Свекла столовая (свекла обыкновенная)
ПОДВОДНЫЙ ВУЛКАНИЗМ, ЕГО ОСОБЕННОСТИ
И РАСПРОСТРАНЕНИЕ
Аннотация
В данной работе содержится материал посвященный подводному вулканизму,
отмечены некоторые его особенности, предложены вашему вниманию места его
распространения, исследования проводимые на данных территориях, также объекты
связанные с подводным вулканизмом.
Содержание
Введение
Глава 1. Исторический обзор
Глава 2. Объекты изучения, цели и задачи исследований в
выбранном разделе геологии
Глава 3. Современные знания в данной области
.1 Подводный вулканизм в зонах спрединга
.1.1 Океанические рифты - «зияющие трещины к мантии Земли»
.1.2 Спрединг в Исландии
.1.3 Спрединг в подводных срединно-океанских хребтах
.2 Сегментация зон спрединга, трансформные разломы
.3 Подводный вулканизм в зонах субдукции
.4 Подводный вулканизм в зонных абдукции
.5 Подводный вулканизм в точке тройного сочленения
.6 Островодужный подводный вулканизм
.6.1 Курильская островная дуга
.7 Распространение подводных вулканов в Тихом океане
.8 Черные курильщики
.9 Белые курильщики
. Современные методы и средства исследований
.1 Геоморфологический метод
.2 Сейсмологический метод
.3 Многоканальное сейсмопрофилирование
.4 Геологическая съёмка и фотография
.5 Геофизические методы
. Связи с другими научными дисциплинами
. Исследования, проводимые в институтах геологического
профиля Новосибирского центра СО РАН, и лекционные курсы на ГГФ НГУ по данной
теме
Заключение
Список используемой литературы
Приложение
Введение
Выбор пал именно на эту тему, потом что о подводном вулканизме я знала,
если честно, слышать слышала, но где они есть и что из себя представляют мало
понимала, стало интересно чем они отличаются от наземных вулканов, помимо того,
что они находятся по водой, насколько опасны по сравнению с наземными и так далее.
Учёных эта тема, я думаю, привлекает тем, что о подводном мире мы не так уж
много знаем, перед нами ещё много загадок и подводный вулканизм до сих пор до
конца не исследован, так же интерес учёных вызван рудообразованием, которое
чаще всего происходит в областях подводного вулканизма.
Работа написана для более глубокого изучения данной темы, для
формирования чёткого понятия, что такое подводный вулканизм, места его
распространения, его особенности. Так как акцент чаще всего, особенно в школах,
делается на наземный вулканизм, то мне пришлось столкнуться с тем, что не знала
чёткого определения подводного вулканизма, в ходе работы я разобралась с
местами его распространения, процессами, которые происходят при это, его роль и
значение, влияние на нашу жизнь. И вообще то всё оказалось не так то просто как
казалось когда-то, что есть вулкан какой то подводой, который извергается, а
что при этом происходит, образуется, какими свойствами обладает подводный
вулкан, в чём его особенность, вот на все эти тезисные вопросы при работе с
данной темой я нашла ответы.
Моей задачей по мимо всего прочего выше описанного было узнать методы
исследования проводимые в данной сфере, способы изучения и вообще то
необходимость изучения, так же желание и возможность ознакомится с научной
литературой и статьями по данной теме. Интересно было ознакомится с историей
развития знаний по данной теме, теории, гипотезы, открытия. Поработать с
фактами, ознакомится с открытиями и работами проводимыми и в настоящее время. И
конечно максимально интересно, но кратко, выделив только самое основное и
увлекательное, написать данную работу.
Глава 1. Исторический обзор
Источником зарождения данного направления послужило исследования дна
океана.
Наибольшая заслуга, как я считаю, причитается Лаборатории подводного
вулканизма созданной Распоряжением Президиума СО АН СССР об организации
Института вулканологии в 1962 г. Лаборатория была создана в 1967 г. и первым
зав. лабораторией был д.г.-м.н. К.К. Зеленов. С 1971 г. лабораторию возглавляет
д.г.-м.н. Г.П. Авдейко. В 1970-х годах началось проектирование, а затем
строительство НИС «Вулканолог» - специализированного научно-исследовательского
судна для изучения подводных вулканов. И все эти исследование внесли немалый
вклад в современные знания по данной теме.
Первые сведения о подводных вулканах КОД были получены в результате
проведения экспедиций Института океанологии АН СССР на НИС «Витязь» в конце
50-х годов прошлого века. В конце 60-х годов в северной части КОД две
экспедиции были выполнены японскими специалистами. В 70-е и 80-е годы
Сахалинский комплексный научно-исследовательский институт провел ряд
экспедиций, направленных на изучение вещественного состава подводных вулканов в
пределах этой дуги, на НИС «Пегас», «Морской геофизик» и «Орлик»..
