Твердые вулканические продукты: 2. Твердые продукты извержений

2. Твердые продукты извержений

Помимо лав при извержении вулканов выбрасывается огромное количество обломочного материала – тефры(такое название дано Аристотелем) и быстро остывающей в процессе полета и падающей уже в твердом виде сгустков вязкой лавы. Эти продукты являются производными магмы, но не излившейся, а застывшей в жерле вулкана. Образуются эти обломки и выбрасываются на поверхность при извержениях эксплозивного (взрывного) типа, когда лавовая «пробка» разрушается под давлением скопившихся газов.

Классификация тефры основывается на размерах обломков. Наиболее крупными являются вулканические бомбы – крупные обломки лавы величиной от нескольких сантиметров до 1 м и более. Лапилли (лат. «лапиллис» — камешек) – это пузырчатые или округленные обломки шлаков величиной до 1,5 – 3,0 см. песком называются частицы лавы обычно величиной от 1 до 5 мм. Пепел состоит из мельчайших частиц (менее 1 мм) лавы, вулканического стекла и других пород.

Когда рыхлый материала литифицируется, т.е. превращается в плотную породу — вулканический туф.

Газообразные продукты или летучие, играют решающую роль при вулканических извержениях. Их состав весьма сложен и изучен далеко не полностью из-за трудностей с определением состава газовой фазы в магме, находящейся глубоко под поверхностью Земли.

По данным прямых измерений, в различных действующих вулканах среди летучих содержится водяной пар, диоксид углерода (СО₂), оксид углерода (СО), азот (N₂), диоксид серы (SО₂), триоксид серы (SО₃), газообразная сера (S), водород (Н₂), аммиак (NН₃), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (Н₂S), метан (СН₄), борная кислота (Н₃ВО₃), хлор (Сl₂), аргон и другие, но преобладают Н₂О и СО₂. Присутствуют хлориды щелочных металлов, а также железа и меди.

Состав газов и их концентрация очень сильно меняются в пределах одного вулкана от места к месту и во времени. Зависят они и от температуры и в самом общем виде от степени дегазации мантии и от типа земной коры.

По данным японских ученых, зависимость состава вулканических газов от температуры выглядит следующим образом.

Таблица 2.13 Зависимость состава вулканических газов от температуры

Температура, °С	Состав газов (без воды)
1200 – 800	HCl, CO2, H2O, H2 S, SO2
800 – 100	HCl, SO2, H2S, CO2, N2, H2, Cl2
100 — 60	H2, CO2, N2, SO2, H2S
60	CO2, N2, H2S

Приведенные данные показывают, что наиболее высокотемпературные газы являются скорее всего ювенильными, т. е. первичными магматическими эманациями, тогда как при более низких температурах они явно смешиваются с атмосферным воздухом и водой, которая проникает в вулканические каналы по многочисленным трещинам. Такая атмосферная вода называется вадозной (от лат «вадозус» — неглубокий). Ниже +100°С пары воды превращаются в жидкость, которая реагирует с малорастворимыми соединениями типа HСl, образуя агрессивные кислоты.

По мере угасания активности вулкана происходит падение температуры и изменение состава газов. Среди них выделяются:

— фумаролы(лат. «фумус» — дым) – газы и водяные пары с температурой выше 180°С, имеют разнообразный газовый состав – водяные пары, углекислый газ, азот, сернистый газ, водород, окись углерода, хлор и др.;

— сольфатары(итал. «сольфатара» — серна копь), или сернистые возгоны – газы с температурой 100 — 180°С, состоящие из водяных паров и сернистых соединений;

— мофеты(итал. «мофета» -место зловонных испарений на земле), или углекислые возгоны – газообразные смеси с температурой менее 100°С, состоящие из водяных паров и углекислого газа.

Таким образом, характер выделения газов зависит от состава и вязкости магмы, а скорость отделения газов от расплава определяет тип извержения.

