Вулканический оползень
Вулканический оползень или вулканогенный оползень — это тип массового истощения , происходящего на вулканах .
События
[ редактировать ]Все вулканические постройки подвержены оползням , особенно стратовулканы и щитовые вулканы , где оползни являются важным процессом. [ 1 ] Вулканические оползни имеют размер менее 1 км. 3 (0,24 куб. миль) до более 100 км 3 (24 кубических миль). [ 2 ] Крупнейшие вулканические оползни на Земле происходят из подводных вулканов и в несколько раз превышают те, которые происходят на суше. Подводные оползни объёмами 100–150 км. 3 (24–36 кубических миль) произошли на Канарских островах за последние 43 миллиона лет, но самые крупные подводные оползни могли достигать 900 км. 3 (220 куб. миль) в объемах. [ 3 ] также произошли массивные подводные оползни За последние несколько миллионов лет на Гавайских островах , самые крупные из которых составляют значительную часть островов, на которых они возникли. [ 4 ]
Меньшие оползни были также обнаружены у вулканов на Марсе и Венере . [ 5 ] [ 6 ] Марсианские оползни достигают длины 90 км (56 миль) и более, в то время как самые большие венерианские оползни простираются всего на около 50 км (31 миль). Наиболее впечатляющие оползни на Венере происходят под склонами вулканов. Поскольку скорость эрозии на Венере намного ниже, чем на Земле из-за отсутствия воды на поверхности, оползни являются важным механизмом разрушения горных регионов Венеры. Округлые холмы сложно деформированной тессеры или черепичной местности на Венере, вероятно, были изменены многочисленными оползнями. [ 6 ]
Типы
[ редактировать ]В вулканах термин «оползень» обычно используется для обозначения движений склонов со сдвигом и смещением в относительно узкой зоне. [ 7 ] Они могут быть в виде обломочных лавин , селевых потоков , обвалов и камнепадов . [ 7 ] [ 8 ] Лавина обломков — это внезапный, очень быстрый поток камней и почвы под действием силы тяжести. Это обычная промежуточная стадия трансформации связного селевого потока из оползня или камнепада. Лавины мусора могут быть ограничены потоками зерен или зернистыми потоками, в которых механика потока определяется взаимодействиями частиц, включая трение и столкновения. Потоки мусора, напротив, во многом обязаны своим поведением избыточному давлению поровой воды и поровой жидкости, которая является вязкой и содержит мелкие осадки. [ 7 ]
Сектор рушится
[ редактировать ]Крупнейшие оползни вулканов называются обвалами секторов или сооружений. [ 7 ] Обвалы доисторического сектора сохранились в геологической летописи в виде отложений обломков лавин и шрамов от обрушений. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Отложения лавины обломков можно найти на расстоянии до 20 км (12 миль) от места обрушения. Шрамы от коллапса также являются индикатором коллапса сектора и часто имеют форму « амфитеатра » или « подковы ». [ 11 ] Такие шрамы обрушения, открытые с одного конца, уже давно наблюдаются во многих вулканических регионах мира. [ 2 ] Крупнейшее обрушение сектора вулканических островов в исторические времена произошло в 1888 году, когда обрушился остров Риттер у северного побережья Папуа-Новой Гвинеи . [ 12 ] [ 13 ] Реконструкция здания, как правило, должна произойти до того, как обрушится второй сектор. [ 7 ]
- доисторический
- Стромболи , Шиара-дель-Фуоко обрушение [ 14 ]
- Попокатепетль , обрушение Венторрильо [ 15 ]
- Маунт-Рейнир , обрушение Оцеолы [ 16 ]
- Исторический
Фланг обрушивается
[ редактировать ]Фланговые обрушения намного меньше, чем обрушения секторов, но они также могут привести к образованию далеко идущих селевых потоков. Фланговые обрушения отличаются от обрушений секторов тем, что они затрагивают только фланг вулкана, тогда как обрушения секторов достаточно велики, чтобы затрагивать вершину вулкана. Меньший размер флангового коллапса указывает на то, что не требуется времени на отдых, прежде чем произойдет новый фланговый коллапс, и, следовательно, их можно рассматривать как случайные события. [ 7 ]
- доисторический
- Вулкан Восточный Молокай , обрушение Вайлау [ 17 ]
- Вулкан Коолау , обвал Нууану [ 18 ]
- Гора Гарибальди , обвал Чики [ 19 ]
- Исторический
Причины
[ редактировать ]Несколько условий могут спровоцировать оползни на вулканах:
- Вторжение магмы в вулкан [ 2 ]
- Взрывные извержения [ 2 ]
