(по имени бога огня Вулкана ), геологические образования, возникающие над каналами и трещинами в земной коре, по которым извергаются на земную поверхность из глубинных магматических источников лавы, горячие газы и обломки горных пород. Обычно В. представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержений ( рис. ).
В. разделяются на действующие, уснувшие и потухшие. К первым относятся: В., извергающиеся в настоящее время постоянно или периодически; В., об извержениях которых существуют исторические данные; В., об извержениях которых нет сведений, но которые выделяют горячие газы и воды (сольфатарная стадия). К уснувшим относят В., об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшими называются сильно разрушенные и размытые В. без каких-либо проявлений вулканической активности.
В зависимости от формы подводящих каналов В. разделяют на центральные и трещинные.
Глубинные магматические очаги могут находиться в верхней мантии на глубине порядка 50-70 км (В. Ключевская Сопка на Камчатке и Килауэа на Гавайских островах) или в земной коре на глубине 5-6 км (В. Везувий, Италия) и глубже.
Вулканические явления. Извержения бывают длительными (в течение нескольких лет, десятилетий и столетий) и кратковременными (измеряемые часами). К предвестникам извержения относятся вулканические землетрясения, акустические явления, изменения магнитных свойств и состава фумарольных газов и другие явления. Извержение обычно начинается усилением выбросов газов сначала вместе с тёмными, холодными обломками лав, а затем с раскалёнными. Эти выбросы в некоторых случаях сопровождаются излиянием лавы. Высота подъёма газов, паров воды, насыщенных пеплом и обломками лав, в зависимости от силы взрывов, колеблется от 1 до 5 км (во время извержения В. Безымянного на Камчатке в 1956 она достигла 45 км ). Выброшенный материал переносится на расстояния от нескольких до десятков тыс. км . Объём выброшенного обломочного материала порой достигает нескольких км 3. При некоторых извержениях концентрация вулканического пепла в атмосфере бывает настолько большой, что возникает темнота, подобная темноте в закрытом помещении. Это имело место в 1956 в посёлке Ключи, расположенном в 40 км от В. Безымянного. Извержение представляет собой чередование слабых и сильных взрывов и излияний лав. Взрывы максимальной силы называются кульминационным пароксизмом. После них происходит уменьшение силы взрывов и постепенное прекращение извержений. Объёмы излившейся лавы - до десятков км 3.
Типы извержений. Извержения В. не всегда одинаковы. В зависимости от количественных соотношений извергаемых вулканических продуктов (газообразных, жидких и твёрдых) и вязкости лав выделены 4 главных типа извержений: эффузивный, смешанный, экструзивный и эксплозивный, или, как их чаще называют, соответственно - гавайский, стромболианский, купольный и вулканский. Гавайский тип извержения, создающий чаще всего щитовидные вулканы, отличается относительно спокойным излиянием жидкой (базальтовой) лавы, образующей в кратерах огненно-жидкие озёра и лавовые потоки. Газы, содержащиеся в небольшом количестве, образуют фонтаны, выбрасывающие комки и капли жидкой лавы, которые вытягиваются в полёте в тонкие стеклянные нити (В. Килауэа). В стромболианском типе извержений, создающем обычно стратовулканы, наряду с достаточно обильными излияниями жидких лав базальтового и андезито-базальтового состава (образуют иногда очень длинные потоки), преобладающими являются небольшие взрывы, которые выбрасывают куски шлака и разнообразные витые и веретенообразные бомбы (В. Стромболи на Липарских островах, Михара, некоторые извержения Ключевской Сопки). Для купольного типа характерно выжимание и выталкивание вязкой (андезитовой, дацитовой или риолитовой) лавы сильным напором газов из канала В. и образование куполов (В. Пюи-де-Дом и Центральный Семячик на Камчатке), криптокуполов (В. Сёва-Синдзан), конусокуполов (В. Иванова) и обелисков (В. Шивелуч на Камчатке). В вулканском типе большую роль играют газообразные вещества, производящие взрывы и выбросы огромных чёрных туч, переполненных большим количеством обломков лав. Лавы вязкие андезитового, дацитового или риолитового состава образуют небольшие потоки (В. Вулькано, Авачинская Сопка и Карымская Сопка на Камчатке). Каждый из главных типов извержений разделяется на несколько подтипов. Из них особо выделяются пелейский и катмайский, промежуточные между купольным и вулканским типами. Характерной особенностью первого является образование куполов и направленные взрывы очень горячих газовых туч, переполненных самовзрывающимися в полёте и при скатывании по склону вулканов обломками и глыбами лав (В. Монтань-Пеле на острове Мартиника). Извержения катмайского подтипа отличаются выбрасыванием очень горячего, весьма подвижного песчаного потока (В. Катмай на Аляске). Куполообразующие извержения иногда сопровождаются раскалёнными или достаточно охлажденными лавинами, а также грязевыми потоками. Ультравулканский подтип выражается в весьма сильных взрывах, выбрасывающих огромные количества обломков лав и пород стенок канала. Извержения подводных вулканов, расположенных в очень глубоких местах, обычно незаметны, так как большое давление воды препятствует взрывным извержениям. В мелких местах извержения выражаются взрывами (выбросами) огромных количеств пара и газов, переполненных мелкими обломками лавы. Взрывные извержения продолжаются до тех пор, пока извергаемый материал не образует острова, поднимающегося над уровнем моря. После чего взрывы сменяются или чередуются с излияниями лавы.
