Вулканы • большая российская энциклопедия

Меры предотвращения и предупреждения оползней

Инженерные меры:
- Создание систем дренажа для удаления излишков воды и предотвращения ее скопления в почве. Это может быть в виде дренажных труб, водоотводных каналов и колодцев.
- Укрепление склонов и устранение вероятных источников оползней. Для этого применяются такие меры, как плотное насыпание грунта, устройство геосеток и плетеных корзин для удержания грунта.
- Строительство специальных опорных сооружений, таких как стены или ограждения, которые предотвратят сход грунта.
Гидротехнические меры:
- Регулярное очищение русел рек и озер от осадков и растительности, чтобы избежать забивания и скопления воды.
- Контроль уровня воды в резервуарах, чтобы предотвратить их переполнение и возможное смывание грунта.
- Консервация сельскохозяйственных участков и лесных массивов, чтобы предотвратить лесовозобновление и вымывание грунта.
Геологические меры:
- Систематический мониторинг состояния почвы и склонов. Это позволит своевременно выявлять знаки предупреждения и предотвращать возможные оползни.
- Проведение геологических исследований перед началом строительства, чтобы оценить стабильность грунта и определить возможные риски.
- Образование специальных комиссий по учету геологических опасностей и разработке планов мероприятий по их предупреждению.

Применение указанных мер поможет минимизировать вероятность возникновения оползней и уменьшить их возможные последствия

Однако важно помнить, что каждый конкретный случай требует индивидуального подхода и анализа специалистов

Виды вулканов

Вулканы подразделяются на три больших подвида:

активные;
спящие;
потухшие.

Активные вулканы – это те, что извергаются с определенной периодичностью, высвобождая лаву и пепел. Почти всегда это происходит в одно и то же время, поэтому вулканы часто поддаются прогнозированию. Пример: Ключевская Сопка.

Спящие вулканы – это те, что по какой-то причине не извергались много лет, но при этом могут начать извержение в любой момент. Пример: Медвежий.

Потухшие вулканы представляют собой горы без канала лавы, так как последний из-за разных причин был утрачен. Пример: Эльбрус.

Статус вулкана определяется временем, которое он не извергается. Активные переходят в спящие, а те в потухшие.

Также вулканы делятся на наземные, подводные и грязевые:

Наземные – это классические лавовые вулканы.

О водных вулканах будет описано ниже.

Особенная структура – это грязевые вулканы, канал которых сформирован не лавой, а грязью.

Наземные же подразделяются на следующие типы вулканов:

Щитовой вулкан

Такие вулканы не имеют четкой структуры в виде возвышения. Щитовые структуры представляют собой трещину в земной коре из который сочится магма. Такие вулканы способны создавать целые лавовые озера, и особенно они распространены на Гавайях.

Подобные образования не отличаются большой силой извержения, поэтому не несут сильной опасности, однако – в некоторых регионах они встречаются настолько часто, что было случаи образования таких щитовых вулканов прямо на задних дворах людей.

Вулканы из пеплового конуса

В момент любого извержения из вулкана выделяется огромное количество шлаков, которые представляют собой земную породу, вытесненную магмой. Часть из них сгорают и оседают в месте извержения, создавая “конус”, которые за многие годы сильно увеличивается и становится основой вулканов из пеплового конуса.

Стратовулканы

Так е вулканы – это классический пример, о котором подумают все, если задать вопрос “какие бывают вулканы”. Это структура с четко выраженным конусом из твердых пород: шлаки и застывшая лава. В зависимости от коренной породы, в момент извержения кроме магмы будут выделяются и другие соединения. Так, например, при извержении Везувия на головы жителей Помпеи падал раскаленный пепел из пемзы.

Именно стратовулканы составляют подавляющее большинство всех активных наземных вулканов в плане разрушений. При этом, большую опасность представляет не сам поток лавы, а пепел. Так, около 10 лет назад извержение итальянского вулкана Этна привело к полному закрытию авиасообщения между европейскими странами на неделю, а последствия самого процесса обошлись странам в миллиарды долларов.

Купола лавы

Такие вулканы не имеют крутых склонов, так как их купол образован застывшей лавой, которая является довольно жидкой структурой и способна достигать скорости до 30 км в час.

По своему строению они очень схожи с щитовыми вулканами.

