия все же тает, образуя магму, которая пробивает себе путь через кору Земли. В 1960 году ученные создали революционную теорию, согласно которой Землю покрывают тектонические плиты. По этой теории, литосфера – жесткий материал, состоящий из коры и верхнего слоя мантии, делится на семь больших и несколько меньших пластин. Они неспешно дрейфуют по поверхности мантии, «смазанной» астеносферой – мягким слоем. То, что происходит на стыке плит, является основной причиной выброса магмы. В месте, где плиты встречаются, есть несколько вариантов их взаимодействия.
Как сделать модель вулкана
Чтобы самим изготовить модель вулкана, вам потребуется сода (бикарбонат натрия), вода, три столовых ложки уксуса, красный пищевой краситель, стеклянная пробирка, вата, песок или мелко просеянная земля.
Последовательность действий:
1. Насыпьте чайную ложку соды в пробирку. Долейте в нее теплой воды на треть. Тщательно встряхните и перемешайте. Встряхивая пробирку, плотно прикройте ее пальцем.
2. Добавьте пять капель моющей жидкости и три капли пищевого красителя, чтобы придать «лаве» естественный цвет. Еще раз перемешайте смесь. Закройте пробирку ватой.
3. Из песка или земли сделайте «вулкан» вокруг пробирки, так, чтобы он доходил до ее горлышка. Вата не даст песку попасть в пробирку.
4. Пипеткой влейте в пробирку немного уксуса. Увидите, как смесь начнет пениться и извергаться, словно лава из вулкана.
Вулканическая активность
В зависимости от активности, по частоте извержений вулканов, мы можем различать разные типы вулканов:
- Действующий вулкан: относится к вулкану, который может извергнуться в любое время и находится в неактивном состоянии.
- Спящие вулканы: Они проявляют признаки активности, которые обычно включают фумаролы, горячие источники или те, которые долгое время бездействовали между извержениями. Другими словами, чтобы считаться бездействующим, прошло несколько столетий с момента последнего извержения.
- Потухший вулкан: Должны пройти тысячи лет, прежде чем вулкан будет считаться потухшим, хотя это не гарантирует, что он проснется в какой-то момент.
Типы, строение кальдер и лавочных куполов
Услышав об извержении вулкана, человек сразу же представляет коническую гору, с вершины которой течет оранжевая лава. Это классическая схема строения вулкана. Но фактически такое понятие, как вулкан, описывает куда более широкий круг геологических явлений. Поэтому в принципе, вулканом можно назвать любое место Земли, где происходит выброс определенных пород из внутренней части планеты наружу.
Строение вулкана, описание которого было приведено выше, является самым распространенным, но не единственным. Бывают также кальдеры и лавочные купола.
Кальдера отличается от кратера огромными размерами (диаметр может достигать нескольких десятков километров). Вулканические кальдеры возникают по двум причинам: взрывные извержения вулканов, обрушение горных пород в полость, освободившуюся от магмы.
Кальдеры обрушения возникают в местах, где произошло массивное извержение лавы, вследствие которого магматический очаг полностью освободился. Оболочка, образовавшаяся над этой пустотой, со временем обрушивается, и возникает огромный кратер, внутри которого вполне вероятно зарождение нового вулкана. Одной из наиболее известных кальдер обрушения является кальдера Крейтер в Орегоне. Она была образована 7700 лет назад. Ее ширина составляет порядка 8 км. Со временем кальдера заполнилась талой и дождевой водой, образовав живописное озеро.
Взрывные кальдеры образуются несколько иным образом. Крупный магматический очаг поднимается на поверхность, он не может просочиться из-за плотной земной коры. Магма сжимается, а когда из-за падения давления в «резервуаре» газы расширяются, происходит огромный взрыв, которые влечет за собой образование крупной полости в Земле.