Планомерное
изучение подводного вулканизма КОД было выполнено в 11 комплексных
вулканологических экспедициях в рейсах НИС “Вулканолог”
<#"56179.files/image001.gif">
Рис. 1
С юго-востока она сопряжена с Курило-Камчатским глубоководным желобом, а
с северо-запада граничит с Курильской котловиной.
Верхняя часть геологического разреза Большой Курильской гряды
(вулканическая дуги) представлена среднеплиоценовыми и четвертичными
вулканогенными и вулканогенно-осадочными породами. Малая Курильская гряда
(тектоническая дуга) сложена, в основном, верхнемеловыми образованиями. Междуговой
прогиб представлен неогеновыми и четвертичными туфогенно-осадочными
образованиями. Четвертичные вулканические породы КОД очень сходны с
неогеновыми и совместно с ними представляют типичную андезитовую формацию
орогенного типа. Северная часть КОД в структурном отношении более близка к
Южной Камчатке, чем к остальной части Большой Курильской гряды.
Охотоморский склон КОД осложнен подводными вулканами. Подводные вулканы,
имеют, как правило, конусообразную форму. Часто подводные вулканы приурочены к
разломным зонам, подводным поднятиям и хребтам.
Установлено, что подводные вулканы образуют цепочки причленяющиеся, как
правило, косо к Большой Курильской гряде. По-видимому, местоположение цепочек
подводных вулканов контролируется магмовыводящими зонами разрывных нарушений.
Нередко подводные вулканы объединены в массивы. Большинство подводных вулканов,
как и наземных, имеют четвертичный возраст. На некоторых из них отмечены
признаки недавних извержений. Подводные вулканы сложены породами
андезибазальтового, реже андезитового и базальтового состава. Подножия вулканов
обычно сложены лавовыми потоками базальтов и андезибазальтов, в привершинных
частях островершинных вулканов часто наблюдаются экструзии дацитов и
риодацитов. Относительные высоты подводных вулканов иногда превышают 3 км, а
крутизна склонов изменяется от 1-150 у подножий, до 300 и более в привершинных
частях. Размеры по осям основания меняются от 3 до 25 км, а объемы
вулканических построек от 1-3 до 400-450 км3. Некоторые постройки
возвышаются над уровнем моря в виде вулканов-островов. Отмечены островершинные
и плосковершинные вулканы. В настоящее время плоскости этих вершин, в основном,
наклонены в сторону Курильской котловины. Глубина их закономерно увеличивается
с удалением от фронтальной зоны Курильской островной дуги, что свидетельствует
о продолжающемся погружении котловины. В северной части КОД обнаружены
погребенные вулканические постройки.
Большинство подводных вулканов четко отражается в магнитном поле, и к ним
приурочены локальные аномалии, не нарушающие общий характер поля. Аномалии
имеют различные простирания, а размеры их сопоставимы с размерами оснований
вулканических построек. Преобладают изометричные аномалии, хотя в ряде случаев
отмечены и вытянутые формы. Основанию вулкана могут соответствовать как
положительные, так и отрицательные значения магнитного поля. Над вершинами
вулканических построек наблюдается повышение магнитного поля и, в основном, его
положительные значения. Над некоторыми подводными вулканами отмечен мозаичный
характер аномального магнитного поля.
Интересный факт во время исследований КОД: В бухте Кратерной (остров Янкича),
на подводном вулкане Крылатка и в пределах вулканического массива Черных
Братьев во время проведения исследований с борта НИС «Вулканолог» отмечены акустические
помехи в водной толще, которые, возможно, вызваны подводной газогидротермальной
активностью.
В результате выполненных геофизических исследований изучены внутреннее
строение и эволюция изолированных подводных вулканов, подводных кальдер и
вулканических массивов. Сделаны оценки масштабов проявления подводной
вулканической деятельности. Выявлены потенциально цунами опасные районы. Также
составлен “Каталог подводных вулканов и гор Курильской островной дуги”, который
непрерывно пополняется. Недавно обнаружены 4 новые постройки в пределах
подводных вулканических хребтов Гидрографов и Броутона.
Проводится совместная интерпретация материалов геофизических исследований
и результатов изучения железомарганцевых образований подводных вулканов КОД,
которые могут рассматриваться как индикаторы возможного гидротермального
сульфидного рудообразования. (. Авдейко Г.П. Геофизические исследования
подводных вулканов Курильской островной дуги: состояние, итоги, перспективы
2005 г.)
Хотелось бы для легкости и большего понимания предоставить вам тематику и
направление исследований проводимых на КОД, а также основные результаты
полученные в ходе робот, а потом уже дать подробное описание данных
исследований:
Тематика и направления исследований:
· Эволюция Курило-Камчатской островодужной системы и проблема
соотношения вулканизма и геодинамики.
