¿Qué causa los terremotos y las erupciones volcánicas en la Tierra?
Los terremotos se dividen en terremotos naturales y terremotos artificiales. Los terremotos naturales son principalmente terremotos tectónicos. Son causados por la fractura y dislocación de rocas en las profundidades del subsuelo, que libera repentinamente energía acumulada a largo plazo y se propaga en todas direcciones en forma de ondas sísmicas, provocando que las casas tiemblen y se muevan hacia el suelo. Los terremotos tectónicos representan más del 90% del total de terremotos. Seguidos de los terremotos causados por erupciones volcánicas, llamados terremotos volcánicos, representan aproximadamente el 7% del número total de terremotos. Además, los terremotos también pueden ocurrir en algunas circunstancias especiales, como el colapso de una cueva (terremotos de colapso) y grandes meteoritos que impactan el suelo (terremotos de impacto de meteoritos).
Los terremotos artificiales son terremotos provocados por actividades humanas. Por ejemplo, las vibraciones causadas por explosiones industriales y explosiones nucleares subterráneas; la inyección de agua a alta presión en pozos profundos y el almacenamiento de agua en grandes embalses aumentan la presión sobre la corteza terrestre, provocando a veces terremotos.
El lugar donde se generan las ondas sísmicas se denomina fuente del terremoto. La proyección vertical de la fuente del terremoto sobre el suelo se llama epicentro. La profundidad desde el epicentro hasta la fuente se llama profundidad focal. Generalmente, aquellos con una profundidad focal inferior a 70 km se denominan terremotos superficiales, aquellos con una profundidad de 70 a 300 km se denominan terremotos de las Llanuras Centrales y aquellos con una profundidad superior a 300 km se denominan terremotos profundos. Los terremotos destructivos suelen ocurrir en terremotos poco profundos. Por ejemplo, la profundidad focal del terremoto de Tangshan de 1976 fue de 12 kilómetros.
Convección térmica del material del manto. Está impulsado por la energía producida por la desintegración de elementos radiactivos en la Tierra. Es la manifestación externa de la liberación de energía dentro de la tierra. La liberación de energía interna adopta principalmente las siguientes formas: terremotos, volcanes, movimientos de placas y estructuras geológicas. Los terremotos son uno de ellos.
Existe una fuente sísmica en la tierra, que libera energía (ondas sísmicas) y provoca vibraciones dentro de un rango determinado.
Otros desastres geológicos o desastres naturales también pueden provocar terremotos indirectamente.
Convección térmica del material del manto. Está impulsado por la energía producida por la desintegración de elementos radiactivos en la Tierra. Es la manifestación externa de la liberación de energía dentro de la tierra. La liberación de energía interna adopta principalmente las siguientes formas: terremotos, volcanes, movimientos de placas y estructuras geológicas. Los terremotos son uno de ellos.
Los procesos superficiales como las precipitaciones, el viento, las corrientes oceánicas y los ríos son impulsados por la energía externa de la Tierra, el sol. Erupción volcánica
Una erupción volcánica es la liberación de magma y otras erupciones desde el cráter de un volcán a la superficie en un corto período de tiempo. Debido a que el magma contiene una gran cantidad de volátiles, junto con la presión de confinamiento de los estratos suprayacentes, estos volátiles no pueden escapar cuando se disuelven en el magma. A medida que el magma se acerca a la superficie, la presión disminuye y los volátiles se liberan dramáticamente, creando una erupción volcánica. La erupción volcánica es un fenómeno geológico peculiar, una manifestación del movimiento de la corteza terrestre y la manifestación más fuerte de la energía térmica interna de la Tierra en la superficie.
