Чрезвычайные ситуации геологического характера

 

2. Извержения вулканов – это процесс выброса вулканом на земную поверхность раскалённых обломков, пепла, излияние лавы. Извержение вулкана может иметь временной период от нескольких часов до многих лет.                                 

Вулканизм – совокупность явлений, связанных с перемещением магмы из глубины Земли на ее поверхность.

Вулканическая деятельность возникает в результате постоянных активных процессов, происходящих в  глубинах Земли. Вулканические извержения угрожают тем людям Земли, которым  грозят и землетрясения. Около 200 млн. человек проживают в опасной  близости к действующим вулканам.

Извержения вулканов относятся к геологическим чрезвычайным ситуациям, которые могут привести к стихийным бедствиям.

В современном мире насчитывается около 760 действующих вулканов, при извержениях которых за последние 400 лет погибло свыше 300 000 человек.

В России все вулканы  расположены на Камчатке и Курильских островах. Извержения вулканов реже, но также становятся гигантскими катаклизмами, имеющими планетарные последствия.

Магма – это расплавленная масса преимущественно силикатного состава, которая образуется в глубинных зонах Земли. Достигая земной поверхности, магма извергается в виде лавы.

Лава отличается от магмы отсутствием газов, улетучивающихся при извержении. Объем излившейся лавы может достигать десятков кубических километров.

Слово  вулкан произошло от имени бога огня Вулкана.

Вулканы представляют собой геологические образования,

возникающие над  каналами и трещинами в земной коре, по которым магма 

извергается на земную поверхность.

Обычно вулканы  представляют отдельные горы, сложенные  продуктами извержения. Основные части  вулканического аппарата: магматический очаг; жерло – выводной канал, по которому магма поднимается к поверхности; конус – возвышенность на поверхности Земли из продуктов выбросов вулкана; кратер – углубление на поверхности конуса вулкана.

Типы вулканических  извержений, как правило, называются в честь известных вулканов, на которых наблюдается характерное поведение. Извержения некоторых вулканов могут иметь только один тип в течение определённого периода активности, в то время как другие могут демонстрировать целую последовательность типов извержений. Существуют различные классификации, среди которых выделяются общие для всех типы.

Гавайский тип

Извержения гавайского типа могут возникать вдоль трещин и разломов, как при извержении вулкана Мауна-Лоа на Гавайях в 1950 году. Они также могут проявляться через центральное жерло, как при извержении в кратере Килауэа Ики вулкана Килауэа (Гавайи) в 1959 году.

Данный тип характеризуется  выбросами жидкой, высокоподвижной  базальтовой лавы, формирующей огромные плоские щитовые вулканы. Пирокластический материал практически отсутствует. В ходе извержений через трещины фонтаны лавы выбрасывается через разломы в рифтовой зоне вулкана, и растекаются вниз по склону потоками небольшой мощности на десятки километров. При извержении через центральный канал лава выбрасывается вверх на несколько сотен метров в виде жидких кусков типа «лепёшек», создавая валы и конусы разбрызгивания. Эта лава может скапливаться в старых кратерах, формируя лавовые озёра.

Впервые вулканы такого типа были описаны в Исландии (вулкан Крабла на севере Исландии, расположенный в рифтовой зоне). Тип извержения вулкана Фурнез на острове Реюньон очень близкок к гавайскому.

Стромболианский тип

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 лавовые потоки. При взрывах формируются шлаковые конусы и шлейфы кручёных вулканических бомб. Вулкан Стромболи регулярно выбрасывает в воздух «заряд» бомб и кусков (последнее извержение март 2007 г.) раскалённого шлака.

Плинианский тип

Плинианский тип (вулканический, везувианский) извержений получил своё название по имени римского учёного Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 году н. э., уничтожившего три больших города Геркуланум, Стабии и Помпеи.

Характерной особенностью этого типа извержений являются мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пемзовые и пепловые потоки. Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий. Крупные извержения плинианского типа, такие как извержения вулкана Сент-Хеленс 18 мая 1980 года или извержение Пинатубо на Филиппинах 15 июня 1991 года, могут выбрасывать пепел и вулканические газы на десятки километров в атмосферу. При плинианском типе извержений часто возникают быстодвижущиеся пирокластические потоки.

