Эффузивный магматизм: строение и типы вулканов (стр. 3 из 4)
Вулканы действуют периодически с перерывами между извержениями от месяцев до сотен лет. В зависимости от активности все вулканы делят на действующие, уснувшие и потухшие. К действующим относят вулканы, извержения которых происходили на глазах человека ранее, периодически наблюдаются в настоящее время и возможны в будущем. Уснувшие вулканы - это те, деятельность которых происходила в очень давние исторические времена, но которые могут возобновить свое извержение. Деятельность потухших вулканов относится к доисторическому периоду, и возможность ее возобновления исключена. Под влиянием эрозионных процессов конусы потухших вулканов разрушаются или проседают в образовавшиеся под ними пустоты. На месте бывших вулканов остаются кольцевые структуры с выходом интрузивных пород в жерле потухшего вулкана.
По характеру извержений вулканы делят на три категории: лавовую, смешанную и газово-взрывную. Характер извержений зависит в основном от состава лавы, количества и активности газов и некоторых характеристик вулканического аппарата и питающих его магматических очагов. Каждая категория вулканов включает ряд их типов, различающихся свойствами лавы.
3.1 Щитовые вулканы
В эту группу входит один вид – гавайский. Он объединяет вулканы Гавайских островов и Исландии. Для вулканов этого вида характерны подвижность и текучесть лавы, базальтовой по составу, жидкой и бедной газами, с температурой до 13000 С. Извержения происходят спокойно, без взрывов и не сопровождаются выбросами пепла и бомб. Уровень лавы в кратере то опускается, то поднимается, а поверхность её находится как бы в состоянии медленного кипения. Постоянно вырываются в разных местах газовые фонтаны высотой в несколько десятков метров. Когда кратер переполняется, лава вытекает наружу и стекает под уклон, иногда на несколько десятков километров. Скорость движения лавы равна скорости речного потока. При падении с уступов образуются лавопады. Лавовые извержения Мауна-Лоа сопровождаются фонтанами жидкой лавы, бьющей у пунктов её выхода в кратере и на склонах вулкана. Высота таких фонтанов достигает сотен метров, а в других случаях достигала даже 1000 м. Часто от фонтанов отделяются брызги, которые под воздействием ветра превращаются в нити застывшего стекла, известного под названием «волосы Пеле». Последовательное накопление застывших лавовых масс вокруг центров излияний вулканов гавайского вида образует огромные плоские возвышенности с пологими склонами. По форме такие сооружения напоминают лежащий щит, а вулканы называют щитовыми.
3.2 Взрывные вулканы
Большинство известных вулканов образовано извержениями взрывного характера. Многократная повторяемость извержений таких вулканов создаёт вулканические горы правильной конической формы и большой высоты.
Когда извержения сопровождаются последовательными выбросами пирокластических продуктов и лавы, вулканический конус приобретает слоистое строение. По характеру извержения взрывные вулканы относятся к центральному типу. По особенностям процесса различают пять видов: стромболианский, этно-везувианский, волканский, пелейский и бандайсанский.
Стромболианский вид является переходным от вулканов гавайского вида. Назван по вулкану Стромболи на Липарских островах в Средиземном море. По сравнению с гавайским видом он характеризуется менее текучей лавой основного состава с температурой 1000-11000С, которая, остывая, образует короткие языки на склонах. Очаг располагается близко к поверхности, а жерло почти всегда заполнено бурлящей лавой, из которой непрерывно выделяются газы. Извержения происходят часто и отличаются четкой ритмичностью, обычно сопровождаются сравнительно слабыми взрывами. Так, на протяжении уже более 200 лет, каждые 8 минут извергается и наращивает свой конус вулкан Исалько в Центральной Америке.
Вулканы этно-везувианского вида характеризуются кислыми лавами, очень сильными извержениями, во время которых выбрасываются огромные количества твёрдых обломочных продуктов и изливается лава. Для них характеры длительные периоды слабой деятельности или даже полного покоя, прерывающиеся затем грандиозными и опустошительными извержениями. К этно-везувианскому виду относятся вулканы Везувий и Этна, а также большинство действующих в наше время вулканов центрального типа, в том числе многочисленные вулканы Камчатки и Курильских островов.
