Вулканизм внутриокеанических островов

Практически все острова и подводные горы внутренних частей океанов либо являются активными вулканами, либо были ими в прошлом. Обычно они образуют линейные цепи островов и подводных гор. Причем активный вулканизм проявляется на одном конце такой цепи, а с удалением от активного центра возраст вулканов увеличивается. Например, Гавайские острова вместе с Императорским подводным хребтом образуют единую цепь. Эта цепь тянется от о-ва Гавайи до зоны, где сходятся Курило-Камчатская и Алеутская островные дуги. Активные вулканы в этой цепи имеются лишь на о-ве Гавайи и на востоке о-ва Мауи. К северо-западу от о-ва Гавайи возраст вулканических пород постепенно увеличивается, достигая 40-43 млн. лет в том месте, где сходятся Гавайские о-ва и Императорский подводный хребет. Если двигаться вдоль Императорского хребта на север, возраст их еще увеличится. Вулканические породы, вскрытые скважиной в северной части Императорского хребта, древнее 72 млн. лет.
Увеличение возраста вулканических пород Гавайского хребта явилось отправным моментом для разработки гипотезы «горячих точек». Эту гипотезу предложил Дж. Вильсон и обосновал В. Морган. По мнению Моргана, «горячие точки» являются фиксированными и представляют собой округлые зоны. В этих зонах мантийные струи, поднимающиеся из мантии, достигают поверхности Земли. Над такими мантийными струями возникают активные подводные вулканы. Наращивание вулканов приводит к образованию вулканических островов. Эти острова, как на ленте конвейера, движутся вместе с литосферой плитой, перемещаясь в направлении от рифтовой зоны. В результате такого движения прерывается связь острова с фиксированной мантийной струей и вулкан прекращает свое активное существование. При этом над мантийной струей вновь вырастает новый вулкан. Таким образом, мантийная струя как бы прожигает движущуюся литосферную плиту, оставляя на ней шов в виде вулканического хребта, вернее цепи вулканов. При этом создается эффект миграции вулканизма в направлении, противоположном движению плиты. Изгибы цепей вулканов возникли в результате изменения направления, в котором движется плита.
«Горячие точки» могут располагаться также на границе между раздвигающимися плитами. В этом случае они представляют собой участки повышенной вулканической активности в пределах рифтовых зон. Примерами таких «горячих точек» могут служить Исландия и Азорские о-ва. Вулканические хребты, образовавшиеся в результате деятельности таких вулканов, отходят в обе стороны от рифтовой зоны.
В развитии отдельных вулканов типа «горячих точек» можно выделить главный период и период омоложения. Период омоложения наступает обычно после перерыва в несколько миллионов лет.
Главный период включает в себя несколько стадий:
•	стадию образования щитового вулкана,
•	кальдерную,
•	посткальдерную.
Наибольший объем вулканического материала извергается на стадии щитового вулкана. В течение этой стадии вулкан поднимается с глубины 4-5 км и достигает поверхности океана. Для этой стадии характерны спокойные излияния лав. Эти Лавы имеют низкую вязкость и потому растекаются на большой площади, образуя пологие вулканические сооружения - щитовые вулканы.
Когда вулкан доходит до поверхности океана, спокойные лавовые излияния сменяются вулканическими взрывами. Эти вулканические взрывы принято называть гидромагматическими. Но как только вулкан поднимается над уровнем океана и изливающийся расплав уже не вступает в непосредственный контакт с водой, извержения вновь становятся спокойными. Происходит излияние лав низкой вязкости. Такой тип извержений принято называть гавайским.
На кальдерной стадии в теле вулкана близ его поверхности формируется магматическая камера. Частичное опустошение магматической камеры во время извержений приводит к обрушению верхней части вулкана в образовавшуюся полость. Сформированные таким образом депрессии округлой формы называются кальдерами. На этой стадии изливаются также щелочные базальты, которые более насыщены газами. Таким образом, на кальдерной стадии кроме лавовых излияний наблюдаются и извержения, сопровождающиеся вулканическими взрывами.
Последующей посткальдерной стадии свойственны как взрывные извержения, так и спокойные излияния лавы.
Период омоложения характеризуется излиянием лавы через мелкие побочные конусы на склонах щитовых вулканов. В дальнейшем вулканические острова разрушаются и, опускаясь, превращаются в атоллы.
В южной части Тихого океана существует целый пояс островных и подводных вулканов типа «горячих точек». По меньшей мере, 10 вулканов этого пояса были активны в плейстоцене и голоцене. Пояс состоит из нескольких близко расположенных цепей вулканов. Этот вулканический пояс расположен перпендикулярно рифтовой зоне Восточно-Тихоокеанского поднятия и приурочен к участку, где скорость раздвижения в обе стороны от рифтовой зоны максимальна. В таких участках могут возникать конвективные течения, являющиеся, вероятно, причиной образования данного пояса «горячих точек».
Общий объем вулканического материала, поставляемого на поверхность Земли всеми вулканами типа «горячих точек», вряд ли превышает 0,3-0,4 км3/год. Таким образом, вклад вулканов типа «горячих точек» в транспортировку вещества из недр Земли на поверхность более чем на порядок ниже вклада вулканов рифтовых зон срединно-океанических хребтов [1].

