Батыр Каррыев - Катастрофы в природе - вулканы. Гипотезы, факты, причины, последствия

Примерно 90% твёрдой поверхности Земли образовано восемью литосферными плитами, а остальная часть десятками меньшего размера и множеством мелких. За миллионы лет под воздействием конвекционных процессов в мантии, гравитационных и ротационных сил они совершают сложные разнонаправленные движения. Образуются новые и исчезают старые литосферные плиты, а вместе с ними меняется лик земной поверхности.

Тектоника литосферных плит лучше всего объясняет распределение вулканов на поверхности земного шара. Определены три основных механизма межплитового взаимодействия и современного вулканизма. Если литосферные плиты раздвигаются, то между ними образуется рифтовая зона – крупная линейная впадина в земной коре в областях спрединга. Они приурочены к разломным зонам в земной коре, из которых на океаническое дно изливается базальтовый расплав. Вулканы рифтовых зон находятся в осевой части Срединно-атлантического хребта и вдоль Восточноафриканской системы разломов.

Схема спрединга в срединно-океанических хребтах и субдукции у континентальных окраин с образованием вулканов.

Там где одна океаническая плита пододвигается под другую, опускаясь в мантию, возникли зоны субдукции. В них вещество погружающейся плиты расплавляется, а затем может вновь подняться к поверхности и образовать островные дуги – цепочки вулканических островов над зоной субдукции. К ним относятся Алеутские, Курильские, Марианские острова и другие архипелаги, помеченные в рельефе океанического дна глубоководными желобами расположенные параллельно береговым линиям и островным дугам.

Иной тип взаимодействия происходит при смещении тектонических плит относительно друг друга по трансформным разломам. Наибольшее их число находится океаническом дне. Наиболее известен разлом Сан-Андреас в Калифорнии, возникший между Тихоокеанской и Североамериканкой плитами, смещающимися относительно друг друга примерно на 0,6 сантиметра за год.

Общая площадь земной поверхности остаётся квазипостоянной в силу того, что расширение земной коры в зонах спрединга компенсируется погружением участков литосферных плит в мантию в зонах субдукции. Само погружение плиты под островные дуги и континентальные окраины трассируется очагами землетрясений возникающих по наклонной плоскости до глубин в 700 километров названной зоной Вадати-Бениофа.

Поскольку угол погружения плиты близок к 45 градусам вулканы располагаются между сушей и глубоководными желобами на удалении до 150 километров от их осей, в плане образуя повторяющую очертания желоба и береговой линии вулканическую область. В этих местах на глубинах до 150 километров от дневной поверхности образуются магматические очаги, содержащие расправленное вещество, водяные пары и различные газы.

Схема образования стратовулкана в зоне субдукции. Красные точки это очаги землетрясений возникающих по фронту погружающейся по континентальную окраину литосферной плиты.

Образование очагов магмы под земной корой приводит к деформированию и подъёму её поверхности. В Андах огромный купол магмы поднимает плато Альтиплано-Пуна над которым возвышаются действующие вулканы. Плато шириной в сотни километров поднято на километр относительно уровня моря. Из-за давления магмы расположенный в центре купола вулкан Утурунчу растёт примерно на один сантиметр в год.

Особый тип вулканизма связан с горячими точками – мантийными плюмами. Это исходящие от границ ядра раскалённые струи мантийного вещества. Они пробивают литосферу и осаждаются на земной поверхности. В процессе дрейфа Тихоокеанской литосферной плиты на запад над такой горячей точкой образовалась цепь Гавайских островов. Схожий процесс проходит в США, где литосферная плита над горячей точкой за 17 миллионов лет сместилась на большое расстояние, пока над ней не оказалась Йеллоустонское плато.

За исключением нескольких континентальных щитов земная поверхность многократно подвергалась тектонической переработке. Под воздействием глубинных эндогенных процессов и внешних – экзогенных происходит кругооборот вещества планеты. Осадочные породы опускаются в земные недра, где преобразуются в магму, а затем вновь выносятся тектоническими процессами на поверхность. Главными областями современных тектонических движений являются Тихоокеанская, Средиземноморская, Атлантическая и Индийская области. Поэтому большинство вулканов расположено в их пределах вследствие следующего механизма.