Землетрясения и вулканы

Вы уже знаете, что у земного шара есть несколько оболочек: атмосфера — воздушная оболочка, гидросфера — водная оболочка и литосфера — твёрдая оболочка.

Люди часто говорят «земная твердь», имея в виду, что Земля (литосфера) неподвижна и постоянна. Однако, установлено, что земная кора и расположенный под ней самый верхний слой мантии не сплошные, а как бы составлены из отдельных частей ― литосферных плит, которые находятся в постоянном движении друг относительно друга.

Литосферные плиты очень медленно (со скоростью несколько сантиметров в год) движутся ― скользят по размягчённому, пластичному слою мантии. Горизонтальные движения земной коры проявляются в перемещении материков или их отдельных частей относительно друг друга. Так, например, Северная Америка и Африка с каждым годом всё больше и больше отдаляются друг от друга, а вот северо-восточная часть Африки и юго-западная часть Евразии с каждым годом становятся всё ближе и ближе.

Однако, существуют быстрые, стремительные, неожиданные и разрушительные движения литосферы.  Такие движения литосферных плит получили название сейсмические, от греческого слова «сеймос», что значит «землетрясение». Землетрясения представляют собой сильные колебания земной коры, которые вызваны процессами, происходящими в литосфере.

Место в земной коре, где возник разрыв и смещение горных пород, называют очагом землетрясения.

От очага колебания земной коры распространяются во все стороны, как волны ― толчки: и чем дальше от очага, тем они слабее. Место, расположенное над очагом на поверхности Земли, называют эпицентром землетрясения. Эпицентр ― это самое опасное место во время землетрясения, потому что здесь наблюдаются самые большие толчки.

Для того, чтобы оценить, насколько разрушительным будет землетрясение, учёные разработали двенадцатибальную шкалу оценки силы землетрясения. Давайте попробуем её проанализировать. Сгруппируем землетрясения по степени разрушительности и опасности для человека.

Итак, землетрясения, которые оцениваются от одного до четырёх баллов, являются слабыми. Землетрясения в один―два балла людьми не ощущаются. Они даже могут происходить в данном месте и в данное время. Три, четыре балла ― это землетрясения, которые ощущаются внутри некоторых зданий, может быть слышен звон посуды, скрип половиц. Наиболее сильные землетрясения оцениваются от пяти до семи баллов. Такие землетрясения ощущаются всеми людьми. При землетрясениях, которые оцениваются в пять―шесть баллов, ― лопаются оконные стёкла, качаются люстры, шкафы, полки… При землетрясениях, оценивающихся в семь баллов, разрушаются плохо построенные дома, в реках и озёрах вода мутнеет, а в горах наблюдаются оползни.

К сведению! Оползень ― это скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. Это очень опасное геологическое явление.

И наконец, самые разрушительные землетрясения оцениваются от восьми до двенадцати баллов. Землетрясения такой мощности разрушают здания, мосты, фундамент, могут изменять русла рек.

Ежегодно в мире происходит около ста тысяч сотрясений земной коры, а катастрофические землетрясения наблюдаются примерно раз в десять лет.

Наука, которая изучает колебания земной коры, называется сейсмология. Сейсмологи давно пытаются найти действенные методы, которые бы позволили достоверно предсказать возникновение подземных толчков. Но, к сожалению, надёжно и точно предсказывать землетрясения пока ещё не удаётся.

С давних пор люди стремились научиться предсказывать землетрясения. Например, по поведению животных. Так, собаки, обладающие острым слухом, в состоянии чувствовать сильные землетрясения за несколько дней или часов. Некоторые из них убегают из дома или очень агрессивно себя ведут, другие воют и мечутся из стороны в сторону.

Волнистые попугайчики, которые живут в квартире, способны чувствовать землетрясение за пятнадцать минут до его начала. Они начинают метаться по клетке и биться о её прутья. Аквариумные рыбки также являются хорошими сейсмологами, они способны почувствовать землетрясение за четыре часа до его начала. Если рыбки начинают выпрыгивать из аквариума ― это верный признак ожидать беду.

Существуют правила поведения при землетрясениях. Если во время землетрясения вы находитесь на улице, не пытайтесь спасаться бегством, падающие объекты могут быть опасны. Отойдите от зданий и других конструкций, которые могут обрушаться. Оставайтесь в этом месте, пока подземные толчки не закончатся.  Если вы находитесь в каком-либо здании, ― укройтесь под каким-либо прочным предметом мебели, например столом, или в углу помещения. Постарайтесь находиться подальше от окон и зеркал, примите такое положение, чтобы вы были повёрнутыми к ним спиной, защитите себя руками.

Районы, где особенно часто бывают землетрясения, называют сейсмически активными. Сейсмически активные районы располагаются на приграничных областях между литосферными плитами ― их ещё называют сейсмическими поясами. Их два в мире: Тихоокеанский сейсмический пояс (или Тихоокеанское огненное кольцо), охватывающий западные побережья Южной и Северной Америки, восточное побережье Евразии и Новую Зеландию, и Альпийско-Гималайский пояс, который протянулся от западного до восточного побережья Евразии.

