Вулканизация

Вулканиза'ция,технологический процесс резинового производства, при котором пластичный «сырой» каучук превращается в резину. При В. повышаются прочностные характеристики каучука, его твёрдость, эластичность, тепло- и морозостойкость, снижаются степень набухания и растворимость в органических растворителях. Сущность В. - соединение линейных макромолекул каучука в единую «сшитую» систему, так называемую вулканизационную сетку. В результате В. между макромолекулами образуются поперечные связи, число и структура которых зависят от метода В. При В. некоторые свойства вулканизуемой смеси изменяются со временем не монотонно, а проходят через максимум или минимум. Степень В., при которой достигается наилучшее сочетание различных физико-механических свойств резин, называется оптимумом В.

  В. подвергается обычно смесь каучука с различными веществами, обеспечивающими необходимые эксплуатационные свойства резин (наполнители, например сажа, мел, каолин, а также мягчители, противостарители и др.).

  В большинстве случаев каучуки общего назначения (натуральный, бутадиеновый, бутадиен-стирольный) вулканизуют, нагревая их с элементарной серой при 140-160°С (серная В.). Образующиеся межмолекулярные поперечные связи осуществляются через один или несколько атомов серы. Если к каучуку присоединяется 0,5-5% серы, получается мягкий вулканизат (автомобильные камеры и покрышки, мячи, трубки и т.д.); присоединение 30-50% серы приводит к образованию жёсткого неэластичного материала - эбонита. Серная В. может быть ускорена добавлением небольших количеств органических соединений, так называемых ускорителей вулканизации - каптакса, тиурама и др. Действие этих веществ в полной мере проявляется только в присутствии активаторов - окислов металлов (чаще всего окиси цинка). В промышленности серную В. производят нагреванием вулканизуемого изделия в формах под повышенным давлением или же в виде неформовых изделий (в «свободном» виде) в котлах, автоклавах, индивидуальных вулканизаторах, аппаратах для непрерывной В. и др. В этих аппаратах нагревание осуществляют паром, воздухом, перегретой водой, электричеством, токами высокой частоты. Формы обычно помещают между обогреваемыми плитами гидравлического пресса. В. с помощью серы была открыта Ч. Гудьиром (США, 1839) и Т. Гэнкоком (Великобритания, 1843). Для В. каучуков специального назначения применяют органические перекиси (например, перекись бензоила), синтетические смолы (например, феноло-формальдегидные), нитро- и диазосоединения и другие; условия процесса те же, что и для серной В.

  В. возможна также под действием ионизирующей радиации - g-излучения радиоактивного кобальта, потока быстрых электронов (радиационная В.). Методы бессерной и радиационной В. позволяют получать резины, обладающие высокой термической и химической стойкостью.

  Лит.:Кошелев Ф. Ф., Корнев А. Е., Климов Н. С., Общая технология резины, М., 1968; Догадкин Б. А., Вулканизационные структуры и их изменения при вулканизации, термомеханическом воздействии и утомлении вулканизатов, «Химическая наука и промышленность», 1959, т. 4,№ 1; Гофманн В., Вулканизация и вулканизующие агенты, пер. с нем., М., 1968.

  З. Н. Тарасова.

Вулканизм

Вулкани'зм(геологический), совокупность явлений, связанных с перемещением магмы в земной коре и на её поверхности. Типичным выражением В. на земной поверхности являются . В. на глубине проявляются в образовании крупных внедрений магмы в земную кору в виде так называемых интрузий и в резком изменении окружающих пород под влиянием высокой температуры и химического воздействия расплавленной магмы. С В. связывают также кратеры и кальдеры на Луне.

Вулканическая бомба

Вулкани'ческая бо'мба,комок лавы, выброшенный во время извержения в жидком или пластическом состоянии и получивший во время полёта в воздухе ту или иную форму. Размеры В. б. от 1 смдо 7 мв длину. Среди многих форм В. б. главными являются: лепёшкообразная - характерна для очень жидких лав, комки которых, падая на землю, расплющиваются в лепёшку; витая, веретенообразная, грушеобразная, шаровая, лентообразная и другие - для маловязких базальтовых лав, которые отвердевают и принимают указанные формы в полёте; округлые или неправильно-многогранные комки лавы, покрытые сетью трещинок (В. б. типа хлебной корки) - для вязких кислых и андезитовых лав.