Подводные и подледниковые вулканы

Подводные от обычных отличаются, как уже понятно, расположением. Эти структуры очень важны, так как именно подводные вулканы стали причиной формирования части островов.

Кроме таких подводных существуют и так называемые “курильщики”, которые вместо лавы выделяют поток горячей воды и сероводорода.

Районы вулканической активности

Большинство вулканов располагается близко к границам литосферных плит
либо вдоль дивергентных (Исландия, Африканская рифтовая система ит.д.)
или конвергентных (например, островные дуги и континентальные вулканические дуги Тихоокеанского региона) окраин.

Географическое расположение таких окраин указывает на то, что активные вулканы распределены неравномерно,
с преимущественной концентрацией в низких широтах (от 20° с.ш. до 10° ю.ш. –
это острова Вест-Индии, Центральная Америка, север Южной Америки, Восточная Африка),
а также в средних и высоких северных широтах (30–70° с.ш.: Япония, Камчатка, Курильские и Алеутские острова, Исландия)).

Поэтому, основные районы вулканической активности —
Южная Америка, Центральная Америка, северо-западная часть США, Аляска,
Алеутские острова, Камчатка, Курильские острова, Японские острова,
Меланезия, Ява;

Гавайские острова;

Исландия, Атлантический океан.

Существуют как единичные (как правило, спящие или эпизодически активные) вулканы, так и целые вулканические зоны.
Одни из них компактные, другие — протяжённые (в первую очередь — островные дуги по краям сужающихся океанов,
и в зонах надвигающихся плит — как современной, так и более древних геологических и тектонических эпох).

Самые активные вулканы в мире:

Эрта Але, Эфиопия.
Мерапи, Индонезия.
Ясур, Вануату.
Вулкан де Колима, Мексика.
Эребус В Антарктиде.
Кливленд, Аляска.
Kilauea, Hawaii.
Сакурадзима, Япония.
Стромболи, Италия.
Пакайя, Гватемала.

Единичные вулканы

Встречаются как в океанических, так и континентальных «горячих точках», обусловленных восходящим движением мантии и мантийных плюмов.

Протяжённые вулканические области

К протяжённым зонам вулканической активности относится всё «огненное кольцо» вокруг Тихого океана
и области надвигающихся на Евразию с юга континентальных массивов Африки, Индостана и Австралии:

1.
На севере Тихого океана:
Алеутский архипелаг, насчитывающий 25 действующих вулканов, в том числе
вулкан Шишалдина (2861 м),
вулкан Всевидова (2149 м),
Танага (1806 м),
Большой Ситкин (1740 м),
Гарелой (1573 м),
Канага (1307 м),
вулкан Сегула (1153 м);
Аляска с вулканом Катмай.
2.
На западе Тихого океана — вулканы
полуострова Камчатка (Авачинская, Ичинская, Корякская, Кроноцкая сопки, вулканы Шивелуч),
Курильских островов (Алаид, Тятя),
Японского архипелага (Фудзияма)…
3.
На восточном побережье Тихого океана — в горных цепях североамериканских Кордильер,
центральноамериканского Мексиканского нагорья
и южноамериканских Анд (Северо-Западных, Центральных, Чилийских, Экваториальных и Южных)
4.

Меры безопасности

Активность вулкана невозможно предотвратить, единственный способ спастись – эвакуация населения из опасной зоны

Поэтому важной мерой безопасности является прогнозирование извержений

Для этого больше 100 лет назад был разработан прибор – сейсмометр. Он работает по принципу маятника.

В активных вулканах происходят сотни небольших землетрясений. Часть конструкции прибора уходит на несколько метров Землю. Волна от землетрясений толкает бетонный постамент, на котором расположен прибор. Колебания коры передаются на барабан с бумагой, и тот начинает раскачиваться. Также имеется неподвижная стрелка, уравновешенная грузами. Во время раскачивания барабана она прорисовывает на нем волну. В 1915 году, когда началось использование сейсмометра, струйных принтеров еще не было, и ученые вручную коптили кальку, чтобы стрелка могла начертить на ней след.

Анализируя полученные данные, сейсмологи выделили особо значимые сигналы. Например, сигнал А-типа Он имеет четкое начало и резкое окончание. Это признак того, что магма раскалывает камни вулкана, продвигаясь к поверхности, чем она ближе к кратеру, тем чаще будут такие сигналы.