· Выявление закономерностей формирования геохимической
специфики островодужных магм Курил и Камчатки, где известны как типичные
островодужные породы, так и породы с внутриплитными геохимическими
характеристиками. Особый интерес представляют районы Камчатско-Алеутского
сочленения, которые характеризуются как аномальными условиями проявления
современного вулканизма, так и наличием здесь вулканических образований
мелового возраста. Эти отложения формировались в пределах
срединно-океанического хребта, осложненного воздействием мантийного плюма,
причем получены данные, что это Гавайский плюм.
· Изучение подводных вулканов Курильской островной дуги.
· Анализ тектонических позиций современных гидротермальных
систем и условий образования гидротермальных рудопроявлений.
· Проблема платиноносности магматических формаций;
минералого-геохимическая типизация платиноидов различных магматических формаций
с целью прогнозирования новых месторождений.
Основные результаты:
Основной объем исследований был выполнен на прикурильской и прикамчатской
акваториях. По результатам этих исследований:
· выявлены критерии поиска подводных вулканов геофизическими,
геологическими и газогидрохимическими методами;
· впервые в мировой практике составлены каталог и база данных
по 98 подводным вулканам Курильской островной дуги (ОД);
· выявлены закономерности пространственно-структурной
локализации вулканов Курило-Камчатской ОД системы;
· установлены закономерности латеральной (петрогеохимической,
минералогической, изотопной) зональности, причины ее возникновения и возможные
причины нарушения;
Эти данные явились основой для проведения вулканотектонического
районирования Курило-Камчатской ОД-системы, для разработки модели магмообразования,
для анализа условий плавления мантийного клина и подвигаемой плиты при
различных геодинамических параметрах зоны субдукции, а также для выявления
критериев ОД этапа развития при палеотектонических реконструкциях.
Материалы, полученные в рейсах НИС «Вулканолог» до сих пор
постоянно используются отечественными и зарубежными учеными. Они вошли
составной частью в «Международный геолого-геофизический атлас Тихого океана».
Теперь перейдём к более детальному изучению КОД, где я хочу отметить,
точнее ознакомить вас, лишь с основными и наиболее интересными работами
проводимыми на данной территории.
Подводный вулкан Григорьева.
Действующий
вулкан Алаид (о. Атласова) и подводный
вулкан Григорьева, названный в честь крупного советского геолога академика
И.Ф. Григорьева <#"56179.files/image002.gif">
Рис.
2
Вулкан
Алаид располагается на северо-восточном окончании Большой Курильской гряды и
поднимается со дна прогиба Атласова с глубин 750-800 м. Он имеет абсолютную
высоту 2339 м и превышение над дном Охотского моря - 2850-3000 м. Размер
основания вулкана на уровне моря - 12х17 км.
Рис.
3. Шлаковый конус с лавовым потоком. Прорыв Олимпийский на острове Атласова
(вулкан Алаид).1972 г. Фото А.А. Овсянникова
Рис.
4. Терминальное извержение вулкана Алаид. 29 апреля 1981 г. Фото В.А.
Подтабачного
Среди
пород, слагающих постройку вулкана Алаид, доминируют пироксен-плагиоклазовые, и
плагиоклазовые высокоглиноземистые базальты с повышенной щелочностью.
Встречаются также в весьма ограниченном количестве авгит-оливиновые
андезибазальты. Характерной особенностью вулкана Алаид, в отличие от
большинства других наземных вулканов Курильской островной дуги, является
наличие большого числа паразитических кратеров со шлаковыми конусами,
расположенных как у основания вулкана, так и на его склонах и
сконцентрированных в нескольких группах.
Подводный
вулкан Григорьева поднимается с
глубин 800-850 м, и его основание срослось с основанием вулкана Алаид. Размеры
вулкана по основанию составляют 12.5х15 км. Объем вулканической постройки ~ 40
км3. Крутизна склонов достигает 10о-15о.
Вершина подводного вулкана Григорьева срезана абразией и снивелирована до
уровня 120-140 м, что практически соответствует положению уровню моря в позднем
плейстоцене. В западной и юго-западной частях вершины отмечены скальные
выступы, поднимающиеся до глубин 50-55 м (рис. 5).
Рис.
5. Профиль эхолотного промера подводного вулкана Григорьева
На
юго-западном склоне вулкана на глубинах 750-230 м отмечена цепочка скальных
выступов северо-восточного простирания с относительной высотой от 30 до 60 и
размерами в поперечнике - 400- 650 м, которые, вероятно, являются лавовыми
куполами (рис.3, 6г
<#"56179.files/image006.gif">
Рис.
6. Подводные вулканы Белянкина и Смирнова
Подводный
вулкан Белянкина расположен в 23 км к
северо-западу от о. Маканруши (рис. 6). Вулкан Белянкина, названный в честь
крупнейшего советского петрографа академика Д.С. Белянкина
<#"56179.files/image007.gif">
Рис.
7
Мощность
осадочных отложений вблизи вулкана превышает 1000 м (рис. 3,4). При имеющихся
оценках скорости осадконакопления в Охотском море для образования этой толщи
потребовалось бы от 1 до 10 млн. лет.
