Типы лавы

Лавы различаются по своему химическому составу, а точнее, по содержанию кремнезема (SiO2), и делятся на основные и кислые.

Основные лавы. Лавы, бедные кремнеземом, называются основными. Они отличаются высокой текучестью и образуют потоки длиной в несколько километров. Одной из особенностей данного типа лавы является равномерный и невзрывной характер извержения, что обусловлено низким содержанием растворенных в ней газов. Частые извержения основных лав наблюдаются на Гавайских островах.

Кислые лавы. Лавы с высоким содержанием кремнезема называют кислыми. Они обладают большой вязкостью и, как правило, отвердевают и накапливаются близ места выхода на поверхность и непосредственно в жерле вулкана, перекрывая его. Для них характерно высокое содержание растворенных газов, чем объясняется взрывной и зрелищный характер извержений. Извержения кислой лавы наблюдались на Везувии (Италия), Фудзияме (Япония) и Мон-Пеле (остров Мартиника).

Кремниевая лава (кислая). Кремниевая лава наиболее характерна для вулканов Тихоокеанского огненного кольца. Такая лава обычно очень вязкая и иногда застывает в жерле вулкана ещё до окончания извержения, тем самым прекращая его. Закупоренный пробкой вулкан может немного вздуться, а затем извержение возобновляется, как правило сильнейшим взрывом. Средняя скорость потока такой лавы — несколько метров в день, а температура — 800—900 °C. Она содержит 53—62 % диоксида кремния (кремнезёма). Если его содержание достигает 65 %, то лава становится очень вязкой и неповоротливой. Цвет горячей лавы — тёмный или чёрно-красный. Застывшие кремниевые лавы могут образовать вулканическое стекло чёрного цвета. Подобное стекло получается, когда расплав быстро остывает, не успевая кристаллизоваться.

Базальтовая лава (основная). Основной тип лавы, извергаемый из мантии, характерен для океанических щитовых вулканов. Наполовину состоит из диоксида кремния, наполовину — из оксида алюминия, железа, магния и других металлов. Эта лава очень подвижна и способна течь со скоростью 2 м/с (скорость быстро идущего человека). Имеет высокую температуру: 1200—1300 °C. Для базальтовых лавовых потоков характерны малая толщина (первые метры) и большая протяжённость (десятки километров). Цвет горячей лавы — жёлтый или жёлто-красный.

В зависимости от состава лавы выделяют следующие типы извержений:

- Эффузивные

- Эксплозивные

- Экструзивные

Типы вулканических извержений, как правило, называются в честь известных вулканов, на которых наблюдается характерное поведение. Извержения некоторых вулканов могут иметь только один тип в течение определённого периода активности, в то время как другие могут демонстрировать целую последовательность типов извержений. Существуют различные классификации, среди которых выделяются общие для всех типы.

Гавайский тип. Данный тип характеризуется излияниями жидкой, высокоподвижной базальтовой лавы, формирующей огромные плоские щитовые вулканы. Пирокластический материал практически отсутствует. В ходе извержений через трещины фонтаны лавы выбрасывается через разломы в рифтовой зоне вулкана и растекаются вниз по склону потоками небольшой мощности на десятки километров. При извержении через центральный канал лава выбрасывается вверх на несколько сотен метров в виде жидких кусков типа «лепёшек», создавая валы и конусы разбрызгивания. Эта лава может скапливаться в старых кратерах, формируя лавовые озёра.

Впервые вулканы такого типа были описаны в Исландии (вулкан Крабла на севере Исландии, расположенный в рифтовой зоне). Тип извержения вулкана Фурнез на острове Реюньон очень близок к гавайскому.

При столкновении лавы с морской водой, температура воды достигает 69° С.

Плинианский тип извержений получил своё название по имени римского учёного Плиния Старшего, погибшего при извержении Везувия в 79 году н. э., уничтожившего три крупных римских города Геркуланум, Стабии и Помпеи.

Характерной особенностью этого типа извержений являются мощные, нередко внезапные взрывы, сопровождающиеся выбросами огромного количества тефры, образующей пемзовые и пепловые потоки. Плинианские извержения опасны, так как происходят внезапно, часто без предварительных предвещающих событий. Крупные извержения плинианского типа, такие как извержения вулкана Сент-Хеленс 18 мая 1980 года.

К этому типу извержений относится и грандиозный взрыв вулкана Кракатау в Зондском проливе между островами Суматра и Ява. Звук от извержения был слышен за 5014 км, а столб вулканического пепла достиг почти 100 километровой высоты. Образовались огромные волны — цунами, высотой от 25 до 40 метров, от которых в прибрежных районах погибло 40 000 человек. На месте островов Кракатау образовалась гигантская кальдера.

