Прогноз извержений и эколого-геологическая оценка

Режим, т.е. периодичность извержений вул­канов, даже тех, которые давно наблюдаются людьми, остается во многом неразгаданной тай­ной. Действующими считаются вулканы, изверже­ния которых хотя бы один раз отмечены за пос­ледние 3500 лет. Их общее число на земном шаре — 947. Основные вулканы уже известны, новые вулканы иногда рождаются как подводные, образуя острова в морях и океанах. Точно пред­сказать место и время очередного прорыва лавы в пределах вулканической постройки задача не из легких (Экогеология России, 2000).

Вулканическое извержение - несравнимое ни с чем по грозному величию и внушаемому им страху явление природы. Однако человек научился если не устранять вулканические извержения, то по крайней мере их предсказывать и существенно уменьшать ущерб от небольших лавовых потоков. Один из способов - бомбардировка лавовых потоков высоко в горах. Жидкие лавы обычно текут по трубе под твердой остывшей кровлей. Бомбар­дировка таких лавовых потоков имеет назначением разбить кровлю, запрудить трубу обломками, вызвать излияние лавы на поверхность и отвести таким образом лаву от фронта потока. Кроме того, сильное взбалтывание жидких лав в трубе нарушает газо­вое равновесие лавы, она превращается в вязкую лаву и движение ее может прекратиться. Вязкие лавы типа обычно текут по руслам, многократное переполнение которых вызывает об­разование высоких дамб, вследствие чего поверхность лавы в русле на несколько метров выше окружающей местности. Бомбардировка таких лавовых потоков имеет назначением разрушить дамбу в тех местах, где уровень лавы по отношению к местности высок, и зас­тавить лаву растечься; лавовый поток может замедлиться или даже остановиться (Тер-Степанян, 1985).

Может оказаться эффективной бомбардировка стен­ки конуса возле самого жерла, чтобы вынудить жидкую лаву из­литься из кратера на окружающую поверхность. Борьба с лавовы­ми потоками возможна путем устройства искусственных барьеров и даже поливания водой. Известны случаи успешного отвода лавового потока в Исландии от порта путем поливания лавы водой.

Вулканические извержения в ряде слу­чаев сопровождаются лахарами - грязевыми потоками, вызванными прорывом кратерных озер, таянием снега на склонах вулканов, про­ливными дождями при извержениях и др.; разрабатываются методы предсказания лахаров, защиты от них и определения риска (Тер-Степанян, 1985).

Прогноз вулканических явлений основывает­ся на анализе длительного режима сейсмических событий в районе, наблюдениях за активностью выбросов пепла и газов, уровнем, составом и тем­пературой водоисточников в периоды затишья.

К предвестникам извержения относятся вулканические землетрясения, акустические явления, изменения магнитных свойств и состава фумарольных газов и другие явления. Извержение обычно начинается усилением выбросов газов сначала вместе с тёмными, холодными обломками лав, а затем с раскалёнными. Эти выбросы в некоторых случаях сопровождаются излиянием лавы. Высота подъёма газов, паров воды, насыщенных пеплом и обломками лав, в зависимости от силы взрывов, колеблется от 1 до 5 км (во время извержения вулкана Безымянного на Камчатке в 1956 она достигла 45 км). Ключевская сейчас до 9км.

Жилой микрорайон в Петропавловске-Камчатском, расположенный в непосредственной близости от Авачинского вулкана

Выброшенный материал переносится на расстояния от нескольких до десятков тыс. км. Объём выброшенного обломочного материала порой достигает нескольких км³. При некоторых извержениях концентрация вулканического пепла в атмосфере бывает настолько большой, что возникает темнота, подобная темноте в закрытом помещении. Это имело место в 1956 в посёлке Ключи, расположенном в 40 км от В. Безымянного. Извержение представляет собой чередование слабых и сильных взрывов и излияний лав. Взрывы максимальной силы называются кульминационным пароксизмом. После них происходит уменьшение силы взрывов и постепенное прекращение извержений. Объёмы излившейся лавы — до десятков км³.

Гибель ландшафта и сооружений при извержении вулкана, Гавайские острова

Экологические последствия извержения на­земных вулканов многообразны и часто трагичны. Так, например, при извержении Везувия, расположенного на юге Италии, в 79 г. н.э. были полностью засы­паны раскаленным пеплом и погибли города Пом­пеи и Геркуланум.

В Восточной Африке в пределах Восточно-Африканской рифтовой системы, где находятся условно потухшие вулканы типа Килиманджаро и более 40 действующих, была обнаружена "До­лина смерти", где животные погибают от скопле­ний выделяющихся вулканических газов СО₂, СО, H₂S, CH₄, H, HCl и недостатка кислорода.

Потоки лавы с температурой до 1000-1200 ^оС сжигают все живое на своем пути, вулканический пепел и бомбы (раскаленные куски лавы) разруша­ют постройки. При извержениях пепел способен подниматься в высокие слои атмосферы и тропос­феру на 45-50 км и разноситься на сотни и тысячи километров. Объем выброшенного обломочного материала может достигать нескольких кубических километров (Экогеология России, 2000).

Лава, застывшая на шоссе, Гавайские о-ва, 1994 г. (фото Л.Уэлльс)

Пепловые извержения нарушают атмосфер­ные равновесия и вызывают опасные побочные яв­ления — сильные ливни и грозы, селевые потоки, способные разрушить инженерные сооружения, уничтожить растительность и животных, вплоть до полного уничтожения экосистем.

Как и иные эндогенные процессы, активные вулканы меняют условия среды обитания различных организмов, а, следовательно, влияют на состояние и эволюцию прилегающих к ним экосистем, в частности они могут влиять на экологическую сукцессию. Так, например, в результате извержения вулкана может почти полностью разрушиться та или иная экосистема и сформироваться так называемая «фаза обнажения» - появление незаселенного пространства. Это вызовет следующую фазу сукцессии – миграцию организмов на «незаселенную» территорию, затем их колонизацию этой территории и т.д. Таким образом, интенсивность и частота вулканических проявлений определенным образом обусловливает динамику сукцессий в экосистемах.

Извержения вулканов почти всегда сопро­вождаются землетрясениями различной силы, иногда разрывами земной коры, нарушениями вблизи очага всех природных геофизических по­лей, выделениями разнообразных эманации, кото­рые могут оказаться гибельными для человека и животных.

Сравнительно кратковременные извержения вулканов сменяются длительными периодами пост­вулканической деятельности. В кратерах и на скло­нах действующих вулканов формируются термаль­ные источники разнообразного состава, на фумарольных полях образуются месторождения само­родной серы, гидротермальные рудные месторож­дения и т.п. После извержения вулканов районы снова заселяются людьми, так как на вулканических поро­дах образуются плодородные почвы

Дата добавления: 2014-05-01; просмотров: 526; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!