При
драгировании подводного вулкана Белянкина были подняты однородные оливиновые
базальты.
Подводный
вулкан Смирнова, названный в честь
известного советского геолога академика С.С. Смирнова
<#"56179.files/image008.gif">
Рис.
8 Подводный вулканический массив Эдельштейна
Подводный
вулканический массив Эдельштейна, названный в честь известного советского
геолога-геоморфолога, профессора Я.С. Эдельштейна
<#"56179.files/image009.gif">
Рис.
9. Вулканический массив Чёрных Братьев
Вулканический
массив Черных Братьев располагается на пересечении Большой Курильской Гряды и
Броутонской поперечной вулканической зоны (рис. 9). Размеры массива по основанию
- 33 км х 36 км.
Несмотря
на свои небольшие размеры, острова Черные Братья являются довольно сложными
вулканическими сооружениями. Здесь насчитывается 13 вулканических построек, три
из них - действующие.
Интересен
он мне показался тем, что перед тем как принять нынешний вид, данный массив
прошёл долгую эволюцию, в ходе которой и приобрёл нынешний вид.
Вулканический
массив Черных Братьев, располагающийся на пересечении Большой Курильской Гряды
и Броутоновской поперечной вулканической зоны, прошел длительную и сложную
историю развития. В его эволюции можно выделить пять этапов. На первом этапе,
вероятно, сформировался обширный существенно лавовый массив размером по
основанию порядка 30 км х 35 км (рис. 10, поз. I). На втором этапе в южной и
центральной частях массива сформировалась обширная, вытянутая в
субмеридиональном направлении кальдера (Внешняя кальдера Горшкова) (рис. 10,
поз. II) На третьем этапе в северной части кальдеры на месте современных
островов Черные Братья и к югу от них сформировалась новая крупная
вулканическая постройка, занимавшая всю северную и центральную часть древней
кальдеры, перекрывая ее западные, северные и северо-восточные борта (рис. 10,
поз. III). Размер ее мог составлять 15 км х 18 км. Небольшой фрагмент этой
постройки поднимается в настоящее время выше уровня моря на п-ове Лапка на
острове Чирпой.
На
четвертом этапе произошло катастрофическое извержение кислой пирокластики и в
привершинной части вулканической постройки образовалась крупная кальдера
размером 7.5 км х 11.5 км (кальдера Горшкова) (рис. 10, поз. IV). Объем этой
кальдерной впадины не менее 65 км3.
На
заключительном этапе внутри кальдеры, возобновилась вулканическая деятельность,
продолжающаяся до сих пор. Последнее кратковременное эксплозивное извержение
вулкана Сноу на острове Чирпой было отмечено в ноябре 1982 г. Вблизи краев
кальдеры на ее длинной оси сформировались вулканические постройки островов
Чирпой и Брат Чирпоев, в пределах которых выделяют 13 вулканических построек, 3
из которых - действующие. Эти вулканические постройки в настоящее время
занимают около половины площади молодой кальдеры, частично перекрывая ее борт
(рис. 10, поз.V).
Рис.
10. Эволюция вулканического массива Черных Братьев
Кальдера
(залив) Львиная Пасть
Рис.
11
Кальдера
(залив) Львиная Пасть расположена на охотоморском берегу в юго-западной части
о. Итуруп (рис.13, 14). Она имеет крутые внутренние и пологие внешние склоны.
Рис.
12. Скала Лев
Кальдера
находится в центре позднеплейстоценовой вулканической постройки с диаметром
основания 12-13 км. Сама кальдера имеет размеры 7 км х 9 км. В проливе
находится скалистый остров - Камень - Лев высотой 168 м. Глубины моря в средней
части кальдеры достигают 435 м и резко уменьшаются к берегам.
Внутренние
стенки кальдеры сложены чередующимися потоками лав и пирокластики. Внутри
лавовых пачек потоки мощностью от 3-5 до 20 м разделяются прослоями шлаков и
вулканических бомб. Состав пород - базальты, андезибазальты, андезиты и дациты.
В обрывах стенок кальдеры обнажаются многочисленные дайки мощностью от 0.5 до
5-6 м. В северо-восточной стенке кальдеры у мыса Челюсть обнажаются две
экструзии андезибазальтового состава. Подобной экструзией является и остров
Камень-Лев.
При
образовании кальдеры Львиная Пасть около 9400 лет назад отмечены крупные
выбросы пемзового материала.