Что касается лавочных куполов, то они образуются в том случае, если давления недостаточно, чтобы разорвать породы земли. В результате создается выпуклость в верхней части вулкана, которая со временем может нарастать. Вот таким интересным может быть строение вулкана. Картинки некоторых кальдер выглядят, скорее, как оазис, нежели как место, в котором однажды произошло извержение – губительный для всего живого процесс.
Где находятся вулканы
Вулканы обычно находятся в районах вблизи от границ континентальных плит. Когда под земной корой возникает достаточно мощное давление, на поверхность через различные трещины и расщелины выбрасывается магма — расплавленная горная порода. Магма может остывать и отвердевать в земной коре, а может и пробиваться на поверхность, становясь огнедышащей лавой. Она изливается через тонкие трещины и расщелины или через более широкие отверстия — вулканы. Пар, пыль, газы и осколки кратера вулкана, выброшенные извержением затвердевшей лавой, поднимаются высоко в атмосферу. Если отверстие перекрыто затвердевшей лавой, на склоне вулкана может появиться еще один конус.
При остывании магмы под поверхностью могут образовываться прочные преграды и залежи новых пластов. Прочные преграды — дайки — образуются в почти вертикальных трещинах, пронизывающих слои горных пород или напластований. Силлы представляют собой застывшие скопления пород, располагающиеся вдоль пластов.
Из чего состоит вулкан?
Как можно увидеть на фото, приведенном выше, схема строения вулкана весьма проста. Основными компонентами вулкана являются: очаг, жерло, и кратер. Очаг – место, где образуется избыток магмы. Вверх раскаленная магма поднимается по жерлу. Таким образом, жерло – это канал объединяющий очаг и поверхность земли. Он образуется застывающей по пути магмой и сужается по мере приближения к поверхности Земли. И, наконец, кратер – это углубление на поверхности вулкана, которое имеют форму чаши. Диаметр кратера может достигать несколько километров. Таким образом, внутреннее строение вулкана несколько сложнее, чем внешнее, однако ничего особенного в нем нет.
Теория происхождения вулканов А. Гумбольдта
Значительный вклад в развитие науки о вулканах внес великий путешественник и естествоиспытатель Александр Гумбольдт, близкий друг Леопольда Буха. В 1790 году А. Гумбольдт написал работу под названием «Минералогические наблюдения над некоторыми рейнскими базальтами», в которой поддерживал нептунистов. Несколько позже он меняет свою точку зрения о происхождении базальтов и трактует ее уже с позиций вулка-н истов.
Работы Гумбольдта с большим интересом воспринимались в научных кругах России. Со многими русскими учеными он вел переписку. А в 1829 году Гумбольдт вместе с С. Эренбергом и Г. Розе совершил путешествие по России — через Урал, Алтай, затем до китайской границы и к Каспийскому морю. Материалы экспедиции были опубликованы в 1831 году в его книге «Фрагменты по геологии и климатологии Азии».
Совместно с Л. Бухом А. Гумбольдт изучал вулканы и землетрясения. В работе «Космос» Гумбольдт, касаясь теории «кратеров поднятия», допускает возможность образования конусов путем одного накопления.
Общее землеведение, геофизика, гидрография, естествознание, вулканология — во все эти отделы науки о Земле Гумбольдт внес новые идеи и суммировал множество наблюдений,, обосновывая свои гипотезы. Он был также выдающимся популяризатором научных знаний: путем общедоступных лекций, сочинений пытался сделать науку достоянием широких масс.
Огромный вклад А. Гумбольдта в науку заслуженно оценен народами всего мира. Его именем названы горы в Центральной Азии, Австралии, Новой Зеландии, озеро и река в Соединенных Штатах Америки, ледник в Гренландии, холодное течение у берегов Перу и даже один из кратеров на Луне.
