какую температуру имеет лава

Какой температуры может достигать лава?

Когда вулкан извергает на поверхность магму, при соприкосновении с кислородом и другими содержащимися в атмосфере газами, она превращается в лаву. Раскалённые лавовые потоки стекают по склонам, уничтожая на своем пути все живое. Какой же температуры может достигать эта субстанция?

Минимально возможная температура лавы составляет около 300 С. Такая же температура без проблем достигается, например, в печи для приготовления пиццы. Но вулканы также могут извергать лаву с температурой до 1200 С!

Столь большая разница в температуре лавы зависит от химического состава вещества. Как правило, базальтовая лава, имеющая в своем составе высокий процент металлических компонентов, достигает максимальных температурных значений по сравнению с другими типами лавы.

Чем сильнее нагрета лава, тем быстрее она скатывается по склонам. Опытные вулканологи могут «на глаз» по скорости потока определить температуру лавы, зная состав местных гор.

Иллюстрация: depositphotos | clearviewstock

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Почему лава опасна для людей?

Все знают, что в центре Земли очень горячо, но немногие точно знают, из чего состоит лава вулкана и насколько она горячая. На отдалении 48 км от земного ядра нагрев достигает 1200 градусов по Цельсию, в самом ядре — уже 5500 градусов. От такого нагрева камни мгновенно расплавляются и становятся жидкими. Эти расплавленные камни и становятся основой для лавы, но это не единственный компонент. Из этой статьи ты узнаешь о видах лавы и их основных характеристиках, отличиях друг от друга. Также мы расскажем о типах вулканов и свойствах производимой ими лавы, температуре в жерле вулкана и в момент извержения.

Лавой называют расплавленные камни, перемешанные с газами и паром, которые вырываются из глубин Земли. Это становится возможным в тех местах, где на земной коре есть трещины. Если форма трещины будет округлой, то лава будет разливаться и застывать, образуя гору. При каждом извержении происходит наслоение, гора становится выше и выше. Именно так образуются вулканы.

Растекающаяся лава уничтожает все на своем пути. Чтобы представить всю разрушительную мощь, нужно знать, какая температура в вулкане. Она настолько высокая, что даже вырвавшиеся наружу потоки достигают 1090-1640 градусов. Этот стремительный поток невозможно охладить, пока он не застынет сам, его нельзя перенаправить. Отсюда множество исторических случаев, когда извержениями уничтожались целые города.

Иногда вулканическая активность стихает на сотни и даже тысячи лет, и людям может показаться, что они в безопасности. Но если очаг не потух, то он в любой момент может проснуться. Так произошло с городом Помпеи в Италии, сейчас его название знают даже школьники. После извержения Везувия этого города просто не стало, его поглотили потоки лавы, а сверху накрыли горы пепла.

Какие бывают вулканы?

Нужно знать не только, сколько градусов в вулкане, но и к какому типу он относится. От этого зависит консистенция лавы и ее структура после застывания, концентрация газов и количество пара и пепла.

Гавайские

Именно такие образовали Гавайский архипелаг, они извергают только жидкую лаву. Те, что расположены на Гавайях, основаниями лежат на океаническом дне, они уходят под воду примерно на 4600 метров. Одним из самых известных является Килауэа, размер его кратера — 5,6 на 2 км. На дне бурлит жидкая магма, его глубина — 300 метров. Высота лавовых фонтанов достигает 280 метров, поперечное сечение потока обладает диаметром 30 метров. Капли улетают еще дальше, они быстро засыхают и становятся тонкими нитками. Местные жители называют их волосами Пеле, у них это богиня огня. Название закрепилось с древних времен, когда люди не знали о происхождении вулканов и температуре внутри них. Потоки магмы расползаются по окрестностям, охватывая до 60 км округи.

Стромболийские

Такие выделяют преимущественно газообразные вещества. Названы в честь вулкана Стромболи, достигающего 900 метров в высоту. Он расположен на Липарских островах. В темное время суток столб исходящих пара и газа виден в разные стороны на расстояние 150 км, это явление стало природным маяком для кораблей. Подобный естественный маяк есть у берегов Сальвадора, его назвали Цалко. Он пунктуален, выбрасывает трехсотметровый столб из пепла и дыма каждые восемь минут. На ночном небе от этого появляются отблески, что выглядит очень эффектно.

Тип Везувия

Представители такого типа показывают вулканическую активность во всей красе: сначала из-под земли идет гул, как при землетрясении, затем через трещины в склонах начинается выделение смеси газа и пара. Это различные газы, среди которых множество удушающих: сероводород, сернистый, хлористоводородный и другие. Поднимаются клубы пара и облака пепла, они уходят на несколько километров вверх. Пепел — это кусочки застывшей при более низкой температуре лавы вулкана, он может быть темным или светло-серым. Эти облака тоже разлетаются на несколько километров.