Вулканические бомбы: типа хлебной корки (слева), лентообразная (справа).

Вулканические газы

Вулкани'ческие РіР°'Р·С‹,газы, выделяющиеся РІРѕ время Рё после извержения РёР· кратера, РёР· трещин, расположенных РЅР° склонах вулкана, РёР· лавовых потоков Рё . Р’. Рі., выделяющиеся РІРѕ время извержений РёР· кратера, называются эруптивными, Р° РІСЃРµ остальные, выделяющиеся РІ периоды СЃРїРѕРєРѕР№РЅРѕР№ деятельности вулкана РІ РІРёРґРµ струек Рё клубящихся масс РёР· отдельных участков кратера или СЃ поверхности лавовых потоков, фумарольными газами. Эруптивные газы определяют характер взрывных извержений Рё влияют РЅР° текучесть изливающихся лав; РІ РёС… составе установлены пары H ₂O, H ₂, HCl, HF, H ₂S, CO, CO ₂Рё небольшие количества летучих соединений, преимущественно галогенов СЃ РјРЅРѕРіРёРјРё химическими элементами. Фумарольные газы (СЃРј. ) - смесь газов, выделившихся РёР· лавы или пирокластических РїРѕСЂРѕРґ СЃ захваченными газами РёР· атмосферы Рё образовавшимися РІ результате реакции РёС… СЃ органическими веществами, находившимися РїРѕРґ горячими лавовыми потоками или пирокластическими отложениями.

  В. г., проходя через зону подземных вод, создают многочисленные горячие источники.

  Лит.:Башарина Л. А., Вулканические газы на различных стадиях активности вулканов, в сб.: Тр. лаборатории вулканологии АН СССР, в. 19, М., 1961; Iwasaki I. [a. о.], Nature of volcanic gases and volcanic eruption, «Bulletin Volcanologique», 1963, t. 26.

Вулканические горные породы

Вулкани'ческие РіРѕ'рные РїРѕСЂРѕ'РґС‹,вулканиты, горные РїРѕСЂРѕРґС‹, образующиеся РІ результате вулканических извержений. Р’ зависимости РѕС‚ характера извержения (излияния лав или взрывные извержения) образуются 2 типа РїРѕСЂРѕРґ: излившиеся (эффузивные) Рё вулканогенно-обломочные (пирокластические). Последние расчленяются РЅР° рыхлые (вулканический пепел, песок, Р±РѕРјР±С‹ Рё РґСЂ.), уплотнённые Рё сцементированные (туфы, туфобрекчии Рё РґСЂ.). РљСЂРѕРјРµ того, выделяют промежуточные типы Р’. Рі. Рї. - туфолавы, возникшие РІ результате извержений богатыми газами пенящихся лавовых потоков, Рё , возникшие РІ результате бурных извержений, РєРѕРіРґР° обрывки лавы, перенесённые РїРѕ РІРѕР·РґСѓС…Сѓ, падая РЅР° поверхность, образуют массы спекшегося материала, занимающего РёРЅРѕРіРґР° обширные территории, измеряемые сотнями Рё тыс. РєРј ².

  Вязкость лав и характер рельефа вулканических областей определяет форму тел эффузивных пород. Покровы и потоки характерны для маловязких базальтовых лав. Купола и иглы возникают при извержениях вязких лав (дациты, липариты). Дайки и некки представляют заполнения лавами трещин и подводящих каналов.

  В. г. п. различаются по химическому составу, структурно-текстурным особенностям и по степени сохранности вещества пород. По химическому составу эффузивные В. г. п. делятся на щёлочноземельные и щелочные и, кроме того, на основные (недосыщенные кремнекислотой), средние (насыщенные кремнекислотой) и кислые (пересыщенные кремнекислотой). Степень кристаллизации лав и их структуры и текстуры зависят от их вязкости. Внутренние части эффузивных тел обычно раскристаллизованы, внешние - шлаковидные, пористые и стекловатые. Для эффузивных пород характерны порфировые, микролитовые, полустекловатые, стекловатые структуры и флюидальные, полосчатые, массивные, пористые текстуры.