Debido a la influencia de las propiedades del magma, la presión de la cámara de magma subterránea, la forma del canal volcánico, el entorno de la erupción volcánica (en tierra o bajo el agua) y otros factores, las formas de las erupciones volcánicas varían mucho y generalmente se clasifican en las siguientes categorías:
1. Erupción de fisura
El magma se derrama de la superficie a lo largo de una enorme grieta en la corteza terrestre. Este fenómeno se llama erupción de fisura. Este tipo de erupción no tiene un fuerte fenómeno de explosión. El material expulsado es principalmente lodo fundido básico, que a menudo forma una amplia plataforma de lava después de la condensación. Por ejemplo, el basalto pérmico de Emeishan distribuido en el área de unión de Sichuan, Yunnan y Guizhou en el suroeste de China y el basalto terciario de Hannuoba al norte de Zhangjiakou, Hebei, son erupciones de fisuras. Las erupciones de rift modernas se distribuyen principalmente en las dorsales oceánicas en el fondo del océano. Sólo Islandia en el continente puede ver este tipo de erupción volcánica, por eso también se le llama volcán islandés.
2. Erupción central
El magma subterráneo brota de la superficie a través de un canal volcánico tubular. A esto se le llama erupción central. Esta es la principal forma de actividad volcánica moderna, que se puede subdividir en tres tipos:
(1) Tipo silencioso: cuando un volcán entra en erupción, sólo una gran cantidad de lava caliente se desborda silenciosamente del cráter y lentamente Fluye a lo largo de la ladera, fluyendo como sopa de arroz de una olla arrocera. El desbordamiento es principalmente una suspensión fundida alcalina con alta temperatura, baja viscosidad y fácil flujo. Hay menos gas y no explota. El volcán hawaiano es su representante, también llamado tipo hawaiano. La gente puede disfrutar de este volcán.
(2) Tipo de explosivo: se produce una explosión violenta cuando un volcán entra en erupción y al mismo tiempo se expulsa una gran cantidad de gas y material piroclástico. La lechada fundida expulsada es principalmente una lechada fundida de contenido medio ácido. El 16 de diciembre de 1902, la erupción del Monte Pele en las Indias Occidentales conmocionó al mundo. La lava que hizo erupción era espesa y arrojó grandes cantidades de piedra pómez y ceniza caliente.
La erupción que mató a 26.000 personas entró en esta categoría, también conocida como tipo Pele.
(3) Tipo intermedio: Es el tipo de transición entre erupción tranquila y erupción explosiva. En este tipo predominan las erupciones de lava media-básica. Si explota, no será muy poderoso. Puede hacer erupción de manera constante durante meses o incluso años y se caracteriza por erupciones intermitentes. Está representado por el volcán Strombolde en las islas Lipari frente a la costa occidental de Italia. El volcán entra en erupción aproximadamente cada 2-3 minutos, y las llamas de la erupción volcánica todavía se pueden ver a 50 kilómetros de distancia por la noche, por lo que se le conoce como el "Faro del Mediterráneo". También conocido como estilo Stromboli. Algunas personas piensan que el volcán Wudalianchi en Heilongjiang pertenece a este tipo.
3. Erupción penetrante
Cuando el magma penetra en la corteza terrestre y desborda la superficie sobre una gran superficie, se denomina erupción penetrante. Esta es una forma antigua de vulcanismo que ya no existe en los tiempos modernos. Algunos estudiosos creen que la corteza arcaica era delgada y que la temperatura del magma subterráneo era relativamente alta, lo que a menudo provocaba la erupción del magma penetrante.
Tres etapas de las erupciones volcánicas
1. Explosión de gas
Durante el período de gestación de las erupciones volcánicas, el grado de grietas en las rocas suprayacentes aumenta debido al gas. disolución y enjambres de terremotos, la presión disminuye, mientras que la cantidad de gas disuelto en el magma aumenta, el volumen del magma se expande gradualmente, la densidad disminuye y la presión interna aumenta. Cuando la presión interna excede con creces la presión externa, el gas explota violentamente en el área de densidad de grietas de la roca suprayacente, rompiendo la roca y abriendo el canal para la erupción volcánica. Primero se expulsan los escombros y luego el magma entra en erupción.