Типы вулканической деятельности

По характеру извержения вулканы делятся на пять типов:

1. Гавайский– спокойное истечение текущей базальтовой лавы с температурой1300°С. Лава образует невысокие фонтаны, большие пузыри и тонкие\. Обширные покровы лавовых потоков, наслаивающиеся один на другой, образуя крупные, но плоские щитовые вулканы. Благодаря тому, что извержения сопровождаются фонтанированием лавы, ее разбрызгиванием, то образуются валы и пологие конусы, образованные хлопьями жидких базальтов. Наиболее характерными типами извержений такого рода обладают вулканы Гавайских островов в Тихом океане – Килауэа, Мауна-Лоа, Мауна-Кеа, Хапемаумау и другие.

Извержения обычно происходят из открытых жерл спокойно, изредка сопровождаясь слабыми взрывами.

2. Стромболианский– истечение лавы сопровождается слабыми ритмическими взрывами: температура лавы1000–1100°С, лава менее текучая, чем у вулканов Гавайского типа. Этот тип извержения назван по характеру деятельности вулкана Стромболи, расположенного в юго-восточном углу Тирренского моря у побережья Италии. Извержения обладают ритмичностью и в воздух периодически выбрасываются вулканические бомбы и туфы. Высота выбросов редко превышает 100 – 300 м потому, что газы отделяются от сравнительно жидкой магмы у края жерла. Если магмы много, она изливается в виде лавовых потоков. Извержения стромболианского типа образуют обычно шлаковые конусы.

3. Везувианский – извержению предшествуют подземные толчки и взрывы с выбросом большого количества пепла и водяных паров. Извержения этого типа характерны для вязкой магмы, насыщенной газами, что определяет умеренные или мощные взрывы, выбрасывающие высоко вверх обломки лав, иногда еще раскаленных, но быстро остывающих и образующих туфовые, пепловые и глыбовые вулканические конусы.

4. Пелейский– лава вязкая, извержению предшествуют сильные подземные толчки и взрывы, над кратером образуется купол загустевшей лавы, перекрывающий выход газов и, как следствие, образование теплогазовой палящей лавины с температурой700–1000°С. Этот тип извержения назван по вулкану Мон-Пеле на о. Мартиника в Карибском море, сопровождается не только мощными взрывами, но и образованием раскаленных газово-пылевых лавин, с огромной скоростью скатывающихся со склона вулкана. Магма, как правило, вязкая, закупоривающая жерло вулкана. Когда давление газов превышает прочность этой пробки, происходят взрывы и выбросы лавы. Этот тип извержений весьма опасен. Катастрофа 1902 г. привела к гибели 30 000 жителей города Сен-Пьер на Мартинике. и хорошо

5. Бандайсайский– извержение сопровождается мощными взрывами, с образованием большого количества тепла и пепла, лава густая, вязкая, закупоривается жерло вулкана.

Рис. Типы вулканических извержений

а – гавайский, б – стромболианский, в – везувианский, г – пелейский;

1 – слои застывшей лавы, 2 – раскаленная лава, 3 – лавовые выбросы, 4 – лавовые потоки, 5 – слои пирокластического материала, 6 – газовое облако, 7 – лавовая корка, 8 – облако газов, пепла и обломков лавовой корки, 9 – обелиск лавы, 10 — грубообломочные продукты разрушения обелиска, 11 – «палящая» туча газов и раскаленного пепла

Географическое распространение вулканов

Условно образовавшиеся на поверхности Земли вулканы принято разделять на действующие и потухшие. Количество вулканов, извержение которых в историческое время установлены или очень вероятны, составляет более500. Кроме того, отмечено более 200 вулканов с законченной деятельностью и в очень хорошо сохранившемся виде. Предполагается, что они были действующими в течение последних нескольких десятков тысяч лет.

Большинство ныне действующих вулканов находится в очень узких зонах, протягивающихся близ краев тектонических плит Земли.

Подавляющее большинство крупных извержений происходит вдоль срединно-океанических хребтов, где плиты раздвигаются в разные стороны (вулканы трещинного типа). Вулканические районы имеются и во внутренних областях плит (Гавайи).

