Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
'A'ā поток лавы из Мауна Лоа во время его 1984 извержения .

Эффузивное извержение является типом извержения вулкана , в котором лава непрерывно течет из вулкана на землю. Выделяют две основные группы извержений: эффузивные и взрывные. [1] Эффузивное извержение отличается от эксплозивного извержения , при котором магма сильно фрагментируется и быстро выталкивается из вулкана. Эффузивные извержения чаще всего встречаются в базальтовых магмах, но они также встречаются в промежуточных и кислых магмах. Эти извержения образуют лавовые потоки и лавовые купола , каждый из которых различается по форме, длине и ширине. [2]Глубоко в земной коре газы растворяются в магме из-за высокого давления, но при подъеме и извержении давление быстро падает, и эти газы начинают выделяться из расплава. Извержение вулкана является эффузивным, когда извергающаяся магма бедна летучими веществами (вода, диоксид углерода, диоксид серы, хлористый водород и фтористый водород), что подавляет фрагментацию, создавая сочащуюся магму, которая выливается из вулканического жерла в окружающую территорию. . [1] Форма эффузивных лавовых потоков определяется типом лавы (т.е. составом ), скоростью и продолжительностью извержения, а также топографией окружающего ландшафта. [3]

Покадровая видеосъемка извержения флангового жерла Килауэа , 2005 г.

Чтобы произошло эффузивное извержение, магма должна быть достаточно проницаемой, чтобы позволить изгнание содержащихся в ней пузырьков газа. Если магма не выше определенного порога проницаемости, она не может дегазировать и будет взрываться. Кроме того, на определенном пороге фрагментация магмы может вызвать взрывное извержение. Этот порог определяется числом Рейнольдса , безразмерным числом в гидродинамике , которое прямо пропорционально скорости жидкости . Если магма имеет низкую скорость подъема, извержения будут эффузивными. При более высоких скоростях подъема магмы фрагментация внутри магмы преодолевает порог и приводит к взрывным извержениям. [4] Кремниймагма также демонстрирует этот переход между эффузивным и эксплозивным извержениями [5], но механизм фрагментации отличается. [4] Извержение Новарупта в 1912 году и извержение Стромболи в 2003 году продемонстрировали переход между эксплозивным и эффузивным извержениями. [5] [6]

Базальтовые извержения [ править ]

Магмы базальтового состава являются наиболее распространенными эффузивными извержениями, поскольку они не насыщены водой и имеют низкую вязкость. Большинство людей знает их по классическим изображениям рек из лавы на Гавайях. Извержения базальтовой магмы часто переходят между эффузивными и эксплозивными извержениями. Поведение этих извержений во многом зависит от проницаемости магмы и скорости подъема магмы. Во время извержения растворенные газы выделяются и начинают подниматься из магмы в виде пузырьков газа. [7] Если магма поднимается достаточно медленно, у этих пузырьков будет время подняться и ускользнуть, оставляя за собой менее плавучую магму, которая течет текучей средой. Излившаяся базальтовая лава течет в одну из двух форм: аа или пахоехо.. [8] Этот тип потока лавы создает щитовые вулканы , которых много на Гавайях , [9] именно так остров был и в настоящее время формируется.

Кремниевые извержения [ править ]

Аляскинский вулкан Новарупта с излившимся куполом лавы на вершине.

Кремниевая магма чаще всего извергается взрывоопасно, но может извергаться и извергаться бурно. [10] Эти магмы насыщены водой, [11] и на много порядков более вязкие, чем базальтовые магмы, что затрудняет дегазацию и излияние. Дегазация перед извержением через трещины в вмещающих породах, окружающих магматический очаг [12], играет важную роль. Пузырьки газа могут начать выходить через крошечные пространства и снимать давление, видимые на поверхности в виде отверстий плотного газа. [13] Скорость подъема магмы является наиболее важным фактором, определяющим тип извержения. Для кремниевой магмы извергаться экспансивно, скорость подъема должна быть вм / с, с проницаемыми стенками канала [4], так что газ успевает раствориться и рассеяться в окружающей породе. Если скорость потока слишком высока, даже если канал проницаемый, он будет действовать так, как будто он непроницаемый [4], и приведет к взрывному извержению. Кремниевые магмы обычно образуют блочные потоки лавы [14] или холмы с крутыми склонами, называемые лавовыми куполами , потому что их высокая вязкость [15] не позволяет им течь, как у базальтовых магм. Когда образуются фельзические купола, они устанавливаются внутри канала и поверх него. [16] Если купол формируется и кристаллизуется достаточно рано во время извержения, он действует как пробка в системе, [16]отрицая основной механизм дегазации. Если это происходит, извержение обычно меняется с эффузивного на взрывное из-за повышения давления под куполом лавы. [10]

