Основы пожарной безопасности. Геологические чрезвычайные ситуации

Обычно вулканы представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержения. Основные части вулканического аппарата:

- магматический очаг;

- жерло – выводной канал, по которому магма поднимается к поверхности; -  конус – возвышенность на поверхности Земли из продуктов выбросов вулкана;

-  кратер – углубление на поверхности конуса вулкана.

 

Типы вулканических  извержений, как правило, называются в честь известных вулканов, на которых наблюдается характерное поведение. Извержения некоторых вулканов могут иметь только один тип в течение определённого периода активности, в то время как другие могут демонстрировать целую последовательность типов извержений. Существуют различные классификации, среди которых выделяются общие для всех типы.

Гавайский тип

Извержения гавайского типа могут возникать вдоль трещин и разломов, как при извержении вулкана Мауна-Лоа на Гавайях  в 1950 году. Они также могут проявляться  через центральное жерло, как при извержении в кратере Килауэа Ики вулкана Килауэа (Гавайи) в 1959 году. Данный тип характеризуется выбросами жидкой, высокоподвижной базальтовой лавы, формирующей огромные плоские щитовые вулканы. Пирокластический материал практически отсутствует. В ходе извержений через трещины фонтаны лавы выбрасывается через разломы в рифтовой зоне вулкана, и растекаются вниз по склону потоками небольшой мощности на десятки километров. При извержении через центральный канал лава выбрасывается вверх на несколько сотен метров в виде жидких кусков типа «лепёшек», создавая валы и конусы разбрызгивания. Эта лава может скапливаться в старых кратерах, формируя лавовые озёра.

Стромболианский тип

Стромболианский тип (от вулкана Стромболи на Липарских  островах к северу от Сицилии) извержений связан с более вязкой основной лавой, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя сравнительно короткие и более мощные лавовые потоки. При взрывах формируются шлаковые конусы и шлейфы кручёных вулканических бомб. Вулкан Стромболи регулярно выбрасывает в воздух «заряд» бомб и кусков (последнее извержение март 2007 г.) раскалённого шлака.

Плинианский тип

Плинианский тип (вулканический, везувианский) извержений получил своё название по имени римского учёного  Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 году н. э., уничтожившего три больших города Геркуланум, Стабии и Помпеи. Характерной особенностью этого типа извержений являются мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пемзовые и пепловые потоки. Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий. Крупные извержения плинианского типа, такие как извержения вулкана Сент-Хеленс 18 мая 1980 года или извержение Пинатубо на Филиппинах 15 июня 1991 года, могут выбрасывать пепел и вулканические газы на десятки километров в атмосферу. При плинианском типе извержений часто возникают быстодвижущиеся пирокластические потоки.

 

 

Пелейский тип

Пелейский тип извержений характеризуется образованием грандиозных раскалённых лавин или палящих туч, а также ростом экструзивных куполов чрезвычайно вязкой лавы. Своё название этот тип извержений получил от вулкана Мон-Пеле на осторове Мартиника в группе малых Антильских островов, где 8 мая 1902 года взрывом была уничтожена вершина дремавшего до этого вулкана и вырвавшаяся из жерла раскалённая тяжёлая туча уничтожила город Сен-Пьер с 40 000 жителями. После извержения из жерла вылезла «игла» вязкой магмы, которая достигнув высоты 300 метров, вскоре разрушилась. Подобное извержение произошло 30 марта 1956 года на Камчатке, где грандиозным взрывом была уничтожена вершина вулкана Безымянного. Туча пепла поднялась на высоту 40 км, а по склонам вулкана сошли раскалённые лавины, которые, растопив снег, дали начало мощным грязевым потокам.

Газовый или фреатический тип

Газовый или фреатический тип извержений, при котором выбрасываются  в воздух обломки твёрдых, древних  пород (новая магма не извергается), обусловлен либо магматическими газами, либо связан с перегретыми грунтовыми водами. Фреатическая активность обычно слабая, но бывают сильные проявления, такие как извержение вулкана Таал на Филиппинах в 1965 году и Ла-гранд-Суфриер на острове Гвадалупе.

Подлёдный тип

Подлёдный тип извержений относят к вулканам, расположенным под льдом или ледником. Такие извержения могут вызвать опасные наводнения, лахары и шаровую лаву. Всего пять извержений такого типа наблюдалось в настоящее время.

