Деятельность вулкана Килауэа

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА ИМЕНИ И.М. ГУБКИНА Кафедра геологии

КУРСОВАЯ РАБОТА ПО КУРСУ

«ТЕХНОГЕННЫЕ СИСТЕМЫ И ЭКОЛОГИЧЕСКИЙ РИСК»

НА ТЕМУ: «Деятельность вулкана Килауэа»

Работу выполнил (а):

студент (-ка) группы ГЭ-11−06

Коваленко С. В.

Руководитель курсовой работы:

доктор геол.-минерал. наук, проф. Касьянова Н.А.

МОСКВА-2014

• Введение
• 1. Гавайские острова
• 1.1 Общие сведения
• 1.2 Геология Гавайских островов
• 1.3 Климат Гавайских островов
• 2. Вулкан Килауэа
• 2.1 Общие сведения
• 2.2 Извержения вулкана Килауэа
• 2.2.1 Последний период активности
• 3. Экологические риски
• 3.1 Общие сведения
• 3.2 Вулканические загрязнения
• 3.3 Социальный аспект
• Заключение
• Список используемой литературы
• Интернет-ресурсы

Гавайи самый изолированный архипелаг на планете, вот уже 75 миллионов лет он затерян на необъятных просторах Тихого океана, в 4000 километрах от ближайшего берега.

Гавайский архипелаг представляет собою южную оконечность большой вулканической цепи длиной более 6000 километров.

Остров Гавайи, также называемый Большой остров, самый молодой из островов архипелага сформирован слоем лавы более 6000 метров, на нем расположены пять из числа самых активных вулканов планеты.

Одним из этих вулканов является вулкан Килауэа — самый активный действующий вулкан на Земле. Он извергается непрерывно с 1983 года.

В данной работе я хочу подробнее изучить деятельность вулкана Килауэа, определить геодинамическую обстановку района, а так же выяснить насколько деятельность данного вулкана влияет на экологическую обстановку вокруг.

Задачи:

— изучить геологическую ситуацию района

— изучить деятельность вулкана Килауэа

— изучить экологические риски, создаваемые извержением вулкана Килауэа

1. Гавайские острова

1.1 Общие сведения

Гавайские острова — архипелаг из двадцати четырёх островов и атоллов, расположенный в северной части Тихого океана (между 19° и 29° северной широты). Архипелаг вытянут с северо-запада на юго-восток, имеет вулканическое происхождение; получил своё название от названия крупнейшего острова — Гавайи. Большая часть островов архипелага составляет пятидесятый штат США с 1959 года.

1.2 Геология Гавайских островов

Рис. 1 Термальный плюм. Гавайи и Императорские горы

Цепочка островов архипелага сформирована в результате вулканической деятельности и движения тихоокеанской литосферной плиты на северо-запад над горячей точкой земной коры со скоростью порядка 52 километров в миллион лет. В связи с этим острова на северо-западе старше, и, в большинстве своём, меньше по размеру (так как они дольше подвергаются эрозии).

Из-за состава магмы в горячей точке гавайские вулканы являются щелочными базальтовыми.

Остров Гавайи — самый большой и молодой остров в цепочке, состоящий из семи различных вулканов. Щитовидный вулкан Мауна-Лоа занимает площадь около 5200 кмІ, что составляет более половины острова; это крупнейший по площади активный вулкан и второй среди всех вулканов на Земле (первым является подводный массив Таму, занимающий более 260 000 кмІ). Высота вулкана от морского дна (Гавайская впадина) до пика составляет более 10 километров.

Большинство извержений на Гавайях относятся к гавайскому типу, из-за высокой температуры и текучести базальтовой магмы они образуют плоские щитовые формы вулканов. Самый активный вулкан на Гавайских островах — Килауэа, он непрерывно извергается с 1983 года.

1.3 Климат Гавайских островов

Климат Гавайских островов пассатный. Осадки выпадают, главным образом, на северных и восточных сторонах островов, что обусловлено влиянием пассатов. Прибрежные зоны, особенно на юге и западе, или на подветренных сторонах — суше. Из-за пассатов и потенциальной возможности ливневых дождей, основная часть туристических зон расположена на подветренных побережьях островов.

В основном Гавайские острова получают бомльшую часть осадков в зимние месяцы (с октября по апрель). С мая по сентябрь осадков меньше, но повышение температуры увеличивает риск ураганов.

Температура колеблется в пределах +29°…+32 °C летом и +18°…+21 °C зимой. Очень редко температура поднимается выше +32 °C или опускается ниже +16 °C. В горах температура бывает существенно ниже, а на Мауна-Кеа, Мауна-Лоа и Халеакала зимой иногда выпадает снег.

гавайи вулкан килауэа экологический

2. Вулкан Килауэа

2.1 Общие сведения

Рис. 2 Вулкан Килауэа. Вид с северо-западной части кратера Халемаумау

Килауэа (в переводе с гавайского — «изрыгающий, сильно растекающийся») — активный щитовидный вулкан на острове Гавайи.