Позже выделили сигналы B-типа. Они длиннопериодные, не имеют ярко выраженного начала, и характеризуются медленным, последовательным угасанием. Сигналы этого типа – самые точные предвестники извержений. Они показывают рост давления в жерле вулкана, которое создается вулканическими газами и магмой.

Что такое обвалы?

Обвалы – это явление, когда земля или скала обрушиваются вниз под действием сил гравитации. Они могут происходить на горных склонах, на дорогах или зданиях. При этом, земля может деформироваться, а на поверхности появляются трещины.

Обвал возникает, когда грунт или скала потеряли свою прочность или когда на склон воздействуют дополнительные нагрузки, такие как вода или землетрясение. В результате, материал сдвигается и начинает двигаться вниз, и, в зависимости от его характеристик, может образоваться огромный кратер или небольшой предел.

Обвалы могут быть опасными для людей и зданий в районах, склонности к обвалам. Поэтому, строительство и проживание в таких местах следует подвергать тщательному анализу и оценке землетрясений и иных возможных нагрузок.

Виды извержений

Существуют различные виды извержений вулканов. Зависит это от многих факторов, но, в целом, эти виды не привязаны к чему-либо конкретному. То есть, один вулкан может обладать различными типами извержения. А может обладать и одним единственным, на протяжении большого периода времени. Виды вулканических извержений, как правило, называют в честь знаменитых вулканов, на которых данный вид наблюдался.

Плинианский тип.Опасен своей непредсказуемостью. При извержениях данного типа, возникают непредсказуемые мощные взрывы, во время которых, помимо лавы, выделяется огромное количество пепла.
Пелейский тип.Огромные потоки вязкой лавы, вытекая из жерла, задерживаются на его краях (из-за вязкости), в результате чего нарастают и образуют лавовые купола. После чего потоки лавы устремляются вниз.
Треск грома.Жидкая магма поднимается по трещинам к кратеру, после чего вырывается наружу с большим количеством взрывов.
Газовый или фреатический тип.Во время извержений данного вида лава не вытекает из жерла. Оттуда лишь вырываются облака газов, и выбрасываются обломки твёрдых пород.
Гидроэксплозивные извержения.Возникают на мелководьях морей и океанов. Сопровождаются появлением огромных клубов пара, образующихся из-за вскипания воды.
Исландский тип. Характеризуется наличием очень жидкой лавы, которая вытекает не только через жерло, но и через малейшие трещины.
Извержение пепловых потоков.Наблюдались лишь в древности. Представляют собой окружённые газовой оболочкой потоки минералов, вулканического стекла, магмы и пепла, несущиеся на огромной скорости.
Стромболианский тип.Вязкие потоки лавы и раскалённого шлака выбрасываются из жерла разными по мощности взрывами.
Подлёдный тип.Как понятно из названия, происходит главное действо подо льдом. Опасны они возможными наводнениями из-за таяния.

Типы вулканов

Характеризуется значительным провалом у вершины вулкана. Которое образовано обрушением верхней части магматического очага. Обычно круглая или в форме подковы, если смотреть сверху.Шлаковый конус

Шлаковый конус образуется в результате накопления частиц магмы (шлак), которые выпадают вокруг жерла или кратера вулкана после извержения во время умеренной взрывной деятельности.Сложный вулкан

Вулканическая структура, имеющая два или более жерла, лавовых купола или стратовулкана, часто формируется в разное время.Жерловая трещина

Вулканическая структура, состоит из накопленного вулканического материала по бокам эруптивных трещин, как правило, возникают в местах разломов земной коры.Кальдера

Вулканическая структура, состоит из накопленного вулканического материала по бокам эруптивных трещин, как правило, возникают в местах разломов земной коры.Лавовый купол

Образуется путем накопление лавы в виде купола с крутыми склонами над эруптивным отверстием.Щитовой вулкан

Большая вулканическая структура с длинными пологими склонами образована большей частью из лавовых потоков.Сомма

Тип вулкана, состоящий из двух вулканических конусов, один из которых сформировалась внутри другого.Стратовулкан

Вулкан состоит из различных слоев или слоев, материалом которых является лава и пирокластические потоки.Туфовый конус

Конус с довольно крутыми склонами состоит из мелкозернистых вулканических осколков образовавшихся во время взрыва вулкана в результате взаимодействия магмы и воды.

