Продукты вулканических извержений(часть2).

Излившиеся при извержениях вулканов лавовые массы могут одновременно покрывать значительные площади, измеряемые десятками квадратных километров. Излияние вулкана Обадарун в Исландии покрыло площадь 3684 км2. Такие образования называют покровами (рис. 18). Размеры их зависят от количества лавовых масс, текучести лавы и рельефа местности. Если же, подчиняясь рельефу, лава течет в узких долинах, то после застывания образуются длинные и узкие полосы лавы, называемые потоками (рис. 19). Длина потоков различна: от нескольких метров до десятков километров. Так, например, при извержении исландского вулкана Скаптар в 1783 г. поток лавы достигал 80 км в длину. Потоки лавы при извержениях гавайского вулкана Мауна-Лоа часто достигают в длину 40— 50 км. Мощность потоков может достигать на равнинах 10 м, а при неровном рельефе — 20—50 м. Мощность древних лавовых покровов, входящих в комплекс известных на Сибирской платформе «траппов», превышает сотни метров.

Лавовые потоки и покровы после застывания имеют характерные глыбовые и волнистые поверхности. Глыбовая лава отличается нагромождением массы угловатых глыб всевозможных очертаний и размеров, образующихся при освобождении из лавы большого количества газов, иногда со взрывами, взламывающих и дробящих при одновременном движении твердую корку потока. Этот характер поверхности чаще наблюдается у лав основного состава. Лава кислого состава при застывании приобретает глянцевитую гладкую поверхность, часто покрытую волнообразными или канатоподобными утолщениями. Такая лава называется волнистой (рис. 20). В конце лавового потока после выделения большей части паров вместо глыбовой лавы нередко образуется волнистая лава.

Кроме разных поверхностей лавовых потоков глыбовая и волнистая лавы отличаются характером пузырчатости: в глыбовой лаве газовые пу-стотки редкие, неправильных очертаний и значительных размеров, а вволнистой лаве пустотки многочисленны и имеют правильные округленные или оваловидные очертания. Замечено также, что волнистая лава обычно бывает более стекловатой, чем глыбовая. Все эти признаки позволяют считать, что волнистая лава при излиянии обладает более высокой температурой и меньшим содержанием газообразных продуктов по сравнению с глыбовой лавой. При сильном развитии куполовидных форм на поверхности волнистой лавы она переходит в более редко встречающийся тип подушечной лавы, которая имеет вид скоплений небольших округленных масс, похожих по размерам и форме на подушки, валики или набитые мешки. Такие образования имеют полосатую концентрическую структуру внутри и пузыристую, иногда стекловатую, оболочку снаружи. Современные наблюдения над образованием подушечного типа при излиянии базальтовой лавы в море* и наблюдения над характером залегания древних потоков в морских отложениях показывают, что подушечная структура возникает в тех случаях, когда лава течет в воду или выливается в илистые осадки морского дна. Не исключается также возможность образования подушечного типа лавы при излиянии под проливным дождем или подо льдом, когда в обоих случаях происходит достаточно быстрое охлаждение, чтобы образовать такую структуру в лаве подходящего состава и физических свойств.

Поверхность лавовых потоков часто усложняется образованием множества небольших выступов различной формы: трубообразных, конических, неправильно бугристых, возникающих в результате более позднего выхода газа или лавы через твердую кору потока. Мелкобугристую поверхность принимает лава в тех случаях, когда в жидкой лаве поднимаются газовые пузыри в несколько метров в поперечнике; часто такие пузыри лопаются с образованием в стенках множества радиальных трещин.

Внушительных размеров пустоты могут возникнуть в лавовом потоке при обазовании сверху крепкой, толстой застывшей коры, из-под которой жидкая лава продолжает вытекать, оставляя свободными более или менее вытянутые по течению полости в виде своеобразных подземных туннелей. Длина некоторых таких «туннелей» в Исландии и Калифорнии превышает 1,5 км.

Скорости течения лавовых потоков различны и зависят как от подвижности лавы, так и от уклона ложа потока. Естественно, что подвижная базальтовая лава на крутых склонах вулканических конусов будет иметь наивысшую скорость. Так, например, жидкие и мощные потоки основной лавы вулкана Мауна-Лоа в некоторых случаях обладали скоростью 30 км/ч и создавали на обрывистых уступах лавопады, подобные водопадам. Менее жидкая кислая лава обычно имеет скорость около 5 км/ч, хотя начальная скорость от кратера бывает несколько выше. Потоки Везувия и Этны сохраняли скорость до 7 км/ч на первых двух километрах от кратера, а дальше скорость движения потоков уменьшалась довольно быстро в связи с охлаждением и затвердеванием лавы.