Большинство наиболее активных вулканов (центрального типа) находятся в зонах субдукции, где края океанических плит погружаются под континентальные плиты и поглощаются затем мантией. При этом, как правило, вулканы располагаются на вышележащей плите, на расстоянии в несколько десятков километров от ее края. Для этих вулканов весьма характерны тепловые, грязевые и лавовые потоки, кипящие лавины, мощные выбросы пепла. Если же сталкиваются две континентальные плиты (Гималаи), то вулканы обычно не образуются.

Рис. 2.60 Географическое распространение вулканов (по М. М. Жучкову и др.)

1 – Тихоокеанский вулканический пояс» 2 – зона потухших вулканов этого пояса; 3 — Средиземноморско-Индонезийский вулканический пояс; 4 – Индонезийско-Тихоокеанский вулканический пояс; 5 – Атлантический пояс; 6 – вулканическая область Африканской рифтовой зоны; 7 – вулканическая область Байкальской рифтовой зоны; 8 – область современного вулканизма; 9 – группы потухших вулканов

Вулканические извержения. Типы, продукты вулканических извержений

Главная

Статьи

Горы, моря, реки, озера

Горы

Вулканические извержения

горы, природа, путешествия, походы, активный отдых

Вулканы — (по имени бога огня Вулкана), геологическое образование возникающее над каналами и трещинами в земной коре по которым извергаются на земную поверхность из глубины магматических источников лавы, горячие газы и обломки горных пород. Обычно вулканы представляют отдельные горы, сложенные продуктами извержений.

Вулканы разделяются на действующие, уснувшие и потухшие. К первым относят вулканы, извергающиеся в настоящее время постоянно или периодически. К уснувшим относят вулканы, об извержениях которых нет сведений, но они сохранили свою форму и под ними происходят локальные землетрясения. Потухшими называются сильно разрушенные и размытые вулканы без каких-либо проявлений вулканической активности.

В зависимости от формы подводящих каналов вулканы разделяют на центральные и трещинные.

---

---

Глубинные магматические очаги могут находиться в верхней мантии на глубине порядка 50-70 км (вулкан Ключевская Сопка на Камчатке) или земной коре на глубине 5-6 км (вулкан Везувий, Италия) и глубже.

Вулканические явления

Извержения бывают длительными (в течении нескольких лет, десятилетий и столетий) и кратковременными (измеряемые часами). К предвестникам извержений относятся вулканические землетрясения, акустические явления, изменения магнитных свойств и состава фумарольных газов и другие явления.

Начало извержения

Извержения обычно начинаются усилением выбросов газов сначала вместе с темными, холодными обломками лов, а затем с раскаленными. Эти выбросы в некоторых случаях сопровождаются излиянием лавы. Высота подъема газов, паров воды насыщенных теплом и обломками лов, в зависимости от силы взрывов, колеблется от 1 до 5 км (во время извержения вулкана Безымянного на Камчатке в 1956 г. она достигала 45 км.). Выброшенный материал переносится на расстояния от нескольких до десятков тыс. км. Объем выброшенного обломочного материала порой достигает нескольких км.3. При некоторых извержения концентрация вулканического пепла в атмосфере бывает насколько большой, что возникает темнота, подобная темноте в закрытом помещении. Это имело место в 1956 г. в поселке Ключи, расположенном в 40 км от вулкана Безымянного.

Извержение представляет собой чередование слабых и сильных взрывов и излияния лав. Взрывы максимальной силы называют кульминационным пароксизмом. После них происходит уменьшение силы взрывов и постепенное прекращение извержений. Объем излившейся лавы — до десятков км3.

Типы извержений

Извержения вулкана не всегда одинаковы. В зависимости от количества продуктов (газообразных, жидких и твердых) и вязкости лав выделены 4 главных типа извержений: эффузивный, смешанный, экструзивный и эксплозивный, или, как их чаще называют соответственно — гавайский, стромболианский, купольный и вулканский.

Гавайский тип извержения, создающий чаще всего щитовидные вулканы, отличается относительно спокойным излиянием жидкой (базальтовой) лавы, образующей в кратерах огненно-жидкие озера и лавовые потоки. Газы, содержащиеся в небольшом, количестве образуют фонтаны, выбрасывающие комки и капли жидкой лавы, которые вытягиваются в полете в тонкие стеклянные нити.