Высота вулкана — 1247 м; он расположен рядом с гораздо более высоким Мауна-Лоа. Килауэа — самый молодой из наземных гавайских вулканов и один из самых активных действующих вулканов на Земле.

Последнее извержение началось 3 января 1983 года и продолжается по настоящее время. В фазу интенсивной активности вулкан вступил 6 марта 2011 года.

Часть территории, занимаемой Килауэа, входит в состав национального парка «Гавайские вулканы».

Килауэа считается местом обитания Пемле — гавайской богини вулканов. По её имени названы некоторые лавовые образования — например, «слёзы Пеле» (маленькие капли лавы, которые охлаждаются на воздухе и принимают форму капли), «волосы Пеле» (результат охлаждения брызг лавы на ветру), «водоросли Пеле» (результат охлаждения пузырей лавы лопающихся от кипения воды, при стекании лавы в океан).

На вершине вулкана находится огромная кальдера; она округлая, размером 3 на 4 км. В ней расположен кратер Халемаумау, который вновь стал активным с 2008 года, из него постоянно выходит столб вулканического газа и бурлит озеро лавы. Вдоль Западной и Юго-восточной рифтовых зон, расходящихся от вершины Килауэа, находятся многочисленные кратеры и два дымящихся конуса — Пуу-оо и Купайанаха, из которых вытекает лава.

2.2 Извержения вулкана Килауэа

Извержение одного из кратеров вулкана Килуэа, названного Пууоо, началось в январе 1983 года и расценивается ныне как самое объемное излияние лавы в восточной рифтовой зоне за последние пять веков.

К декабрю 2012 потоки, объемом 4 кубических километра, покрыли 125, 5 квадратных километров, тем самым увеличив непригодные для любой жизни земли, вокруг вулкана на 202 гектара.

Потоки так же уничтожили 214 строений и погребли 14.5 километров автомобильных трасс под 35 сантиметровым слоем лавы. Все извержения можно грубо поделить на 5 временных отрезков.

С 1983 по 1986 серия краткосрочных фонтанных извержений образовали конус из вулканического пепла и разбрызгавшейся магмы, позже названный Пууоо. В 1986 потоки сместились на 3 километра к северо-востоку вдоль восточной рифтовой зоны Килуауэа, образовав широкое плато из затвердевшей лавы, которое перенаправило русло извержения на побережье океана на последующие 5 лет.

Рис. 3 Извержение вулкана Килауэа, 1983 год

В 1992 году, новообразованные побочные кратеры на юго-западном склоне Пууоо, вернули потокам прежнее направление. В течение следующих 15 лет, почти непрерывное излияние лавы из новых кратеров посылали потоки в океан через территорию Национального парка «Гавайские вулканы».

Наиболее значительным изменением в период с 1992 по 2007 года стало разрушение нескольких кратеров на западном склоне Пууоо в январе 1997 года.

В июне 2007 года многочасовое, но оставшееся незамеченным извержение привело к коллапсу внутри основного конуса и остановило деятельность вулкана на непродолжительное время. Когда в июле 2007 года активность вулкана возобновилась, открылись новые побочные кратеры, между Пууоо и образованным в 1986 году лавовым плато. Все они посылали потоки на юго-восточное побережье Килуауэа до начала 2011 года. Эта активность была прекращена другим недолгим извержение в марте 2011 года. В августе того же года, извержение на западном склоне Пууоо повлекло за собой провал и образования нового устойчивого кратера на северо-востоке. По состоянию на декабрь 2012 года потоки из нового жерла, направленные на юго-восток, не прекращались с сентября 2011 года

2.2.1 Последний период активности

Март 2011. Начало нового периода активности

Март

5 марта 2011 года повешенная сейсмическая активность привела к стремительному разрушению основания Пууоо. За несколько часов кратер опустился на 115 метров.

Образованная в результате обвала трещина длиной примерно в 100 метров стала извергать лаву на высоту до 20 метров. В течении 12 часов, трещина уже распространилась на 2.3 километра на северо-восток и юго-запад. В течении оставшегося месяца это трещина, названная Камоамоа, изливала лаву только из своих противолежащих краев, образовывая в процессе, множество побочных небольших кратеров из шлака и пепла. К 26 марта поступления новых лавовых потоков прекратилось и уровень магматического озера в жерле, перестал превышать края кратера.

Июнь

Начиная с конца июня 2011 года, кратер Пууоо стал подниматься на прежнюю высоту, движимый силами поступавшими из-под земли и напоминающими по своему строению, принципы поршневого механизма автомобильного двигателя. Вскоре лавовое озеро стало переливаться через восточный борт кратера.

Август

3 августа западный борт кратера Пууоо, вдруг, рухнул снова и потоки лавы устремились на юго-запад. В течение нескольких последующих часов поток резко замедлился, но проявлял некоторую активность вплоть до середины месяца.