Поднявшиеся облака закрывают солнце так, что в дневное время становится темно, как ночью. Частицы электризуются, производя в атмосфере гром и вспышки молнии. Они могут выпасть, как дождь, только с неба тогда идет не вода, а грязевые потоки. Из воронки вылетают песок и камни, а также вулканические бомбы, так называют вылетающие куски застывшей лавы. Затем наружу вырывается лава, она стекает по склонам, сжигая все на своем пути. К такому типу относится Ключевская сопка, она расположена на Камчатке и является самым крупным вулканом на территории Евразии.

Пелейские

Зачаточные формы

Выше были перечислены основные типы сформированных вулканов, но помимо них есть еще и те, что только развиваются. Они не извергают магму, только газообразные вещества. Их также называют маары, особенно много таких можно увидеть в западной части Германии. Чаще всего их воронки наполнены водой и напоминают озера, окруженные вулканическими породами. Из этих же пород состоит дно маара, магма расположена под ним.

Виды лавы

Разобравшись с классификацией вулканов, мы понимаем, что лава бывает разной. Ее происхождение всегда одинаковое, это верхний слой земной мантии. Находясь под земной корой, она пребывает в однородном состоянии, но по мере приближения к поверхности она выделяет газы, которые начинают кипеть и пузыриться. Именно газы являются движущей силой, которая подталкивает расплавленные камни к поверхности, чтобы они вышли через трещины. Формально лавой называют только ту часть, которая вышла на поверхности. Рассмотрим ее типы.

Базальтовая

Самая распространенная на нашей планете с незапамятных времен, встречаются как на суше, так и в океане. После застывания становится черной горной породой. Примерно половина состава приходится на магний, железо и другие металлы. Такой состав позволяет субстанции сильно разогреться, в горячем состоянии растекается со скоростью два метра в секунду, примерно в таком же темпе бежит взрослый человек. Такая скорость приносит губительные последствия в сочетании с тем, сколько градусов в вулкане с лавой базальтового типа — порядка 1200 по Цельсию. Отличительной особенностью становится толщина слоя, она будет небольшой. При этом растечется очень далеко, на несколько десятков километров от активной точки.

Кислая

Более 63% от состава приходится на кремнезем, субстанция выходит очень вязкой, она практически не может растекаться. Поток не способен преодолеть и нескольких метров за день. Нагревается до 800-900 градусов, при насыщении газов кипит и становится более активной. Обычно после выброса стекается обратно в свою кальдеру. В застывшем состоянии кислая лава знакома каждому человеку — это пемза, при быстром застывании она становится пористой и менее плотной относительно воды.

Карбонатная

О ее происхождении ученые спорят по сей день, единого мнения нет. Такая лава извергается из одного вулкана на земле — Олдоиньо-Ленгаи, что находится в Северной Танзании. Известно, из чего состоит лава вулкана, в ней много натрия. Также известно, что этот тип — самый жидкий и холодный. Температура не превышает 510 градусов, консистенция настолько жидкая, что субстанция стекает со склонов, как вода. Может быть черной и коричневой, но уже через час после выхода светлеет, через несколько месяцев становится белой. В данном случае опасность не только в температуре, но и в повышенной текучести.

Источник

13 интересных фактов о вулканической лаве

Вулканическую лаву называют кровью Земли. Она является неотъемлемым спутником извержений и в каждом вулкане имеет свой состав, цвет и температуру.

Вулканическую лаву называют кровью Земли. Она является неотъемлемым спутником извержений и в каждом вулкане имеет свой состав, цвет и температуру.

1. Лава представляет собой магму, которая во время извержения изливается из вулканического жерла. В отличие от магмы, она не содержит газов, так как они улетучиваются при взрывах.

2. Лаву стали называть «лавой» только после извержения Везувия в 1737 году. Геолог Франческо Серао, занимавшийся в те годы исследованием вулкана, первоначально называл ее «лабес», что в переводе с латыни означает «обвал», а позже слово приобрело свое современное звучание.

3. У разных вулканов лава имеет различный состав. Чаще всего она слагается из базальтов и отличается медленным течением, подобно жидкому тесту.

Базальтовая лава на вулкане Килауэа

4. Самая жидкая лава, напоминающая воду, содержит в своем составе карбонаты калия и встречается только на вулкане Ол-Доиньо-Ленгаи в Танзании.

