Що таке землетрусу, підняття магми і вулкани
У деяких місцях земна поверхня іноді відчуває сильні і різкі струсу. Сила землетрусів дуже різна. Деякі з них руйнують цілі міста. При дуже сильному землетрусі в грунті утворюються тріщини, в горах відбуваються обвали, на морях піднімаються великі і небезпечні хвилі висотою до 20 м, які зі страшною силою обрушуються на береги, змиваючи цілі селища. Бували випадки, коли сусідні ділянки, розділені тріщинами, зміщувалися відносно один одного відразу ж на кілька метрів (вгору і вниз або горизонтально).
Слабкі землетрусу в межах всієї земної кулі відбуваються кожен день багаторазово. Дуже сильні, руйнівні землетруси відбуваються рідко, але все ж по кілька разів на рік.
З сильних землетрусів останнього часу слід відзначити землетрус в Каліфорнії в 1906 р зруйнував значну частину міста Сан-Франциско, землетрус в Японії в 1923 р коли були зруйновані три великих міста - Токіо, Йокогама і Йокосука, землетрус в 1960 р в Чилі. На території нашої країни сильні землетруси були, наприклад, в 1902 р в м Шемахе, в 1911 р в м Верном (нині Алма-Ата), в 1948 р в Ашхабаді.
Землетруси відбуваються не всюди. Ми маємо великі області, де ніяких відчутних землетрусів не буває. Але, з іншого боку, існують зони, де сильні землетруси відбуваються часто.
Зміни в будові земної кори відбуваються також в зв'язку з підняттям з глибин Землі розплавів, які називаються магмою. Магма є по суті розплавлені камені.
Як утворюються такі розплави в Землі? Раніше думали, що внутрішність земної кулі є розплавлену масу, яка зовні прикрита порівняно тонкої (в кілька десятків кілометрів) твердої земною корою. Таким чином виходило, що ми живемо як би над вогненним морем, а коливання земної кори викликаються хвилями на поверхні цього моря.
В даний час достовірно встановлено, що така точка зору неправильна. Земна куля цілком є твердим, причому його середня твердість більше твердості стали. Ніяких постійних великих басейнів магми в ньому немає.
Речовина всередині Землі знаходиться в нагрітому стані: вже на глибині 40-50 км температура повинна перевищувати температуру плавлення каменів при нормальному тиску. Але тиск всередині Землі набагато більше: в центрі воно досягає 3 млн. Атмосфер. Завдяки величезному тиску речовина всередині Землі, незважаючи на свою високу температуру (3000-4000 ° в центрі), залишається твердим. Але якщо в земній корі утворюється тріщина, то під нею тиск відразу зменшується, речовина розріджується і спрямовується по тріщині вгору. Незабаром після цього магма знову застигає і твердне, так що рідкі ділянки магми всередині Землі виникають тимчасово, на короткий термін.
В одних випадках магма по наскрізний тріщини виливається на поверхню Землі. Тоді утворюється вулкан, з жерла якого випливає розплавлена лава. Коли лава застигає, з неї виходять ізлівшіеся гірські породи - базальт, андезит, порфірит і ін. В інших випадках магма не може пробитися на поверхню і застигає на деякій глибині в вигляді впроваджень (интрузий).
Впровадили магма, повільно застигаючи, кристалізується, і з неї виходять масивні кристалічні породи - граніт, діорит і ін.
Серед відомих на Землі вулканів є діючі і згаслі. До згаслим зараховують ті вулкани, що не лізуть в даний час і щодо яких не збереглося жодних свідчень, що вони коли-небудь викидалися протягом історичного часу. Діючих вулканів налічується близько 450; вимерлих багато більше.
При виверженні вулкан викидає велику кількість гарячих газів, каменів різного розміру - від великих (розміром в кілька кубометрів) до найменшої кам'яного пилу, званої попелом. Вулкани зі свого жерла виливають також рідку розпечену лаву.