Стромболианский тип (от вулкана Стромболи на Липарских островах к северу от Сицилии) извержений связан с более вязкой основной лавой, которая выбрасывается разными по силе взрывами из жерла, образуя сравнительно короткие и более мощные лавовые потоки. При взрывах формируются шлаковые конусы и шлейфы кручёных вулканических бомб. Вулкан Стромболи регулярно выбрасывает в воздух «заряд» бомб и кусков (последнее извержение март 2007 г.) раскалённого шлака.

Пелейский тип. Извержения этого типа характеризуются очень вязкой лавой, затвердевающей до выхода из жерла с образованием одного или нескольких экструзивных куполов, выжиманием над ним обелиска, выбросами палящих туч. Своё название этот тип извержений получил от вулкана Мон-Пеле на осторове Мартиника в группе малых Антильских островов, где 8 мая 1902 года взрывом была уничтожена вершина дремавшего до этого вулкана, и вырвавшаяся из жерла раскалённая тяжёлая туча уничтожила город Сен-Пьер с 28 000 жителями. После извержения из жерла вылезла «игла» вязкой магмы, которая достигнув высоты 300 метров, вскоре разрушилась. Подобное извержение произошло 30 марта 1956 года на Камчатке, где грандиозным взрывом была уничтожена вершина вулкана Безымянного. Туча пепла поднялась на высоту 40 км, а по склонам вулкана сошли раскалённые лавины, которые, растопив снег, дали начало мощным грязевым потокам.

По интенсивности вулканической активности, выделяются:
	 Активные (действующие)вулканы. Термин "активный вулкан" является предметом дисскуссий вулканологов. Некоторые ученые предлагают называть активным вулкан, если он в данный момент извергается или проявляет признаки активности, например аномальную сейсмичность или повышенную фумарольную деятельность. Другие ученые предлагают называть действующим вулкан, если он извергался в историческое время. Однако, в разных регионах исторические наблюдения за вулканами ведутся разное время, например в Средиземноморье известны исторические извержения более чем 3000 летней давности, а на Гавайских островах извержения наблюдаются людьми только последние 200 лет. Согласно программе изучения мирового вулканизма, осуществляемой Смитсонианским институтом активными принято считать вулканы извергавшияся в течение Голоцена - последних 10 000 лет истории Земли.  Спящие - вулканы извергавшиеся в исторический период, но не проявляющие вулканическую активность в данный момент.  Потухшие вулканы - не извергавшиеся в историческое время вулканы. Новые извержения потухших вулканов считаются маловероятными.
По разным подсчетам в данный момент на Земле насчитывается от 1000 до 1500 активных вулканов.   Продукты вулканических извержений

Помимо лавы, водяных паров и газов вулканы выбрасывают огромное количество твердых продуктов.

Твердые продукты. Большинство вулканов одновременно с лавой выбрасывают огромное количество твердых продуктов. Некоторые исследователи, в частности английский вулканолог Тиррель, считают, что количество твердых продуктов в десятки, а то и в тысячи раз превышает количество лавы. Твердые продукты представляют собой обломки самой различной величины - от долей миллиметра до нескольких метров в диаметре. Провести точную грань между жидкими и твердыми продуктами не всегда удается, так как жидкая капелька лавы быстро застывает в воздухе и падает на землю в виде твердого шарика.
Твердые продукты вулканизма подразделяются по величине обломков на следующие типы: 1) вулканический пепел, пыль; 2) вулканический песок; 3) вулканические камешки (дапилли); 4) вулканические бомбы; 5) вулканические глыбы. Все эти продукты извержения образуются за счет раздробления при взрывах застывшей лавы прежних извержений, а также осадочных и магматических пород, слагающих жерло вулкана. Чём больше взрывная волна, тем больше количество твердых продуктов извержения; их очень много при извержениях бандайсанского, катмайского и пелейского типов и относительно мало при извержениях исландского и гавайского типов.
Вулканический пепел представляет собой мельчайшие (от долей до миллиметра) остроугольные обломки пемзы, стекла, различных минералов, видимые только под микроскопом. Цвет вулканического пепла самый разнообразный. Из камчатского вулкана Ксудач в 1907 г. был выброшен пепел желтого цвета, часть пепла вулкана Кракатау имела красный цвет. Вулканический пепел выбрасывается иногда в огромных количествах. При извержении вулкана Ксудач его было выброшена около 3 км³. Еще большее количество пепла (около 20 км³) было выброшено при извержении вулкана Катмай (1912 г.).