5. В недрах супервулкана Йеллоустоун находится риолитовая магма, имеющая взрывной характер.

6. Самая опасная лава – кориум, или лавообразное топливо, содержащееся в ядерных реакторах. Она представляет собой сплав содержимого реактора с бетоном, металлическими частями и другим мусором, который образуется в результате ядерного кризиса.

7. Несмотря на то что кориум имеет техническое происхождение, его потоки под Чернобыльской АЭС внешне напоминают охлажденные базальтовые потоки.

8. Самая необычная в мире – так называемая «голубая лава» на вулкане Иджен в Индонезии. На самом деле ярко светящиеся потоки представляют собой не лаву, а сернистый газ, который при выходе из вентиляционных отверстий переходит в жидкое состояние и сияет голубым светом.

9. По цвету лавы можно определить ее температуру. Желтая и ярко-оранжевая считается самой горячей и имеет температуру 1000 °С и выше. Темно-красная сравнительно прохладная, температурой от 650 до 800 °С.

10. Единственная лава черного цвета находится в танзанийском вулкане Ол-Доиньо-Ленгаи. Как говорилось выше, она состоит из карбонатов, придающих ей темный оттенок. Лавовые потоки вершины довольно прохладные – температурой не более 540 °С. При остывании они становятся серебристого цвета, создавая вокруг вулкана причудливые пейзажи.

Застывшая лава Ол-Доиньо-Ленгаи

12. Согласно исследованиям, в первые дни своего существования наша планета была покрыта лавовыми океанами, слоистыми по структуре.

13. Когда лава стекает со склонов, она остывает неравномерно, поэтому иногда внутри потоков образуются лавовые трубки. Длина этих трубок может достигать нескольких километров, а ширина внутри – 14–15 метров.

Источник

Типы извержения вулканов и их характеристика

Температура лавы при извержении вулкана

Известно, что лавы и рыхлые выбросы при вулканических извержениях имеют температуру около 500—700° С, но нередко при вулканических извержениях наблюдаются и высокие температуры, превосходящие 1000° С. Часто над извергающимися вулканами видно пламя. Такие температуры и пламенное горение извергающихся газов возможны при наличии высокотемпературных источников, однако перегретый и надкритический пар в дренажной оболочке, как правило, не должен иметь температуры выше 450, максимум 500° С.

Наличие среди газообразных продуктов извержения вулканов таких веществ, как СО2, SO2, H2S, CH4, H2, С12 и др., дает основание считать, что в процессах извержения вулканов могут иметь место экзотермические процессы, которые, выделяя тепло, производят дополнительный нагрев лавы и других продуктов извержения. К таким процессам могут быть отнесены процессы взаимодействия кислородсодержащих соединений с водородом и метаном. При этом, например, трехвалентное железо перейдет в двухвалентное по уравнениям:

О том, что такие реакции приводят к восстановлению железа, свидетельствует и то, что свежевыпавшие стеклянные пеплы имеют белый цвет, но вскоре обычно темнеют и становятся коричневыми вследствие окисления двухвалентного железа кислородом воздуха в трехвалентное.

Об интенсивных процессах горения газообразных продуктов вулканических выбросов свидетельствует явно наблюдаемое их медленное нагревание до светлого каления уже после выхода из кратера, как это видно на киносъемках, сделанных Г. Тазиевым.

В недрах планеты Земля постоянно идут процессы вулканизма (вулканической деятельности), основанной на движении магмы к поверхности по разломам тектонически подвижных плит земной коры. Грозная неуправляемая стихия вулканов создает колоссальную угрозу живому на земле, но протягивает красотой, масштабностью внешнего проявления.

Фото 2 — Тихоокеанское огненное кольцо на карте

Наибольшая концентрация действующих вулканов прослеживается на островах и берегах Тихого и Атлантического океанов, образуя Тихоокеанское огненное кольцо.

Зонами разрыва кольца вулканизма являются Новая Зеландия, побережье Антарктиды, свыше 200 километров вдоль полуострова Калифорния, около 1500 километров севернее острова Ванкувер.

Всего в мире насчитывается 540 вулканов. В регионе Тихоокеанского огненного кольца с населением около 500 миллионов человек находятся 526 вулканов.

Первая классификация типов извержений была предложена в 1907 г. итальянским ученым Дж. Меркалли. Позднее, в 1914 году, была дополнена А. Лакруа и Г. Вольфом. В основу положено названия первых вулканов с характерными свойствами извержения.

Фото 3 – вулкан Мауна — Лоа

Гавайский тип составлен по признакам извержения вулкана Мауна-Лоа Гавайского архипелага.

