Grande enciclopedia del petrolio e del gas. Movimento della lava

Quando i vulcani eruttano, fuoriesce materiale fuso caldo rocce– magma. Nell'aria, la pressione diminuisce bruscamente e il magma bolle: i gas lo lasciano.

La fusione inizia a raffreddarsi. Infatti, solo queste due proprietà – temperatura e “carbonatazione” – distinguono la lava dal magma. Nel corso di un anno, 4 km³ di lava si riversano sul nostro pianeta, principalmente sul fondo degli oceani. Non tanto, sulla terra c'erano regioni piene di uno strato di lava spesso 2 km.

La temperatura iniziale della lava è di 700–1200°C e superiore. In esso si sciolgono dozzine di minerali e rocce. Includono quasi tutti quelli conosciuti elementi chimici, ma soprattutto silicio, ossigeno, magnesio, ferro, alluminio.

A seconda della temperatura e della composizione, la lava può essere colori diversi, viscosità e fluidità. Caldo, è giallo brillante e arancione brillante; raffreddandosi diventa rosso e poi nero. Succede che luci blu di zolfo in fiamme corrono sopra il flusso di lava. E uno dei vulcani della Tanzania erutta lava nera che, una volta congelata, diventa come il gesso: biancastra, morbida e fragile.

Il flusso della lava viscosa è lento e scorre poco (pochi centimetri o metri all'ora). Lungo il percorso si formano blocchi di indurimento. Rallentano ancora di più il traffico. Questo tipo di lava si solidifica in cumuli. Ma l'assenza di biossido di silicio (quarzo) nella lava la rende molto liquida. Copre rapidamente vasti campi, forma laghi di lava, fiumi dalla superficie piatta e persino "cadute di lava" sulle scogliere. Ci sono pochi pori in tale lava, poiché le bolle di gas la lasciano facilmente.

Cosa succede quando la lava si raffredda?

Quando la lava si raffredda, i minerali fusi iniziano a formare cristalli. Il risultato è una massa di granelli compressi di quarzo, mica e altri. Possono essere grandi (granito) o piccoli (basalto). Se il raffreddamento procede molto velocemente si ottiene una massa omogenea, simile al vetro nero o verdastro scuro (ossidiana).


Le bolle di gas spesso lasciano molte piccole cavità nella lava viscosa; Ecco come si forma la pomice. Diversi strati di lava raffreddata scorrono lungo i pendii a velocità diverse. Pertanto, all'interno del flusso si formano vuoti lunghi e ampi. La lunghezza di tali tunnel raggiunge talvolta i 15 km.

La lava che si raffredda lentamente forma una crosta dura sulla superficie. Rallenta immediatamente il raffreddamento della massa sottostante e la lava continua a muoversi. In generale, il raffreddamento dipende dalla massa della lava, dal riscaldamento iniziale e dalla composizione. Sono noti casi in cui, anche dopo diversi anni (!), la lava continuava ancora a strisciare e ad accendere i rami conficcati al suo interno. Due enormi colate di lava in Islanda rimasero calde secoli dopo l'eruzione.

La lava dei vulcani sottomarini di solito si indurisce sotto forma di enormi "cuscini". A causa del rapido raffreddamento, sulla loro superficie si forma molto rapidamente una forte crosta e talvolta i gas la rompono dall'interno. I frammenti si disperdono su una distanza di diversi metri.

Perché la lava è pericolosa per le persone?

Il principale pericolo della lava è il suo alta temperatura. Brucia letteralmente gli esseri viventi e gli edifici lungo il percorso. Gli esseri viventi muoiono senza nemmeno entrare in contatto con esso, a causa del calore con cui si irradia. È vero, l'alta viscosità inibisce la portata, consentendo alle persone di fuggire e preservare oggetti di valore.