Так, шаг за шагом развивалась наука о вулканических породах и о строении нашей планеты. До сих пор на многие вопросы здесь еще нет окончательного ответа, до сих пор ученые решают в этой области множество проблем. И не только происхождение пород вызывает интерес ученых — вулканологов, не меньше проблем и споров возникает, например, по поводу места вулканических очагов в Земле.
Изучение действующих вулканов не только раскрывает картину строения Земли, но и открывает путь к решению проблемы использования внутриземного тепла, в частности термальных источников. Этот практически неиссякаемый источник тепла в будущем возможно произведет революцию в энергетическом балансе страны и позволит использовать уголь, нефть и газ более эффективно — не как топливо, а в качестве ценнейшего сырья для химической промышленности.
Теория происхождения вулканов Л. Буха
Выдающиеся ученики Вернера — Леопольд фон Бух и Александр Гумбольдт проводили исследования за пределами Германии. Л. Бух изучал итальянские действующие вулканы и французские базальтовые области, А. Гумбольдт — вулканы Америки.
Леопольд Бух был первым представителем блестящего периода пробуждения геологии, периода, который характеризуется замечательными успехами, широкими идеями и… крупными ошибками. Л. Бух возглавил движение «бури и натиска» в науке того времени. В начале своей научной деятельности он поддерживал нептунистов. Но позднее, изучая итальянские вулканы и горные породы, а также базальты Оверни во Франции, он усомнился в правоте нептунистов и впоследствии встал на позицию вулканистов.
Леопольд Бух считается основателем научной вулканологии. Свои взгляды он изложил в знаменитом сочинении о Канарских островах. Он пришел к выводу, что лава, туф и конгломерат, лежащие вокруг вулкана в наклонном положении, обязаны этим вздымающей силе извержения. Отсюда вытекал дальнейший вывод — при горообразовательных процессах действуют вулканические силы, образующие «кратеры поднятия». Горы часто сложены массивными породами, обыкновенно не принадлежащими к поверхностным образованиям. Из этого Бух заключил, что массивные породы и есть изверженные массы, не достигшие поверхности земли и обнажившиеся под влиянием разрушительных процессов.
Теория «кратеров поднятия» Л. Буха заинтересовала многих ученых мира. И через некоторое время, наблюдая за действующими вулканами, немецкий естествоиспытатель Юнгхун и американский геолог Дана впервые заметили, что теория «кратеров поднятия» ошибочна, что результаты наблюдений за действующими вулканами не согласуются с этой теорией. .Против теории поднятия решительно выступили английские геологи Чарльз Ляйель, Пуле Скроп и французский геолог Констант Прево.
История создания фотографии «Исследователь»
А теперь, когда мы познакомились поближе, давайте перейдем к техническим вопросам и истории создания одной из моих фотографий. Вот она:
Оборудование и его настройки для съемки
Камера: Canon EOS Kiss X5 (EOS Rebel T3i),
Объектив: Canon EF-S60mm F2.8 macro USM
Штатив: Velbon GEO E535M
Выдержка 1/250; диафрагма 6,3; ISO 800; поправка экспозиции −0,3
Графические редакторы: Lightroom 5 и Color Efex Pro 3.0
Процесс съемки
Съемка проходила в моем саду, вскоре после дождя. На одном из цветочных кустов я заметила лист, доверху наполненный дождевой водой. По краю листа пробиралась цепочка муравьев
Мне хотелось привлечь насекомых ближе к центру листа, и я осторожно положила туда пару небольших камешков. Как я и ожидала, муравьи направились к камням и продолжили свой путь по ним
Было бы неплохо уменьшить выдержку, но было слишком облачно. Я попробовала использовать карманный фонарик, чтобы подсветить сцену, но обе моих руки были заняты фокусировкой и кнопкой затвора, поэтому ничего не вышло. Я пыталась придерживать фонарик даже с помощью пальцев ноги, но судорога в ступне заставила меня признать затею неудачной. От фонарика пришлось отказаться, и этот кадр был сделан при естественном освещении.