Вулкани зустрічаються в самих різних географічних умовах: всередині материків і по берегах морів. Безліч вулканів розташована на дні океанів, причому деякі цілком занурені в воду, інші піднімаються над поверхнею води у вигляді конуса і утворюють вулканічні острова.
У розподілі вулканів на Землі відзначається деяка правильність: вони розташовані кількома смугами або поясами.
Один пояс, до якого належить найбільше вулканів, оточує з усіх боків Тихий океан: це так зване «тихоокеанське вогненне кільце». До цього кільцю належать Камчатка і Курильські острови - єдині області СРСР з діючими вулканами. Смуга вулканів триває звідси на південь до Японії, де відомо близько 50 діючих вулканів і близько 150 вимерлих. До тієї ж смузі відносяться вулкани островів Рюкю, Тайвань, Філіппінських (на них близько 100 діючих вулканів). Ця гілка Тихоокеанського кільця простягається далі через острови Целебес, Молуккские, Нова Гвінея, Соломонові, Нові Гебріди, Нова Зеландія і переходить в Антарктику, де відомі великі вулкани Еребус і Терор. Східна гілка того ж кільця простягається уздовж тихоокеанського узбережжя Північної, Центральної та Південної Америки. Найактивніші вулкани цієї гілки знаходяться в Південній Америці. У центральній частині Тихого океану розташована велика група вулканів Гавайських островів.
Інший важливий пояс вулканів може бути названий Середземноморським-Малайським. До діючих вулканів Середземного моря відносяться Везувій і Етна. Вулкани, згаслі незадовго до історичного часу, є на півдні Франції і в Західній Німеччині. Від Середземного моря цей пояс вулканів простягається на схід. Тут, однак, аж до Малайського архіпелагу, ми зустрічаємо лише згаслі вулкани. До них відносяться багато вершин Кавказу (Ельбрус, Казбек і ін.), Закавказзя і Вірменського нагір'я (грандіозний вулканічний конус Арарату). У Малайському архіпелазі 10 діючих вулканів знаходяться на острові Суматра і 30 - на Яві.
Самостійний пояс вулканів простягається з півночі на південь в східній частині Африки уздовж величезних розломів земної кори. В Індійському океані вулкани відомі на Мадагаскарі, Коморських, Маскаренских островах і в інших місцях.
Як ми бачимо, вулканічні області і області сильних землетрусів в значній мірі збігаються. Але є і розбіжності. Наприклад, в Середній Азії бувають сильні землетруси, а вулканів немає.
Поділ вулканів на діючі і згаслі в значній мірі умовно. Лише деякі вулкани діють безперервно або через короткі проміжки часу. Багатьом з них властиве чергування діяльних періодів зі спокійними, причому останні можуть бути дуже тривалими. Відомі випадки, коли вулкан, який вважався вимерлим, раптово відновлював свою діяльність. Така, наприклад, історія Везувію, який з найдавніших часів вважався вимерлим і, по - мабуть, не діяв кілька тисячоліть, а в 79 році нашої ери раптом відновив свою діяльність катастрофічним виверженням, коли вулканічним попелом були засипані у його підніжжя міста Помпея і Геркуланум. Японський вулкан Бандай-Сан мовчав 1000 років і знову почав діяти з 1888 р Не виключена можливість, що і деякі інші вулкани, які вважаються вимерлими, можуть ще виявитися діючими.