В стромболианском типе извержений, создающем обычно страто-вулканы, наряду с достаточно обильными излияниями жидких лав базальтового и андезитобазальтового состава (образуют иногда очень длинные потоки) преобладающими являются небольшие взрывы, которые выбрасываю куски шлака и разнообразные витые и веретенообразные бомбы.

Для купольного типа большую роль играет газообразные вещества, производящие взрывы и выбросы огромных черных туч, переполненных большим количеством обломков лав. Лавы вязкие андезитового состава образуют небольшие потоки.

Продукты извержений

Продукты извержения вулканов бывают газообразными, жидкими и твердыми.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ГАЗЫ, газы, выделяемые вулканами как во время извержения — эруптивные, так и в периоды его спокойной деятельности — фумарольные из кратера, из трещин, расположенных на склонах вулкана, из лавовых потоков и пирокластических пород. В их составе установлены пары h3O, h3, HCl, HF, h3S, CO, CO2и др. Проходя через зону подземных вод, формируют горячие источники.

ЛАВА (итал. lava), раскаленная жидкая или очень вязкая, преимущественно силикатная масса, изливающаяся на поверхность Земли при извержениях вулканов. При застывании лавы образуются эффузивные горные породы.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ (вулканиты), горные породы, образовавшиеся в результате извержений вулканов. В зависимости от характера извержения различают излившиеся, или эффузивные (базальты, андезиты, трахиты, липариты, диабазы и др.), вулканогенно-обломочные, или пирокластические (туфы, вулканические брекчии), вулканические горные породы.

ТЕКТОНИЧЕСКИЙ РАЗРЫВ (тектонический разлом), нарушение сплошности горных пород в результате движений земной коры (сбросы, сдвиги, взбросы, надвиги и др.).

В зависимости от характера извержений и состава магмы на поверхности образуются сооружения различной формы и высоты. Они представляют собой вулканические аппараты, состоящие из трубообразного или трещинного канала, жерла (самой верхней части канала), окружающих канал с разных сторон мощных накоплений лав и вулканообломочных продуктов и кратера (чашеобразное или воронкообразное углубление на вершине или склоне вулкана диаметром от нескольких м до нескольких км.). Наиболее распространенными формами сооружения являются конусообразные (при преобладании выбросов обломочного материала), куполообразные (при выжимании вязкой лавы).

Извержения происходят не только через вершины главного кратера, но и через побочные (паразитические) кратеры, расположенные на склонах и на некотором удалении от них. При однократных извержениях газов, пробивающих канал до земной поверхности, нередко образуются воронкообразные впадины, окаймленные кольцевым валом из глыб различных пород, такие воронки нередко заполнены водой, называются маарами. Сильные извержения иногда сопровождаются обрушениями части вулканических сооружений, а часто и прилегающей местности; образующиеся впадины диаметром от нескольких км до первых десятков км., называются кальдерами.

Причины деятельности вулканов

Географическое размещение вулканов указывает на тесную связь между поясами вулканической деятельности и дислоцированными подвижными зонами земной коры. Разломы, образуются в этих зонах являются каналами, по которым происходит движение магмы к земной поверхности, по-видимому, происходит под влиянием тектонических процессов. На глубине, когда давление растворенных в магме газов становится больше давления вышележащих, потому газы начинают стремительно продвигаться и увлекать магму к земной поверхности. Возможно, что газовое давление создается во время процесса кристаллизации магмы, когда жидкая часть её обогащается остаточными газами и паром. Магма как бы вскипает и вследствие интенсивного выделения газообразных веществ в очаге создается высокое давление, которое так же может явиться одной из причин извержения.

Извержение вулкана Этны. Известный своими внезапными извержениями вулкан Этна на итальянском острове Сицилия с середины июля этого года (2001 г.) не дает покоя жителям городов, расположенных на его склонах. Всего открылось 5 кратеров, из которых хлещет раскаленная до нескольких тысяч градусов магма, вулканический пепел и сероводородный дым. Самая высокая точка выбросов — на высоте 2950 метров. Но оттуда поток уходит в безлюдную долину Бове, уже многократно сожженную вулканом, не угрожая никому. Другие очаги пониже, на отметке 2700, и раскаленная лава медленно стекает на сто метров ниже. Хуже всего кратер на 2100 метрах — самый неистощимый на выбросы, который грозит накрыть село Николози. Вокруг села бульдозеры возвели два барьера на пути лавы. Но если гора, где открылась еще одна трещина, взорвется, убежать из городка будет очень трудно.