Волканский вид извержений (по названию вулкана Волкано на Липарских островах) отличается взрывами большой силы с выбросом газово-пылевых туч и большого количества обломков при сравнительно небольшом участии лавы. Магматический очаг у таких вулканов также располагается близко к поверхности, а лава характеризуется еще большей вязкостью (состав ее трахитовый или андезитовый) и меньшей подвижностью. После очередного извержения лава, застывая в кратере, образует плотную пробку, препятствующую свободному выходу газов. Поэтому, при последующих извержениях, скопившиеся под пробкой газы с силой выбрасывают ее вверх, образуя обломки самого разного размера. При извержении над вулканом возникает чёрное облако газов, пепла, лапиллей и бомб с поверхностью, напоминающей сильно растрескавшуюся хлебную корку. В спокойные промежутки иногда наблюдается фумарольно-сольфатарная деятельность с выделением сублиматов селена, серы и борной кислоты. Интервал между извержениями гораздо больший, чем у вулканов стромболианского вида.
Пелейский вид назван по имени вулкана Мон-Пеле на острове Мартиника (Малые Антильские острова). При извержениях вулканов этого вида пепло-газовая туча не поднимается вверх, а скатывается по склонам на окружающую низменность, сжигая и разрушая всё на пути (рис. 3). Так был сожжен в 1902году приморский город Сен-Пьер с тридцатитысячным населением.
Рис.3
Вслед за извержением палящей тучи из кратера вулкана Мон-Пеле начал подниматься купол очень вязкой андезитовой породы в виде обелиска высотой более 200 метров с заострённой вершиной. Обелиск представлял собой пробку, закупорившую кратер и выдвинутую давлением газов.
Бандайсанский вид характеризуется исключительно разрушительной силой взрыва без появления лавы. Извержение вулкана Бандай-Сан (Япония) в 1888 году, последовавшее после тысячелетнего покоя, сопровождалось взрывом, которым была снесена вершина и часть одной стороны конуса общим объёмом до 1.2 км3. Обломки загромоздили площадь свыше 70 км2. Извержение продолжалось всего 2 часа и закончилось несколькими более слабыми взрывами без появления лавы. Ещё более катастрофично было извержение вулкана Кракатау в 1883 году. После серии мощных взрывов вулкан был снесён до основания, и провалилась большая часть острова. Выбросы Кракатау состояли преимущественно из пемзы и вулканического пепла, количество которых было не менее 18 км3.
3.3 Подводные вулканы
Особенный интерес представляют подводные вулканы. Труднодоступные наблюдению и сравнительно редко обнаруживающие свою деятельность вплоть до поверхности моря или океана. Глубоководные исследования доказывают, что дно океанов покрыто преимущественно рыхлыми продуктами вулканической деятельности. Многие извержения под водой не достигают ее поверхности. Однако мореплаватели не раз бывали свидетелями проявлений этой деятельности в открытом море. Еще более резко и интересно обнаруживается подводный вулканизм, когда он ведет к образованию новых островов, вырастающих очень быстро из продуктов извержения, нагромождаемых вулканов, но часто так же быстро исчезающих. Так, например, около Уналяшки в Алеутских островах в 1796 г. возник новый остров "Иоанн Богослов", размеры которого с 1819 по 1832 г. уменьшились наполовину с 7 км в окружности и 75 м высоты. Интересны также колебания в величине и форме острова Нео-Камет в группе Санторина в 1866 г., возникновение острова Фердинандеа в 1831 г. между Сицилией и Пантеллярией, деятельность подводных вулканов около Исландии и т. д. Эффузивные подводныеизвержения являются самыми многочисленными и наименее изученными. Они также приурочены к рифтовым структурам, отличаются господством базальтовых лав. На дне океана при глубине 2 км и более давление воды столь велико, что взрывов не происходит, а значит, и пирокластов не возникает. Под давлением воды даже жидкая базальтовая лава далеко не растекается, образует короткие куполообразные тела или узкие и длинные потоки, покрытые с поверхности стекловатой коркой. Отличительной чертой подводных вулканов, находящихся на больших глубинах, является обильное выделение гидротерм, содержащих высокое количество сульфидов меди, свинца, цинка и других цветных металлов.
4. Поствулканическая деятельность
Газовые струи (фумаролы), проходя сквозь горные породы, оставляют на стенках трещин и пор налет из различных минералов, иногда создавая промышленные месторождения полезных ископаемых. Фумаролы по составу газов и температуре подразделяются на несколько типов.
Сухие фумаролы – воды в них нет или почти нет, температура до 5000С, содержат хлориды калия и натрия, часто с примесями меди, марганца, фтора.
Кислые фумаролы (сернистые, сольфатары) – температура их колеблется от 90 до 3000С, содержат пары воды, кислоту серную или хлористоводородную. В районах их выходов на поверхности возникает ярко-желтый налет самородной серы.