Ma lava liquida... Si muove velocemente e può interrompere la strada verso la salvezza. Nel 1977, durante l'eruzione notturna del Monte Nyiragongo Africa centrale. L'esplosione spaccò la parete del cratere e la lava fuoriuscì in un ampio flusso. Molto fluido, sfrecciava alla velocità di 17 metri al secondo (!) e distruggeva diversi villaggi dormienti con centinaia di abitanti.

L'effetto dannoso della lava è aggravato dal fatto che spesso trasporta nuvole di gas tossici da essa rilasciati, uno spesso strato di cenere e pietre. Fu questo tipo di flusso a distruggere le antiche città romane di Pompei ed Ercolano. L'incontro della lava calda con uno specchio d'acqua può provocare un disastro: l'evaporazione istantanea di una massa d'acqua provoca un'esplosione.


Nei flussi si formano profonde crepe e fessure, quindi è necessario camminare con attenzione sulla lava fredda. Soprattutto se è vetroso: gli spigoli vivi e i detriti fanno male. I frammenti dei “cuscini” subacquei rinfrescanti descritti sopra possono anche ferire i subacquei eccessivamente curiosi.

Il nome “vulcano” risale al nome dell'antica divinità romana Vulcano, patrono del fuoco e del fabbro. Secondo la leggenda proprio sull'Etna, ancora attivo e periodicamente in eruzione, si trovava la sua bottega. Un'altra leggenda interessante spiega il risveglio del vulcano da parte di un gigante che cerca di liberarsi dalla prigionia sotto la montagna, cosa che porta ad un'eruzione. In realtà, tutto non è così bizzarro, ma non per questo meno interessante e, forse, inquietante come l'idea che un gigante guerriero possa vivere sotto un vulcano.

Dalle lezioni di geografia a scuola, tutti lo ricordano sotto la superficie superficie terrestre, chiamata crosta, è uno strato di roccia fusa e incredibilmente calda: il mantello. Quando dentro crosta terrestre compaiono delle crepe, le rocce ignee degli strati superiori del mantello, che erano sotto un'enorme pressione, si precipitano verso l'esterno, come un gigante mitico, facendosi strada attraverso la faglia risultante. Già in superficie il magma si divide in:

• lava - la cui temperatura varia da 500 a 1200 gradi Celsius
  gas vulcanici
• cenere

Poiché la ragione principale per cui le rocce ignee raggiungono la superficie è la formazione di fessure strato superiore litosfera a causa dello spostamento delle placche tettoniche, non sorprende questo maggioranza I vulcani attivi si trovano nella cosiddetta zona dell'Anello di Fuoco del Pacifico, che è una sorta di "cucitura mal cucita" tra le placche continentali. I restanti vulcani attivi in ​​tutto il mondo lo sono al momento Sono circa 500, nella stragrande maggioranza dei casi sono confinate in altre zone di faglia della crosta terrestre.

Processo di eruzione

La struttura del vulcano è abbastanza semplice e la sua eruzione è priva di ogni misticismo, essendo solo una conseguenza dei processi interni del nostro pianeta. Viene chiamato il canale attraverso il quale il magma caldo fuoriesce dal centro della terra cratere del vulcano. È collegato a una camera magmatica, un serbatoio sotterraneo che, come suggerisce il nome, è pieno di magma. Durante il processo di eruzione, attorno alla bocca inizia a formarsi una sorta di “corpo” vulcanico, molto spesso a forma di cono. È costituito da lava, cenere e pietre. Nella parte superiore, dove il magma trova finalmente la via d'uscita, si trova un cratere, nella maggior parte dei casi a forma di imbuto o semplicemente di depressione. A volte sui pendii dei vulcani compaiono crepe e crateri laterali, attraverso i quali può fuoriuscire anche il magma.

Un'eruzione vulcanica si verifica quando la pressione nella camera magmatica diventa eccessiva e i gas che saturano il magma iniziano a salire rapidamente verso l'alto, letteralmente spingendolo fuori. Questo processo ricorda in qualche modo lo scuotimento di una bottiglia di soda: se il tappo nel collo non regge bene, i gas ad alta pressione fanno cadere il tappo, "estraendo" l'acqua dalla bottiglia.