Напомню: в печально известной гибели Помпеев виноват был не только Везувий, но и нежелание жителей вовремя все бросить и бежать из города.

Умненькие помпейцы вовремя «эвакуировались», а жадины, лентяи остались в городе, где и приняли мучительную смерть.

Данная история очень поучительна, поэтому не надо пренебрегать опасностью и пытаться сохранить свою жизнь не смотря на материальные потери, которые не окупят вашу жизнь никогда.

Фото вулканов

Туры к вулкана, походы в России, отдых для молодежи по всей стране

Назад в раздел

интересное история достопримечательности путешествия активный отдых походы что посмотреть природа отдых горы города полезные советы разное здоровье интересные факты москва туризм кавказ московская область туры крым владимир и область

О вулканах | Геологическая служба США

 

Что такое вулкан?

Вулкан Редут с незначительным извержением пепла. Фотография сделана сотрудниками AVO во время полета для наблюдения и сбора данных о газах 30 марта 2009 г.

Многие горы образуются в результате складок, разломов, поднятий и эрозии земной коры. Вулканическая местность, однако, образована медленным накоплением извергнутой лавы. Вентиляционное отверстие может быть видно как небольшое углубление в форме чаши на вершине горы в форме конуса или щита. Через серию трещин внутри и под вулканом жерло соединяется с одним или несколькими связанными хранилищами расплавленной или частично расплавленной породы (магмы). Эта связь со свежей магмой позволяет вулкану извергаться снова и снова в одном и том же месте. Таким образом, вулкан становится все больше, пока не перестанет быть стабильным. Куски вулкана разрушаются в виде камнепадов или оползней.

Как извергаются вулканы?

Иллюстрация основного процесса образования магмы, движения на поверхность и извержения через жерло вулкана.

Расплавленная порода под поверхностью Земли, которая поднимается в вулканических жерлах , известна как магма, но после того, как она извергается из вулкана, она называется лавой. Магма состоит из расплавленной породы, кристаллов и растворенного газа — представьте себе неоткрытую бутылку газировки с песчинками внутри. Расплавленная порода состоит из химических веществ кислорода, кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и марганца. После охлаждения жидкая магма может образовывать кристаллы различных минералов, пока не станет полностью твердой и не сформирует магматическую или магматическую породу.

Магма, берущая начало на многих десятках миль под землей, легче, чем окружающая твердая порода. Он движется к поверхности Земли за счет плавучести, он легче окружающей породы и под давлением газа внутри него. Магма продвигается вверх и в конечном итоге может прорваться через слабые места в земной коре. Если это так, начинается извержение.

Геолог HVO несет образец свежезакаленной лавы после извержения трещины Камоамоа в 2011 году на вулкане Килауэа. Расплавленную лаву быстро помещают в ведро с водой, чтобы «заморозить» рост минералов для химического и микроскопического анализа.

Магма может извергаться разными способами. Иногда расплавленная порода просто выливается из жерла, как течет жидкая лава. Он также может яростно стрелять в воздух в виде плотных облаков каменных осколков (тефры) и газа. Более крупные фрагменты падают обратно вокруг жерла, и облака тефры могут двигаться вниз по склону вулкана под действием силы тяжести. Пепел, крошечные кусочки тефры толщиной с прядь волос, могут быть унесены ветром только для того, чтобы упасть на землю за много миль. Мельчайшие частицы пепла могут быть выброшены на много миль в небо и много раз перенесены по всему миру ветрами высоко в атмосфере, прежде чем они упадут на землю.

Сколько здесь вулканов?