Постобработка фотографий
Все элементы интерфейса Adobe Lightroom переведены на английский язык, за исключением панели истории.
Основная работа была сделана на съемке, поэтому обработка была очень проста.
Это оригинал. Я использовала Color Efex Pro, фильтр «Пастель».
Затем в Lightroom немного подкрутила ползунки цветовой температуры, цветового тона/насыщенности, резкости и баланса белого.
Камни и вода стали слишком белыми. Чтобы исправить ситуацию, я использовала маску Adjustment Brush с соответствующими настройками Highlights.
Я старалась сфотографировать муравья как можно крупнее. Но так как он был действительно крошечным, около 2 мм, то мне все-таки пришлось немного обрезать изображение при постобработке.
И последним шагом я увеличила резкость и избавилась от шума.
На этом сегодняшний урок закончен. Надеемся, что чтение было полезным и вдохновляющим. Больше фотографий Miki Asai Вы можете найти в ее портфолио.
Перевод Дарьи Паниной, октябрь 2014
Если Вам понравился этот материал, то мы будем рады, если Вы поделитесь им со своими друзьями в социальной сети:
Фотожурнал / Как это сделано / Макрофотография Miki Asai. Как это сделано
Тэги к статье: макро, урок, как это сделано, Adobe Lightroom, интересные фотографы, подборка фотографий, интервью
Дата: 2014-10-10 | Просмотров: 13007
|
|
Тематические уроки по фотографии:
- Снимаем видеообзор на продукт заказчика. Бесплатный урок
- Портрет частного заказчика. Тонкости обработки
- Бэкстейдж. Видеосъемка и монтаж для начинающих
- Делай сам: 3 суперспособности фотографа
- Приручи музу: как вырваться из шаблонных съемок
Части вулкана
Как только вулкан образовался, мы находим разные части, которые его образуют:
- Кратер: это отверстие, расположенное наверху, через которое изгоняются лава, пепел и все пирокластические материалы. Когда мы говорим о пирокластических материалах, мы имеем в виду все фрагменты вулканических изверженных горных пород, кристаллы различных минералов и т. Д. Есть много кратеров, различающихся по размеру и форме, но чаще всего они округлые и широкие. Есть несколько вулканов, у которых больше одного кратера.
- Котел: это одна из частей вулкана, которую часто путают с кратером. Однако это большая депрессия, которая образуется, когда вулкан высвобождает почти все материалы из своего магматического очага в результате извержения. Кальдера создает некоторую нестабильность внутри вулкана жизни, которой не хватает для его структурной поддержки.
- Вулканический конус: это скопление лавы, которая затвердевает при охлаждении. Также частью вулканического конуса являются все пирокласты за пределами вулкана, которые образуются в результате извержений или взрывов с течением времени.
- Трещины: это трещины, которые возникают в областях, откуда магма извергается. Это щели или трещины удлиненной формы, обеспечивающие вентиляцию внутреннего пространства и возникающие в тех областях, где магма и внутренние газы выбрасываются на поверхность.
- камин: это канал, через который соединяются магматический очаг и кратер. Это место вулкана, куда изгоняется лава. Тем более, что и газы, которые выделяются при извержении, проходят через эту область.
- Дайки: Это изверженные или магматические образования трубчатой формы. Они проходят через слои соседних пород и затем затвердевают при понижении температуры.
- Купол: Это скопление или насыпь, образованная очень вязкой лавой и приобретающая круглую форму. Эта лава настолько плотная, что не может двигаться, поскольку сила трения о землю слишком велика.
- Магматическая камера: Он отвечает за накопление магмы, поступающей из недр Земли. Обычно он находится на больших глубинах и представляет собой залежь, в которой хранится расплавленная порода, известная как магма.