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б «Стили извержения» . volcano.oregonstate.edu . Проверено 25 апреля 2018 .
  2. ^ Программа, Опасности вулканов. «Геологическая служба США: Глоссарий программы опасностей вулканов - извержение извержения» . volcanoes.usgs.gov . Проверено 25 апреля 2018 .
  3. ^ Маршак, Стивен. Основы геологии . Нью-Йорк: WW Norton, 2013.
  4. ^ a b c d Намики, Ацуко; Манга, Майкл (01.01.2008). «Переход от фрагментации к проницаемой дегазации низковязких магм». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 169 (1–2): 48–60. DOI : 10.1016 / j.jvolgeores.2007.07.020 .
  5. ^ а б Нгуен, Коннектикут; Gonnermann, HM; Хоутон, Б.Ф. (2014). «Переход от взрывного к эффузивному во время крупнейшего извержения вулкана 20-го века (Новарупта, 1912 г., Аляска)». Геология . 42 (8): 703–706. DOI : 10.1130 / g35593.1 .
  6. ^ Рипеп, Маурицио; Маркетти, Эмануэле; Уливьери, Джакомо; Харрис, Эндрю; Ден, Джонатан; Бертон, Майк; Кальтабиано, Томмазо; Салерно, Джузеппе (2005). «Переход от бурного к взрывному во время извержения вулкана Стромболи в 2003 году». Геология . 33 (5): 341. DOI : 10,1130 / g21173.1 .
  7. ^ "Эффузивные вулканы" . gwentprepared.org.uk . Проверено 25 апреля 2018 .
  8. ^ Лагерь, Вик. «Как работают вулканы - базальтовая лава» . Департамент геологических наук Государственного университета Сан-Диего . Проверено 28 октября 2014 года .
  9. ^ "Эффектные и взрывные извержения" . Геологическое общество.
  10. ^ a b Платц, Томас; Кронин, Шейн Дж .; Кэшман, Кэтрин В .; Стюарт, Роберт Б .; Смит, Ян Э.М. (март 2007 г.). «Переход от эффузивной к взрывной фазе при извержении андезитов - тематическое исследование извержения горы Таранаки в Новой Зеландии в 1655 году». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 161 (1–2): 15–34. DOI : 10.1016 / j.jvolgeores.2006.11.005 . ISSN 0377-0273 . 
  11. ^ Вудс, Эндрю В .; Коягути, Такэхиро (август 1994 г.). «Переходы между эксплозивными и эффузивными извержениями кремнистых магм». Природа . 370 (6491): 641–644. DOI : 10.1038 / 370641a0 . ISSN 0028-0836 . 
  12. ^ Оуэн, Жаклин; Таффен, Хью; МакГарви, Дэвид В. (май 2013 г.). «Предэруптивное летучее содержимое, пути дегазации и разгерметизация, объясняющие переходный стиль в подледниковом риолитовом извержении Далаквиса, Южная Исландия». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 258 : 143–162. DOI : 10.1016 / j.jvolgeores.2013.03.021 . ISSN 0377-0273 . 
  13. ^ Бертон, Майкл Р. (2005). «Этна 2004–2005: архетип геодинамически контролируемых эффузивных извержений» . Письма о геофизических исследованиях . 32 (9). DOI : 10.1029 / 2005gl022527 . ISSN 0094-8276 . 
  14. ^ "Как работают вулканы - от андезитовой до риолитовой лавы" .
  15. ^ "USGS: Глоссарий программы опасностей вулканов" .
  16. ^ a b Нельсон, Стивен (26 августа 2017 г.). «Вулканы и извержения вулканов» . www.Tulane.edu . Проверено 25 апреля 2018 года .