Иногда во время остывания лавы обильное выделение газов и паров воды разрывает верхнюю корку потока с последующим связыванием обломков новыми порциями свежей лавы. Таким образом возникает обломочно-магматическая порода с лавовым цементом, называемая вулканической брекчией. Часто во время извержения за излиянием одного потока лавы следует другой, иногда более мощный, который пробивает кору первого потока и образует на его поверхности огненно-лавовые фонтаны, которые после своеп затвердевания образуют причудливые сооружения в форме башенок, стйбов и бесформенных выступов.

* Наблюдалось Ф. М. Андерсоном при извержении вулкана Матавану на о-ве Савайи.

Процесс застывания и затвердевания излившейся лавы сопровождается образованием трещиноватости, разбивающей породы на отдельные блоки. Иногда эти блоки имеют вид столбов — многогранных (чаще шестигранных) прим, перпендикулярных к поверхности охлаждения. Такая трещиноватость чрезвычайно характерна для базальтовых лавовых покровов и называется столбчатой отдельностью (см. рис. 32). Отдельные столбы достигают 100 м ? высоту и до 1 м в поперечнике. Чаще же их высота измеряется метрами а поперечное сечение — 10—20 см. Столбчатая отдельность может обрываться и в жильных породах при заполнении магмой трещин. Расположение столбов в жильных породах ориентировано перпендикулярно к стешам, т. е. к охлаждающимся поверхностям. Такая закономерность в расположении отдельностей часто позволяет восстановить первичное положениее лавовых покровов и потоков древних вулканических процессов, что бывает иногда необходимым при геологических заключениях или оценках месторождений полезных ископаемых (см. рис. 32).

При развиты поперечных горизонтальных трещин в столбчатой отдельности последняя разбивается на короткие призмы, характеризующие призматическую отдельность. С наличием трещин, идущих по кривым поверхностям, тесно связано образование широко распространенной в излившихся вулканических породах шаровой отдельности, при которой вся масса породы распадается на шары или овалоиды с концентрически - скорлуповатым сложением. Особенно четко наблюдается эта форма при выветривании, когда на поверхности образуются сфероидальные и валунообразные глыбы с округленными очертаниями, достигающими 1 м в поперечнике. Шаровая отдельность возникает часто при подводных излияниях лавы основного составь и характерна для таких пород, как диабазы, базальты, андезиты и порфириты (см. рис. 33).

При остывании лав, особенно неоднородных по составу и сложению, преобладает развитие горизонтальных трещин, образующих пластинчатую, или плитняковую, отдельность, которая всегда параллельна поверхности потоков, а в жилгх параллельна стенкам. Излившиеся во время вулканических извержений лавовые массы образуют комплекс разнообразных по составу и строеник эффузивных горных пород, классификация и диагностика которых приводится в гл. V.

Твердые продукты извержений различных размеров, формы и состава образуются в бсгыпих количествах во время взрывных (эксплозионных) извержений. Пары воды и вулканические газы под нарастающим давлением взрывают и измельчают горные породы, заполняющие в виде лавовой пробки жерло вулкана, разрушают и дробят боковые породы стенок канала и одновременно захватывают жидкую лаву, разбрызгивая и распыляя ее в процессе выброса, подобно гигантским пульверизаторам. Сгустки различной величины и формы, капли и лавовая пыль успевают остывать во время полета в воздухе и вместе с обломками лавовой пробки и захваченных пород стенок жерла образуют колоссальные массы твердых продуктов вулканических извержений.

Выброшенные взрывом высоко в атмосферу, эти твердые продукты падают затем на земную поверхность на различных расстояниях от места эксплозии: более грубые обломки — на  склоны вулканического конуса, наращивая его размеры; часть из них падает обратно в кратер вулкана, но значительно большие массы тонкообломочного материала относятся атмосферными потоками далеко от места извержения. Они постепенно оседают на обширных площадях материков и водных бассейнов в виде вулканической пыли, причем мельчайшие ее частицы могут находиться во взвешенном состоянии в атмосфере довольно продолжительное время, измеряемое месяцами, и относиться от места извержения на тысячи километров.

Считают, например, что очень тонкая пыль, образовавшаяся в момент извержения Кракатау в 1883 г., заполняла верхние слои атмосферы вокруг всего земного шара и вызывала красочные закаты в следующую зиму и весну. Некоторые атмосферные явления в Европе в 1907 г., как, например, удлинение сумерек, ослабление дневного света, замечательные ночные облака и «белые ночи» 1908 г. объяснялись присутствием вулканической пыли в атмосфере после извержения 28 марта 1907 г. небольшого камчатского вулкана Ксудач.

