Вулканизм

Все изменения земной коры, совершающиеся на наших глазах и ознаменовавшие собой минувшие геологические периоды, являются результатом взаимодействия внутреннего жара Земли, солнечной теплоты и силы тяжести, т. е. двух категорий сил: внутренних и внешних. Первые, называемые также эндогенными, коренятся во внутренней теплоте земного шара, в царстве Плутона и Вулкана, откуда и название вулканических или плутонических сил. Их стремление направлено к нарушению возможной ровности и гладкости земной коры, к образованию гор. Вследствие охлаждения, внутреннее ядро земного шара сжимается; наружная кора оказывается при этих условиях слишком великой и, так сказать, морщинится: различные участки этой коры образуют складки, поднимаясь в виде горных хребтов; соседние части земной коры не участвуют в поднятии или даже опускаются, образуя низменности, так называемые депрессионные области, которые часто заливаются морем. Если изгиб земной коры происходит слишком энергично или заходит за пределы свойственной ей пластичности, происходят разрывы земной коры, различные трещины, сдвиги, сбросы, по которым, частью под гидростатическим давлением, частью силой водяных паров, поднимаются и разливаются по земной поверхности в виде вулканических извержений огненно-жидкие расплавленные массы — лавы.

Землетрясе́ния — подземные толчки и колебания поверхности Земли, вызванные естественными причинами (главным образом тектоническими процессами), или (иногда) искусственными процессами (взрывы, заполнение водохранилищ, обрушение подземных полостей горных выработок). Небольшие толчки могут вызываться также подъёмом лавы при вулканических извержениях.

Ежегодно на всей Земле происходит около миллиона землетрясений, но большинство из них так незначительны, что они остаются незамеченными. Действительно сильные землетрясения, способные вызвать обширные разрушения, случаются на планете примерно раз в две недели. Большая их часть приходится на дно океанов, и поэтому не сопровождается катастрофическими последствиями (если землетрясение под океаном обходится без цунами).

Землетрясения наиболее известны по тем опустошениям, которые они способны произвести. Разрушения зданий и сооружений вызываются колебаниями почвы или гигантскими приливными волнами (цунами), возникающими при сейсмических смещениях на морском дне.

Важнейшим процессом, обусловливающим динамику мантии и в конечном счете и земной коры, является конвекция, прежде всего тепловая. Если бы внутреннее тепло, накапливающееся в Земле в результате действия описанных факторов, поступало к поверхности лишь путем обычной теплопроводности, т.е. кондуктивного теплопереноса, Земля неминуемо довольно быстро разогрелась бы до полного плавления. Это было ясно уже три десятилетия назад, когда величина теплового потока, достигающего поверхности Земли, оценивалась гораздо ниже, чем в настоящее время, после открытия мощного тепловыделения в рифтовых зонах срединно-океанских хребтов. Именно то обстоятельство, что в мантии Земли теплоперенос осуществляется не только кондуктивным, но и конвективным путем, гарантирует нашу планету от перегрева. Но непосредственное подтверждение реальности мантийной конвекции поступило лишь в последние годы, когда сейсмотомографией были получены данные, свидетельствующие о существовании в мантии на одних и тех же уровнях более разогретых участков (соответственно менее плотных, с меньшими скоростями распространения сейсмических волн) и менее разогретых, уплотненных, высокоскоростных участков.

Термин «конвекция» в переводе с латинского означает «доставка», при этом первоначально имелась в виду лишь доставка тепла. Частным случаем конвекции является адвекция, процесс которой носит затухающий характер вследствие исчерпания породившего его источника возмущения. В более расширенном смысле конвекция может быть не только тепловой, но и химической (концентрационной), когда насыщенные некоторым веществом элементарные объемы перемещаются в направлении меньшей концентрации этого вещества, где отлагают его избыток.