Сентябрь

После заметного замедления поступления лавы, начавшегося в августе, кратер, внезапно, снова стал заполняться с невероятной быстротой. К 10 сентября северо-восточный и юго-западный склоны Пууоо были полностью покрыты лавой. Однако, к 21 числу того же месяца, новый провал, который была назван «День мира» в честь праздника, отмечаемого в этот день, понизил давление в кратере и практически прекратил всякое излияние.

Ноябрь 2012

Слабые потоки, оставшиеся после образования разлома «День мира» медленно достигли океана только к ноябрю 2012 года.

3. Экологические риски

3.1 Общие сведения

Экологический риск — вероятность возникновения отрицательных изменений в окружающей природной среде, или отдалённых неблагоприятных последствий этих изменений, возникающих вследствие отрицательного воздействия на окружающую среду.

Экологический риск может быть вызван чрезвычайными ситуациями природного и антропогенного, техногенного характера.

В данном случае экологический риск вызывается ситуацией природного характера.

Профилактика возникновения экологических катастроф осуществляется в основном посредством:

1. чёткого прогнозирования экологических последствий планируемых к реализации проектов;

2. разработки и внедрения экологически чистых и ресурсосберегающих технологий;

3. экономического стимулирования хозяйствующих субъектов, бережно относящихся к окружающей среде;

4. административно-правового сдерживания недобросовестных предпринимателей;

5. всё более широкого применения экологического образования и пропаганды.

3.2 Вулканические загрязнения

Килауэа самый молодой вулкан на Гавайях и один из самых активных вулканов во всем мире. Одноименный район острова, на котором находится Килауэа на 90% покрыт лавовыми отложениями, возраст которых не превышает 1.100 лет. За всю историю регистрации извержений человеком, основные потоки распространялись вдоль восточных или юго-западных рифтовых зон. Предполагается, что в обозримом будущем, извержения могут произойти только в этих же зонах. С 1800 года вулкан находится под наблюдением ученых-сейсмологов.

Приложенная карта отображает современную обстановку на острове. Карта поделена на зоны, которые были выявлены, согласно вероятности охвата лавой соответствующих территорий. Зеленым цветом на карте показаны зоны проживания людей.

Рис. 4 Карта зон распространения лавы вулкана Килауэа

Таблица 1

Описание зон распространения лавы вулкана Килауэа

3.3 Социальный аспект

Ни для кого не секрет, что Гавайи являются излюбленным местом туристов.

Одно из главных преимуществ Гавайев — их разнообразие. Все острова разные по ландшафту и растительности, каждый имеет свои особенности. Скажем, на острове Оаху — очень развитая туристическая инфраструктура, «диких» мест там практически нет. А остров Гавайи интересен своим Национальным парком вулканов, в состав которого как раз и входит вулкан Килауэа.

Не сложно догадаться, что его непрерывное извержение является одним из самых ярких зрелищ для отдыхающих. Так что данная природная катастрофа в буквальном смысле помогает местным жителям зарабатывать деньги.

Рис. 5 Физическая карта острова Гавайи (отрывок)

Примерно 2,6 миллиона посетителей в год довольствуются наблюдением за лавовыми потоками вулкана Килауэа издали. Приблизиться к эпицентру извержения — кратеру Халемаумау на вершине вулкана — не представляется возможным: территория вокруг озера лавы, включая воздушное пространство над ним, закрыто для публики из-за взрывов и опасности отравления сернистым газом.

Посетители национального парка «Гавайские вулканы» имеют возможность наблюдать за парами, поднимающимися озера лавы в дневное время, и стать очевидцами свечения раскаленной извергнутой жидкости ночами.

Заключение

В ходе данной работы мною были выяснены экологические риски, создаваемые вулканом Килауэа. А именно:

· в период с 1983 по 2012 год лавой было уничтожено 202 га пригодной для проживания земли

· 14,5 км автотрас

· большая часть лавы попадает в океан При этом деятельность вулкана не создает больших проблем для населения, так как он находится на достаточно большом расстоянии от населенных пунктов и за его деятельностью ведется непрерывное наблюдение.

Гавайская вулканическая обсерватория отслеживает каждое «движение» вулкана с помощью установленных на нем веб-камер, а так же благодаря сотрудникам работающим на территории национального парка «Гавайские вулканы».

Список используемой литературы

1. А.В. Артамонов, Б.П. Золотарев

2. ВНУТРИПЛИТНЫИ? ВУЛКАНИЗМ В ОКЕАНЕ: ОСОБЕННОСТИ СОСТАВА И ПРОИСХОЖДЕНИЯ

3. Гарун Тазиев

4. «На вулканах»

5. Перевод с французского М. Исакова и В. Котля Под редакцией д-ра геол. — мин. наук М. Г. Леонова. Мир, 1987

Интернет-ресурсы

· http://www.usgs.gov

· http://www.nps.gov/havo/index.htm