- Сильное землетрясение прямо под вулканом или поблизости [ 2 ]
- Насыщенность земли [ 2 ]
- Гидротермальные изменения . вулканических пород [ 2 ]
- Структурные разрывы [ 22 ]
- Высокие лавы темпы накопления [ 22 ]
- Крутые склоны [ 2 ]
Опасности
[ редактировать ]Крупные оползни вулканов часто погребают долины с десятками и сотнями метров обломков горных пород, образуя хаотичный ландшафт, отмеченный десятками небольших холмов и закрытых впадин. Если отложения достаточно толстые, они могут запруживать ручьи и образовывать озера. Эти озера могут в конечном итоге катастрофически высохнуть, вызвав наводнения и лахары ниже по течению. [ 2 ]
Оползни, удаляющие большую часть вулканического конуса , могут резко снизить давление на неглубокие магматические и гидротермальные системы, что может вызвать взрывы, начиная от небольшого парового взрыва и заканчивая мощными направленными взрывами, вызванными паром и магмой. Это приводит к возникновению опасности выпадения тефры и пепла на прилегающие территории. [ 2 ]
Большие подковообразные кратеры, образовавшиеся в результате оползней на вулканах, вероятно, будут направлять последующие потоки лавы, пирокластические потоки или лахары к прорванному отверстию, если основное извергающее жерло расположено внутри этих глубоких кратеров. [ 2 ]
Обрушение островных или прибрежных вулканов в результате гигантских оползней может вызвать цунами , которые потенциально могут разрушить большие территории прибрежных территорий. [ 23 ]
Катастрофы
[ редактировать ]Исторически самый смертоносный вулканический оползень произошел в 1792 году , когда обломки горы Маюяма в Японии упали в море Ариаке и вызвали цунами, которое достигло противоположного берега и унесло жизни почти 15 000 человек. [ 2 ]
Обрушение сектора острова Риттер в 1888 году вызвало цунами с волнами высотой до 15 м (49 футов), которое нанесло ущерб на расстоянии более 700 км (430 миль) и привело к гибели от 500 до 3000 человек на соседних островах. [ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]
Оползень, возникший на леднике Разрушения на южном склоне массива Маунт-Мигер в Британской Колумбии , Канада, похоронил и убил группу из четырех геологов в месте слияния ручьев Девастейшн-Крик и Мигер-Крик в июле 1975 года. [ 27 ] [ 28 ]
В 1979 году оползень индонезийского вулкана Илливерунг вызвал волны высотой 9 м (30 футов), в результате которых погибло более 500 человек. [ 29 ] в Индонезии произошло еще одно цунами, вызванное оползнем, В декабре 2018 года в Зондском проливе после обрушения Анак Кракатау . [ 30 ] Волны разной высоты обрушились на береговую линию протяженностью около 313 км (194 миль), в результате чего погибло не менее 373 человек и было повреждено множество зданий. [ 31 ] [ 32 ]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Геологической службы США .
- ^ «Вулканические процессы — оползни» . Служба национальных парков . Проверено 14 апреля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж г час я дж к л «Оползни обычны на высоких, крутых и слабых вулканических конусах» . Геологическая служба США . Проверено 27 марта 2023 г.
- ^ «Самые крупные оползни на планете происходят на подводных вулканах» . Национальный океанографический центр . 12 декабря 2017 г. Проверено 2 апреля 2023 г.
- ^ «Наблюдение за вулканами — скольжение-скольжение — разбор гавайских вулканов» . Геологическая служба США . 23 января 2014 г. Проверено 2 апреля 2023 г.
- ^ Макгуайр, WJ (1996). «Нестабильность вулкана: обзор современных тем». Специальное издание Геологического общества . 110 . Лондонское геологическое общество : 1–23. дои : 10.1144/ГСЛ.СП.1996.110.01.01 . S2CID 128674065 .
- ^ Jump up to: а б Эта статья включает общедоступные материалы с веб-сайтов или документов Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства . Клеггетт-Халаим, Паула; Дойл, Джим (1992). «На Венере обнаружены большие оползни» . НАСА . Проверено 14 апреля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Скотт, Кевин М.; Масиас, Хосе Луис; Наранхо, Хосе Антонио; Родригес, Серхио; МакГихин, Джон П. (2001). Катастрофические селевые потоки, преобразованные в результате оползней на вулканических территориях: мобильность, оценка опасности и стратегии смягчения последствий (отчет). Геологическая служба США . п. 6. ISBN 0-607-98578-Х .