3.7
Распространение подводных вулканов в Тихом океане
подводный вулканизм тихий океан курильщик
Магматические очаги, питающие вулканическое кольцо Тихого океана,
обусловлены пододвиганием океанической литосферы под окружающие континенты и ее
поглощением на глубине. История вулканического кольца прослежена с начала
мезозоя, когда оно обрамляло суперконтинент Пангея. Кольцо еще будет
сокращаться вокруг Тихого океана, но затем распадется на сегменты, удаляющиеся
один от другого. Приглядевшись к Тихоокеанскому вулканическому кольцу, мы
увидим, что на западном обрамлении океана вулканы образуют цепочки островов
(так называемые островные дуги), которые отделяют окраинные моря: Берингово,
Охотское, Японское и др. На восточном, американском обрамлении таких окраинных
морей нет и вулканы размещаются непосредственно на краю континента. В обоих
случаях со стороны океана рядом с каждой вулканической грядой прослеживается
узкий глубоководный желоб, например Марианский или Чилийско-Перуанский. Таковы
соотношения между размещением вулканов Тихоокеанского кольца и крупными формами
рельефа.
В Тихом океане находится несколько зон спрединга (разрастания)
океанической литосферы, главная из которых Восточно-Тихоокеанская. По периферии
океана происходит субдукция этой литосферы под обрамляющие континенты. Над
каждой зоной субдукции протянулась цепочка вулканов, все вместе они и образуют
Тихоокеанское кольцо.
Также хочу представить краткую базу данных "Позднекайнозойские
подводные вулканы Тихого океана" (рис.13)
Рис. 13
-
подводный вулкан
-
31 - регионы Тихого океана
При
рассмотрении данной темы меня очень сильно заинтересовала научная статья про
самый глубокий подводный вулкан извергающий расплавленную лаву на дно океана…
Вот что я нашла:
«Аппарат ROV Jason записал грандиозное явление на глубине приблизительно
1,2 км под поверхностью Тихого Океана, в районе вулканического пояса, вблизи
Фиджи, Тонга и Самоа. “Это было восхитительно. Мы никогда не видели ничего
подобного на дне океана”, - сказал Боб Эмбли, морской геолог Национального
управления по исследованию океанов и атмосферы (США), описавший явление.
Учёные представили свои исследования вместе с HD видео на встрече
Американского Геофизического Союза в Сан-Франциско. Видео было снято в мае
2009, и, по словам исследователей, подводный вулкан, вероятно, продолжает
извергаться, а вулканическая активность началась в конце 2008.
На
самом деле было два района извержения, но на видео показан самый драматический.
На видео
<#"56179.files/image015.gif">
Рис.
14. Чёрные курильщики
Попробуем
ответить на вопрос, собственно что представляют из себя чёрные курильщики…
Это
глубоководные гидротермальные источники, приуроченные, как правило, к рифтовым
зонам срединно - океанических хребтов. Над жерлами, из которых выделяются струи
горячей воды, насыщенной растворенными газами (водородом, углекислым газом),
поднимаются облака из тонкодисперсных сульфидов, сульфатов и окислов металлов, имеющие
обычно черный цвет. При ином составе выделяемых соединений цвет подводных
облаков может быть белым ("белые курильщики"). Отложения сульфидов и
других соединений достигают мощности в десятки метров и являются примером
современного вулканогенно-осадочного рудообразования. Благодаря высокой
концентрации сероводорода вокруг гидротерм, бурно развиваются бактерии,
служащие пищей для более высокоорганизованных организмов, в том числе весьма
своеобразных, ранее неизвестных науке. (рис.15,16)
Рис.
15 и 16. Схемы чёрных кульщиков
Для
современной науки чёрные курильщики представляют большой интерес в связи с тем,
что в них происходит активное рудообразование, что является полезным
ископаемым.
А вот, что нового известно о них из статьи журнала «Наука и техника»
(25.07.2008): Международная экспедиция обнаружила самую северную из когда-либо
найденных группу черных курильщиков - гидротермальных источников, находящихся
вблизи рифтовых зон срединно-океанических хребтов. О находке сообщается в
пресс-релизе Вашингтонского университета.
Ученые, ведущие глубоководные исследования далеко за полярным кругом,
обнаружили область с пятью черными курильщиками - одним очень мощным и четырьмя
поменьше. Она находится на 73 градуса севернее Центрально-атлантического
горного хребта, между Гренландией и Норвегией. Это гидротермальное поле
расположено более чем на 220 километров ближе к северному полюсу, чем все ранее
найденные курильщики.
Обнаруженные источники выбрасывают высокоминерализированную воду
температурой около 300 градусов по Цельсию. Она содержит соли сероводородной
кислоты - сульфиды. Смешение горячей воды источника с окружающей ее ледяной
водой приводит к быстрому затвердению сульфидов и их последующему осаждению.
Ученые считают, что накопленные вокруг источника массивные залежи сульфидов -
одни из самых крупных в ложе мирового океана. Судя по их количеству, курильщики
активны здесь уже много тысяч лет.