2. La formación de la columna de erupción
Después de la explosión de gas, el gas roció los restos de roca y el magma profundo del canal hacia el cielo con una enorme fuerza de expulsión, formando una columna alta. columna de erupción. La columna eruptiva se puede dividir en tres áreas:
(1) Zona de impacto aéreo: ubicada en la parte inferior de la columna eruptiva, equivalente a una décima parte de la altura de toda la columna eruptiva. Debido a que el gas sale del cráter con gran velocidad y fuerza, aunque la densidad de las rocas y otros materiales expulsados es mucho mayor que la densidad de la atmósfera, también será arrojado al cielo. A medida que se asciende por el túnel volcánico, la ráfaga de aire aumenta gradualmente su velocidad. Cuando entra en erupción desde la superficie hacia el cielo, su velocidad disminuye gradualmente debido a la presión de la atmósfera y al consumo de energía de eyección. Los materiales arrastrados por el aire comienzan a caer a diferentes alturas dependiendo de su gravedad.
(2) Zona de convección: está ubicada en la parte superior de la zona de impacto del gas a medida que la velocidad de impacto del gas de la columna de erupción disminuye, el gas en la columna de gas se difunde hacia afuera y el gas. en la atmósfera se repone constantemente, formando el interior y el exterior de la columna de erupción. La convección de gas se llama zona de convección. El material denso de esta zona comienza a descender. Los materiales con una densidad menor que la densidad de la atmósfera continúan aumentando debido a la flotabilidad de la atmósfera. La altura de la columna de aire en la zona de convección es relativamente grande y representa aproximadamente siete décimas partes de la altura total de la columna de erupción.
(3) Zona de difusión: Situada en la parte superior de la columna eruptiva, la presión entre la columna eruptiva y la atmósfera superior está básicamente equilibrada. La columna de erupción continúa elevándose y el gas y el material de baja densidad de la columna se difunden en dirección horizontal, por lo que se denomina zona de difusión. La ceniza volcánica que se eleva al cielo formará nubes de ceniza volcánica que pueden flotar en el aire durante mucho tiempo, afectando en gran medida el clima regional e incluso provocando desastres. La altura de la columna en esta área representa aproximadamente dos décimas de la altura total de la columna.
3. Colapso de la columna eruptiva
En el proceso de ascenso, la columna eruptiva transporta escombros de diferentes tamaños y densidades de partículas, y colapsa a diferentes alturas y etapas según la gravedad. . Hay cuatro factores principales que determinan la velocidad de colapso de la columna de erupción:
(1) el radio del cráter es grande, el impulso de gas es pequeño y la columna colapsa rápidamente;
(2) Si la roca en la columna de erupción tiene un alto contenido de escombros, el tamaño de las partículas es grande y la densidad es alta, la columna colapsará rápidamente;
(3) Si hay muchas rocas sólidas en la columna de erupción que regresan repetidamente al aire, la columna colapsará rápidamente;
(4) Si se agrega agua superficial a la columna de erupción, la densidad de la columna se puede aumentar, y la columna colapsará rápidamente. Por otro lado, si la columna eruptiva permanece en el aire durante mucho tiempo, colapsará lentamente.
Las erupciones volcánicas son inconsistentes. Al igual que el volcán Kilauea de Hawaii, la lava había salido silenciosamente de antemano. Como la lava fluye lentamente, sólo daña la propiedad y no pone en peligro vidas. Pero las erupciones piroclásticas o explosiones de vapor (o violentas explosiones de vapor) como el volcán Krakatau de 1883 en Indonesia causan numerosas víctimas.
Las sustancias volátiles juegan un papel importante en el proceso de las erupciones volcánicas. No sólo son el producto de las erupciones volcánicas, sino también la fuerza impulsora de las erupciones volcánicas. La actividad de los materiales volátiles juega un papel en todo el proceso, desde la generación de magma hasta la erupción volcánica.
Los científicos británicos creen que una súper erupción volcánica podría destruir a la humanidad.