Вулканизм островных дуг и активных окраин континентов

Эти вулканы наиболее широко известны, так как они составляют подавляющее большинство среди вулканов, возвышающихся над уровнем моря. К тому же извержения их часто носят катастрофический характер. Большая часть известных на Земле активных вулканов (по подсчетам А. Ритмана, около 62%) расположена по периферии Тихого океана. Они образуют так называемое Тихоокеанское «огненное» кольцо.
С точки зрения сторонников теории плитовой тектоники, вулканы островных дуг располагаются на краю надвигающейся на континент плиты. Очаги плавления магмы, питающей вулканы, сконцентрированы в слое, где расположены очаги землетрясений (сейсмофокальный слой) и, вероятно, в верхней мантии выше сейсмофокального слоя.
Некоторые вулканы островных дуг в своем раннем развитии прошли через подводную стадию. Современные подводные вулканы наиболее часто встречаются в Идзу-Бонинской и Марианской дугах.
И для подводных, и для наземных вулканов островных дуг характерны эффузивные магматические породы.
Для наземных вулканов островных дуг характерны как спокойные излияния гавайского типа, так и катастрофические взрывы, в результате которых происходит выброс огромного количества вулканического материала.
Причем объем вулканического материала, доставляемого на поверхность вулканами островных дуг, значительно ниже, чем у вулканов срединно-океанических хребтов [1].

Вулканизм окраинных морей

Изучен очень слабо, так как сведения о проявлении вулканической деятельности крайне малочисленны. Мелководные вулканы расположены на коре континентального типа.
Распространение и некоторые особенности проявления землетрясений и вулканизма в пределах морей и океанов имеют определенную специфику. Землетрясения представляют собой результат мгновенного выделения механической энергии, происходящего в толще земной коры или в подкорковой оболочке, в результате возникновения здесь огромных напряжений. При взрывоподобной разрядке этих напряжений из центра возникновения землетрясения - фокуса (гипоцентра) распространяются упругие волны. Проекция гипоцентра на поверхность Земли называется эпицентром землетрясения [1].