3.9 Белые курильщики
А теперь чуть-чуть поподробней о братьях чёрных курильщика, то есть о
белых курильщиках…
Во время осмотра горного массива посреди Атлантического океана - работы
велись на знаменитом американском батискафе „Элвин“, что обследовал затонувший
„Титаник“, - были обнаружены громадные, ослепительно белые башни. Их высота
достигала шестидесяти метров. Они были похожи на сталагмиты. Рядом с этими
башнями, занимавшими площадку размером с футбольное поле, виднелись три с
лишним десятка выступов и зубцов метровой высоты, а также многочисленные
расщелины, заполненные белой породой. Эта картина напоминала огромный
затонувший город; географы так и назвали его Lost City. Это были
гидротермальные источники неизвестного прежде типа; они ничуть не походили на
„чёрных курильщиков“.
Последние располагаются обычно на стыке двух тектонических плит.
„Затерянный город“ был удалён от края плиты. Он высился не на свежем
вулканическом базальте, а на перидотите - породе, давно излившейся из мантии
Земли; возраст её превышал миллион лет. Подобно деревьям, „белые курильщики“
росли одновременно ввысь и вширь. Растворённая лава изливалась не только из их
жерла, но также из расселин и трещин, лежавших у их подножия. Резко разнился
химический состав тех и других подводных „труб“: стенки „чёрных курильщиков“
были сложены из сульфидов и соединений железа; белые башни - из карбонатных
пород, причём башни, сохранившие свою активность, были совершенно белыми, а
потухшие постепенно окрашивались в серый цвет.
Различия в химическом составе указывают на разное происхождение этих
источников. Чёрные, курящиеся конусы разогреваются вулканическим теплом, тогда
как энергия только что открытых источников вырабатывается за счёт химической
реакции, протекающей между морской водой и оливином - минералом, из которого в
основном состоит перидотит. Во время этой реакции оливин превращается в другой
минерал - серпентин; при этом выделяются метан, водород и избыточное тепло.
Изливающаяся вода разогрета всего до 50 - 80 градусов. Поэтому в осадок
выпадают такие минералы, как кальцит, арагонит и брукит, а вот серы и железа
почти нет. Над „белыми башнями“ не витает никакого облака дыма. Эти источники
можно распознать лишь по световым бликам, мерцающим там, где из расселины бьёт
струя воды.
4. Современные методы и средства исследований
.1 Геоморфологический метод
Одним из методов является геоморфологический метод (от гео… греч. Morphe - форма и …логия), геоморфология,
наука о рельефе земной поверхности. Предмет и методы геоморфологии:
геоморфология изучает рельеф суши, дна океанов и морей со стороны его внешнего
облика, происхождения, возраста, истории развития и т.д., что довольно часто
применяется учёными в ходе исследований.
4.2 Сейсмологический метод
Так же сейсмологический метод изучения, помогает нам восстановить
картину. Сейсмология - наука занимающаяся изучением землетрясений и развитием
земной коры. Сейсмические волны, возникающие при землетрясениях, используются и
для изучения внутреннего строения Земли, достижения в этой области послужили
основой для развития методов сейсмической разведки. Наблюдения за землетрясениями
ведутся с древнейших времен. Детальные исторические описания, надежно
свидетельствующие о землетрясениях с середины 1 тыс. до н.э., даны японскими
учеными. Большое внимание сейсмичности уделяли и античные ученые и другие. В
сейсмологии различают два вида волн: продольные и поперечные.
Сейсмографы. Для обнаружения и регистрации всех типов сейсмических волн
используются специальные приборы - сейсмографы. В наше время это сложные
электронные устройства.
Выделяются три основных типа границ плит: дивергентные - на них
плиты раздвигаются, там образуется новая океаническая кора; трансформные - по
этим границам плиты скользят друг относительно друга в противоположных
направлениях, конвергентные - у этих границ плиты сходятся, причем одна из них
подвигается под другую и погружаются в мантию.
Драгирование
называется добывание с морского дна животных и растений с помощью особых
приборов, называемых драгами и тралами, оно проводилось с помощью различных
цилиндрических драг.
Всё
это необходимо для исследования подводных вулканов. То есть вообще учёными для
изучения подводных вулканов применяются геофизические методы.
5.
Связи с другими научными дисциплинами
Данная
тема неразрывна связана с такими дисциплинами, как математика, физика, химия,
география и др. Об это немного подробней.
1.
С математикой подводный вулканизм
связан тем образом, что все расчёты, естественно производятся благодаря
математическим выражениям на этом не будем останавливаться подробно.
2.
С физикой…Вот здесь вклад настолько
велик и настолько обширно используется, что я навряд ли смогу и половину
перечислить. Для исследований применяются различные физические законы, например
при расчётах магнитного поля вулкана. Например, скорость распространения волны
в среде, это нам необходимо при исследование морского дна или если, например,
мы хотим выяснить на какой глубине находится вулкан, типы сейсмических волн,
образующихся при землетрясениях, методы их регистрации
3.