Classificazione dei vulcani

Classificazione per attività

I vulcani stessi sono classificati in base a diversi criteri, il più importante dei quali è il grado della loro attività vulcanica, perché determina se un vulcano è potenzialmente pericoloso o meno. Quindi, in base al grado di attività, sono divisi solo in tre tipi: attivi, dormienti ed estinti.

Attivo sono considerati quei vulcani delle cui eruzioni si hanno testimonianze umane. Queste eruzioni potrebbero essere avvenute dieci, cento, mille o cinquemila anni fa, ma poiché il periodo di attività del vulcano è piuttosto lungo (in alcuni casi può raggiungere diversi milioni di anni), solitamente vengono classificate come attive.

Dormire Questi sono chiamati vulcani che non eruttano da molto tempo e potrebbero non eruttare mai più, ma per loro c'è sempre una possibilità del genere.

La possibilità che un vulcano spento erutti tende a zero. Ma allo stesso tempo, ci sono casi in cui un vulcano, precedentemente considerato estinto, si è svegliato e ha portato molti problemi.

Tuttavia, tra gli scienziati non c'è consenso su questa classificazione, così come non esiste un modo per determinare in modo affidabile al 100% il grado di attività del vulcano.

Classificazione per tipo

Il seguente metodo di classificazione dei vulcani li divide in due tipi principali: lineari e centrali.

I vulcani lineari sono lunghe fessure da cui fuoriesce il liquido. basalto magma che forma veri e propri campi lavici attorno al vulcano. Ad esempio, il rilievo dell'Islanda si è formato in questo modo.

I vulcani centrali sono, molto spesso, esattamente quelle stesse elevazioni a forma di cono che la nostra immaginazione ci immagina quando sentiamo la parola “vulcano”.

Indipendentemente dal fatto che i vulcani siano lineari o centrali, solitamente vengono classificati in base alla loro forma, che dipende principalmente dalla composizione del magma da cui eruttano.

• I vulcani a scudo compaiono come risultato di molteplici eruzioni di magma basaltico liquido, che si diffonde in tutte le direzioni per molti chilometri, formando una sorta di scudo, da cui deriva il loro nome.
• Gli stratovulcani sono costituiti da strati alternati di lava spessa e in rapido indurimento e materiale piroclastico (una miscela di gas caldo, rocce e cenere). Questi sono i più alti vulcani e, forse, il più pericoloso, poiché l'elevata viscosità del magma provoca l'intasamento del cratere, provocando esplosioni potenti e distruttive.
• I coni di cenere sono il tipo più comune di vulcano sulla terraferma. Si formano a seguito dell'accumulo di rocce di scorie porose attorno al cratere di un vulcano. Molto spesso la loro altezza non supera le diverse centinaia di metri.

Naturalmente accade che a qualche vulcano non sia possibile attribuire uno di essi un certo tipo. In questo caso si chiama complesso (composito).

Tutte queste classificazioni permettono di capire cos'è, in realtà, un fenomeno come il vulcanismo, cosa possono aspettarsi le persone da questi giganti infuocati e come possono imparare a convivere con loro. A causa del pericolo estremo eruzioni vulcaniche un campo della scienza come la vulcanologia è molto significativo per la sicurezza dell'umanità. Allo stesso tempo, i vulcani vengono studiati non solo per prevederne le eruzioni, ma anche per saperne di più sul nostro pianeta, sulla sua origine, processi interni, misteri dell'emergere e dello sviluppo della vita. Si presume che un tempo fosse l'attività vulcanica a rendere possibile la nascita della vita sulla Terra. E se è davvero così, allora chissà quali altri segreti nascondono i vulcani.