Землетрясения наблюдаются и в океанах. Тогда волны, образовавшиеся от землетрясения, доходят до побережья материков, достигая десятков метров в высоту. Обрушиваясь на сушу, они разрушают всё на своём пути. Такие волны называют цунами. Это очень опасное природное явление, приводящее к катастрофическим последствиям. Высота волн, движущихся с большой скоростью, может достигать 50 и более метров.

В тех местах, где плиты смыкаются, могут возникать не только землетрясения, но и извержение вулканов ― это грозное и одно из самых опасных природных явлений для человека.

При извержении на поверхность выходит не только лава, но и различные газы, пары воды, вулканическая пыль, тучи пепла. Пыль и пепел разносятся ветром на сотни и тысячи километров. Во время грандиозного извержения вулкана Кракатау в Индонезии (1883 г.) частички вулканической пыли два раза облетели вокруг Земли.

На что по форме рельефа, похож вулкан? На гору! Однако, в отличие от горы, у вулкана в верхней его части, есть углубление (в виде чаши или воронки), которое называют кратером. Диаметр кратера может составлять от десятков метров до нескольких километров. Во внутреннем строении вулкана имеется узкое и глубокое отверстие, которое получило название жерло. Под самим вулканом расположен очаг магмы. Магма представляет собой раскалённое вещество мантии Земли.

Пытаясь освободиться от колоссального давления, которое существует на глубине, магма устремляется вверх по жерлу и изливается на земную поверхность. Раскалённая минеральная масса, которая выбрасывается вулканом на земную поверхность при извержении, называется лавой. Постепенно из вулканических продуктов, выбрасываемых на поверхность Земли, образуется конус вулкана.

Не все вулканы на Земле имеют одинаковую форму. Форма вулкана зависит от извергаемой им лавы. Если лава густая, вязкая, то она остывает достаточно быстро, образуя высокую гору с крутыми склонами, имеющую форму конуса. Такие вулканы получили название конические.

Если лава жидкая, то растекается она быстрее и остывает медленнее, поэтому успевает растечься на значительные расстояния. Склоны такого вулкана будут более пологими. Вулканы, извергающие такую лаву, называются щитовыми.

Таким образом, вулкан ― это гора, на вершине которой находится кратер, откуда из недр Земли время от времени выходит на поверхность магма, образуя при этом лаву и вулканические газы.

Продемонстрируем извержение вулкана. Для это склеим из твёрдого картона конус. Далее сделаем в его вершине отверстие. Вставим внутрь конуса пустую пластиковую бутылку.  Поместим внутрь бутылки соду и немного красной сухой краски в виде порошка. Чтобы получилось извержение нашего вулкана, осторожно добавим уксус в подкрашенную соду. В результате мы можем наблюдать искусственное извержение.

Вулканы, которые извергаются более или менее регулярно, называют действующими.

Например, в России действующие вулканы расположены на полуострове Камчатка и на Курильских островах. 

Самый большой и наиболее активный вулкан России ― Ключевская Сопка. Расположен он на востоке Камчатки. Возраст вулкана приблизительно оценивается в семь тысяч лет. С момента последнего его извержения (пятнадцатого августа две тысячи тринадцатого года) его высота составляет 4 850 метров.

Если же извержения прекратились совсем, вулканы называют потухшими. Правда, потухшие вулканы иногда могут неожиданно проснуться, вновь ожить. Однажды в Исландии проснулся вулкан, который, по мнению учёных, не извергался 5 тысяч лет.

Вулканы встречаются не только на поверхности Земли, но и на дне океанов. Если конус такого вулкана возвышается над водой, образуются вулканические острова. К таким островам относятся: Гавайские, Филиппинские, Марианские, Сейшельские острова, а также самый большой вулканический остров Исландия.

В тех областях, где расположены вулканы, подземные воды нагреваются магмой до очень высоких температур, и они способны изливаться на земную поверхность в виде горячих источников. Такие источники получили название гейзеры.  

Гейзеры расположены в Йеллоустонском национальном парке в США, в Исландии и даже в России, на полуострове Камчатка. Именно здесь находится Долина Гейзеров ― одна из наиболее крупных гейзерных областей мира и единственная в Евразии. Долина гейзеров труднодоступна, на её территории действует заповедный режим.

Вот и подошёл к концу наш урок. Сегодня вы узнали, что, земная кора находится в постоянном движении. Подтверждением этого может служить такое природное явление, как землетрясение. Землетрясения ― это подземные толчки и колебания поверхности Земли. Также вы узнали, что в тех местах, где плиты смыкаются, могут возникать не только землетрясения, но и извержение вулканов. Вулкан ― это гора, на вершине которой находится кратер, откуда из недр Земли время от времени выходит на поверхность магма.