Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Месторождение пеплопада фреатомагматического происхождения, перекрывающее залежь магматических падений лапилли магматического происхождения.

Фреатомагматические извержения - это извержения вулканов в результате взаимодействия магмы и воды. Они отличаются от исключительно магматических извержений и фреатических извержений . В отличие от фреатических извержений продукты фреатомагматических извержений содержат ювенильные (магматические) обломки . [1] Крупные взрывные извержения обычно имеют магматические и фреатомагматические компоненты.

Механизмы [ править ]

Существует несколько конкурирующих теорий относительно точного механизма образования золы. Наиболее распространена теория взрывного термического сжатия частиц при быстром охлаждении от контакта с водой. Во многих случаях вода поступает из моря, например, из Суртсея . В других случаях вода может присутствовать в озере или кальдере- озере, например на Санторини , где фреатомагматический компонент минойского извержения был результатом как озера, так и моря. Также были примеры взаимодействия магмы и воды в водоносном горизонте. Многие шлаковые шишки на Тенерифе считаются фреатомагматическими из-за этих обстоятельств. [ необходима цитата ]

Другая конкурирующая теория основана на реакциях топлива и теплоносителя, которые были смоделированы для ядерной промышленности. Согласно этой теории топливо (в данном случае магма) фрагментируется при контакте с хладагентом (морем, озером или водоносным горизонтом). Распространяющиеся волны напряжения и тепловое сжатие расширяют трещины и увеличивают площадь поверхности взаимодействия, что приводит к взрывоопасным скоростям охлаждения. [1] Два предложенных механизма очень похожи, и в действительности, скорее всего, они сочетаются друг с другом. [ необходима цитата ]

Депозиты [ править ]

Фреатомагматический пепел образуется по одним и тем же механизмам в широком диапазоне составов, основных и кислых. Формируются глыбовые и изометричные обломки с низким содержанием пузырьков . [2] Отложения фреатомагматических взрывных извержений также считаются лучше отсортированными и более мелкозернистыми, чем отложения магматических извержений. Это результат гораздо большей фрагментации фреатомагматических извержений.

Гиалокластит [ править ]

Гиалокластит - это стекло, найденное с подушечными базальтами, которые были произведены невзрывной закалкой и разрушением базальтового стекла. Эти извержения по-прежнему классифицируются как фреатомагматические извержения, поскольку в результате взаимодействия воды и магмы образуются ювенильные обломки. Они могут образовываться на глубине воды> 500 м [1], где гидростатическое давление достаточно велико, чтобы подавить образование пузырьков в базальтовой магме.

Хиалотуфф [ править ]

Гиалотуф - это тип горной породы, образованной взрывным дроблением стекла во время фреатомагматических извержений на небольшой глубине (или в водоносных горизонтах ). Гиалотуфы имеют слоистую природу, которая, как полагают, является результатом ослабленных колебаний скорости разряда с периодом в несколько минут. [3] Отложения гораздо более мелкозернистые, чем отложения магматических извержений, из-за гораздо более высокой фрагментации типа извержения. Отложения кажутся лучше отсортированными, чем магматические отложения в поле из-за их тонкой природы, но анализ размера зерен показывает, что отложения отсортированы гораздо хуже, чем их магматические аналоги. Обломок, известный как аккреционные лапиллиявляется отличительной чертой фреатомагматических отложений и является основным фактором для идентификации в полевых условиях. Аккреционные лапилли образуются в результате когезионных свойств влажного пепла, заставляя частицы связываться. Они имеют круглую структуру, если рассматривать образцы в руке и под микроскопом. [1]

Дальнейшим контролем морфологии и характеристик месторождения является соотношение воды и магмы. Считается, что продукты фреатомагматических извержений мелкозернистые и плохо отсортированы там, где соотношение магма / вода высокое, но когда соотношение магма / вода ниже, отложения могут быть более крупными и лучше отсортированными. [4]

Особенности поверхности [ править ]

Гребень старого туфового кольца, включая часть маарового кратера моногенетического вулкана, Тенерифе , Канарские острова . Кратер Маара использовался в сельском хозяйстве.