Восточная вершина находится на линии горизонта слева, а Северная вершина справа увенчана заполненным льдом кратером, из которого глыбовый поток дацитовой лавы простирается на 1 км в сторону камеры. Центральная вершина, самая высокая точка горы на высоте чуть более 7100 футов (2165 м), возвышается на фоне горизонта в 7 км к юго-западу от Северной вершины. Обсерватория вулканов Аляски фото

Ученые Геологической службы США наблюдают за более чем 160 действующими и потенциально активными вулканами в Соединенных Штатах. Некоторые из них извергаются сейчас, а другие могут извергаться в какой-то момент в будущем. Большинство из этих вулканов расположены на Аляске, штате, где извержения происходят почти каждый год. Остальные вулканы расположены по всему американскому Западу и на Гавайях (их местонахождение см. на нашей карте активности вулканов). Вулкан Килауэа на острове Гавайи — один из самых активных вулканов на Земле. Он извергается почти без перерыва с 1983!

В мире насчитывается около 1350 потенциально активных вулканов, не считая вулканов под океанами. Около 500 из них изверглись за последние 100 лет. Многие из них расположены вокруг Тихого океана в так называемом «Огненном кольце». В США вулканы вдоль западного побережья и на Аляске (Алеутская вулканическая цепь) являются частью Огненного кольца, а Йеллоустонские и Гавайские вулканы формируются над «горячей точкой».

Смотрите извержения, землетрясения и выбросы по всему миру с 19 года.60.

Какие основные типы вулканов существуют?

Шлаковый конус

SP Кратер и поток лавы (темная область справа от шлакового конуса) в северной части вулканического поля Сан-Франциско, Аризона.

Шлаковые конусы — самый простой тип вулкана. Они состоят из небольших кусочков твердой лавы, называемой золой, которые извергаются из жерла. Земля сотрясается, когда из недр Земли поднимается магма. Затем мощный взрыв выбрасывает в воздух расплавленные камни, пепел и газ. Камни быстро остывают на воздухе и падают на землю, разбиваясь на мелкие кусочки пузырчатой ​​золы, которые накапливаются вокруг жерла. Они скапливаются в виде небольшого конуса золы, высота которого может достигать тысячи футов над окружающей землей. Если во время извержения дует ветер, пепел уносится по ветру, прежде чем он отложится в овальную форму. Извержения, образующие шлаковые конусы, также питают потоки лавы, которые распространяются наружу из эруптивного отверстия. Когда вы поднимаетесь по шлаковому конусу, вы обычно можете найти чашеобразный кратер, обозначающий местонахождение жерла. Если из одного и того же жерла неоднократно происходят извержения потоков шлака и лавы, перекрывающиеся слои могут образовать составной вулкан (стратовулкан). Взглянув на карту, вы обнаружите, что тысячи шлаковых конусов существуют в западной части Северной Америки и в других вулканических районах мира.

Составной вулкан (стратовулкан)

Некоторые из величайших гор Земли представляют собой составные вулканы, иногда называемые стратовулканами. Обычно они высокие, с крутыми ровными сторонами и состоят из повторяющихся слоев лавовых потоков, вулканического пепла, пепла, блоков и вулканических бомб. Некоторые составные вулканы возвышаются более чем на 8000 футов над окружающей их средой, но они достигают гораздо больших отметок по сравнению с уровнем моря (называемых над уровнем моря). Охос-дель-Саладо в Чили – самый высокий составной вулкан на Земле с высотой вершины (высотой над уровнем моря) 22 615 футов; самая высокая в США — гора Рейнир в штате Вашингтон с высотой вершины 14 410 футов. Некоторые из самых известных и красивых гор в мире представляют собой составные вулканы, в том числе гора Фудзи в Японии, гора Котопакси в Эквадоре, гора Шаста в Калифорнии, гора Худ в Орегоне и гора Сент-Хеленс в Вашингтоне.

Щитовой вулкан

Источники/использование: общественное достояние.