  Глубоко изменённые, обычно более древние, эффузивные породы называются палеотипными, а неизмененные породы - кайнотипными. Наиболее распространёнными кайнотипными породами являются базальты, андезиты, трахиты, липариты, а их палеотипные аналогии по химическому составу называются соответственно диабазами, базальтовыми и андезитовыми порфиритами, трахитовыми и липаритовыми порфирами.

  К обломочным В. г. п. относятся наряду с пирокластическими породами (туфы, вулканические брекчии) ещё и . Многие В. г. п. имеют широкое применение в народном хозяйстве (базальт, туф, пемза и др.).

  Лит.:Заварицкий А. Н., �зверженные горные породы, М., 1955; Малеев Е. Ф., Вулканокластические горные породы, М., 1963; Коптев-Дворников В. С., Яковлева Е. Б., Петрова М. А., Вулканогенные породы и методы их изучения, М., 1967.

  В. �. Влодавец.

Вулканические горы

Вулкани'ческие го'ры,изолированные горы и хребты, образовавшиеся вследствие вулканических извержений.

Вулканические острова

Вулкани'ческие острова',острова, образовавшиеся в результате вулканической деятельности на дне моря (например, Гавайские, острова Вознесения и др.).

Вулканический залив

Вулкани'ческий зали'в,залив Тихого океана у южного побережья о. Хоккайдо; см. .

Вулканический пепел

Вулкани'ческий пе'пел,неправильное, но широко распространённое название продукта природного измельчения магмы, состоящего из смеси пыли и песка с размером частиц менее 2 мм; характерны примеси чуждых пород. Возникает в результате распыления жидких или твёрдых лав различного состава. В зависимости от размера частиц, силы извержения и ветра В. п. оседает на значительных расстояниях от места извержения. Так, например, во время извержения вулкана Безымянного (Камчатка) в 1956 пепел долетел до Великобритании, а при извержении Кракатау (�ндонезия) в 1883 мельчайшие вулканические пылинки облетели вокруг Земли почти два раза.

  В. п. применяется для изготовления лёгких бетонов, тарного стекла, цементов, теплоизоляционных материалов, фильтровальных масс и др. Кроме того, В. п. используется как среда для выращивания растений.

Вулканическое стекло

Вулкани'ческое стекло',нераскристаллизовавшийся продукт быстро остывшей лавы. Может целиком слагать излившиеся липаритовые кислые, реже базальтовые эффузивные породы. К породам, состоящим почти целиком из В. с. и различающимся по составу или особенностям структуры, относятся , (цехштейн), , , тахилит, сордавалит.

Вулканогенно-осадочные месторождения

Вулканоге'нно-оса'дочные месторожде'ния,месторождения полезных ископаемых, возникающие при поступлении в бассейны древних и современных морей и океанов минеральных продуктов, образующихся при извержениях вулканов, расположенных на дне моря, на островах и вдоль берегов, и осаждении этих продуктов в форме пластов и желваков. Минеральные продукты поступали на площади осадконакопления в растворах вулканического газа, горячих вод вулканического происхождения, в адсорбированном состоянии на поверхности вулканического пепла, при разложении остывших лав и пеплов морской водой, вследствие выщелачивания и выноса их из лавовых пород и пеплов вулканическими газовыми и жидкими растворами.

  К В.-о. м. относятся крупные пластовые залежи железных и марганцевых руд, сложенные силикатами, карбонатами, окислами и гидроокислами перечисленных металлов, а также колчеданные руды, в состав которых входят сульфидные соединения железа, меди, цинка, иногда свинца, барит и гипс. Отдельные исследователи предполагают, что, кроме того, В.-о. м. являются некоторые месторождения бокситов и фосфоритов. Они залегают в толщах пород, состоящих из лав, пеплов и слоёв кремнистых пород, перемежающихся с нормальными морскими отложениями. Встречающиеся на дне Тихого, Атлантического и �ндийского океанов скопления желваковых руд железа и марганца, содержащие примесь кобальта, никеля, молибдена и других ценных металлов, возможно также образовались из продуктов подводных извержений молодых вулканов. �звестны В.-о. м. различного геологического возраста - от древнейших до современных.