- ^ Раулт, К.; Тьери, Ю.; Чапут, М.; Ренингер, Пенсильвания; Девез, TJB; Мишон, Л.; Самин, К.; Оне, Б. (2022). «Оползневые процессы, связанные с демонтажем вулканов, от прошлого до настоящего: замечательная лаборатория под открытым небом Цирка Салази (остров Реюньон)» (PDF) . Журнал геофизических исследований: Поверхность Земли . 127 (5). Американский геофизический союз : 1. doi : 10.1029/2021JF006257 . S2CID 248353147 .
- ^ Jump up to: а б с д Ватт, Себастьян Флорида (15 октября 2019 г.). «Эволюция вулканических систем после обрушения сектора» . Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 384 : 280–303. doi : 10.1016/j.jvolgeores.2019.05.012 . ISSN 0377-0273 . S2CID 181821094 .
- ^ Кервин, М.; Эрнст, GGJ; Клаудиус, Дж.; Келлер, Дж.; Мбеде, Э.; Джейкобс, П. (28 октября 2008 г.). «Исследование с помощью дистанционного зондирования обрушений секторов и отложений лавин обломков на вулканах Олдоиньо Ленгаи и Керимаси, Танзания». Международный журнал дистанционного зондирования . 29 (22): 6565–6595. Бибкод : 2008IJRS...29.6565K . дои : 10.1080/01431160802168137 . ISSN 0143-1161 . S2CID 128817424 .
- ^ Jump up to: а б Ромеро, Хорхе Э.; Полаччи, Маргарита; Ватт, Себастьян; Китамура, Сигэру; Торми, Дэниел; Зилфельд, Герд; Арзилли, Фабио; Ла Спина, Джузеппе; Франко, Луис; Бертон, Майк; Поланко, Эдмундо (2021). «Процессы вулканического латерального обрушения в постройках основных дуг: обзор их движущих процессов, типов и последствий» . Границы в науках о Земле . 9 . дои : 10.3389/feart.2021.639825 . ISSN 2296-6463 .
- ^ Карстенс, Йенс; Берндт, Кристиан; Урлауб, Морелия; Ватт, Себастьян Флорида; Микаллеф, Аарон; Рэй, Мелани; Клауке, Инго; Мафф, Сина; Клаешен, Дирк; Кюн, Мишель; Рот, Тереза; Беттнер, Кристоф; Шрамм, Беттина; Элджер, Джудит; Брюне, Саша (2019). «От постепенного распространения к катастрофическому обрушению - Реконструкция обрушения вулканического сектора острова Риттер 1888 года на основе сейсмических данных 3D высокого разрешения» (PDF) . Письма о Земле и планетологии . 517 : 1–13. Бибкод : 2019E&PSL.517....1K . дои : 10.1016/j.epsl.2019.04.009 . ISSN 0012-821X . S2CID 150016618 .
- ^ «Когда падают вулканы — катастрофический обвал и лавины обломков» (PDF) . Информационный бюллетень 2019–3023. Геологическая служба США . 2019. Архивировано (PDF) из оригинала 6 марта 2020 г. Проверено 7 февраля 2021 г.
- ^ Кокелаар, Питер; Романьоли, Клаудия (1 августа 1995 г.). «Коллапс сектора, седиментация и эволюция обломочной популяции действующего вулкана островной дуги: Стромболи, Италия» . Бюллетень вулканологии . 57 (4): 240–262. Бибкод : 1995BVol...57..240K . дои : 10.1007/BF00265424 . ISSN 0258-8900 . S2CID 128687255 .
- ^ Гисберт, Гиллем; Дельгадо-Гранадос, Уго; Манглер, Мартин; Притулак, Юлия; Шпинат-Перенна, Рамон; Петроне, Кьяра Мария (2022). «Эволюция вулканического комплекса Попокатепетль: ограничения на периодическое строительство зданий и разрушение в результате обрушения сектора» . Журнал Геологического общества . 179 (3). дои : 10.1144/jgs2021-022 . S2CID 244445941 .
- ^ Валланс, Джеймс В.; Скотт, Кевин М. (1997). «Сель Оцеола с горы Рейнир: седиментология и последствия огромного селевого потока, богатого глиной» (PDF) . Бюллетень ГСА . 109 (2): 143–163. doi : 10.1130/0016-7606(1997)109<0143:TOMFMR>2.3.CO;2 .