Как образуются вулканы и извержения
Извержение — одна из основных характеристик вулканов, которая помогает нам их классифицировать и изучать. Существует три различных механизма извержения вулкана:
- Извержение магмы: газ в магме высвобождается из-за декомпрессии, что приводит к снижению плотности, что делает возможным извержение магмы вверх.
- Фреатомагматическая сыпь: происходит, когда магма соприкасается с водой для охлаждения, когда это происходит, магма взрывным образом поднимается на поверхность, и магма распадается.
- Фреатическое извержение: Происходит, когда вода, контактирующая с магмой, испаряется, когда окружающее вещество и частицы испаряются, остается только магма.
Как видите, вулканы очень сложны, и ученые часто изучают их, пытаясь предсказать их извержения. Я надеюсь, что с этой информацией вы сможете больше узнать о том, как образуются вулканы и каковы их характеристики.
Образование вулканов
Большинство вулканов образуются в местах, где одна тектоническая плита погрузилась под другую. Когда твердый край плавится в магме, он увеличивается в объеме. Поэтому расплавившаяся порода с огромной силой стремится наверх. Если давление достигает достаточного уровня, или горячая смесь находит трещину в коре, происходит выброс наружу. При этом истекающая магма (а точнее, уже лава), образует конусообразное строение вулканов. Какую вулкан имеет структуру и насколько он интенсивно извергается, зависит от состава магмы и других факторов.
Иногда магма выходит прямо посреди плиты. Чрезмерная активность магмы обусловлена ее перегревом. Вещество мантии постепенно проплавляет колодец, и создает горячую точку под определенной местностью земной поверхности. Время от времени магма прорывает кору и происходит извержение. Сама по себе горячая точка неподвижна, чего не скажешь про тектонические плиты. Поэтому с тысячелетиями, в таких местах образуется «строка умерших вулканов». Подобным образом, были созданы гавайские вулканы, возраст которых, по данным исследователей, достигает 70 миллионов лет. Теперь давайте разберем строение вулкана. Фото нам в этом поможет.
Сила извержения
В некоторых вулканах магма сочится настолько медленно, что по ним спокойно можно ходить. Но есть и такие вулканы, извержение которых за считанные минуты разрушает все на своем пути, в радиусе нескольких километров. Тяжесть извержения обуславливается составом магмы и внутренним давлением газов. В магме растворяется весьма внушительное количество газа. Когда давление пород начинает превышать давление паров газа, он расширяется и образует пузырьки, которые называют везикулами. Они пытаются высвободиться наружу, и взрывают породу. После извержения часть пузырьков застывает в магме, в результате чего образуется пористая порода, из которой делают пемзу.
Характер извержения также зависит от вязкости магмы. Как известно, вязкостью называют способность противостоять потоку. Она является противоположностью текучести. Если у магмы высокая вязкость, то пузырькам газа будет сложно из нее выбраться, и они будут толкать вверх большее количество породы, что приведет к сильному извержению. Когда вязкость магмы невелика, газ быстро высвобождается из нее, поэтому лава не выбрасывается с такой силой. Обычно вязкость магмы зависит от содержания в ней кремния. Содержание газа в магме также играет важную роль. Чем оно больше, тем сильнее будет извержение. Количество газа в магме зависит от пород, входящих в ее состав. Строение вулканов не влияет на разрушительную силу извержения.
Основное количество извержений происходит поэтапно. На каждом из этапов своя степень разрушения. Если вязкость магмы и содержание в ней газов невелики, то лава будет не спеша течь по земле с минимальным количеством взрывов. Лавочные потоки могут нанести вред местной природе и инфраструктуре, однако из-за низкой скорости движения они не опасны для людей. В противном случае вулкан интенсивно выбрасывает магму в воздух. Столб извержения состоит обычно из горючего газа, твердого вулканического материала и пепла. При этом лава движется стремительно, уничтожая все на своем пути. А над вулканом образуется облако, диаметр которого может достигать сотни километров. Вот такие последствия могут вызвать вулканы.