Геофизика, наверно если бы ни эта
наука, то и речи бы не могло идти об изучении подводного вулканизма, ведь все
исследования основаны в основном на геофизических методах. Например, на её
основании выявлены закономерности пространственно-структурной локализации. С
помощью геофизически можно просвечивать недра упругими волнами и получать
объемное изображение подобно тому, как это делают в медицине рентгеновскими
лучами. Так же как и в медицине, геофизики называют это томографией. Наконец,
выявляется распределение масс (по аномалиям силы тяжести) и определяются
магнитные свойства тех или иных объемов глубинного вещества.
4. Тесная связь с такой дисциплиной, как петрография
- это наука, описывающая горные породы и составляющие их минералы. Основной
метод исследования - оптическая микроскопия. Дальше это медленно перетекает в
связь с кристаллографией и минералогией. Как мы уже знаем без закон симметрии
мы вообще в геологии никуда, а минералогия, здесь главным образом используются
минералы их свойства, как физические так и химические, способы образования.
5.
Вулканоло́гия (лат.
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>
Vulcanus - бог огня у древних римлян и Logos - слово, учение) -
наука, изучающая процессы и причины образования вулканов, их развитие, строение
и состав продуктов извержения, изменение характера их деятельности, а также
закономерности размещения вулканов на поверхности Земли. В принципе это то с
чего и стоило начать разговор.
6.
Текто́ника (от
греч.
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>
τεκτονικός, «строительный») - раздел геологии <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F>,
предметом изучения которого является структура (строение) твёрдой оболочки
Земли - земной коры
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B0>
или (по мнению ряда авторов) её тектоносферы
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0>
(литосфера
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%D1%82%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0>
+ астеносфера
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0>),
а также история движений, изменяющих эту структуру.
7.
Океаноло́гия (от океан
и др.-греч. <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>
λόγος - суждение,
слово.) или океаногра́фия (от океан
и др.-греч.
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B5%D0%B3%D1%80%D0%B5%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>
γραφειν -
пишу, описываю) изучает крупномасштабное взаимодействие океана
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D0%BE%D0%BA%D0%B5%D0%B0%D0%BD>
и атмосферы <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%82%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%84%D0%B5%D1%80%D0%B0_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B8>
и его длиннопериодную изменчивость, химический обмен
<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BE%D0%B1%D0%BC%D0%B5%D0%BD&action=edit&redlink=1>
океана с материками
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BA>,
атмосферой и дном <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BD%D0%BE>,
биоту и её экологические взаимодействия, устанавливает местные или локальные
процессы, происходящие за счет обмена энергией и веществом между различными
районами океана. Океанология представляет собой, по существу совокупность
дисциплин, изучающих физические, химические и биологические процессы, протекающие
в океане в целом, в его отдельных регионах (региональная океанология), в
окраинных и внутренних морях.
8.
Геохимия - наука о химическом составе
Земли <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D1%8F> и
планет <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B0>
(космохимия
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D1%85%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%8F>),
законах распределения элементов
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A5%D0%B8%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8D%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B5%D0%BD%D1%82>
и изотопов
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BF>,
процессах формирования горных пород
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%BE%D1%80%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0>,
почв <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%87%D0%B2%D0%B0> и
природных вод.
6.
Исследования, проводимые в институтах геологического профиля Новосибирского
центра СО РАН, и лекционные курсы на ГГФ НГУ по данной теме
Напрямую институты СО РАН не занимаются данной темой.
Даная тема была включена в лекционные курсы на ГГФ НГУ «Общая геология» и
«тектоника».
Заключение
Результаты:
. Наибольший интерес для исследований сейчас представляют чёрные
курильщики, так как являются источником полезных ископаемых, за счёт процессов
рудообразования.
. Данная тема связана с множеством наук и их разделами и подразделами.
. В изучении данной темы преобладающими являются геофизические методы.
. Данной темой занимаются сравнительно недавно, раньше наибольший интерес
приставляли наземные вулканы, именно поэтому они настолько глубоко изучены в
сравнении.
. Новыми терминами для меня стали стратиграфия, сейсмической
профилирование.
В ходе работы я:
. Ознакомилась с подводным вулканизмом, как с геологическим процессом,
рассмотрела этот процесс с геологической и частично физико-химической точки
зрения.
. Ознакомилась с местами распространения подводного вулканизма.
. Ознакомилась с литературой по данной теме, с большим количеством статей
посвященной данной теме и работами различных исследователей.
. Определила какое влияние оказывает подводный вулканизм на нашу землю и
какую роль играет в нашей жизни.
В ходе данной работы, если честно, я узнала очень много нового… Например,
Я не имела понятия, что такое чёрные курильщики, белые курильщики, мало знала о
том, где в основном сосредоточены подводные вулканы, то есть места их
распространения. Мало знала о науках, которые занимаются данной проблемой.
Список используемой литературы
1. Авдейко
Г.П. Подводный вулканизм и зональность Курильской Островной Дуги, М: Наука,
1992
2. Ильин.
