Вулкан — природный термоядерный реактор, но ему нужен водород

Вулканы — геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки.

Слово «вулкан» происходит от имени древнеримского бога огня Вулкана.

Наука, изучающая вулканы, — вулканология, геоморфология.

Вулканы классифицируются:

по форме — щитовидные, стратовулканы, шлаковые конусы, купольные,

по активности — действующие, спящие, потухшие

по местонахождению — наземные, подводные, подледниковые и др.

Формы активности вулканов

Вулканы делятся в зависимости от степени вулканической активности на действующие, спящие, потухшие и дремлющие. Действующим вулканом принято считать вулкан, извергавшийся в исторический период времени или в голоцене. Понятие «активный» достаточно неточное, так как вулкан, имеющий действующие фумаролы, некоторые учёные относят к активным, а некоторые — к потухшим. Спящими считаются недействующие вулканы, на которых возможны извержения, а потухшими — на которых они маловероятны.

Классификация вулканов по форме

Форма вулкана зависит от состава извергаемой им лавы:

Щитовидные вулканы, или «щитовые вулканы». Образуются в результате многократных выбросов жидкой лавы. Эта форма характерна для вулканов, извергающих базальтовую лаву низкой вязкости: она длительное время вытекает как из центрального жерла, так и из боковых кратеров вулкана. Лава равномерно растекается на многие километры; постепенно из этих наслоений формируется широкий «щит» с пологими краями. Пример — вулкан Мауна-Лоа на Гавайях, где лава стекает прямо в океан; его высота от подножия на дне океана составляет примерно десять километров (при этом подводное основание вулкана имеет[3] длину 120 км и ширину 50 км).

Шлаковые конусы. При извержении таких вулканов крупные фрагменты пористых шлаков нагромождаются вокруг кратера слоями в форме конуса, а мелкие фрагменты формируют у подножия покатые склоны; с каждым извержением вулкан становится всё выше. Это — самый распространённый тип вулканов на суше. В высоту они — не больше нескольких сотен метров. Пример — вулкан Плоский Толбачик на Камчатке, который взорвался в декабре 2012 года.

Стратовулканы, или «слоистые вулканы». Периодически извергают лаву (вязкую и густую, быстро застывающую) и пирокластическое вещество — смесь горячего газа, пепла и раскалённых камней; в результате отложения на их конусе (остром, с вогнутыми склонами) чередуются. Лава таких вулканов вытекает также из трещин, застывая на склонах в виде ребристых коридоров, которые служат опорой вулкана. Примеры — Этна, Везувий, Фудзияма.

Купольные вулканы. Образуются, когда вязкая гранитная магма, поднимаясь из недр вулкана, не может стечь по склонам и застывает вверху, образуя купол. Она закупоривает его жерло, как пробка, которую со временем вышибают накопившиеся под куполом газы. Такой купол формируется сейчас над кратером вулкана Сент-Хеленс на северо-западе США, образовавшегося при извержении 1980 г.

Сложные (смешанные, составные) вулканы.

Типы 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. Среди различных классификаций выделяются общие типы извержений:

Гавайский тип извержений характеризуется выбросами очень жидкой, высокоподвижной базальтовой лавы, формирующей огромные плоские щитовые вулканы. Пирокластический материал практически отсутствует, часто образуются лавовые озера, которые, фонтанируя на высоту в сотни метров, выбрасывают жидкие куски лавы типа "лепешек", создающие валы и конусы разбрызгивания. Лавовые потоки небольшой мощности растекаются на десятки километров.

Стромболианский тип (от вулкана Стромболи на Липарских островах к северу от Сицилии) извержений связан с более вязкой основной лавой, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя сравнительно короткие и более мощные потоки. При взрывах формируются шлаковые конусы и шлейфы крученых вулканических бомб. Вулкан Стромболи регулярно выбрасывает в воздух "заряд" бомб и кусков раскаленного шлака.

Плинианский тип (вулканический, везувианский) извержений получил свое название по имени римского ученого Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 г. н. э., уничтожившего три больших города - Геркуланум, Стабию и Помпеи. Характерной особенностью извержений этого типа являются мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пепловые и пемзовые потоки. Именно под высокотемпературной тефрой были погребены Помпеи и Стабия, а Геркуланум завален грязекаменными потоками - лахарами. В результате мощных взрывов близоповерхностная магматическая камера опустела, вершинная часть Везувия обрушилась и образовалась кальдера, в которой через сто лет вырос новый вулканический конус - современный Везувий. Плинианские извержения весьма опасны и происходят внезапно, часто без всякой предварительной подготовки. К этому же типу относится грандиозный взрыв в 1883 г. вулкана Кракатау в Зондском проливе между о-вами Суматра и Ява, звук, от которого был слышен на расстоянии до 5000 км, а вулканический пепел достиг почти стокилометровой высоты. Извержение сопровождалось возникновением огромных (25-40 м) волн в океане - цунами, в которых в прибрежных районах погибло около 40 000 человек. На месте группы островов Кракатау образовалась гигантская кальдера.