Щитовой вулкан Мауна-Кеа, если смотреть с северного склона Мауна-Лоа (шлаковые конусы на переднем плане), демонстрирует форму широкого щита. Выпуклости на его профиле представляют собой большие шлаковые конусы. Щитовые вулканы

почти полностью состоят из потоков жидкой лавы. Лава выливается из жерл во всех направлениях, либо с вершины (сверху), либо по двум-трем рифтовым зонам (трещинам), которые расходятся от вершины, как спицы на велосипедном колесе. По мере того, как потоки лавы накладываются друг на друга, они образуют широкий пологий купол, который издалека кажется похожим на щит воина. Щитовые вулканы медленно образуются за счет роста тысяч потоков лавы, которые широко распространяются на большие расстояния, а затем остывают, как тонкие листы. На Земле одними из самых массивных вулканов являются щитовые вулканы. В северной Калифорнии и Орегоне многие щитовые вулканы имеют ширину до 3–4 миль и высоту от 1500 до 2000 футов. Гавайские острова состоят из цепи щитовых вулканов, включая Килауэа и крупнейший в мире действующий вулкан Мауна-Лоа. Глядя на изображения вулканов, вы обычно можете идентифицировать их по форме как щитовой вулкан или стратовулкан.

Лавовый купол

Вулкан может содержать много лавовых куполов в течение длительного периода времени, так что технически это не вулканический тип, а явление извержения. Лавовые купола технически представляют собой лавовые потоки, состоящие из лавы, которая слишком густая, чтобы течь из жерла. Лава выдавливается из жерла и скапливается гигантской кучей над жерлом и вокруг него. Некоторые купола образуют заостренные шипы, в то время как другие выглядят как гигантский кекс, как раскрывающиеся лепестки цветов или как крутые короткие потоки или языки. Лавовые купола часто растут внутри кратеров или на склонах больших составных вулканов с крутыми склонами. Лавовые купола могут быть опасны. Они растут в основном за счет расширения изнутри. По мере того как свежая магма заполняет внутреннюю часть, более холодная и твердая внешняя поверхность разрушается, и горячие камни и газы выбрасываются вниз по склону горы. Купол Новарупты в форме круга, образовавшийся в 19 в.12 извержение вулкана Катмай, Аляска, имеет размеры 800 футов в поперечнике и 200 футов в высоту. Этот купол был одним из последних потоков лавы, появившихся во время гораздо более крупного и продолжительного извержения. Извержение вулкана Катмай было крупнейшим и самым сильным извержением, когда-либо происходившим в Соединенных Штатах.

Вулканы: Природа вулканов

Вулканы: Природа вулканов

Вулканы — это горы, но они сильно отличаются от других гор; они не образуются складчатостью и смятием или поднятием и эрозией. Вместо этого вулканы образуются за счет накопления продуктов их собственного извержения — лавы, бомбы (корка над пепловыми потоками и тефра (воздушный пепел и пыль). Вулкан чаще всего представляет собой конический холм или гору, построенную вокруг жерла, соединяющего с резервуарами расплавленной породы под поверхностью Земли. Термин вулкан также относится к отверстию или жерлу, через которое выходит расплавленный порода и попутные газы удаляются.

Движимая плавучестью и давлением газа расплавленная порода, которая легче чем окружающая твердая порода пробивается вверх и может в конечном итоге пробить зоны слабости в земной коре. Если да, то извержение начинается, и расплавленная порода может вылиться из жерла в виде невзрывоопасной лавы течет, или если может яростно выстрелить в воздух как плотные облака фрагментов лавы. Более крупные фрагменты падают вокруг жерла, а скопления фрагменты могут двигаться вниз по склону, когда пепел течет под действием силы тяжести. Некоторый более мелкие выброшенные материалы могут быть унесены ветром только для того, чтобы упасть на земля за много миль. Мельчайшие частицы золы могут быть впрыснуты за мили в атмосферу и много раз переносился по всему миру стратосферными ветры перед отселением.

Фонтанирование лавы и вулканических обломков в 1959 г. Килауэа Ики извержение вулкана Килауэа, Гавайи.

Расплавленная порода под поверхностью Земли, поднимающаяся в вулканических жерлах известна как магма , но после извержения вулкана она называется лава . Возникнув на многие десятки миль под землей, восходящий магма обычно содержит кристаллы, обломки окружающих (нерасплавленных) горные породы и растворенные газы, но в первую очередь это жидкость, состоящая в основном из кислорода, кремния, алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титан и марганец. Магмы также содержат много других химических элементов. в следовых количествах. При охлаждении жидкая магма может осаждать кристаллы. различных минералов до полного затвердевания с образованием магматический или магматическая порода .