З підняттям і застигання розплавленої магми тісно пов'язане утворення родовищ металевих руд. Коли магма остигає і поступово кристалізується, в ній відбувається хімічна поділ речовини. Деякі мінерали кристалізуються раніше і осідають на дно магматичної маси. Інші хімічні сполуки довше залишаються «в рідкому стані, тому що температура їх кристалізації нижче. Вони продовжують текти і впроваджуватися в навколишні породи, коли інші мінерали вже застигли. Дуже характерно утворення так званих жив навколо застигаючого магматичного масиву і всередині нього. У навколишніх породах завжди знаходяться тріщини, вузькі - шириною в сантиметри і десятки сантиметрів, і широкі - до десятків метрів шириною. Багато з них утворюються під напором внедряющейся магми. Коли магма частково вже застигла, вона зменшується в об'ємі і в ній також утворюються тріщини. У ці тріщини проникають ті частини магматичного розплаву, які ще не застигли, і заповнюють їх. Зазвичай - це кислі складові частини магми, багаті кварцом і польового шпату. Після свого застигання в тріщинах вони і утворюють жили.
Дуже широко поширені аплітовие і пегматитові жили, що складаються з кристалів кварцу і польового шпату. Настільки ж часто зустрічаються жили, що складаються з одного кварцу.
На останніх стадіях застигання магми з неї виділяються гази, пари і гарячі водні розчини. Вони несуть з собою в летучому або розчиненому стані різні мінерали, які при охолодженні осідають і кристалізуються, також запальні тріщини.
Гарячі магматичні гази під великим тиском проникають не тільки в зяючі тріщини, але і в найдрібніші пори між кристалами і зернами оточуючих порід, також вносячи з собою в них металеві з'єднання. Так поблизу застигаючого магматичного масиву утворюються «контактовому» родовища металів.
З усіма цими стадіями застигання магматичного вогнища і його впливу на навколишні породи пов'язано утворення скупчень рудних мінералів.
У головному магматичному масиві зустрічаються скупчення порівняно небагатьох рудних мінералів. Серед них - руди заліза, хрому, нікелю, платини, титану. У цих же умовах зустрічаються алмази.
Основна маса рудних родовищ пов'язана зі стадією освіти жив і з проникненням газів і розчинів в навколишні породи. Залишкові магматичні розплави, гази, пари і водні розчини захоплюють з собою в тріщини і в пори нерідко велику кількість рудного речовини, яке після свого випадання і затвердіння може утворювати скупчення. До типу жильних і контактовому рудних родовищ належать скупчення руд заліза, міді, цинку, свинцю, олова, вольфраму, молібдену, ртуті, золота, срібла і багатьох інших металів. У пегматитових жилах знаходять також дорогоцінні й виробні камені - смарагди, сапфіри, гірський кришталь, аметист, топаз і ін.
Таким чином, саме магматическая діяльність глибин Землі постачає нас металами, тому пошуки останніх ведуться в першу чергу там, де є ознаки колишніх магматичних процесів. При цьому враховується, що магматичні породи бувають різні за складом: серед них, як ми бачили, є кислі, багаті кремнеземом, а є основні і ультраосновних - бідні тим же з'єднанням. Різні за складом магми виносять і різні металеві руди. Разом з основними і ультраосновнимі магмами, що утворюють такі породи, як габро або піроксеніти, виділяються важкі метали: залізо, хром, нікель, «платина. Всі інші, більш легкі метали пов'язані в своїй появі поблизу поверхні переважне кислими магматичними породами і головним чином з гранітами.
Знаючи таку приуроченість окремих металів до різних магматичних порід, теолоогі орієнтуються по ній в своїх пошуках. Вони приймають також до уваги і те, що завдяки різній температурі кристалізації, різної летючості і різним хімічним властивостям різні рудні мінерали накопичуються в «жилах на різній відстані від родоначального магматичного вогнища. Наприклад, олово, молібден, вольфрам осідають ближче до вогнища, ніж мідь, цинк і срібло, а ці останні ближче, ніж ртуть. Така закономірність не завжди добре витримується внаслідок великої складності процесів перенесення і виділень руд, але все ж вона може бути використана при проведенні пошуків.
Джерело: В.В. Бєлоусов. Земля, її будова і розвиток. Видавництво Академії наук СРСР. Київ. 1963
Поділіться посиланням з друзями