Рыхлые продукты вулканических извержений носят название агломератов. В зависимости от величины обломков среди них различают: пепел, песок, лапилли и бомбы.

Вулканический пепел — мелкая (от долей до миллиметра) пыль беловатого, серого, бурого или черного цветов, состоящая из мельчайших частиц лавы, вулканического стекла, осколков отдельных минералов, а иногда чуждых пород. Характерно присутствие в составе пепла таких минералов, которые в соответствующей лаве скудны или отсутствуют вследствие позднейшего растворения при извержении. К числу таких минералов особенно часто относятся слюды, роговая обманка, авгит. Стекловатые частицы пепла образуют характерные дугообразные, серповидные и неправильно изогнутые формы, хорошо видимые в шлифах и указывающие на образование их из пузырчатого или пемзового вулканического стекла. Известен пепел, почти исключительно состоящий из стекла.

Вулканический пепел составляет главную массу твердых вулканических выбросов. Так, количество пепла при извержениях некоторых вулканов (Кракатау в 1883 г., Катмай в 1912 г. и др.) измерялось десятками кубических километров. Массы пепла падают на Землю в виде сплошных покровов на обширных площадях, нередко удаленных от вулкана на значительные расстояния. Их мощность увеличивается по направлению к центру извержения и может достигать нескольких метров. В населенных пунктах пепел продавливает часто крыши домов, иногда разрушает здания, засыпает улицы и даже целиком погребает целые поселения. Гибель Помпеи и Геркуланума связывают с засыпавшим их горячим вулканическим пеплом.

Вулканический песок — шлаковые частицы лавы величиной от 1—5 мм до горошины, большей частью обильно перемешанные с обломками кристаллов или с прекрасно образованными кристаллами различных минералов (в зависимости от состава лавы данного извержения — полевых шпатов, слюд, оливина, авгита, роговой обманки, магнитного железняка и др.). Вулканический песок почти всегда содержит то или иное количество пепловых частиц, играющих в дальнейшем при образовании горной породы роль цементирующего вещества.

Лапилли (от лат. 1арШи8 — камешек) — пузырчатые, узловатые или округлые обломки шлаков величиной от горошины до 3 см в поперечнике. Они почти всегда богаче буроватым или зеленоватым стеклом, чем соответствующие им застывшие лавы.

Вулканические бомбы являются самым грубым материалом, который выбрасывается вулканами при извержениях. Размеры их поперечников колеблются от 3 см до нескольких метров и весят они нередко десятки тонн. Вулканические бомбы — это куски (сгустки) извергаемой лавы, выброшенные в пластическом состоянии и принявшие ту или иную форму. Последняя очень разнообразна. Она может быть круглой, овальной, лепешкообразной, грушевидной, веретенообразной, скрученной и просто обломочно-угловатой. Округленные очертания бомб получаются в результате вращения при полете сгустков лавы в пластично-вязком состоянии. Особенно часто округлые очертания и скрученность встречаются у бомб, состоящих из более легкотекучей основной лавы, в то время как вязкая кислая лава образует бомбы с неправильными угловатыми очертаниями.

По внутреннему строению вулканические бомбы бывают сплошные, пористые, пузырчато-шлаковидные и полые. Пористость и пузырчатость вызываются наличием газовых пузырьков. Полые бомбы имеют внутри пустоту и стенки различной толщины. Часто в бомбах сплошного или пористого строения ядро состоит из обломка старой лавы или случайного включения породы, покрытой стекловатой коркой свежей лавы. При остывании в воздухе во время полета и после падения выделяющиеся газы разрывают поверхностную корку бомбы и придают ей сходство с сильно растрескавшейся хлебной коркой; бомбы с такой поверхностью называют бомбами типа хлебной корки.

Образование твердых продуктов вулканических выбросов может происходить как за счет старых и свежих лав вулкана, так и за счет разрушения стенок его канала, сложенных осадочными, метаморфическими и другими породами. В первом случае выброшенный материал является родственным, генетически связанным с магматическим расплавом, а во втором случае — посторонним, не имеющим с магмой прямой генетической связи. В тех редких случаях, когда обломочный материал выбросов не имеет отношения к этим двум источникам, а принадлежит к самым глубоким слоям земной коры, как, например, в алмазоносных трубках Кимберли в Южной Африке и Якутии в Сибири, такие обломки считают интрателлурическими (вынесенными из глубины). Крупные обломки, выбрасываемые при вулканических извержениях, обычно падают в непосредственной близости от вулкана.

Вернуться назад к оглавлению "Общая Геология. Основы Геологии."

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>