Лава изливается из центрального жерла и боковых кратеров. Нет резких выбросов и взрывов породы. Огненный поток растекается на большие расстояния, застывает, образует по периметру плоский «щит». Размеры «щита» вулкана Мауна-Лоа уже составляет 120 км в длину и 50 км в ширину.

Фото 4 — вулкан Стромболи на Липарских островах (Италия)

Стромболианский тип классифицирован на основе наблюдений за вулканом Стромболи на Липарских островах.

Излияния сильных потоков более вязкой лавы сопровождаются взрывами с выбрасыванием из недр вулкана больших твердых кусков породы, базальтового шлака.

Фото 5 – вулкан Вулкано назван по имени древнеримского бога огня Вулкана

Тип Вулкано. Находящийся на Липарских островах вулкан, назван по имени древнеримского бога огня Вулкана.

Фото 6 – извержение вулкана Везувий

Фото 7 – вулкан Везувий в настоящем времени

Этно-Везувианский (плинианский) тип соответствует характеристикам извержения вулкана Везувий близи Неаполя.

Фото 8 – вулкан Этна

Часто возникают побочные или паразитические вулканы, образующиеся в трещинах ниже кратера основного извержения.

Примером является вулкан Этна.

Фото 9 – извержение вулкана Мон-Пеле в 1902 году

Пелейский тип базируется на особенностях природы вулкана Мон-Пеле острова Мартиника группы Малых Антильских островов в Атлантическом океане.

Извержение сопровождается мощными струями газов, создающих в атмосфере огромное грибовидное облако.

Фото 10 — пример пирокластических потоков (смеси камней, пепла и газов) при извержении вулкана

Температура внутри тучи расплавленного пепла может превышать7000°С.

Вязкая лава в основной массе скапливается вокруг кратера, образуя вулканический купол.

Фото 11, 12 — пример газового типа извержения вулкана

Газовый или фреатический тип извержений, при котором лавы не наблюдается.

Под давлением магматических газов в воздух вылетают обломки твёрдых древних пород. Фреатический тип вулканов связан с выбросом под давлением перегретых грунтовых вод.

Фото 13 – исландский подледный вулкан Гримсвотн

Подлёдный тип извержений относится к вулканам, расположенным под ледниками.

Такие извержения образуют шаровую лаву, лахары (смесь раскаленных продуктов магмы с холодными водами).

Существует угроза опасных наводнений, волн цунами. До настоящего времени наблюдалось всего пять извержений такого типа.

Фото 14 — Извержение подводного вулкана вблизи государства Тонга 18 марта 2009 года.

Клубы пара, пепла и дыма достигали высоты 100 метров.

Ученые установили, что в толщах океанических вод находится гораздо больше вулканов (около 32 тысячи), чем на суше (порядка 1,5 тысячи).

Практически все возвышенности рельефа океанов – активные или уже потухшие вулканы. Лидерство принадлежит Тихому океану.

Эксплозивные (газово-взрывные) извержения

Вулканы этой категории извергают огромное количество газа и пара и малое количество лавы; иногда лава отсутствует.

Твердые обломки обычно бывают сильно раздроблены, перетерты и представлены пеплом. Извержения связаны чаще всего с магмой кислого или среднего состава. Магматические очаги, питающие эти вулканы, располагаются на большой глубине, и магма из них не всегда достигает поверхности Земли.

В этой категории вулканов выделяется несколько типов:

П е л е й с к и й т и п

В этой огненной туче температура достигала 450-6000. Она разрушила г. Сен-Пьер, и 30 тыс. его жителей погибли. Через несколько недель после выброса газов на дне кратера появился лавовый купол с крутыми склонами.

Он состоял из раскаленной густой лавы кислого состава. В середине октября 1902 г. на восточной стороне купола начал подниматься огромный лавовый обелиск, напоминающий по форме гигантский палец, Высота его увеличивалась ежедневно на 10 м, наконец он достиг высоты 900 м над уровнем кратера и стал разрушаться.

Через год, в августе 1903 г., обелиск распался.

Извержения пелейского типа с выдавливанием вязкой лавы называют экструзивными. Подобные извержения имели место на Камчатке, на Аляске и др.

К р а к а т а у с к и й т и п

Характеризуется необычайно сильными взрывами с выбросами огромного количества газов и пепла. Лава на поверхности почти не появляется.

Название типа дано по вулкану Кракатау, слагающему остров в Зондском проливе между островами Суматра и Ява.

Извержения вулканов этого типа связываются с кислой вязкой магмой, судя по пемзе и пеплу дацитового состава (65 % кремнезема).

