Как известно, наша планета состоит из концентрически расположенных вокруг земного ядра оболочек: мантии, литосферы, земной коры, гидросферы и атмосферы. Эти оболочки обособились в процессе эволюции Земли при длительной (более 4 млрд, лет) дифференциации вещества мантии.
Мантия Земли расположена на глубинах от нескольких километров под срединно-океаническими (например, Срединно-Атлантическим и др.) подводными хребтами до 25-70 км под континентами. Нижняя граница ее находится на глубине 2900 км. Мантия составляет 83% объема Земли и 67% её массы.
Магма представляет собой силикатный расплав, состоящий главным образом из окислов кремния, кальция, магния, железа, алюминия, натрия и калия. При остывании магмы в ней кристаллизуются различные минералы-соли кремневых кислот. При выходе на поверхность Земли или на дно океана магма теряет пары воды и газы, превращается в огненно-жидкую лаву. Последняя, застывая или распыляясь, образует вулканические горные породы - вулканиты.
Вулкан Кизимен, извергающийся на Камчатке
Под вулканизмом понимается совокупность процессов, обусловленных извержениями магмы. В местах извержений возникают лавовые покровы, потоки, вулканы-горы, сложенные лавами и их распыленными при взрывах частицами-пироклистами.
Различают четыре типа вулканизма:
При исключительно сильных вулканических взрывах выбрасываются огромные объемы пирокластов, и конус вулкана разрушается. На его месте образуется взрывная воронка, или эксплозионная кальдера типа Кракатау (по кальдере Кракатау в Большом Зондском проливе). Кольцевая возвышенность, оставшаяся от конуса, называется соммой (по названию древнего вулкана Сомма, бывшего на месте Везувия). На склонах кальдеры и на ее днище возникают эксплозивные кратеры. В дальнейшем в кальдере вырастает центральный конус молодого стратовулкана либо насыпной пирокластический конус. Возникает сложное строение вулкана типа Сомма-Везувий.
Кратер вулкана Везувия и гора Сомма
Строение вулканов еще более усложняется при перемещении центра вулканических извержений вдоль по разлому, на который насажен вулкан. В результате этого формируются вытянутые вулканические кряжи, сложенные рядами конусов, кальдер, лавовых куполов. Еще чаще возникают большие кольцевые вулкано-тектонические структуры, где по кольцевому разлому древней кальдеры насажены молодые вулканические конусы, лавовые купола, кратеры.
Вулканы расположены на Земле поясами. Эти закономерности расположения вулканов связаны со строением литосферы. Литосфера представляет собой совокупность земной коры и подкоровой мантии. От последней земная кора отделяется поверхностью, получившей название границы Мохоровичича (по фамилии югославского геофизика Андрея Мохоровичича, которому принадлежит честь открытия этой границы). Ниже этой поверхности резко возрастает плотность пород литосферы, изменяется ее вещественный состав. Граница Мохоровичича подвижна и может перемещаться вверх или вниз в зависимости от изменения температуры и давления в данном месте литосферы.