Извержение  пепловых потоков

Извержения пепловых потоков были широко распространены в недалёком геологическом прошлом, но в настоящем не наблюдались человеком. В какой-то мере данные извержения должны напоминать палящие тучи или раскалённые лавины. На поверхность поступает магматический расплав, который, вскипая, разрывается и раскалённые лапилли пемзы, обломки вулканического стекла, минералов, окружённые раскалённой газовой оболочкой, с огромной скоростью движутся под уклон. Возможным примером подобных извержений может стать извержение 1912 года в районе вулкана Катмай на Аляске, когда из многочисленных трещин, излился пепловый поток, распространившийся примерно на 25 км, вниз по долине, имея мощность около 30 м. Долина получила название «Десяти тысяч дымов» из-за большого количества пара, выделявшегося долгое время из центральной части потока. Объём пепловых потоков может достигать десятков и сотен квадратных километров, что говорит о быстром опорожнении очагов с расплавом кислого состава.

 

 

Гидроэксплозивные извержения

Гидроэксплозивные извержения происходят в мелководных условиях океанов и морей. Их отличает образование большого количества пара, возникающего при контакте раскалённой магмы и морской воды.

 

Поражающими факторами  при извержении вулканов являются: ударная волна; летящие осколки, камни, деревья, части конструкций; пепел; вулканические газы; лава, движущаяся по склону со скоростью до 80 км/ч и сжигающая все на своем пути. Вторичные поражающие факторы: цунами, пожары, взрывы, наводнения и оползни. Наиболее часто люди и животные в районах извержения вулканов гибнут от травм, ожогов верхних дыхательных путей, асфиксии и поражения глаз. В районах извержения вулканов устанавливают эпидемиологический надзор.

Вулканы разделяются  на действующие, уснувшие и потухшие.

К уснувшим относятся  вулканы, об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшие вулканы – это различные вулканы без какой-либо вулканической активности.

Извержения вулканов бывают длительными или кратковременными. Продукты извержения (газообразные, жидкие и твердые) выбрасываются на высоту 1–5 км и переносятся на большие расстояния. Концентрация вулканического пепла порой настолько велика, что наступает темнота, подобная ночной. Объем излившейся лавы достигает десятков кубических километров.

Между вулканической  деятельностью и землетрясениями  существует взаимосвязь. Основой прогноза извержения являются сейсмические толчки, характеризующие начало извержения. Основные опасности – лавовые  фонтаны, потоки горячей лавы, раскаленные газы. Взрывы вулканов могут повлечь оползни, обвалы, лавины, а на морях и океанах – цунами.

 

3.Обвал

– это отрыв и катастрофическое падение больших масс горных пород  вниз, их опрокидывание, дробление и  скатывание на крутых и обрывистых склонах под действием силы тяжести.

Обвалы возникают на склонах речных берегов и долин, в горах, на берегах морей. Причиной образования обвалов является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:

- увеличением крутизны  склона в результате подмыва водой;

- ослаблением прочности  пород при выветривании или  переувлажнении осадками и подземными  водами;

- воздействием сейсмических  толчков;

- строительной и хозяйственной  деятельностью.

 

Возникновению обвалов  способствуют трещины, разломы горных пород, их слоистый характер, когда между более твердыми и тяжелыми породами имеются глина, рыхлости и пустоты. Всякое попадание воды, снега в эти более слабые связующие слои ведет к их постепенному ослаблению. Поэтому чаще всего обвалы происходят в периоды дождей или таяния снега.

В последнее время  наибольшее число обвалов связано  с деятельностью человека, из-за нарушения правил при проведении работ по строительству, горных разработках, производстве взрывных работ, распахивание склонов.

Обвалы характеризуются мощностью обвального процесса, которая определяется объемом обвалившихся горных пород и масштабом проявления – площадью обвала. По мощности обвального процесса обвалы подразделяют на очень малые, малые, средние, крупные и гигантские; по масштабу проявления – на мелкие, малые, средние и огромные.

 

4. Оползни

- это отрыв и скольжение  верхних слоев почвы вниз по  склону под действием силы  тяжести.

Оползни возникают на склонах долин или речных берегов, в горах, на берегах морей. Наиболее часто оползни возникают на склонах, сложенных чередующимися водоупорными и водоносными породами. Причиной образования оползней, так же, как и обвалов,  является нарушение равновесия между сдвигающей силой тяжести и удерживающими силами. Оно вызывается:

- увеличением крутизны склона в результате подмыва водой;

- ослаблением прочности  пород при выветривании или  переувлажнении осадками и подземными  водами;

- воздействием сейсмических  толчков;

- строительной и хозяйственной  деятельностью.

