Подводный вулкан -Submarine volcano
Подводные вулканы представляют собой подводные жерла или трещины на поверхности Земли , из которых может извергаться магма . Многие подводные вулканы расположены вблизи областей формирования тектонических плит , известных как срединно-океанические хребты . По оценкам, только на вулканы срединно-океанических хребтов приходится 75% выхода магмы на Землю. Хотя большинство подводных вулканов расположены в глубинах морей и океанов , некоторые из них также существуют на мелководье, и они могут выбрасывать материал в атмосферу во время извержения . Общее количество подводных вулканов оценивается более чем в один миллион (большинство из них сейчас потухшие), из которых около 75 000 возвышаются более чем на 1 километр (0,62 мили) над морским дном . Известно, что только 119 подводных вулканов в океанах и морях Земли извергались за последние 11 700 лет.
Гидротермальные источники , участки с высокой биологической активностью, обычно находятся вблизи подводных вулканов.
Влияние воды на вулканы
Присутствие воды может сильно изменить характеристики извержения вулкана и взрывов подводных вулканов по сравнению с наземными.
Например, вода заставляет магму остывать и затвердевать гораздо быстрее, чем при наземном извержении, часто превращая ее в вулканическое стекло . Форма и текстура лавы, образованной подводными вулканами, отличаются от лавы, извергающейся на суше. При контакте с водой вокруг лавы образуется твердая корка. Продвигающаяся лава течет в эту кору, образуя так называемую подушечную лаву .
Ниже глубины океана около 2200 метров (7200 футов), где давление превышает критическое давление воды (22,06 МПа или около 218 атмосфер для чистой воды), она больше не может кипеть; она становится сверхкритической жидкостью . Без звуков кипения глубоководные вулканы трудно обнаружить на больших расстояниях с помощью гидрофонов .
Критическая температура и давление увеличиваются в растворах солей, обычно присутствующих в морской воде. Ожидается, что состав водного раствора вблизи горячего базальта, циркулирующего в каналах горячих пород, будет отличаться от состава основной воды (т. е. морской воды вдали от горячих поверхностей). По одной из оценок, критическая точка составляет 407 ° C (765 ° F) и 29,9 МПа, а состав раствора соответствует примерно 3,2% NaCl.
Исследовать
Ученым еще многое предстоит узнать о расположении и активности подводных вулканов. В первые два десятилетия этого века Управление океанических исследований NOAA финансировало исследование подводных вулканов, особенно следует отметить миссии «Огненное кольцо» к Марианской дуге в Тихом океане. С помощью дистанционно управляемых аппаратов (ROV) ученые изучали подводные извержения, пруды с расплавленной серой , черные дымовые трубы и даже морскую жизнь, адаптированную к этой глубокой жаркой среде.
Исследования ROV KAIKO у побережья Гавайев показали, что потоки лавы пахоехо возникают под водой, а степень наклона подводной местности и скорость подачи лавы определяют форму образующихся лопастей.
В августе 2019 года средства массовой информации сообщили о большом плоту из пемзы , плавающем в южной части Тихого океана между Фиджи и Тонгой. Последующие научные исследования показали, что пемзовый плот возник в результате извержения близлежащего подводного вулкана, который непосредственно наблюдался как вулканический шлейф на спутниковых снимках. Это открытие поможет ученым лучше предсказывать предвестники подводного извержения, такие как низкочастотные землетрясения или данные гидрофонов , с помощью машинного обучения .
Подводные горы
Многие подводные вулканы представляют собой подводные горы , как правило, потухшие вулканы , резко поднимающиеся с морского дна на глубину от 1000 метров (3300 футов) до 4000 метров (13000 футов). Океанографы определяют их как независимые объекты, возвышающиеся не менее чем на 1000 метров (3300 футов) над морским дном. Пики часто находятся на глубине от сотен до тысяч метров и поэтому считаются глубоководными . По оценкам, по всему миру встречается около 30 000 подводных гор, и лишь некоторые из них изучены. Однако некоторые подводные горы также необычны. Например, в то время как вершины подводных гор обычно находятся на сотни метров ниже уровня моря, подводная гора Боуи в канадских водах Тихого океана поднимается с глубины около 3000 метров (9800 футов) до 24 метров (79 футов) от поверхности моря.
Определение типов извержений по звукам
Есть два типа звука, издаваемого подводными извержениями: один создается медленным выбросом и лопанием больших пузырей лавы, а другой - быстрым взрывом пузырьков газа. Использование этого метода для различения этих двух факторов может помочь измерить связанные воздействия на морских животных и экосистемы, объем и состав потока лавы также можно оценить и включить в модель для экстраполяции потенциальных эффектов.
Ученые связали звуки с достопримечательностями при обоих типах извержений. В 2009 году видеокамера и гидрофон плавали на высоте 1200 метров (3900 футов) ниже уровня моря в Тихом океане недалеко от Самоа, наблюдая и слушая извержение вулкана Вест- Мата несколькими способами. Объединение видео и аудио позволило исследователям изучить звуки, издаваемые медленным извержением лавы, и различные шумы, издаваемые сотнями пузырьков газа.
Смотрите также
Рекомендации
Внешние ссылки
- Информация о вулканах от Института глубоководных исследований океана , Океанографического института Вудс-Хоул.
- Volcano World - в настоящее время поддерживается Департаментом наук о Земле Орегонского государственного университета.
- Британика - подводные вулканы
- Геологическая служба США
- Исследовательская миссия «Кольцо огня»