Существует два типа жерловых форм рельефа, образовавшихся в результате взрывного взаимодействия магмы и грунтовых или поверхностных вод; туфовые конусы и туфовые кольца. [1] Обе формы рельефа связаны с моногенетическими вулканами и полигенетическими вулканами. В случае полигенных вулканов они часто с прослоями лав, игнимбритами и аш и Лапиллями -fall месторождений. Ожидается, что туфовые кольца и туфовые конусы могут присутствовать на поверхности Марса. [5] [6]

Кольца из туфа [ править ]

Кольца туфа имеют низкопрофильный фартук из тефры, окружающий широкий кратер (называемый кратером маара ), который обычно ниже окружающей топографии. Тефра часто неизмененная и тонкослоистая и обычно считается игнимбритом или продуктом течения пирокластической плотности. Они построены вокруг вулканического источника, расположенного в озере , прибрежной зоне, болоте или районе с обильными грунтовыми водами .

Кратер Коко - старый потухший туфовый конус на гавайском острове Оаху.

Конусы из туфа [ править ]

Конусы туфа крутые, имеют конусообразную форму. Они имеют широкие кратеры и образованы сильно измененной толстослойной тефрой. Они считаются более высоким вариантом туфового кольца, образованного менее мощными извержениями. Шишки туфа обычно небольшие по высоте. Кратер Коко составляет 1208 футов. [7]

Примеры фреатомагматических извержений [ править ]

Форт-Рок , эродированное туфовое кольцо в Орегоне , США .

Минойское извержение Санторини [ править ]

Санторини является частью вулканической дуги Южного Эгейского моря, в 140 км к северу от Крита. Минойской извержение Санторина, был последним извержение и произошло в первой половине 17 - го века до нашей эры. Извержение имело преимущественно риодацитовый состав. [8] Минойское извержение имело четыре фазы. Фаза 1 представляла собой выпадение пемзы от белого до розового цвета с направлением оси рассеяния на ESE. Залежь имеет максимальную мощность 6 м, а слои пеплового потока переслаиваются в верхней части. Фаза 2 имеет пласты ясеня и лапилли, которые переслаиваются мега-рябью и структурами, похожими на дюны. Толщина залежей от 10 см до 12 м. Фазы 3 и 4 представляют собой отложения токов пирокластической плотности. Фазы 1 и 3 были фреатомагматическими. [8]

Извержение горы Пинатубо в 1991 г. [ править ]

Форт-Рок , вид с земли.

Гора Пинатубо находится на суше в Центральном Лусоне между Южно-Китайским морем и Филиппинским морем . Извержение Пинатубо 1991 было андезит и дацитовым в предварительно наивысочайшей фазе , но только дациты в кульминационной фазе. Климатическая фаза имела объем 3,7–5,3 км 3 . [9] Извержение состояло из последовательно увеличивающихся выбросов пепла, роста купола, 4 вертикальных извержений с продолжающимся ростом купола, 13 пирокластических потоков и климатического вертикального извержения с соответствующими пирокластическими потоками. [10] Доклимактическая фаза была фреатомагматической.

Извержение Хатепе [ править ]

Извержение Hatepe в 232 +/- 12 AD был последним крупным извержением на озере Таупо в Новой Зеландии «s Таупо вулканической зоны . Наблюдалась незначительная начальная фреатомагматическая активность, за которой последовало высыхание 6 км 3 риолита, образующего пемзу Хатепе-Плиниан. Затем в жерло проникло большое количество воды, вызвавшее фреатомагматическое извержение, в результате которого образовался пепел Хатепе площадью 2,5 км 3 . Вода в конечном итоге остановила извержение, хотя большое количество воды все еще извергалось из вентиляционного отверстия. Извержение возобновилось с фреатомагматической активностью, которая привела к осаждению пепла Ротонгаио. [11]