2.	Сейсмические пояса
Эпицентры землетрясений располагаются не беспорядочно, а группируются в определенные зоны, или пояса, которые получили название сейсмических поясов. В пределах этих поясов землетрясения не только наиболее часты, но и наиболее разрушительны. На Земле можно выделить три сейсмических пояса:
•	1 пояс охватывает окраины Тихого океана и пространственно полностью совпадает с переходной зоной. Данный пояс образует почти замкнутое кольцо;
•	2 пояс представляет собой сложно разветвленную зону, пространственно соответствующую системе срединно-океанических хребтов;
•	3 пояс охватывает Средиземноморье, горы Южной Азии. Данный пояс сливается с первым в области Индонезийских морей и архипелагов.
Таким образом, особенности распространения сейсмических поясов на поверхности Земли подчеркивают высокую подвижность земной коры в пределах наиболее динамических морфоструктур Мирового океана - переходных зон и срединно-океанических хребтов. Вне их пределов на материковых платформах, за некоторым исключением и на ложе океана землетрясения или вообще не наблюдаются или случаются крайне редко и не приобретают разрушительной силы.
Сейсмичность переходных зон и срединно-океанических хребтов неодинакова. Различают:
•	поверхностные землетрясения (глубина гипоцентра до 50 км),
•	среднефокусные землетрясения (50-300 км),
•	глубокофокусные землетрясения (гипоцентр глубже 300 км от поверхности Земли).
В срединно-океанических зонах отмечены исключительно поверхностные землетрясения. Это возможно связано с неглубоким залеганием мантии под этими зонами. Необходимо отметить, что в зонах срединно-океанических хребтов также отмечаются единичные сильные землетрясения. Наиболее сильные землетрясения приурочены преимущественно к переходным зонам.
Изучение напряжений, возникающих при землетрясениях в окраинной зоне Тихого океана, показало, что примерно 75% землетрясений здесь связано, с горизонтальными подвижками по разломам. Система гигантских разломов наклонена в сторону материков и пронизывает земные недра до глубин порядка 700-750 км. При этом плоскость разлома наклонена примерно под углом 60°.
Под срединно-океаническими структурами плоскости разломов проникают лишь на небольшую глубину. При этом разломы, ограничивающие каждый рифт, имеют встречный наклон плоскостей. Эпицентры имеют тенденцию группироваться на участках пересечений рифтовой зоны с поперечными разломами. Сходное сгущение эпицентров отмечается и в переходных зонах. Большая часть их сосредоточена там, где глубоководные желоба и островные дуги секутся поперечными разломами.
Необходимо отметить, что главные горизонтальные напряжения на большей части периферии Тихого океана направлены к простиранием основных морфоструктур переходных зон (Бениоф, 1966). Исключение составляют Северная и Центральная Америка, а также южная часть Южной Америки, где эти напряжения параллельны морфоструктурам переходных зон. Л. А. Мишарина пришла к выводу, что в пределах системы срединно-океанических хребтов, напротив, главными являются растягивающие горизонтальные или субгоризонтальные напряжения, ориентированные от оси хребтов.
Землетрясения могут вызвать мгновенные и весьма значительные изменения рельефа дна и берегов. Топографические съемки, проведенные после землетрясения в заливе Сагами (Япония) в 1923 г., показали, что произошел некоторый поворот дна залива по направлению часовой стрелки. Причем остров Ошима, расположенный у южной окраины залива, переместился в этом направлении на 3,6 м. Часть берега испытала поднятие на несколько метров, другая часть - погружение. Отдельные участки дна залива мгновенно углубились на 100-180 м, а в северной части залива поднялся подводный гребень высотой до 170 м.
В географическом размещении действующих вулканов наблюдается большое сходство с размещением эпицентров землетрясений. Известно, что примерно 77% действующих вулканов находится в переходных зонах (главным образом на островных дугах), 21% - в пределах ложа океанов и срединно-океанических хребтов.
Подводных гор на дне океана насчитывается более 10 000, подавляющая их часть - это горы вулканического происхождения. Среди них много действующих вулканов.
Активно действующие вулканы, как надводные, так и подводные, встречаются и в пределах ложа океана. Среди них можно назвать вулканы Гавайских островов, островов Самоа, и др.
Вулканизм имеет огромное значение для формирования рельефа дна Мирового океана. Происхождение островных дуг, гигантских океанических вулканических цепей, многих гребней и вершин срединно-океанических хребтов, одиночных подводных гор ложа океана в основном связано с вулканической деятельностью. Ученые предполагают, что в ряде районов дна океана, кроме обычного вулканизма так называемого центрального типа, происходят и извержения трещинного типа.
Различным структурам земной коры свойственны заметные различия в составе магматических продуктов, выделяемых при вулканических извержениях:
•	переходным зонам свойственны средние и кислые вулканогенные породы при значительном участии основных пород;
•	ложу океана и срединно-океаническим хребтам - основные и ультраосновные породы.
Состав продуктов извержений действующих вулканов на материковых платформах (например, в Восточной Африке), также близок к вулканитам океанического типа. Это свидетельствует о том, что современный вулканизм на континентах и в океанах имеет общий источник питания и общность строения базальтового слоя под материками и океанами [1].