Образуется путем накопление лавы в виде купола с крутыми склонами над эруптивным отверстием.Щитовой вулкан

Большая вулканическая структура с длинными пологими склонами образована большей частью из лавовых потоков.

Последствия оползней для населения и инфраструктуры

1. Потери жизней и травмы

Оползни часто приводят к гибели людей и наносят травмы. Во время обрушения грунтов население может быть заблокировано или попасть под обломки и камни, что вызывает серьезные травмы и потерю жизней. Также после оползней часто происходят поисковые операции, которые требуют больших усилий и ресурсов.

2. Уничтожение жилищ и инфраструктуры

Оползни способны нанести значительный ущерб жилищам и инфраструктуре. При существенных оползнях грунт способен полностью или частично разрушить здания и сооружения, что может привести к утрате жилья или его значительному повреждению. Также инфраструктура может быть недоступна для использования, что вызывает серьезные неудобства для населения.

3. Потеря имущества и материальных ценностей

Оползни могут также вызвать значительные потери в имуществе и материальных ценностях. При разрушении жилищ и инфраструктуры люди могут потерять свое имущество, включая домашнюю технику, мебель и личные вещи. Кроме того, оползни могут разрушить дороги, мосты и другую инфраструктуру, что приводит к значительным материальным потерям.

4. Разрушение сельскохозяйственных угодий

Оползни оказывают влияние не только на городские районы, но и на сельскую местность. Разрушение грунта может уничтожить сельскохозяйственные угодья, повредить посевы и стада животных, что негативно сказывается на сельском хозяйстве региона и может привести к продовольственным проблемам.

5. Долгосрочные экологические последствия

Оползни могут также вызывать долгосрочные экологические последствия. При оползнях происходит перемещение больших объемов грунта, что может привести к загрязнению рек и водных источников, а также к изменению ландшафта и экосистемы. Неконтролируемое распространение оползней может привести к серьезным проблемам среды обитания и биологического разнообразия.

Оползни являются непредсказуемыми явлениями, но понимание их последствий позволяет принять меры предосторожности и уменьшить риски для населения и инфраструктуры

Образование вулкана

Значительная часть вулканов образовалась в прошлом, много столетий назад. Образование новых вулканов происходит редко.

Под литосферой мантия находится в особом вязком состоянии. Перейти в жидкое состояние ей не позволяет высокое давление. Если в земной коре образуется трещина, достигающая мантии, давление резко падает. Под действием этого вещество мантии переходит в жидкое состояние, устремляется по трещине наружу.

На земной поверхности температура низкая. Достигнув её, магма растекается и постепенно охлаждается. При этом она застывает, образуя на земной поверхности характерный купол. Если активность образованного вулкана велика, тогда за один период извержения он может вырасти в высоту несколько сотен метров.

Рис. 1. Образование вулкана.

Кроме основного могут образоваться боковые кратеры, по которым тоже будет изливаться магма. Такие вулканы, согласно классификации, относятся к центральному типу. Они имеют центральный проводящий канал.

Выделяют линейный или трещинный тип вулканов. Они приурочены к разломам земной коры. У них протяжённый канал или продольная трещина. По этой глубокой продольной трещине изливается жидкая магма. Когда она застывает, образуются лавовые покровы, конусы. Могут образоваться линейные валы и целые их массивы.

Основные признаки оползня и обвала

Оползень — это медленное движение массы грунта и скал вниз по склону под воздействием силы тяжести. Обвал же происходит внезапно и сопровождается значительным перемещением материала.
Оползень обычно происходит на склонах с большим уклоном из-за слишком влажного грунта, вызванного дождями или таянием снега. Обвал же происходит на склонах с накопившимся избытком материала, который не может долее удерживаться на месте.
При оползне масса скатывается по склону с постепенным разрушением грунта, в то время как при обвале материал обрушивается вертикально с поверхности.
В обоих случаях могут наблюдаться трещины и разломы, однако при оползне они чаще прослеживаются на поверхности, а при обвале могут формироваться на поверхности и внутри горы.
При оползне существует возможность предупредить возникновение опасности, так как оно происходит постепенно и даёт время для эвакуации. В то время как обвал является непредсказуемым и может быть опасным для жизни и здоровья.

Различия между оползнем и обвалом помогают понять механизмы этих явлений и способствуют разработке мер по предотвращению и минимизации возможных последствий.