Пепел может распространяться на очень большие расстояния от кратера вулкана, так как при взрыве он выбрасывается в высокие слои атмосферы, где разносится воздушными течениями. Предполагается, что вулканический пепел из вулкана Кракатау дважды облетел земной шар, в связи с чем в Европе в последующие годы выпадали дожди красного цвета.

Скорость перелета пепла достаточно большая; во время извержёния вулкана Аски в Исландии через 12 часов после извержения пепел оказался на западном берегу Норвегии, а еще через 10 часов долетел до Стокгольма, т. е. скорость его переноса достигала 80—100 км/час.

Пласты пепловых пород, накопившиеся в результате прошлой деятельности ныне потухших вулканов, встречаются очень часто, причем иногда в значительном удалении от вулкана. Например, пеплы вулканов, извергавшихся в Закарпатье, были встречены к северу от Карпат в Подолии, а пеплы кавказских вулканов встречаются в Воронежской области. Толщина пластов этих пород достигает иногда нескольких метров.

Жители Исландии придумали, как заработать на создавшем столько проблем вулкане. Вылетевшим из кратера пеплом набиваются маленькие баночки, и этот оригинальный сувенир пользуется большим спросом в интернет-магазинах. Много заказов даже из-за границы. Стоит это удовольствие около 30 долларов. Среди покупателей - любители всего необычного, учёные разных стран, а также туристы, непосредственно пострадавшие от извержения.

Вулканический песок содержит зерна, более крупные, чем пепел (от 1—5 мм до горошины); состоит он также из мелких перетертых частиц раздробленной лавы и боковых пород; при осаждении обычно бывает перемешан с пеплом.

Из кратера вулкана в большом количестве выбрасываются и более крупные, чем песок и пепел, обломки самых различных размеров — вулканические бомбы. Все они, как правило, угловаты и очень различны по составу.

Трасс (1) — пористый трахитовый туф, в строительном деле называемый пемзой. Образец из Эйфеля, Германия.

Лапилли (2) с порфировыми вкрапленниками — мелкие вулканические «бомбочки» размером с орех.

Вулканическая бомба (3) неправильной веретенообразной формы. Образец с Везувия (Италия).

Вулканическая бомба (4), покрытая коркой (типа «хлебной корки»). Образец из Южной Франции.

Вулканическая бомба (5) шарообразной формы. Образец с Везувия, Италия.

Вулканическое стекло. Пемза получила свое название от латинского слова pumex («пумекс»), что значит «пена», и на самом деле она имеет пенистое, губчатое сложение. Петрографическое определение пемзы — пенистое, или пузыристое, вулканическое стекло, обычно с высоким содержанием кремнекислоты. Оно образовалось при быстром остывании лавы, богатой газами, и имеет аморфную структуру, отличаясь обилием крупных пор.

Применение пемзы в качестве абразивного материала, а также в косметике и гигиене основано на том, что в ее составе отсутствуют остроугольные кристаллы, способные причинить повреждения, а поверхность в ходе истирания все время остается шероховатой, шершавой. В строительстве пемза служит для изготовления легкого строительного камня: добытую сырую пемзу размалывают, к ней добавляют цементоподобные вяжущие вещества и из этой массы под прессом формуют камни нужной формы. Их достоинство в низкой объемной массе и в хороших теплоизоляционных свойствах.

В строительном деле пемзой нередко называют туфовый камень и даже легкие-пористые искусственные камни из осколков кирпича и шлаков. Трасс с его стекловато-пористым сложением также представляет собой пемзу — естественную, природную пемзу, как говорят в технике.

Обсидиан получил свое название по имени его первооткрывателя — римлянина Обсиуса. Это вулканическое стекло, застывшее преимущественно из кислой (богатой кремнекислотой) лавы. Он отличается большой сплошностью и довольно высокой твердостью (5-5,5 по шкале Мооса).

Темная, часто черная, красно-коричневая или темно-зеленая окраска вызвана тонкорассеянными оксидами железа. Черный обсидиан в тонких краях просвечивает серым; мелкие осколки обсидиана — светлые и прозрачные. Характерны раковистый излом и острые режущие края обломков вулканического стекла.

В каменном веке обсидиан наряду с кремнем широко использовался для изготовления оружия и инструментов; в Мексике вплоть до XVI в. из него делали ножи, скребки, наконечники для стрел. Ныне обсидиан идет на изготовление художественных изделий, иконок. В шлифованном и полированном виде он обнаруживает золотистые рефлексы. Плотность обсидиана 2,5-2,6. Места распространения: Италия, Греция, Исландия, Мексика, США, СНГ. Образец с о-ва Липари, Италия.