А.В. Геоморфология дна Атлантического океана. М: Наука, 1976.
. Конюхов
А.И. Геология океана: загадки, гипотезы, открытия.
. Хаин
В.Е, Ломизе М. Г. Геотектоника с основами геодинамики.
. http://geo.web.ru
. http://nayki.ru
Приложение
Словарь основных терминов
Вулканизм (геол.), совокупность явлений, связанных с перемещением
магмы в земной коре и на её поверхности. Типичным выражением вулканизма на
земной поверхности являются вулканы. Вулканизм на глубине
проявляются в образовании крупных внедрений магмы в земную кору в виде т. Н.
интрузий и в резком изменении окружающих пород под влиянием высокой температуры
и химического воздействия расплавленной магмы.
Сейсморазведка 2D -
изучение строение пласта с помощью системы датчиков и взрывных устройств,
направленное на получение двумерной модели залежи. При сейсморазведка 2D датчики располагаются по отдельным
линиям (разрезам), и исследования проводятся на глубине и вдоль разреза.
Гидротермальные
процессы - эндогенные
<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%AD%D0%BD%D0%B4%D0%BE%D0%B3%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81&action=edit&redlink=1>
геологические процессы <http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%86%D0%B5%D1%81%D1%81&action=edit&redlink=1>
образования и преобразования минералов <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0%D0%BB>
и руд <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%B0>,
происходящие в земной коре
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%B0>
на средних и малых глубинах с участием горячих <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%8B%D1%81%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0>
водных <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%BE%D0%B4%D0%B0> растворов
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B2%D0%BE%D1%80>
при высоких
<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%92%D1%8B%D1%81%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%B4%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5&action=edit&redlink=1>
давлениях <http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5>.
В результате гидротермальных процессов происходит формирование гидротермальных
жил
<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%93%D0%B8%D0%B4%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%B6%D0%B8%D0%BB%D0%B0&action=edit&redlink=1>
и рудных месторождений
<http://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%A0%D1%83%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BC%D0%B5%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%B4%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5&action=edit&redlink=1>.
Островные
дуги - цепочки вулканических островов над зоной субдукции
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%BE%D0%BD%D0%B0_%D1%81%D1%83%D0%B1%D0%B4%D1%83%D0%BA%D1%86%D0%B8%D0%B8>,
возникающие там, где одна океаническая плита погружается под другую.
Экструзия
- от латинского extrudo - выталкивать, выгонять, прогонять. Общее
название процессов, как в природе, так и в технике, происходящих с веществом,
материалом под воздействием сил выталкивания из области высокого давления в
область низкого.
Магнитные
аномалии - области на поверхности
Земли, в которых значение и направление вектора магнитного поля Земли
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BF%D0%BE%D0%BB%D0%B5_%D0%97%D0%B5%D0%BC%D0%BB%D0%B8>
существенно отличается от нормальных значений геомагнитного поля.
Локальные
аномалии - сотни м²
- сотни км², связаны со строением верхних частей коры (в частности,
залежами железосодержащих пород) или особенностями намагниченности
поверхностных пород (локальные аномалии астроблем
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%B5%D0%BC%D0%B0>,
намагниченность вследствие удара молнии).
Изометричные
аномалии - характеризуются концентрическим характером
Стратовулкан
- (от лат. stratum - слой) - тип вулкана, конус которого сложен чередующимися
потоками затвердевшей лавы
<http://wiki.web.ru/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%B2%D0%B0> и ее обломками (глыбы,
бомбы
<http://wiki.web.ru/index.php?title=%D0%92%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B1%D0%BE%D0%BC%D0%B1%D0%B0&action=edit&redlink=1>,
лапилли
<http://wiki.web.ru/wiki/%D0%9B%D0%B0%D0%BF%D0%B8%D0%BB%D0%BB%D0%B8>),
сцементированными и превратившимися в туф
<http://wiki.web.ru/wiki/%D0%92%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%82%D1%83%D1%84>.
Латеральные
извержение - [lateralis - боковой], Mercalli, 1907,- происходящее на внешнем
склоне центр, вулкана в удалении от главного кратера. Выводной канал такого
вулкана связан с главным жерлом и поэтому И. п. л. во времени обычно сопряжено
с извержением из главного кратера.
Кальде́ра (исп.
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D1%81%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA>
caldera - котёл) - циркообразная впадина с крутыми стенками и
более или менее ровным дном, образовавшаяся вследствие провала вершины вулкана
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD_(%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F)>
и в некоторых случаях прилегающей к нему местности. От кратера
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%83%D0%BB%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B5%D1%80>
кальдера отличается происхождением и большими размерами (в поперечнике до 10-15
км и больше). Часто к кальдерам приурочены фумаролы
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D1%83%D0%BC%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%BB%D0%B0>
и грифоны
<http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D0%B8%D1%84%D0%BE%D0%BD_(%D0%B3%D0%B5%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9)>.