Профилактика обвалов оползней

Обвалы и оползни являются серьезной угрозой для людей и имущества. Для предотвращения возникновения этих опасных явлений необходимо принимать соответствующие меры. Рассмотрим основные способы профилактики обвалов и оползней.

Инженерные меры:

Укрепление склонов – для устранения возможной опасности стоит укрепить склоны грунтовыми и каменными конструкциями.
Разработка дренажной системы – хорошая система дренажа поможет предотвратить накопление воды в грунте, что может вызвать обвалы и оползни.
Создание устойчивых грунтовых покрытий – укладывайте устойчивые грунтовые покрытия на склонах, чтобы снизить скорость эрозии.

Растительная профилактика:

Посадка деревьев и кустарников – растения способны крепко держаться корнями в грунте и удерживать его от обвала или оползня.
Создание устойчивых почвенных покрытий – посев густых травянистых пород, например, газонов, позволит удерживать грунт и предотвращать образование оползней.
Поддержание зеленых насаждений на склонах – постоянный уход за растениями поможет поддерживать их устойчивость и способность удерживать грунт.

Прочие меры:

Соблюдение строительных норм и требований – при строительстве на склонах следует учитывать все инженерные рекомендации и нормы безопасности.
Избегать влияния человека на склоны – нарушение геологической структуры склона может привести к обвалам и оползням.
Своевременный ремонт и укрепление гидротехнических сооружений – предотвращайте утечку воды и повреждение плотин, стен и других гидротехнических конструкций.
Проведение мониторинга и геологических исследований – регулярное изучение состояния склонов и проведение геологических исследований позволяет выявлять возможные угрозы и предпринимать соответствующие меры.

Соблюдение этих мер поможет снизить риск возникновения обвалов и оползней. Создание устойчивых грунтовых покрытий, разработка дренажной системы и регулярный уход за зелеными насаждениями на склонах являются важными шагами для обеспечения безопасности и сохранения окружающей среды.

Определение терминов

Оползни

Оползни — это рельефные деформации земной поверхности, вызванные смещением почвенного слоя под воздействием сил тяжести и давления воды.

Они образуются на склонах гор и холмов, их источниками могут быть землетрясения, наводнения и сильные дожди. Оползни могут перемещаться со скоростью нескольких метров в год или оставаться на месте несколько десятилетий, но их действие на поверхность земли в любом случае является разрушительным.

Обвалы

Обвалы — это рельефные формы, возникающие при обрушении земной поверхности и склонов, вызванных естественными катастрофическими процессами и человеческой деятельностью.

Они могут быть вызваны землетрясениями, смерчами, сильными дождями, подтоплениями, добычей полезных ископаемых, строительством и другими факторами. Обвалы могут иметь различный размер и глубину и могут способствовать образованию блуждающих песчаных дюн, ползучих склонов и других форм рельефа.

Человеческое влияние на возникновение оползней

Сегодня многие землепользователи вмешиваются в естественные процессы земли, что может привести к негативным последствиям. Неправильное строительство, слишком интенсивное использование земель, вырубка лесов – все это может спровоцировать оползни. Разрушение природного покрова и нарушение естественного гидрологического баланса являются ключевыми факторами, приводящими к возникновению оползней.

Одной из причин возникновения оползней вызванных человеческим влиянием является изменение ландшафта. В случае вмешательства человека, происходит нарушение природных процессов, что может привести к ослаблению устойчивости грунта и возникновению оползней.

Еще одной причиной возникновения оползней, связанной с человеческим воздействием, является неправильное использование земель. Нерациональное использование землепользования может привести к деградации почв, изменению гидрологического режима и истощению ландшафта. В результате, устойчивость грунта снижается, что ведет к возникновению оползней.

Важно понимать, что человеческое влияние на возникновение оползней может быть заметно не только на местном уровне, но и в глобальном масштабе. Глобальное изменение климата, вызванное антропогенной активностью, оказывает влияние на осадочные процессы и может спровоцировать рост оползней

Принятие мер для снижения человеческого воздействия на землю является важным шагом в предотвращении возникновения оползней. Это может включать правильное планирование строительства, контроль использования земель, охрану лесного фонда и прочие меры, направленные на сохранение природной среды и уменьшение вероятности возникновения оползней.