Los científicos británicos creen que la humanidad podría ser aniquilada en una supererupción volcánica. Stephen Cerf, de la Universidad de Britannia, dijo a un periodista de una revista electrónica que no había forma de evitar este desastre. Actualmente, los científicos están ocupados desarrollando diversas estrategias para defenderse de las "amenazas externas", como por ejemplo cómo evitar que los asteroides choquen con la Tierra, pero rara vez consideran que el peligro principal pueda venir del interior de la Tierra.
Los geofísicos afirman que las erupciones de algunos volcanes son cientos de veces más intensas que en el pasado, y que la Tierra experimentó desastres de gran escala poco antes del surgimiento de la civilización.
Los geólogos estadounidenses descubrieron anteriormente una capa muerta de ceniza volcánica poco profunda en el Parque Nacional de Yellowstone y creían que su formación fue causada por una súper erupción volcánica hace 620.000 años. Por lo tanto, aquí todavía se pueden ver algunos cráteres en forma de embudo, que son todas calderas formadas después de destructivas erupciones volcánicas.
En un informe dirigido al grupo de trabajo sobre desastres naturales del gobierno británico, se describieron en detalle las consecuencias de esta súper erupción volcánica: grandes áreas quedarán cubiertas de lava y el polvo y las cenizas esparcidas en la atmósfera impedir que grandes cantidades de luz solar lleguen a la superficie terrestre, lo que sin duda cambiará el clima global.
Según una investigación de Michael Lam Pino de la Universidad de Nueva York, la supererupción del volcán de Sumatra hace 74.000 años provocó un enfriamiento global y destruyó tres cuartas partes de las plantas del hemisferio norte.
Peligros de los volcanes
Las erupciones volcánicas más potentes y espectaculares suelen producirse en zonas de subducción. Los volcanes aquí pueden volver a entrar en erupción después de haber estado inactivos durante cientos de años, y una vez que entran en erupción, son particularmente poderosos. Este tipo de erupciones volcánicas suelen provocar desastres para los seres humanos.
Influencia en el clima global
Cuando un volcán entra en erupción, una gran cantidad de ceniza y gas volcánico tendrá un gran impacto en el clima. Porque en este caso los días oscuros, las tormentas e incluso la lluvia de barro atormentan a los residentes locales durante meses. Las cenizas y el gas volcánicos son expulsados hacia el cielo, donde los vientos pueden transportarlos a grandes distancias. Estos materiales volcánicos bloquean la luz solar y provocan que bajen las temperaturas. Además, también filtrarán algunas longitudes de onda de luz, haciendo que el sol y la luna parezcan estar cubiertos por un halo o tener colores extraños, lo que puede formar un paisaje natural extraño, especialmente al amanecer y al atardecer.
Destruir el medio ambiente
Las grandes cantidades de ceniza emitidas por las erupciones volcánicas se combinan con fuertes lluvias para formar deslizamientos de tierra, que pueden destruir carreteras y puentes, inundar pueblos y ciudades cercanas y provocar innumerables personas sin hogar. El lodo que se forma a partir de tierra y fragmentos de rocas puede inundar ciudades enteras.
Aunque las rocas están cubiertas por nubes de ceniza volcánica, todavía se pueden ver enormes rocas esparciéndose por el aire cuando el volcán entró en erupción por primera vez.
Reviviendo la vida
Las erupciones volcánicas tienen un profundo impacto en el paisaje natural. La tierra es el recurso más preciado del mundo porque sustenta todo tipo de plantas. Si una erupción volcánica puede cubrir tierras de cultivo con ceniza volcánica de menos de 20 centímetros de espesor, será una bendición para los agricultores, porque la ceniza volcánica es rica en nutrientes y puede hacer que la tierra sea más fértil.
1. Después de que la lava se desintegra, comienzan a aparecer malas hierbas y hepáticas.
2. Los helechos crecen en las laderas por donde fluye lava en forma de cuerda.
3. La ceniza volcánica fertiliza las tierras circundantes y cada año se cosechan uvas locales.