3. Моё исследование. Практическая часть.
3.1 Опыт «Вулкан»
Узнав, как происходит в извержение вулканов в природе, я захотел в домашних условиях получить извержение вулкана. Для того чтобы на поверхность вулкана выходила магма, мне понадобились следующие компоненты:
1 чайная ложка пищевой соды,
3 столовые ложки лимонной кислоты,
2-3 капли красной краски (можно использовать и гуашь),
5 капель жидкости для мытья посуды,
пробирка,
вода.
Описание опыта:
1.	В пробирке смешать краску и небольшое количество воды.
2.	Добавить соду и перемешать.
3.	Добавить жидкость для мытья посуды и снова всё перемешать
4.	Добавить лимонную кислоту и быстро все перемешать
5.	Поставить пробирку на поднос
6.	Наблюдаю
7.	Смесь начинает пениться и подниматься вверх
У меня всё получилось!
3.2 Опыт «Извергающийся вулкан»
Для следующего опыта мне понадобился пластилин (для изготовления вулкана) и лава (уксус, красная краска, жидкое моющее средство).
Описание опыта:
1.Вылепил из пластилина вулкан, в виде конуса.
2. Приготовил лаву. Смешал 1/3 стакана уксуса, красную краску и капельку жидкого моющего средства, чтобы вулкан лучше пенился. Я очень осторожно брал уксус, чтобы он не попал на руки (тело).
3. Вулкан поместил на большой поднос, чтобы лава не растеклась по столу.
4.В жерло засыпал 2 столовые ложки соды.
5. Залил приготовленную лаву в вулкан.
6. Наблюдаю: сначала слышно шипение, затем из «жерла» начинает вытекать ярко окрашенная пена.
И этот опыт удался. Мне он понравился больше, так как более зрелищный.

3.3 Мой любимый опыт «Модель вулкана»
Для практического показа вулкана мне понадобились:
земля,
колба,
сода,
жидкость для мытья посуды,
краски гуашь (красный и жёлтый),
пищевой уксус.

Заключение. Выводы.
Итак, моё предположение о том, что подводный вулкан – это страшный дракон, живущий под землёй, который время от времени просыпается и пускает пламя из своей пасти, не подтвердилось.
1.	Газы выделяемые при вулканических извержениях  как и на суше, так и на море, способны на значительных расстояниях погубить все живое. 
2.	 Задавшись целью узнать как можно больше о вулканах, я открыла для себя удивительное явление природы. Вулкан представляет собой гору с очень глубоким отверстием на её вершине. Это кратер. Через отверстие на поверхность изливается расплавленная магма, которая образует лаву, вулканические газы, камни.
Цель моей работы достигнута! Красочные опыты покажу одноклассникам. Действительно, вулканы - это чудо природы.
В нашей области нет вулканической активности. И вулканы не могут причинить нам вред. Потому что извержение - это не только красивое зрелище, но очень опасное. Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям. Процесс извержения может длиться от нескольких часов до многих лет.
Хочу поблагодарить всех, кто помогал мне в создании моей исследовательской работы.

Литература

1.	Репьев С.А. Забавные химические опыты. М:1998
2.	Энциклопедия «Планета Земля» авторы: Фиона Уотт, Фелисити 3.
3.	 Брукс, Ричард Спарджен РОСМЕН:2005 год
4.	Энциклопедия «География» авторы: Керол Варли, Лайза Майлз РОСМЕН, 2006 год

5.	Интернет- источники
            Демидов Н. Вулканы

И вот оно, извержение вулкана!

1.	Понятие «вулкан»
Результаты анкетирования 4 класса:
да
нет
Сомневаюсь,не совсем
Знаете ли вы, то такое вулкан?
9 уч-ся
82 %
1 уч-ся
9 %
1 уч-ся
9 %
Как вы считаете, вулкан –это чудо?
2 уч-ся
18 %
8 уч-ся
73 %
1 уч-ся
9 %
Количество опрошенных
11 учащихся 4 класса
Я увидел, что не все ребята знают и понимают, что такое вулканы, и поэтому решил заняться выяснением этого вопроса.

Я увидел, что не все ребята знают и понимают, что такое вулканы, и поэтому решил заняться выяснением этого вопроса.

Список литературы
Репьев С.А. Забавные химические опыты. М:1998
Энциклопедия «Планета Земля» авторы: Фиона Уотт, Фелисити Брукс, Ричард Спарджен РОСМЕН:2005 год
Энциклопедия «География» авторы: Керол Варли, Лайза Майлз РОСМЕН, 2006 год

Интернет- источники
Демидов Н. Вулканы