ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ПРОДУКТЫ

Лава - это магма, изливающаяся на земную поверхность во время извержений, которая потом твердеет. Выливание лавы может происходить из основного вершинного кратера, бокового кратера на склоне вулкана или из трещин, соединенных с вулканическим очагом. Она стекает вниз по склону в виде лавового потока. В некоторых случаях происходит выливание лавы в рифтовых зонах огромной протяженности. Например, в Исландии в 1783 г. в пределах цепи кратеров Лаки, протянувшиеся вдоль тектонического разлома на расстояние ок. 20 км, произошло выливание 12,5 км³ лавы, которая разлилась на площади 570 км². Твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержащие, в основном, диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду. Обычно в лаве содержание каждого из этих компонентов превышает 1 %, а другие элементы присутствуют в меньшем количестве. Существует множество типов вулканических пород, различающихся по химическому составу. Чаще всего встречаются 4 типы, припринадлежность к которых устанавливается по наличию в породе диоксида кремния: базальта, андезита, дациты, ріоліту. Породы, в которых диоксида кремния менее, в большой количестве содержат магний и железо. При остывании лавы значительная часть расплава образует вулканическое стекло, в котором встречаются отдельные микроскопические кристаллы. Исключение составляют т. н. фенокристали - крупные кристаллы, образовавшиеся в магме еще в недрах Земли и вынесены на поверхность потоком жидкой лавы. Чаще всего фенокристали представлены полевыми шпатами, оливином, піроксеном и кварцем. Породы, содержащих фенокристали, обычно называют порфиритами. Цвет вулканического стекла зависит от количества имеющегося в нем железа: чем больше железа, тем оно темнее. Таким образом, даже без химических анализов можно догадаться, что світлозабарвлена порода - это ріоліт или дацит, темнозабарвлена - базальт, серого цвета - андезит. За минералами, которые содержатся в породе, определяют ее тип. Так, например, оливин - минерал, содержащий железо и магний, характерный для базальтов, кварц - для ріолітів.

В зависимости от химического состава лавы различаются по вязкости, или текучестью. Жидкие базальтовые лавы с низким содержанием кремнезема образуют лавовые потоки длиной более 100 км. Толщина лавовых потоков колеблется от 3 до 15 м. Более редкие ряды образуют более тонкие потоки. Когда на поверхности базальтового потока начинается отвердение, его внутренняя часть может оставаться в жидком состоянии, продолжая течь и оставляя за собой протяженную полость, или лавовый тоннель. Например, на о. Лансарот (Канарские о-ва) большой лавовый тоннель тянется на 5 км. Горячая лава, имеет высокую текучесть, может продвигаться со скоростью свыше 35 км/ч, однако чаще ее скорость не превышает нескольких метров на час. В таком медленном потоке куски застывшей верхней корки могут отваливаться и перекрываться лавой; в результате в придонной части формируется зона, обогащенная обломками. При остывании лавы иногда образуются столбчатый сооружения (вертикальные многогранные колонны диаметром от нескольких сантиметров до 3 м). При излитии ряды в кратер или кальдеру формируется лавовое озеро, которое впоследствии остывает.

Купола, маари 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 сильного извержения в мае 1980 г. Давление под куполом может расти, а через 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 вулкана Монтань-Пеле на о. Мартиника в течение первых трех месяцев после извержения в кратере образовался лавовый купол, который ежесуточно рос на 9 м и в результате достиг высоты 250 м, а через год обвалился. На вулкане Усу на о. Хоккайдо (Япония) в 1942 г. купол Сева-Синдзан вырос на 200 м. Его вязкая лава пробилась сквозь толщу осадков, образовавшихся ранее. Маар - это вулканический кратер, что образуется при взрывном извержении (чаще всего при повышенной влажности пород) без выливания лавы. При этом кольцевой вал из обломочных пород, выброшенных взрывом, не формируется, в отличие от туфовых колец - кратеров от взрывов, которые окружены кольцами обломочных продуктов.

Обломочный материал, который выбрасывается в воздух во время извержения, называют тефрою, или пірокластичними обломками. Так же называются и отложения, сформированные ними. Обломки пирокластических пород бывают разных размеров. Крупнейшие из них - вулканические глыбы. Если продукты в момент выброса настолько редки, что застывают и приобретают форму еще в воздухе, то образуются т. н. вулканические бомбы. Материал размером менее 0,4 см относят к пепла, а обломки размером от горошины до грецкого ореха - до лапілей. Затвердевшие отложения, состоящие из лапілей, называются лапілієвим туфом. Выделяются несколько видов тефры, которые различаются по цвету и пористостью. Світлозабарвлена, пористая тефра, и, что не тонет в воде, называется пемзой. Темная пузырчатая тефра называется вулканическим шлаком. Кусочки жидкой лавы, недолго находятся в воздухе и не успели полностью затвердеть, образуют брызги, которые часто образуют небольшие конусы разбрызгивания вблизи мест выхода лавовых потоков. Когда эти брызги спекаются, пирокластические отложения, формируемые, называют аглютинатами. Зависла в воздухе смесь мелкого пірокластичного материала и нагретого газа, выброшенная при извержении из кратера, может двигаться над поверхностью почвы со скоростью 100 км/ч, образуя попелові потоки. Они распространяются на многие километры. Эти образования известны также под названием палящих туч они настолько раскаленные, светящиеся ночью. Чаще всего палящие тучи образуются во время обрушения столба пепла и газов, выбрасывается вертикально из жерла. Под действием силы тяжести, противодействующего давления газов, что извергаются, краевые части столба начинают оседать и спускаться по склону вулкана в виде раскаленной лавины.

Подводные вулканические извержения. Если над вулканическим очагом расположено водохранилище, во время извержения пірокластичний материал насыщается водой и разносится вокруг костра. Отложения такого типа, впервые описанное на Филиппинах, сформировалось в результате извержения в 1968 г. вулкана Тааль, что находится на дне озера; они часто представлены тонкими волнистыми слоями пемзы.

Газы, выделяющиеся из магмы до и после извержения, имеют вид белых струй водяного пара. Когда к ним во время извержения примешивается тефра, выбросы становятся серыми или черными. Выделение газов в ул канічних районах может продолжаться годами. Такие выходы горячих газов и паров через отверстия на дне кратера или склонах вулкана, а также на поверхности лавовых или сажевых потоков называют фумаролами. В особых типов фумарол относят сольфатара, содержащих соединения серы, и старинные, в которых преобладает углекислый газ. Температура фумарольних газов близка до температуры магмы и может достигать 800 °С, но может и снижаться до температуры кипения воды (100 °С). Фумарольні газы зарождаются как в неглубоких приповерхностных горизонтах, так и на больших глубинах в раскаленных породах. В в 1912 г. в результате извержения вулкана Новарупта на Аляске образовалась знаменитая Долина десяти тысяч дымов, где на поверхности вулканических выбросов площадью ок. 120 км² возникло множество фумарол.