Пехштейн, или смоляной камень, — внешне похожее на смолу, изборожденное трещинами древнее вулканическое стекло, по составу близкое обсидиану, но с повышенным содержанием воды. Он имеет серый или бурый цвет.

На территории СНГ самые красивые поделочные обсидианы известны в Армении: смоляно-черные, сургучно-коричневые с черными пятнами и особенно эффектные — серебристо-серые с перламутровым отливом. Их добывают на склонах горы Артени и Геннамского хребта, Гюмуш-Джрабер. Археологические раскопки свидетельствуют о том, что обсидиан широко использовали здесь в эпоху неолита как материал для изготовления оружия, орудий труда, украшений. Из него освоено даже изготовление лезвий для хирургического инструмента. По соседству, в Турции (Южная Анатолия) известность во всем мире приобрели раскопки неолитического города Чатал-Гуюк, выросшего вокруг разработок обсидиана на склонах потухших вулканов Караджидаг и Гасандаг.

Во время извержения горы Вулькано однажды была выброшена глыба объемом 25 м³ и весом 68 т. В большом количестве обломки выделяются обычно в первую фазу извержения, когда происходит прорыв основного жерла, затем к ним примешиваются во все возрастающем количестве лапилли и лавовые бомбы. Обломки вместе с вулканическим песком и пеплом скапливаются на склонах вулкана у его подножия и главным образом в рытвинах и канавах, бороздящих склон.

Вулканокластические породы. Весь обломочный материал, выбрасываемый из вулкана, получил название вулканокластического («клястикос» по-гречески — раздробленный). При осаждении, уплотнении и затвердевании этого обломочного материала образуются вулканические породы, которые по способу образования, количеству и размерам обломков и характеру цемента разделяются на туффиты и туфы.

Туффы подразделяются по величине обломков на пелитовые и псаммитовые туфы; а по составу на туфы кислых. Средних и основных пород.

Туфы так же как и туффиты, часто содержат примесь материала не вулканогенного происхождения, смытого или сорванного со склонов, а также выброшенного из кратера.

Часто можно обнаружить смешанную туфолавовую породу, образующуюся в том случае, когда на еще не остывшую лаву в большом количестве падал туфогенный материал. Особенно характерны отложения грязевых потоков, которые образуются вследствие обильных дождей, следующих за извержением вулкана. В грязевой поток вовлекается все: пепловый материал, адсорбированный дождевыми каплями в атмосфере; свежий, еще не успевший уплотниться туфогенный материал на склонах; обломки лавы; почва и рыхлые осадочные породы (обломки осыпей и обвалов). Вся масса грязевых потоков, плохо сортированная и очень разнообразная по составу, отлагается у подножия вулканических конусов.

Грязевые потоки, проносясь по рыхлым, часто еще не окончательно закрепленным склонам вулканического конуса, резко изменяют его очертания. На склонах вулкана образуются многочисленные промоины — овраги, радиально расходящиеся от вершины вулкана. Эти промоины именуются барронкосами.
Установить природу образования вулканокластических пород древних потухших вулканов часто бывает очень трудно, поэтому классифицируют их главным образом по составу, а не лс условиям образования. Среди них выделяют: лавовые брекчии, состоящие из обломков лавы, пирокластические породы («пир» по-гречески — огонь), состоящие из спекшихся обломков туфов и вулканических брекчий, и пирокластически-осадочные породы, которые состоят как из вулканического материала, так и из осадочных пород.

Вулканокластические породы, особенно ископаемые, распространены значительно шире, чем собственно лавы. В Советском Союзе они широко развиты на Малом Кавказе среди отложений юрского и третичного возраста, в Закарпатье — среди отложений неогенового возраста, на Урале и Казахстане — среди палеозойских отложений, на Дальнем Востоке — среди мезозойских и кайнозойских отложений.

Шкала вулканических извержений (VEI — англ. Volcanic Explosivity Index) — показатель силы извержения вулкана, основанный на объёме извергнутых продуктов (тефра) и высоте столба пепла. Предложен К. Ньюхоллом (C.A. Newhall) и С. Селфом (S. Self) в 1982 году для оценки воздействия извержений на земную атмосферу.

Диапазон изменения: от нуля — для извержений, с объёмом выбросов менее 10 тыс. м³ (10⁴ м³), до восьми — для извержений, выбрасывающих в атмосферу более 1000 км³ (10¹² м³) пепла и высотой столба пепла более 25 км.

Извержения с показателем VEI 6 баллов и более могут вызывать эффект вулканической зимы — заметного похолодания в планетарном масштабе.

Дата добавления: 2015-10-16