- ^ Клэг, Дэвид А.; Мур, Джеймс Г. (2002). «Проксимальная часть оползня гигантской подводной лодки Вайлау, Молокаи, Гавайи». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 113 (1–2): 249–287. дои : 10.1016/S0377-0273(01)00261-X .
- ^ «Кулау: Общая информация» . Глобальная программа вулканизма . Смитсоновский институт . Проверено 7 апреля 2023 г.
- ^ Фриле, Пьер А.; Экес, К.; Хикин, Э.Дж. (1999). «Эволюция веера Чики, Сквомиш, Британская Колумбия: седиментация голоцена и значение для оценки опасности». Канадский журнал наук о Земле . 36 (12). Министерство природных ресурсов Канады : 2023 г. doi : 10.1139/e99-090 .
- ^ Гатри, Р.Х.; Фриле, П.; Альштадт, К. ; Робертс, Н.; Эванс, СГ; Делани, КБ; Рош, Д.; Клэг, Джей-Джей; Якоб, М. (2012). «Поток оползня и мусора на горе Мигер, 6 августа 2010 г., Прибрежные горы, Британская Колумбия: характеристики, динамика и последствия для оценки опасности и риска» . Природные опасности и науки о системе Земли . 12 (5). Публикации Коперника : 1277–1294. Бибкод : 2012NHESS..12.1277G . doi : 10.5194/nhess-12-1277-2012 . ISSN 1561-8633 .
- ^ «Большой оползень в Уганде» . Земная обсерватория НАСА . 13 марта 2010 г. Проверено 8 апреля 2023 г.
- ^ Jump up to: а б , Рафаэль (2015), «Источники вулканических цунами», Philosophical Transactions of the Royal Society 373 ( 2053), Society Publishing , Bibcode : 2015RSPTA.37340380P , doi : 10.1098/rsta Париж , Royal , S2CID 43187708
- ^ «Как оползни вызывают цунами?» . Геологическая служба США . Проверено 27 марта 2023 г.
- ^ Зиберт, Ли; Рид, Марк Э.; Валланс, Джеймс В.; Пирсон, Томас К. (2019). «Когда падают вулканы — катастрофический обвал и лавины обломков» (PDF) . Геологическая служба США . Информационный бюллетень 2019–3023. Архивировано (PDF) из оригинала 06 марта 2020 г. Проверено 7 февраля 2021 г.
- ^ Пэрис, Рафаэль; Свитцер, Адам Д.; Белоусова Марина; Белоусов, Александр; Онтовирджо, Будианто; Уэлли, Патрик Л.; Ульврова, Мартина (2014). «Вулканическое цунами: обзор механизмов источников, прошлых событий и опасностей в Юго-Восточной Азии (Индонезия, Филиппины, Папуа-Новая Гвинея)» (PDF) . Природные опасности . 70 : 447–440. дои : 10.1007/s11069-013-0822-8 . S2CID 73610567 .
- ^ «Глобальная база данных исторических опасностей NCEI» . www.ngdc.noaa.gov . Проверено 6 февраля 2021 г.
- ^ «Оползень: ледник Девастатор, Британская Колумбия, 22 июля 1975 года» . Природные ресурсы Канады . 01.12.2009 . Проверено 14 апреля 2023 г.
- ^ Симпсон, Калифорния; Стасюк, М.; Шимамура, К.; Клэг, Джей-Джей; Фриле, П. (2006). «Свидетельства катастрофических вулканических селей в долине Пембертон, Британская Колумбия». Канадский журнал наук о Земле . 43 (6). NRC Research Press : 688. doi : 10.1139/e06-026 . ISSN 0008-4077 .
- ^ Кили, Дж. (2010). «Вулканогенные цунами» . Университет штата Орегон . Проверено 27 апреля 2021 г.
- ^ Пермади, Аги (26 декабря 2018 г.). «Оползень, вызвавший цунами в Зондском проливе, охвативший площадь 64 гектара» . Компас (на индонезийском языке). Архивировано из оригинала 11 января 2019 года . Проверено 11 января 2019 г.
- ^ «Число раненых в результате цунами в Индонезии превысило 14 000 — Asean Plus | Star Online» . Архивировано из оригинала 18 апреля 2019 года . Проверено 13 апреля 2023 г.
- ^ Мартен, Лиза; Чжоу, Нееман (24 декабря 2018 г.). «Цунами в Индонезии, вызванное обрушением вулкана» . Хранитель . Проверено 13 апреля 2023 г.