К этому типу извержений относится и грандиозный взрыв вулкана Кракатау в Зондском заливе между островами Суматра и Ява. Звук от извержения был слышен за 5014 км, а столб вулканического пепла достиг почти 100 километровой высоты. Образовались огромные волны — цунами, высотой от 25 до 40 метров, от которых в прибрежных районах погибло 40 000 человек. На месте островов Кракатау образовалась гигантская кальдера.

Пелейский тип

Пелейский тип извержений характеризуется образованием грандиозных  раскалённых лавин или палящих  туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы. Своё название этот тип извержений получил от вулкана Мон-Пеле на осторове Мартиника в группе малых Антильских островов, где 8 мая 1902 года взрывом была уничтожена вершина дремавшего до этого вулкана и вырвавшаяся из жерла раскалённая тяжёлая туча уничтожила город Сен-Пьер с 40 000 жителями. После извержения из жерла вылезла «игла» вязкой магмы, которая достигнув высоты 300 метров, вскоре разрушилась. Подобное извержение произошло 30 марта 1956 года на Камчатке, где грандиозным взрывом была уничтожена вершина вулкана Безымянного. Туча пепла поднялась на высоту 40 км, а по склонам вулкана сошли раскалённые лавины, которые, растопив снег, дали начало мощным грязевым потокам.

Газовый или фреатический тип

Газовый или фреатический тип извержений, при котором выбрасываются  в воздух обломки твёрдых, древних  пород (новая магма не извергается), обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами. Фреатическая активность обычно слабая, но бывают сильные проявления, такие как извержение вулкана Таал на Филиппинах в 1965 году и Ла-гранд-Суфриер на острове Гвадалупе.

Подлёдный тип

Подлёдный тип извержений относят к вулканам, расположенным подо льдом или ледником. Такие извержения могут вызвать опасные наводнения, лахары и шаровую лаву. Всего пять извержений такого типа наблюдалось в настоящее время.

Извержение пепловых потоков

Извержения пепловых потоков были широко распространены в недалёком геологическом прошлом, но в настоящем не наблюдались  человеком. В какой-то мере данные извержения должны напоминать палящие тучи или  раскалённые лавины. На поверхность  поступает магматический расплав, который, вскипая, разрывается и раскалённые лапилли пемзы, обломки вулканического стекла, минералов, окружённые раскалённой газовой оболочкой, с огромной скоростью движутся под уклон. Возможным примером подобных извержений может стать извержение 1912 года в районе вулкана Катмай на Аляске, когда из многочисленных трещин, излился пепловый поток, распространившийся примерно на 25 км, вниз по долине, имея мощность около 30 м. Долина получила название «Десяти тысяч дымов» из-за большого количества пара, выделявшегося долгое время из центральной части потока. Объём пепловых потоков может достигать десятков и сотен квадратных километров, что говорит о быстром опорожнении очагов с расплавом кислого состава.

Гидроэксплозивные извержения

Гидроэксплозивные извержения происходят в мелководных условиях океанов и морей. Их отличает образование большого количества пара, возникающего при контакте раскалённой магмы и морской воды.

Поражающими факторами при извержении вулканов являются: ударная волна; летящие осколки, камни, деревья, части конструкций; пепел; вулканические газы; лава, движущаяся по склону со скоростью до 80 км/ч и сжигающая все на своем пути.

Вторичные поражающие факторы: цунами, пожары, взрывы, наводнения и оползни. Наиболее часто люди и животные в районах извержения вулканов гибнут от травм, ожогов верхних дыхательных путей, асфиксии и поражения глаз. В районах извержения вулканов устанавливают эпидемиологический надзор.

 

Вулканы разделяются  на действующие, уснувшие и потухшие.

К уснувшим относятся  вулканы, об извержениях которых  нет сведений, но они сохранили  свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшие вулканы – это различные вулканы без какой-либо вулканической активности.

Извержения  вулканов бывают длительными или  кратковременными. Продукты извержения (газообразные, жидкие и твердые) выбрасываются  на высоту 1–5 км и переносятся на большие расстояния. Концентрация вулканического пепла порой настолько велика, что наступает темнота, подобная ночной. Объем излившейся лавы достигает десятков кубических километров.