  Лит.:Дзоценидзе Г. С., Влияние вулканизма на образование осадков, М., 1965; Смирнов В. �., Геология полезных ископаемых, М., 1969; Осадкообразование и полезные ископаемые вулканических областей прошлого, т. 2, М., 1968.

В  Р’. Р�. РЎРјРёСЂРЅРѕРІ.

Вулканогенно-осадочные породы

Вулканоге'нно-оса'дочные поро'ды,состоят из вулканического и осадочного материала, который может быть твёрдым обломочным, возникающим при взрывных извержениях вулканов, и химическим (растворённым в воде). Обломочный или пирокластический материал (продукты раздробления жидкой лавы, твёрдых вулканических и других пород) слагает рыхлые накопления глыб, вулканических бомб лапилли, вулканический песок и вулканический пепел. При их цементации на месте выпадения или в переотложенном состоянии возникают, как правило, чистые, чаще всего однородные по составу В.-о. п. - вулканические туфы, содержащие лишь небольшую (например, не более 10%) примесь осадочного вещества. При большем смешивании, которому способствует и более длительное переотложение материала, образуются туффиты и обычные осадочные породы с незначительной примесью туфового компонента. Обломочные В.-о. п. по размеру обломков подразделяются на грубообломочные (больше 10 мм), крупнообломочные (2-10 мм), среднеобломочные (0,1-2 мм), мелкообломочные (0,01-0,1 мм) и тонкообломочные (меньше 0,01 мм). Они различаются также по минеральному составу, прежде всего по составу вулканического компонента. Материал горячих источников и жидких продуктов извержений при осаждении в морях или на суше образует хемогенные В.-о. п., примерами которых служат многие яшмы, некоторые руды железа, марганца, фосфориты и др.

  В. �. Влодавец.

Вулканокласты

Вулканокла'сты,породы, представляющие собой смесь глыб и обломков от очень крупных до мельчайших размеров рыхлого, уплотнённого или гидрохимически спекшегося лавового и шлакового материала, иногда с примесью осадочных пород.

Вулканологии институт

Вулканоло'гии институ'т,научно-исследовательский институт Дальневосточного научного центра Академии наук СССР, организованный в 1962 в Петропавловске-Камчатском на базе лаборатории вулканологии АН СССР (Москва) и Камчатской геолого-геофизической обсерватории Сибирского отделения АН СССР (Петропавловск-Камчатский). �меет (1970) лаборатории (наземного вулканизма, подводного вулканизма, поствулканических процессов, гидрогеологии и геотермии, вулканофизики), сеть геофизических стационаров и др. В состав В. и. входит также Камчатская (Ключевская) вулканологическая станция, организованная в 1935.

  Основная задача В. и. - изучение современного активного вулканизма Курило-Камчатской зоны и антропогенового вулканизма других областей СССР, прогноз вулканических извержений и разработка способов использования подземного тепла для практических целей. �здаются сборники научных работ, монографии, «Бюллетень».

  Лит.:Горшков Г. С., Набоко С. �., Развитие русской вулканологии, «Геология и геофизика», 1967, № 10.

Вулканология

Вулканоло'гия(от и ), один из разделов . �зучает процессы и причины образования вулканов, их развитие, строение и состав продуктов извержений (лавы, газы и др.), закономерности размещения вулканов на земной поверхности, изменения характера их деятельности во времени. Практической целью В. является разработка методов предсказания извержений и использования вулканического тепла горячих вод и пара для нужд народного хозяйства. В. для решения теоретических и практических задач использует данные геологии, геотектоники, геофизики, геохимии, физико-химии и петрологии. В комплексе этих знаний В. участвует в решении общих теоретических вопросов геологических наук: об источниках вулканической энергии, условиях эволюции магмы, размещении магматических глубинных и промежуточных очагов, роли вулканизма в формировании земной коры и пр.

  Первые сведения о В. относятся к середине 1-го тыс. до н. э. (Гераклит - 6 в. и Аристотель - 4 в., Греция; Страбон - 1 вв. и Плиний Младший - 1 в., Рим). Страбон описал извержение вулкана Каймени (Санторин), происшедшее в 196 до н. э., а Плиний Младший - катастрофическое извержение Везувия в 79, очевидцем которого он был. В 1842 было организовано специальное научное учреждение - вулканологическая обсерватория, построенная на склоне вулкана Везувий.