М а а р с к и й т и п

К нему относятся вулканы одноактного извержения, ныне потухшие. При этом возникают плоские блюдцеобразные кратерные впадины, по краям которой формируются невысокие валы, сложенные шлаком и обломками горных пород, выброшенных из кратера.

Ко дну кратера подходит вулканический канал, или трубка взрыва, именуемая у древних вулканов диатремой. На гл. 400-500 м трубки взрыва бывают заполнены базальтовой лавой или производными ультраосновной магмы. Выше в них располагаются перетертая синяя глина и перемятые обломки вулканических пород (кимберлит).

В кимберлитах встречаются алмазы, пиропы и др. Характер породы свидетельствует об очень больших давлениях и температурах во время взрыва и о подъеме магмы с больших глубин, из мантии. Трубки взрыва имеют диаметр от нескольких метров до нескольких км.

Б а н д а й с а н с к и й т и п

В отличие от настоящих газово-взрывных извержений у вулканов бандайсанского типа отсутствуют свежие вулканические продукты извержений.

Вулканы этого типа известны в Индонезии, Японии и др.

Определение и характеристика вулкана, лава, магма, палящая туча.

Вулканы — отдельные возвышенности над каналами и трещинами земной коры, по которым из глубинных магматических очагов выводятся на поверхность продукты извержения.

Вулканы обычно имеют форму конуса с вершинным кратером (глубиной от нескольких до сотен метров и диаметром до 1,5 км). Во время извержений иногда происходит обрушение вулканического сооружения с образованием кальдеры — крупной впадины диаметром до 16 км и глубиной до 1000 м. При подъеме магмы внешнее давление ослабевает, связанные с ней газы и жидкие продукты вырываются на поверхность, и происходит извержение вулкана. Если на поверхность выносятся древние горные породы, а не магма, и среди газов преобладает водяной пар, образовавшийся при нагревании подземных вод, то такое извержение называют фреатическим.

К действующим относятся вулканы, извергавшиеся в историческое время или проявлявшие другие признаки активности (выброс газов и пара и проч.). Некоторые ученые считают действующими те вулканы, о которых достоверно известно, что они извергались в течение последних 10 тыс.» лет.

Например, к действующим следовало относить вулкан Ареналь в Коста-Рике, поскольку при археологических раскопках стоянки первобытного человека в этом районе был обнаружен вулканический пепел, хотя впервые на памяти людей его извержение произошло в 1968 г. а до этого никаких признаков активности не проявлялось. Вулканы известны не только на Земле. На снимках, сделанных с космических аппаратов, обнаружены огромные древние кратеры на Марсе и множество действующих вулканов на Ио, спутнике Юпитера.

Лава — это магма, изливающаяся на земную поверхность при извержениях, а затем затвердевающая.

Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.

Существует множество типов вулканических пород, различающихся по химическому составу.

Чаще всего встречаются четыре типа, принадлежность к которым устанавливается по содержанию в породе диоксида кремния: базальт — 48— 53%, андезит — 54—62%, дацит — 63—70%, риолит — 70— 76%. Породы, в которых количество диоксида кремния меньше, в большом количестве содержат магний и железо.

При остывании лавы значительная часть расплава образует вулканическое стекло, в массе которого встречаются отдельные микроскопические кристаллы. Исключение составляют т. н.

фенокристаллы — крупные кристаллы, образовавшиеся в магме еще в недрах Земли и вынесенные на поверхность потоком жидкой лавы. Чаще всего фенокристаллы представлены полевыми шпатами, оливином, пироксеном и кварцем. Породы, содержащие фенокристаллы, обычно называют порфиритами. Цвет вулканического стекла зависит от количества присутствующего в нем железа: чем больше железа, тем оно темнее.

Таким образом, даже без химических анализов можно догадаться, что светлоокрашенная порода — это риолит или дацит, темноокрашенная — базальт, серого цвета — андезит. По различимым в породе минералам определяют ее тип. Так, например, оливин — минерал, содержащий железо и магний, характерен для базальтов, кварц — для риолитов.

По мере поднятия магмы к поверхности выделяющиеся газы образуют крошечные пузырьки диаметром чаще до 1,5 мм, реже до 2,5 см. Они сохраняются в застывшей породе.

Так образуются пузырчатые лавы. В зависимости от химического состава лавы различаются по вязкости, или текучести. При высоком содержании диоксида кремния (кремнезема) лава характеризуется высокой вязкостью.