Действия при извержении вулкана:

– получив предупреждение о возможном извержении вулкана, своевременно покиньте опасную территорию. Если это невозможно, запаситесь источниками освещения и тепла с автономным питанием, водой, продуктами питания на 3–5 суток;

– закройте все  окна, двери и дымовые заслонки. Переведите животных в закрытые помещения. Для защиты дыхательных путей  от пепла используйте марлевую повязку;

– наденьте защитные очки и одежду, чтобы защищала тело и голову от камней, пепла, ожогов;

– избегайте  берегов рек и долин вблизи вулканов, старайтесь держаться возвышенных  мест, так как возможны затопления и сход селевых потоков.

Известно извержение вулкана Везувия, в августе 79 г., в результате которого погиб город Помпеи. Толщина слоя вулканического пепла, покрывшего этот город, составляет 8 м.

 

Между вулканической деятельностью и землетрясениями существует взаимосвязь. Основой прогноза извержения являются сейсмические толчки, характеризующие начало извержения. Основные опасности – лавовые фонтаны, потоки горячей лавы, раскаленные газы. Взрывы вулканов могут повлечь оползни, обвалы, лавины, а на морях и океанах – цунами.

 

3.Обвал – это отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород вниз, их опрокидывание, дробление и скатывание на крутых и обрывистых склонах под действием силы тяжести.

Обвалы возникают на склонах речных берегов и долин, в горах, на берегах морей.

Причиной образования  обвалов является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:

- увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;

- ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами;

- воздействием сейсмических толчков;

- строительной и хозяйственной деятельностью.

Возникновению обвалов способствуют трещины, разломы  горных пород, их слоистый характер, когда  между более твердыми и тяжелыми породами имеются глина, рыхлости и  пустоты. Всякое попадание воды, снега в эти более слабые связующие слои ведет к их постепенному ослаблению. Поэтому чаще всего обвалы происходят в периоды дождей или таяния снега.

27 сентября 1995 г. в Сунженском районе Ингушетии. В 6 км от села Алкун, произошел горный обвал длиной 130–150 м, шириной 6–10 м и глубиной 40–50 м. В результате пострадала горная дорога, погибло 15 человек, в том числе 1 ребенок.

Крупнейший обвал объёмом 2,2 млрд м³ произошёл 18 февраля 1911 года на реке Мургаб, в результате которого образовались естественная плотина и Сарезское озеро.

В последнее  время наибольшее число обвалов  связано с деятельностью человека, из-за нарушения правил при проведении работ по строительству, горных разработках, производстве взрывных работ, распахивание склонов.

Обвалы характеризуются  мощностью обвального процесса, которая  определяется объемом обвалившихся горных пород и масштабом проявления – площадью обвала.

По мощности обвального процесса обвалы подразделяют на очень малые, малые, средние, крупные и гигантские; по масштабу проявления – на мелкие, малые, средние и огромные.

 

4. Оползни - это отрыв и скольжение верхних слоев почвы вниз по склону под действием силы тяжести.

Оползни возникают на склонах долин или речных берегов, в горах, на берегах морей. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами.

Причиной образования  оползней, так же, как и обвалов, является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:

- увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;

- ослаблением прочности пород при выветривании или переувлажнении осадками и подземными водами;

- воздействием сейсмических толчков;

- строительной и хозяйственной деятельностью.

Согласно международной  статистике, до 80% оползней в настоящее  время связано с деятельностью человека.

В плане оползень имеет  форму полукольца, образуя понижение  в середине.

При этом по склону сползают огромные массы грунта вместе с постройками, деревьями и всем, что находится на поверхности земли. Последствия оползней - жертвы (табл. 2.5.), завалы, запруды, уничтожение лесов, наводнения.

К основным параметрам оползня относятся его движения, мощность и масштаб.

По мощности оползни  делят на группы: очень крупные - с выносом более 1 млн м³ смеси пород и материалов; крупные - с выносом от 100 тыс. до 1 млн м³ смеси; средние - с выносом от 10 тыс. до 100 тыс. м³ смеси; малые - с выносом менее 10 тыс. м³ смеси.

В зависимости  от крутизны склона и характера грунта оползень может развиваться мгновенно. Если его скорость больше 1 м в секунду, то это почти обвал, обрушение породы, которое гораздо опаснее, чем медленно скользящий оползень.