Продукты извержения – жидкие, твердые, газообразные. Типы лав по химизму и их различия в свойствах. Поствулканическая деятельность
Продукты извержения вулканов подразделяются на – жидкие, газообразные, твердые. Подвижность лавы зависит от содержания в ней кремнезема. Чем выше его содержание, тем более вязкая лава. Решающую роль при вулканических извержениях играют газообразные продукты извержения, состав которых весьма сложен. По данным прямых измерений в различных действующих вулканах среди летучих содержится водяной пар, диоксид и оксид углерода, азот, диоксид серы, триоксид серы, газообразная сера, водород, аммиак (NH3), хлористый водород, фтористый водород, сероводород (Н2S), метан (СН2), хлор, борная кислота (Н3ВО3), аргон и другие газы в незначительном количестве. Преобладают вода и СО2. Составы газовых компонентов меняется от вулкана к вулкану и во времени. Зависят они от температуры, степени дегазации магмы, а также структурно-тектонических зон земной коры, в которой проявляется вулканизм.
Жидкие вулканические продукты в зависимости от химического состава лавы подразделяются на основные, средние и кислые. Мощности лавовых потоков, как правило, небольшие, но распространение их может быть значительным - на десятки километров. У лавовых потоков внутреннее строение и характер их поверхности может резко различаться. Есть лавы, у которых поверхность, напоминает лежащие канаты. Такие лавы на Гавайях называют пахоэхое. Другой интересный тип поверхности базальтовых потоков -аа-лава, представлен остроугольными обломками с многочисленными шипами.Глыбовая лаваотличается от аа-лавы только отсутствием этих шипов. Если лава фонтанирует, то могут возникать конусы разбрызгивания –горнитосы, либо образуются стекловатые нити или капли. В литературу они вошли под названиемволосы или слезы Пеле(богиня Гавайских вулканов).
Для некоторых лавовых пород характерна столбчатая отдельность– со стороны они смотрятся как столбы, тесно приставленные к другу (рис. ). Для подводных вулканических пород характернаподушечная отдельность - порции лавы попадая в воду охлаждаются, образуя, тела по форме напоминающие лепешки (пилоу). Лавы, которые обладают высокой вязкостью, выдавливаются из жерла, образуя экструзивные купола. Пример – знаменитый купол Лассен (в Калифорнии). Его высота достигают 600 м.
Рис. . Столбчатая отдельность в лавовом потоке на о. Итуруп (фото С.А. Ананьева)
Твердые продукты извержений Аристотель назвал тефры. Наиболее крупные из них называютсявулканические бомбы (диаметром более 7 см). Они в большинстве своем имеют веретенообразную либо лепешкообразную форму (рис. ). Мелкие бомбы называютсялапилли. Любое скопление глыб или лапиллей называетсяагломерат. В том случае, когда обломки лавы цементируются такой же по составу лавой получается порода –лавобрекчия. Самые мелкие обломки тефры (меньше 1-2 мм) называютвулканическим песком и пеплом. Мелкий вулканический пепел, смешиваясь с газовыми выбросами, образует столбы до нескольких километров высотой -пинии. Когда тефра литифицируется, т.е. превращается в плотную породу, называемуювулканическим туфом.
Рис. .Вулканическая бомба «мозговичек». Остров Итуруп,
Курильская гряда (фото С.А. Ананьева)
Извержение вулканов редко завершается с прекращением излияния лавы и выбросом твердых частиц. Вулкан обычно еще долго дымит раскаленными газами. По мере остывания состав их меняется. В начальной стадии это фумаролы (лат. «фумо» - дым), содержащие перегретые водяной пар, хлор, серу, аммиак. Позднее – сольфатары (итал. «сульфур» - сера), в составе которых - водяной пар, сернистые соединения и углекислый газ (рис. ).
Рис. . Проявления поствулканической деятельности. Сольфатарные поля на склонах вулканов о.Итуруп, Курильская гряда (фото С.А.Ананьева)
В случае, если состав газов существенно углекислый, то подобные извержения называют мофетты (итал. «мофетта» - место зловонных испарений). Они же являются наиболее низкотемпературными газовыми выделениями.
Поствулканическая деятельность завершается появлением горячих источников (термы) и гейзеров. Горячие воды изменяют и разрушают окружающие породы до состояния глины и возникают участки с кипящей грязью – грязевые котлы (рис. ). Места извержения грязи называют сальзы.
Рис. . Грязевый котел в окрестностях вулкана Баранского, о. Итуруп (фото С.А.Ананьева)
Гейзеры – это горячие источники, вода которых периодически фонтанирует и выбрасывается вверх иногда на десятки метров. Свое название такие источники получили от Великого Гейзера в Исландии, струя которого 200 лет назад била вверх на 60 м каждые 30 мин. Механизм действия гейзера показан на рис. , заимствованном из учебника Н.В.Короновского.
Рис. . Механизм действия гейзера. Нагретая вода превращается в пар на уровне 1. Пар выталкивает вверх воду с уровня 2 и, когда гидростатическое давление на уровне 2 уменьшается хотя бы немного, вода вскипает при меньшей Т и устремляется вверх в виде столба пара и воды (Н.В. Короновский, 2002)
Наибольшую известность получили гейзеры Йеллоустонского парка. В нашей стране популярна долина гейзеров на Камчатке (рис. ).
Рис. . Долина гейзеров. Камчатка. (фото. Ю.В. Демянчука)