Согласно международной  статистике, до 80% оползней в настоящее время связано с деятельностью человека.

В плане оползень имеет  форму полукольца, образуя понижение  в середине. При этом по склону сползают огромные массы грунта вместе с постройками, деревьями и всем, что находится на поверхности земли. Последствия оползней - жертвы, завалы, запруды, уничтожение лесов, наводнения.

К основным параметрам оползня  относятся его движения, мощность и масштаб.

По мощности оползни  делят на группы: очень крупные - с выносом более 1 млн м3 смеси  пород и материалов; крупные - с выносом от 100 тыс. до 1 млн м3 смеси; средние - с выносом от 10 тыс. до 100 тыс. м3 смеси; малые - с выносом менее 10 тыс. м3 смеси.

В зависимости от крутизны склона и характера грунта оползень может развиваться мгновенно. Если его скорость больше 1 м в секунду, то это почти обвал, обрушение породы, которое гораздо опаснее, чем медленно скользящий оползень.

 

Катастрофической считается  и скорость оползня больше 1 м  в минуту, поскольку за короткое время почти невозможно организовать спасение людей, имущества и животных. Скорость движения оползней больше 1 мин в сутки считается быстрой, а менее 1 мин в месяц – медленной.

 

Как и обвалы, оползни  характеризуются мощностью оползневого  процесса – объемом сползающей горной массы, и масштабом – вовлеченной в процесс площадью. По месту образования различают горные, подводные и снежные оползни, а также оползни искусственных земляных сооружений.

Предупредительными мерами по борьбе с оползнями являются контроль за состоянием склонов, выполнение на них укрепительных мероприятий (забивка свай, лесонасаждения, возведение стен, дамб), строительство дренажных систем и плотин.

5. Карст

(от нем. Karst, по названию  известнякового альпийского плато  Крас в Словении) — это совокупность  процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами (гипсами, известняками, мраморами, доломитами и каменной солью).

Карст это сложный  многообразный процесс, развивающийся  при наличии соответствующих  условий под влиянием многих изменяющихся во времени и в пространстве внутренних и внешних факторов.

Различают понятия карста как процесса и карста как явления.

          Поэтому в результате карстового  процесса (включающего в себя  и растворение природными водами (разрушение, коррозию) горных пород,  гипс, каменная соль и др.) образуется  карст (как явление) в виде  подземных (пещеры, полости, ходы, естественные колодцы) полостей различного масштаба и поверхностных (воронки, полья и др.) форм рельефа, своеобразием циркуляции и режима подземных вод, речной сети (исчезающей в подземных полостях) и озер.

Карстовые явления распространены в известняках всех геологических систем, но типичнее они выражены только там, где поверхность состоит из голого, чистого известняка, как в Адриатическом Карст, Крайне,  западной части Балканского полуострова, Пелопоннесе,  Вост. Сербии, Южной Франции, на Чатырдаге в Крыму, в Ливане и т. д., на юрских, меловых и эоценовых, реже триасовых известняках и доломитах.

Глинистые и мергелистые  известняки, покрытые песками и глинами, обыкновенно не представляют карстовых  явлений. Точно также Карст не бывает выражен явственно на глинистых и мергелистых известняках, если они и не покрыты другими рыхлыми отложениями. Многие карстовые явления (за исключением польев) распространены также в поясе пустынь - Сахары, Сирии, Палестины, в Южной Австралии на Бразильском массиве, в Кентукки, вообще в области между Аллеганами и Скалистыми горами. Польи свойственны только областям, выказывающим дислокации слагающих их известковых пластов, как в Крайне, Динарских Альпах, в системе Тавра, на о-ве Ямайки, в Юре. Резко выраженный Карст,  встречается лишь в областях с периодическими дождями: осенними - на Адриатическом побережье и в Южн. Франции, зимними – в Греции, Сирии и Палестине, тропическими летними - на Ямайке. У нас в России эти явления замечаются лишь местами и не резко выражены, например - на крымской Яйле, в Самарской луке и в других местностях, где залегают водопроницаемые известняки - бывают провалы, существуют периодически исчезающие озера и пропадающие под землей реки. Вообще же эти явления у нас в России еще мало изучены.