Вязкость магмы и лавы в большой степени определяет характер извержения и тип вулканических продуктов. Жидкие базальтовые лавы с низким содержанием кремнезема образуют протяженные лавовые потоки длиной более 100 км (например, известно, что один из лавовых потоков в Исландии протянулся на 145 км). Мощность лавовых потоков обычно составляет от 3 до 15 м.

Более жидкие лавы образуют более тонкие потоки. На Гавайях обычны потоки толщиной 3—5 м. Когда на поверхности базальтового потока начинается затвердевание, его внутренняя часть может оставаться в жидком состоянии, продолжая течь и оставляя за собой вытянутую полость, или лавовый тоннель. Например, на о. Лансарот (Канарские острова) крупный лавовый тоннель прослеживается на протяжении 5 км.

Поверхность лавового потока бывает ровной и волнистой (на Гавайях такая лава называется пахоэхоэ) или неровной (аалава).

Горячая лава, обладающая высокой текучестью, может продвигаться со скоростью более 35 км/ч, однако чаще ее скорость не превышает нескольких метров в час. В медленно движущемся потоке куски застывшей верхней корки могут отваливаться и перекрываться лавой, «в результате в придонной части формируется зона, обогащенная обломками.

При застывании лавы иногда образуются столбчатые отдельности (многогранные вертикальные колонны диаметром от нескольких сантиметров до 3 м) или трещиноватость, перпендикулярная охлаждающейся поверхности. При излиянии лавы в кратер или кальдеру формируется лавовое озеро, которое со временем охлаждается. Например, такое озеро образовалось в одном из кратеров вулкана Килауэа на о. Гавайи во время извержений 1967—1968 гг.

когда лава поступала в этот кратер со скоростью 1,1 х 106 м3/ч (частично лава впоследствии возвратилась в жерло вулкана). В соседних кратерах за 6 месяцев толщина корки застывшей лавы на лавовых озерах достигла 6,4 м.

Купола, маары и туфовые кольца. Очень вязкая лава (чаще всего дацитового состава) при извержениях через основной кратер или боковые трещины образует не потоки, а купол диаметром до 1,5 км и высотой до 600 м. Например, такой купол сформировался в кратере вулкана Сент-Хеленс (США) после исключительно сильного извержения в мае 1980 г.

Давление под куполом может возрастать, а спустя несколько недель, месяцев или лет он может быть уничтожен при следующем извержении.

В отдельных частях купола магма поднимается выше, чем в других, и в результате над его поверхностью выступают вулканические обелиски — глыбы или шпили застывшей лавы, часто высотой в десятки и сотни метров.

После катастрофического извержения в 1902 г. вулкана Монтань-Пеле на о. Мартиника в кратере образовался лавовый шпиль, который за сутки вырастал на 9 м и в результате достиг высоты 250 м, а спустя год обрушился. На вулкане Усу на о. Хоккайдо (Япония) в 1942 г. в течение первых трех месяцев после извержения лавовый купол Сева-Синдзан вырос на 200 м. Слагавшая его вязкая лава пробилась сквозь толщу образовавшихся ранее осадков. Маар — вулканический кратер, образующийся при взрывном извержении (чаще всего при повышенной влажности пород) без излияния лавы.

Кольцевой вал из обломочных пород, выброшенных взрывом, при этом не формируется, в отличие от туфовых колец — также кратеров взрывов, которые обычно окружены кольцами обломочных продуктов.

Разновидности вулканов и их строение

Все вулканы по форме жерла и морфологии постройки подразделяются на вулканы центрального и линейного типа (рис. 5.5), которые, в свою очередь, по сложности строения разделяются на моногенные и полигенные.

Моногенные постройки центрального типа в большинстве своём связаны с полигенными вулканами и представляют собой вулканы второго порядка.

Представлены они шлаковыми конусами или экструзивными куполами и сложены они, как правило, породами близкого состава.

Полигенные вулканы центрального типа по геологическому строению и форме подразделяются на стратовулканы, щитовые, куполовидные и комбинированные, представляющие комбинацию перечисленных вулканических построек.

В свою очередь эти постройки могут быть осложнены вершинной или периферической, по отношению к вулкану, кальдерой.

Рис. 5.5. Классификация вулканов, по В.В.Донских и В.Н.Залепугину (1989)

Стратовулканы – это когда в полигенных вулканах центрального типа, вокруг жерла развивается чётко выраженный, пологий (либо крутой) слоистый конус крутизной склона 20-30º, сложенный переслаивающимися лавами, туфами, лавовыми брекчиями, шлаками, шлаколавами, а также осадочными породами морского или континентального происхождения (рис.