Ricordi il dipinto di Karl Bryullov “L’ultimo giorno di Pompei”? Una gigantesca nuvola di polvere vulcanica e cenere copre la città. La lava si sta rapidamente insinuando, consumando casa dopo casa. Le persone sono in preda al panico mentre cercano di lasciare la città morente. Gridano aiuto, ma gli dei non li ascoltano. L'ira dell'Onnipotente cadde sui peccatori e Pompei, una città prospera e ricca, scomparve dalla faccia della Terra.

Il vulcano si è svegliato improvvisamente; prima era assolutamente calmo. Le sue pendici sono state a lungo ricoperte da fitte foreste. Persone e animali vivevano bene vicino a questo gigante. Le leggende avvertivano dell'ira del vulcano. Ma chi crede ai miti? I primi che costruirono la città ai piedi del Vesuvio non fecero eccezione.

Il vulcano li avvertì del disastro imminente, facendo tremare di tanto in tanto i muri delle loro case. Ma le persone sono negligenti e sperano sempre in qualcosa. Dopo un piccolo terremoto, le cui scosse continuarono per una settimana, si verificò una potente esplosione. Iniziò un'eruzione, il magma bollente fuoriuscì. Innanzitutto, la città fu ricoperta da uno spesso strato di cenere, quindi la lava scorreva lungo le sue strade.

Cos'è la lava? Questo è il magma da cui fuoriescono i gas durante un'eruzione. Cioè, la lava è magma che ha cambiato le sue proprietà. Questa parola in latino significa crollo o caduta. Sì, in effetti, la lava è la caduta del contenuto di un vulcano dall'alto. Scienziati vulcanologici composizione chimica definire tre tipi di lava.

Il tipo più comune è la lava basaltica. I vulcani a scudo oceanici eruttano dal mantello una “miscela infernale”, metà della quale è costituita da biossido di silicio. E la seconda metà è ossido di alluminio, ferro, magnesio e altri metalli. Un vero e proprio laboratorio chimico, nascosto nel mantello, prepara questa miscela per spargerla sulla superficie della terra. La lava basaltica è sempre di colore chiaro. A volte giallo, a volte giallo-rosso. È liquido, quindi scorre sempre velocemente. Velocità media movimento - 2 metri al secondo. Inoltre, la temperatura è la più alta: almeno 1200 gradi. Non puoi scappare da questo e non puoi essere salvato!

La lava silicea si trova principalmente nell'Anello di Fuoco del Pacifico. È così denso e viscoso che a volte durante un'eruzione ostruisce la bocca del vulcano e non fuoriesce. Per essere onesti, va detto che a volte si accumula così tanto che il vulcano, facendo un respiro profondo, lo butta fuori da se stesso. Di solito si verifica una potente esplosione e la lava, lentamente e con riluttanza, scivola lungo il pendio del vulcano. La velocità è ridicola: da 2 a 5 metri al giorno.

Questo tipo di lava è chiamata lava silicea perché solitamente contiene biossido di silicio o silice. Inoltre, in una quantità così inimmaginabile, dal 55 al 65%. È questo tipo che forma il vetro vulcanico nero una volta indurito. E la lava stessa è solitamente nera e rossa. Da lontano è molto bella, ma da vicino è ovviamente pericolosa. Perché? Gli esperti scherzano quando dicono che questo tipo di lava è “fredda”. Questo quasi “ghiaccio” si riscalda fino a soli 500 (!) gradi.

E gli scienziati classificano un altro tipo come freddo. Questa è lava carbonatica, che ha anche una temperatura di 500 - 600 gradi. Contiene parti uguali di carbonati di sodio e di potassio. È molto liquido, quindi corre anche lungo le piste a grande velocità. A proposito, minaccia solo un posto sulla Terra, perché fuoriesce dal vulcano Oldoinyo - Lengai in Tanzania.

La lava carbonatica che scorre lungo i pendii ha colore scuro, ma quando si indurisce, si illumina, diventa morbido e persino fragile. Si scioglie facilmente in acqua. I guaritori locali preparano varie pozioni basate su di esso. E dicono che riescono a guarire coloro che soffrono.