Продукты извержения В. бывают газообразными (см. Вулканические газы ), жидкими (см. Лава ) и твёрдыми (см. Вулканические горные породы ). В зависимости от характера извержений и состава магмы на поверхности образуются сооружения различной формы и высоты. Они представляют собой вулканические аппараты, состоящие из трубообразного или трещинного канала, жерла (самой верхней части канала), окружающих канал с разных сторон мощных накоплений лав и вулканообломочных продуктов и кратера (чашеобразной впадины, расположенной на вершине сооружения). Наиболее распространёнными формами сооружений являются конусообразные (при преобладании выбросов обломочного материала), куполообразные (при выжимании вязкой лавы) и пологие щитовидные (при преобладании излияний жидкой лавы). Извержения происходят не только через вершинный главный кратер, но и через побочные (паразитические) кратеры, расположенные на склонах и на некотором удалении от них. При однократных извержениях газов, пробивающих канал до земной поверхности, нередко образуются воронкообразные впадины, окаймленные кольцевым валом из глыб различных пород; такие воронки, нередко заполненные водой, называются маарами . Сильные извержения иногда сопровождаются обрушениями части вулканического сооружения, а часто и прилегающей местности; образующиеся впадины диаметром от нескольких км до первых десятков км называются кальдерами .
Географическое размещение действующих В. Современные В. расположены вдоль молодых горных хребтов или вдоль крупных разломов (грабенов) на протяжении сотен и тысяч км в тектонически подвижных областях (см. табл.). Почти две трети В. сосредоточены на островах и берегах Тихого океана (Тихоокеанский вулканический пояс). Из других районов по количеству действующих В. выделяется район Атлантического океана.
Географическое размещение действующих вулканов (по данным на 1970)
Области и районы
деятельности вулканов
Количество вулканов *
Всего
наземные
подводные
в сольфатарной стадии
Камчатка
19+1
-
8
27+1
Курильские о-ва
31
1
7
39 Японские о-ва
35+1
1
14
50+1
Идзу v Марианские о-ва
17
7+1
2
26+1
Тайвань
-
5
-
5
Филиппинские о-ва
9+1
3
10+4
22+5
Южно-Китайское море
-
1+1
-
1+1
Меланезия
23+2
6+1
15+11
44+14
Кермадек, Тонга и Самоа
8
10
1
19
Новая Зеландия
5+1
-
-
5+1
Антарктика
8
1
3+5
12+5
О-ва Хуан-Фернандес
1
2
1
4
Галапагосские о-ва
9
-
2
11
Южная Америка
43+1
-
14+1
57+2
Центральная Америка
25+19
-
7+6
32+25
Сев. Америка (без Аляски)
6+2
-
2+1
8+3
Аляска и Алеутские о-ва
36
-
2
38
Гавайские о-ва
4
1
-
5
О-ва от Сулавеси до Новой Гвинеи
16
2
3+5
Яванская дуга (кончая морем Банда)
57
3
26+16
86+16
Индийский океан (без Яванской дуги)
3
+1
1+1
4+2
Аравийский п-ов
2+14
-
3
5+14
Малая Азия и Кавказ
2
-
6
8
Дунбэй, Тибет и др.
6
-
-
6
Африка
17+1
21+4
38+5
Средиземное море
7+1
4
3+1
14+2
Атлантический океан
14
6+4
2
22+4
Исландия и о-в Ян-Майен
27
5
6
38
Малые Антильские о-ва
6+3
3
5
14+3
Всего
436+47
61+8
164+55
661+110
* Цифры после знака + обозначают вулканы, деятельность к-рых в историческое время находится под вопросом.
Причины деятельности В. Географическое размещение В. указывает на тесную связь между поясами вулканической деятельности и дислоцированными подвижными зонами земной коры. Разломы, образующиеся в этих зонах, являются каналами, по которым происходит движение магмы к земной поверхности. Движение магмы по трещинам и трубообразным каналам к земной поверхности, по-видимому, происходит под влиянием тектонических процессов. На глубине, когда давление растворённых в магме газов становится больше давления вышележащих толщ, газы начинают стремительно продвигаться и увлекать магму к земной поверхности. Возможно, что газовое давление создаётся во время процесса кристаллизации магмы, когда жидкая часть её обогащается остаточными газами и паром. Магма как бы вскипает и вследствие интенсивного выделения газообразных веществ в очаге создаётся высокое давление, которое также может явиться одной из причин извержения.
Лит.: Ритман А., Вулканы и их деятельность, пер. с нем., М., 1964; Тазиев Г., Вулканы, пер. с франц., М., 1963; Bullard F. М., Volcanoes: in history, in theory, in eruption, [Austin], 1962; Catalogue of the active volcanoes of the World including solfatara fields, pt 1-, Napoli, 1951-.
В. И. Влодавец.