5.1.б). Эти породы могут покрывать склоны постройки неравномерно, а их мощность убывает по мере удаления от центра извержения. Стратовулканы достигают в поперечнике 60-80 км и 6-8 км в высоту, а его строение зависит в значительной мере от состава лав и от количества паразитических кратеров, количество которых может достигать десятков.

Основные лавы менее вязкие по сравнению с кислыми лавами, и, растекаясь на более значительные расстояния, образуют менее крутые постройки (не круче 10º).

Щитовые вулканы представляют собой относительно простые невысокие вулканические постройки (рис.

5.1а), сложенные главным образом базальтами с поперечными размерами до нескольких десятков км и склонами не круче 3-5º (например, вулканы Цхун в Армении, Узон на Камчатке и т.д.).

Куполовидные вулканыили вулканические купола и строению весьма разнообразны по форме (от слабо заметных выпуклых структур до пиков в сотни метров высотой) и по строению (по рисунку флюидальности) – от правильных форм луковичного, веерообразного, воронкообразного строения до сложных завихрений (рис.

5.6). Купола могут неоднократно прорываться последующими порциями лавы или в процессе неравномерного выжимания заключать зоны брекчирования, а также обладать сложными комбинациями этих неоднородностей. Экструзивные и протрузивные купола, прорывая вулканогенные толщи, захватывают монолиты этих пород, частично оплавляют их, усложняя тем самым своё строение.

Геологическая позиция куполов обусловлена характером вулканизма, типом магматических очагов, приуроченностью к различным типам вулканических построек и отношением к магматическим очагам.

Базальтовый вулканизм способствует на щитовых вулканах формированию бескорневых куполов, а на стратовулканах – одиночных и групповых куполов, расположенных как в центральной части вулкана, так и по периферии.

При извержении дифференцированных (контрастных) вулканитов возникают купола весьма разнообразного строения, формы и генезиса. Кислый и средний вулканизм способствует появлению экструзивных и протрузивных куполов.

При образовании крупных кальдер и кольцевых вулканно-тектонических структур купола очень часто располагаются вдоль кольцевых разломов и оконтуривая близповерхностные магматические очаги.

Иногда экструзии располагаются в пределах всего поля близповерхностной интрузии.

Вулканические купола можно разделить на три группы: 1 — купола без видимой связи с интрузией; 2 — сформированные над интрузией; 3 — бескорневые вулканические купола.

● Вулканические купола без видимой связи с интрузией – эффузивные (периклинальные и луковичные симметричного или асимметричного строения), экструзивные (грибообразные и веерообразные или воронкообразные) и протрузивные (пикообразные и метлообразные) (рис. 5.6). В качестве примера пикообразного купола можно привести «Иглу» пироксеновых андезитов вулкана Мон-Пеле на о. Мартиника.

После катастрофического извержения 8 мая 1902 г. игла, появившаяся в октябре 1902 г, достигла к маю 1903 г. высоты около 345 м. Её диаметр в основании составлял около135 м. Она могла бы иметь высоту около 850 м, если бы не была разрушена в период извержения в 1905 г. Метлообразный купол Сеулич на Камчатке за три года (1946-1948 г.г.) вырос на 600 м над кратером при поперечнике внизу около 1 км, а вверху около 0.5 км.

Скорость роста блоков варьировала от 1 до 15 м в сутки.

Рис. 5.6. Схема моделей эффузивных, экструзивных и протрузивных куполов, по Е.Ф.Малееву (1980).

● Вулканические купола, сформированные над интрузией, это – положительные структуры, в которых наблюдается вниз по разрезу переход от эффузивов к интрузивным породам.

Высота приподнятых структур может достигать 800 м. Они широко развиты в вулканических поясах Камчатки, Урала, Кавказа, Средней Азии и т.д.

● Бескорневые вулканические купола могут быть двух типов: 1 – выжатые порции лавы на лавовых потоках; 2 – деформированные (изогнутые) лавовые потоки, образующие полусферы, и возникшие при излиянии перед преградой как куполовидные нагромождения лав или как вытекшие из средней части потока остатки лавы, иногда принимающие субвертикальное положение.

Купола первого типа небольшие – до 50-70 м, а второго еще меньше – до 10 м. И те и другие встречаются на Камчатке.

Моногенные вулканы линейного типа представлены трещинными выжимками – одноактными трещинными вулканами кислого или среднего состава. К полигенным вулканам линейного типа относятся трещинные вулканы, образующие лавовые хребты и лавовые плато, и которые могут быть осложнены вершинными, внешними грабенами или комбинацией грабенов.