Dopo un'eruzione, tutti i tipi di lava cambiano radicalmente l'aspetto del vulcano e dei suoi dintorni. Appaiono enormi altipiani montuosi. A volte la lava si indurisce, formando un paesaggio bizzarro, quasi cosmico. Tutta la vegetazione brucia. Ma ben presto la vita ritorna in cenere. Innanzitutto, il vento porta i semi delle piante. E un anno dopo cominciano ad emergere i primi germogli verdi.

Dopo 5 - 10 anni nulla ricorda l'eruzione, anzi, le piste si trasformano in un paradiso. Qui vegetazione lussureggiante alberi, molta selvaggina e acqua. Le persone, ingannate da un vulcano tranquillamente addormentato, costruiscono case e allevano figli. E questa immagine pacifica piace al cuore. Ma un giorno tutto accadrà di nuovo, e il prossimo Pompei sarà vittima della lava.

» Movimento della lava

La velocità del movimento della lava varia a seconda della sua densità e della pendenza del terreno dove si fa strada. Colate di lava relativamente piccole che scorrono lungo pendii ripidi avanzano con estrema rapidità; un ruscello espulso dal Vesuvio il 12 agosto 1805, corse lungo i ripidi pendii del cono con velocità sorprendente e nei primi quattro minuti percorse 5 km e mezzo, e nel 1631 un altro ruscello dello stesso vulcano raggiunse il mare in un'ora, cioè ho camminato per 8 km in questo momento. In particolare le lave liquide sono prodotte dai vulcani basaltici aperti dell'isola delle Hawaii; sono così mobili che formano vere e proprie colate di lava sulle scogliere e possono spostarsi con la minima pendenza del terreno, anche in montagna. È stato più volte osservato come queste lave passassero a 10-20 e anche 30 km orari. Ma tale rapidità di movimento appartiene, in ogni caso, al numero delle eccezioni; anche la lava che Scrope osservò nel 1822 e che riuscì a scendere dal bordo del cratere del Vesuvio fino ai piedi del cono in 15 minuti è tutt'altro che ordinaria. Sull'Etna il movimento della lava è considerato veloce se avviene alla velocità di 1 km in 2-3 ore. Di solito la lava si muove ancora più lentamente e in alcuni casi si muove solo di 1 m all'ora.

La lava che fuoriesce dal vulcano allo stato fuso ha una lucentezza incandescente e all'interno del cratere la trattiene a lungo: lo si vede chiaramente dove, grazie a fessure, sono esposte le parti profonde della colata. All'esterno del cratere la lava si raffredda rapidamente, e la colata si ricopre presto di una dura crosta costituita da una massa di cenere scura; in breve tempo diventa così forte che una persona può camminarci sopra con calma; a volte lungo una tale crosta che copre un ruscello ancora in movimento, si può salire fino al luogo dove scorre la lava. La crosta solida delle scorie forma qualcosa come un tubo, all'interno del quale si muove una massa liquida. Fine frontale flusso di lava anch'esso ricoperto di corteccia dura nera; con ulteriore movimento, la lava preme questa crosta al suolo e scorre lungo di essa ulteriormente, ricoprendosi davanti con un nuovo guscio di scorie. Questo fenomeno non si verifica solo quando la lava si muove molto velocemente; in altri casi, scaricando e spostando le scorie, si forma uno strato di lava solidificata, lungo il quale si muove il flusso. Quest'ultimo presenta uno spettacolo raro: la sua parte anteriore è paragonata da Pulet Scroop a un enorme mucchio di carboni che, sotto l'influenza di una certa pressione da dietro, sono ammucchiati uno sopra l'altro. Il suo movimento è accompagnato da un rumore simile al tintinnio del metallo rovesciato; questo rumore avviene a causa dell'attrito dei singoli grumi di lava, della loro frammentazione e contrazione.