Пелейский тип извержений характеризуется образованием грандиозных раскаленных лавин или палящих туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы. Свое название этот тип получил от вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника в группе Малых Антильских островов, где 8 мая 1902 г. взрывом была уничтожена вершина дремавшего до этого вулкана и вырвавшаяся из жерла тяжелая раскаленная туча гигантских размеров в мгновение ока уничтожила город Сен-Пьер с 40 000 жителей. Палящая туча состояла из взвеси в горячем воздухе раскаленных обломков пепла, пемзы, кристаллов, вулканических пород. Обладая высокой плотностью, эта масса, как лавина, с огромной скоростью устремилась вниз по склону вулкана. После извержения из жерла начала выдвигаться экструзивная "игла" вязкой магмы, которая, достигнув высоты в. 300 м, скоро разрушилась.

Газовый тип извержений, при котором выбрасываются в воздух лишь обломки уже твердых, более древних пород, обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами. В последнем случае извержения называются фреатическими.

 

Грязевой вулкан — геологическое образование, представляющее собой отверстие или углубление на поверхности земли (сальза) либо конусообразное возвышение с кратером (грязевая сопка), макалуба, из которого постоянно или периодически на поверхность Земли извергаются грязевые массы и газы (сероводород), часто сопровождаемые водой и нефтью.

 

Источник вулканической энергии

 

Для вулканической активности требуется огромное количество энергии, но закон сохранения энергии ни кто не отменял. Единственным источником энергии вулкана может быть термоядерный синтез, внутри вулкана могут быть температуры, значительно превышающие 2 000 градусов и давления в десятки тысяч атмосфер - идеальные условия для термоядерного синтеза.

При извержении вулкана на поверхность под большим давлением выбрасывается жидкая лава,  представленная наиболее распространенным на Земле типом — базальтовым. Их название указывает на то, что впоследствии они превращались в черную и тяжелую горную породу — базальт. Базальтовые лавы наполовину состоят из диоксида кремния (кварца), наполовину — из оксида алюминия, железа, магния и других металлов. Именно металлы обеспечивают высокую температуру расплава — более 1 200°C.


Помимо жидкой лавы выбрасывается сероводород, именно наличие серы подтверждает начало термоядерного синтеза.

Вулканы расположены на побережье или на месте столкновения тектонических плит, для начала термоядерного синтеза нужен водород, который содержится в воде и различных соединениях. Нет ни чего, более запутанного, чем представления о термоядерном синтезе - для термоядерной реакции обязательно нужно преодолевать кулоновский барьер, заряд ядра равен номеру элемента в периодической таблице Менделеева, вокруг ядра на неизвестных орбиталях вращаются электроны и т.д. Для того чтобы кулоновское отталкивание не разорвало ядро придумали сильное взаимодействие. Все гораздо проще - заряд ядра равен количеству валентных электронов (когда-то и Солнце вращалось вокруг Земли).

Соответственно идут основные термоядерные реакции:

  • Превращение изотопа водорода H1протий (Н) в  H2дейтерий (D) и 3H - тритий (радиоактивен) (T);
  • H2дейтерий (D) и 3H - тритий) (T) превращаются в He4, при этом образуется нейтрон, участвующий в последующих термоядерных реакциях;

  • Кислород превращается в начале в литий, а потом в магний;
  • Кремний превращается в фосфор, а потом в серу;

Йеллоустонский вулкан


Самый большой в мире, проявляет активность. Этот супер-гигант извергается каждые 600 тысяч лет, и каждый раз перекраивает карту континента. Размеры вулкана, конечно, поражают воображение. Четыре тысячи квадратных километров - это в 20 раз больше Вашингтона со всеми его пригородами. Территория всей столицы США - это всего лишь малая часть так называемой "кальдеры" вулкана, то есть кратера. И под ним - огромный пузырь, наполненный раскалённой магмой. Глубиной - как 15 Останкинских телебашен.

В последнее время супер-вулкан всё чаще напоминает о себе. Температура воды в гейзерных озёрах сейчас превышает норму, приподнялась почва. Но главное - с начала этого года произошло уже шесть десятков подземных толчков. С каждым разом колебания всё сильнее.


Специалисты полагают, что вулкан может уничтожить жизнь в радиусе одной тысячи километров, а вся территория Северной Америки окажется под 15-сантиметровым слоем пепла. Затем последует глобальное изменение климата. Вулканологи считают, что Йеллоустон должен извергаться примерно раз в 600 тысяч лет. С момента последнего пробуждения прошло уже 640 тысяч.

Однако картина может сильно измениться, поскольку в близлежащих районах идет добыча сланцевого газа и для гидропрорыва подается вода под большим давлением.

Ледниковые периоды

Периоды похолодания климата, сопровождающиеся формированием континентальных ледниковых покровов, являются повторяющимися событиями в истории Земли. Интервалы холодного климата, в течение которых образуются обширные материковые ледниковые покровы и отложения длительностью в сотни миллионов лет, именуются ледниковыми эрами; в ледниковых эрах выделяются ледниковые периоды длительностью в десятки миллионов лет, которые, в свою очередь, состоят из ледниковых эпох — оледенений (гляциалов), чередующихся с межледниковьями (интергляциалами).

В истории Земли выделяются следующие ледниковые эры:

Раннепротерозойская — 2,5—2 млрд лет назад

Позднепротерозойская — 900—630 млн лет назад (см. Криогений)

Палеозойская — 460—230 млн лет назад

Кайнозойская — 65 млн лет назад — настоящее время

На сегодняшний день ледниковый период кончился, соответственно нет многокилометровой толщи льда, создававший огромный приток воды (и водорода). Если извержение будет, то оно будет существенно меньше, чем было при ледниковом периоде. Можно существенно снизить вулканическую активность, ограничив попадание воды в вулкан.

Яндекс.Метрика