На приведенной ниже диаграмме показано, что тепло сконцентрировано в верхней мантии Земли повышает температуру в достаточной степени, чтобы локально расплавить породу путем плавления материалов с самыми низкими температурами плавления, что приводит к небольшим, изолированным сгустки магмы. Затем эти капли собираются, поднимаются по каналам и разломам, а некоторые в конечном итоге могут снова собраться в более крупных карманах или резервуарах («удержание танков») в нескольких милях под поверхностью Земли. Растущее давление внутри резервуара может двигать магму дальше вверх через структурно слабые зоны извергаются в виде лавы на поверхность. В континентальной среде, магмы образуются в земной коре, а также на различных глубинах в верхняя мантия. Разнообразие расплавленных пород в земной коре плюс возможность смешивания с расплавленными материалами из подстилающей мантии, приводит к производство магм с самым разным химическим составом.

Идеализированная схема вулкана в океанической среде (слева) и в континентальной среде (справа).

Если магмы быстро остывают, как можно ожидать вблизи или на поверхности Земли, они затвердевают, образуя мелкокристаллические или стеклообразные магматические породы. с небольшим количеством кристаллов. Соответственно лавы, которые конечно очень быстро охлажденные, образуют вулканические породы, обычно характеризующиеся небольшим процентом кристаллов или фрагментов, установленных в матрице из 9стекло 0050 (закаленное или переохлажденное магма) или более мелкозернистые кристаллические материалы. Если магмы никогда не нарушат поверхность извергаться и оставаться глубоко под землей, они остывают гораздо медленнее и, таким образом, дают достаточно времени для поддержания осаждения и роста кристаллов, что приводит к в образовании более крупнозернистых, почти полностью кристаллических, магматических горные породы. После окончательной кристаллизации и затвердевания такие породы могут быть эксгумированы в результате эрозии много тысяч или миллионов лет спустя и обнажаться в виде крупных тел так называемых гранитные горные породы, как, например, те, которые эффектно выставлены в национальном парке Йосемити и других частях величественных гор Сьерра-Невада в Калифорнии.

Два полинезийских термина используются для обозначения поверхностного характера гавайских потоки лавы. Aa , базальт с грубой, блочной внешностью, очень похожий на печной шлак показан слева. Pahoehoe , более плавный вариант с гладким, атласным, а иногда и стеклянным внешним видом, показан справа.

Лава раскалена докрасна, когда льется или вырывается из жерла, но вскоре меняется до темно-красного, серого, черного или какого-либо другого цвета по мере охлаждения и затвердевания. Очень горячая, богатая газом лава, содержащая большое количество железа и магния, является жидкой. и течет, как горячая смола, тогда как более холодная, бедная газом лава с высоким содержанием кремния, натрия, а калий течет вяло, как густой мед в одних случаях или в других как пастообразные, блочные массы.

Все магмы содержат растворенные газы, и когда они поднимаются на поверхность до извергаются, ограничивающие давления снижаются, и растворенные газы высвобождаются либо тихо, либо взрывом. Если лава представляет собой жидкую жидкость (не вязкую), газы могут легко выйти. Но если лава густая и пастообразная (сильно вязкий), газы не будут двигаться свободно, а создадут огромное давление, и в конечном итоге сбежать со взрывным насилием. Газы в лаве можно сравнить с газом в бутылке газированного безалкогольного напитка. Если вы положите большой палец над горлышком бутылки и энергично встряхните ее, газ отделится от напиток и образует пузырьки. Когда вы резко убираете большой палец, представляет собой миниатюрный взрыв газа и жидкости. Газы в лаве ведут себя несколько так же. Их внезапное расширение вызывает ужасные взрывы которые выбрасывают огромные массы твердых пород, а также лаву, пыль и пепел.

Резкое отделение газа от лавы может привести к образованию каменной пены, называемой пемза .