Современные излияния трещинного типа, например в Исландии, связаны с линейными аппаратами, имеющими 3-4 км в длину при ширине до нескольких сотен метров. В Армении известно вулканогенное плато, образовавшееся в плиоцен-четвертичное время за счет излияний лав из >10 вулканов, расположенных вдоль двух разломов.

Все типы вулканических аппаратов сопровождаются периодически действующими боковыми или паразитическими подчинёнными кратерами.

Например, вулкан Этна окружен 200 боковыми кратерами.

Продолжительность вулканической деятельности может быть различной и прерывистой. Например, вулкан Эльбрус является активным на протяжении 3 млн. лет.

Классификация и типы вулканических извержений

Извержения вулканов отличаются большим разнообразием, но существуют три основные характеристики, по которым их можно классифицировать: 1) масштаб (объем извергаемых пород); 2) состав извергаемого материала; 3) динамика извержения.

По масштабу все вулканические извержения подразделяются на пять классов (км3):

I класс — объем извергаемого материала более 100;

II класс — от 10 до 100;

III класс — от 1 до 10;

IV класс — от 0,1 до 1;

Состав извергаемого материала, на котором подробно остановимся ниже, особенно газовая составляющая, определяют динамику извержения.

Есть еще и смешанные типы — эффузивно-эксплозивные; экструзивно-эксплозивные и др. При смешанных извержениях важной характеристикой, по Е.К. Мархинину, является коэффициент эксплозивности — содержание в процентах количества пирокластического материала от общей массы продуктов извержения.

Поэтому суть каждого извержения можно выразить формулой. Например, 4Б эксп. 100, что означает: извержение IV класса, базальтовое, эксплозивное, коэффициент эксплозивности 100. Каждой форме извержения присущ один или несколько вулканов, наиболее ярко выражающих ее особенности.

Эффузивные извержения распространены чрезвычайно широко и связаны с излиянием магмы в основном базальтового состава. Характерные извержения такой динамики приурочены к зонам спрединга срединно-океанических хребтов и зонам субдукции активных континентальных окраин.

В срединно-океанических хребтах в условиях растяжения земной коры наибольший размах приобретает трещинный вулканизм. К этому типу относятся вулканы Исландии — Лаки, Эльдгья, расположенные в осевой части Срединно-Атлантического хребта.

При извержении в 1783 г. из трещины Лаки, длина которой достигала 32 км, после сильного взрыва с выбросом шлака и пепла, стала изливаться лава, потоки которой полностью заполнили ущелье глубиной 180 м и покрыли территорию общей площадью 565 км2. Средняя мощность лавового покрова превышала 30 м, а объем лавы составил 12 км3.

Такие же трещинные излияния характерны для Гавайских островов — гавайский тип, где извержения происходят с выбросами очень жидкой высокоподвижной базальтовой лавы.

По мере увеличения мощности лавовых потоков в результате многократных извержений формируются грандиозные щитовые вулканы, самым крупным из которых является упомянутый выше Мауна-Лоа.

Затем извержение продолжалось через систему вновь открывающихся трещин с образованием новых шлаковых конусов, высота которых достигла 108, 278 и 299 м (рис.

11.5). Общая площадь распространения лавового поля на одном из прорывов со шлаково-глыбовой поверхностью, со средней мощностью 28 м составила 35,9 км2 (рис. 11.6). Продукты извержения представлены базальтами. По высокой текучести и характерной морфологии потоков лава близка к извержениям гавайского типа. Общее количество выделившихся газов (главным образом H2O) — 180 млн т, что сопоставимо со средним ежегодным поступлением в атмосферу при извержениях всех наземных вулканов мира.

Трещинные излияния Плоского Толбачика — единственное крупное историческое извержение подобного рода на территории России.


Эксплозивные извержения. Вулканы с газово-взрывной динамикой извержения имеют широкое распространение в зонах субдукции — погружения литосферных плит.

Извержения, сопровождающиеся мощными взрывами, в определенной степени зависят от состава вязкой малоподвижной кислой магмы, содержащей большое количество газов. Типичным примером такого извержения является кракатауский тип. Вулкан Кракатау находится в Зондском проливе между о-ми Ява и Суматра и его извержение связано с глубинным разломом Евроазиатской плиты, возникшим в результате давления снизу Индо-Австралийской плиты (рис.11.7).

Академик Н. Шило так описывает механизм извержения Кракатау: в процессе подъема по глубинному разлому из магматической камеры мантийного вещества, насыщенного газами, происходит его ликвация — расслоение на два несмешивающихся расплава.

Так и произошло при грандиозном извержении Кракатау в 1883 г..

Источник