La crosta dura di una colata lavica solitamente non ha una superficie piana; è ricoperto da numerose fessure attraverso le quali talvolta scorre lava liquida; i blocchi formati a seguito della frammentazione della copertura originale si scontrano tra loro, come i banchi di ghiaccio durante la deriva del ghiaccio. È difficile immaginare un quadro più selvaggio e cupo di quello che ci viene presentato dalla superficie esterna di una colata di lava a blocchi. Ancora più particolari sono le forme della cosiddetta lava ondulata, che si osserva meno frequentemente, ma è ben nota a ogni visitatore del Vesuvio. La strada da Rezina all'osservatorio è stata posata su tale lava per un tratto considerevole; quest'ultima fu scagliata dal Vesuvio nel 1855. La copertura di tali colate non è spezzata, ma rappresenta una massa continua, la cui superficie irregolare aspetto peculiare assomiglia ai plessi intestinali.

» » Raffreddamento della lava

Il tempo necessario affinché la lava si raffreddi non può essere determinato con precisione: varia notevolmente a seconda della potenza del flusso, della struttura della lava e del grado di calore iniziale. In alcuni casi la lava si indurisce molto rapidamente; ad esempio, uno dei flussi del Vesuvio gelò nel 1832 in due mesi. In altri casi, le lave restano in movimento fino a due anni; spesso, dopo diversi anni, la temperatura della lava rimane estremamente elevata: un pezzo di legno conficcato al suo interno prende fuoco all'istante. Questa fu, ad esempio, la lava del Vesuvio nel 1876, quattro anni dopo l'eruzione; nel 1878 si era già raffreddato.

Alcuni corsi d'acqua formano fumarole nel corso di molti anni. A Jorullo, in Messico, nelle sorgenti che attraversano la lava sgorgata 46 anni fa, Humboldt osservò una temperatura di 54°. I flussi di potenza significativa si congelano ancora più a lungo. Skaptar-jokul in Islanda nel 1783 individuò due colate laviche, il cui volume superava quello del Motzblanc; Non sorprende che una massa così potente si sia solidificata gradualmente nel corso di circa un secolo.

Abbiamo visto che le colate laviche si induriscono rapidamente dalla superficie e si ricoprono di una crosta dura, nella quale si muove la massa liquida, come in un tubo. Se successivamente la quantità di lava rilasciata diminuisce, tale tubo non ne sarà completamente riempito: il coperchio superiore affonderà gradualmente, più forte al centro e meno ai bordi; Invece della solita superficie convessa, rappresentata da una massa fluida densa, si ottiene una superficie concava a forma di trincea. Tuttavia, non sempre la dura crosta che ricopre il torrente affonda: se è abbastanza potente e resistente, resisterà al proprio peso; in questi casi si formano dei vuoti all'interno del flusso congelato; senza dubbio è così che sono nate le famose grotte dell'Islanda. Il più famoso tra questi è Surtshellir (“Grotta Nera”) vicino a Kalmanstung, situato in mezzo a un enorme campo di lava; la sua lunghezza è di 1600 m, larghezza 16-18 me altezza 11-12 m. È costituito da un salone principale con una serie di camere laterali. Le pareti della grotta sono ricoperte da formazioni vetrose e lucenti, dal soffitto scendono magnifiche stalattiti di lava; Sui lati sono visibili lunghe strisce: tracce di una massa liquida infuocata in movimento. Molte colate laviche nell'isola delle Hawaii sono attraversate da lunghe grotte, come tunnel: in alcuni punti queste grotte sono molto strette, a volte si allargano fino a 20 me formano vaste sale alte decorate con stalattiti; a volte si estendono per molti chilometri e si torcono, seguendo tutte le direzioni della colata lavica. Tunnel simili sono stati descritti anche sulle isole vulcaniche di Bourbon (Reunion) e Amsterdam.