См. Также [ править ]

  • Фреатическое извержение  - извержение вулкана, вызванное взрывом пара.
  • Типы извержений вулканов  - механизмы извержений
  • Вулканический пепел  - природный материал, образовавшийся во время извержений вулканов.
  • Маар  - вулканический кратер с низким рельефом
  • Вулканическая труба  - Подземная геологическая структура, образованная извержением вулкана.
  • Ловушки Эмэйшань  - вулканическая провинция базальтовых вулканов на юго-западе Китая.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b c d e Heiken, G. & Wohletz, K. 1985. Вулканический пепел. Калифорнийский университет Press, Беркли
  2. ^ Кларк, Хилари; Тролль, Валентин Р .; Карраседо, Хуан Карлос (10 марта 2009 г.). «Фреатомагматическая и стромболианская эруптивная активность базальтовых шлаковых конусов: Монтанья Лос Эралес, Тенерифе, Канарские острова» . Журнал вулканологии и геотермальных исследований . Модели и продукты основной взрывной активности. 180 (2): 225–245. Bibcode : 2009JVGR..180..225C . DOI : 10.1016 / j.jvolgeores.2008.11.014 . ISSN  0377-0273 .
  3. ^ Старостин, А.Б., Бармин, А.А. и Мельник, О.Е. 2005. Переходная модель для взрывных и фреатомагматических извержений. Журнал вулканологии и геотермальных исследований, 143, 133–51.
  4. ^ Кэри, Р.Дж., Хоутон, Б.Ф., Сэйбл, Дж. Э. и Уилсон, К.Дж., 2007. Контрастный размер зерен и компоненты в сложных проксимальных отложениях базальтового плинианского извержения Таравера 1886 года. Вестник вулканологии, 69, 903–26.
  5. ↑ Keszthelyi, LP, WL Jaeger, CM Dundas, S. Martínez-Alonso, AS McEwen и MP Milazzo, 2010, Гидровулканические особенности на Марсе: предварительные наблюдения за первый год Марсианской визуализации HiRISE, Icarus, 205, 211–29, [1] DOI : 10.1016 / j.icarus.2009.08.020 .
  6. ^ Брож П. и Э. Хаубер, 2013, JGR-Planets , Том 118, 8, 1656–75, « Гидровулканические туфовые кольца и конусы как индикаторы фреатомагматических взрывов на Марсе » doi : 10.1002 / jgre.20120 .
  7. ^ USGS: Маары и туфовые конусы
  8. ^ a b Taddeucci, J. & Wohletz, K. 2001. Временная эволюция минойского извержения (Санторини, Греция), зафиксированная по его отложению падения Плиниан и слоям слоистого пеплового потока. Журнал вулканологии и геотермальных исследований, 109, 299–317.
  9. ^ Rosi, М., Peladio-Melosantos, М.Л., Ди Муро, А., Leoni, Р. & Bacolcol, Т. 2001. Падение активности против потокатечение 1991 года наивысшем извержение вулкана Пинатубо (Филиппины). Бюллетень вулканологии, 62, 549–66.
  10. ^ Hoblitt, RP, Wolfe, EW, Скотт, WE, Couchman, MR, Паллистер, JS и Хавьер, D. 1996. кульминационные извержения вулкана Пинатубо в июне 1991 года: Ньюхолл, CG & Punongbayan, RS (ред). Огонь и Грязь; извержения и лахары горы Пинатубо, Вашингтонский университет Press, стр. 457–511.
  11. ^ Уилсон, CJN & Walker GPL 1985. Таупо Извержение, Новая Зеландия I. Общие аспекты. Философские труды Лондонского королевского общества, 314, 199–228. DOI : 10.1098 / rsta.1985.0019

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Walker, GPL 1971. Гранулометрические характеристики пирокластических отложений. Журнал геологии, 79, 696–714.
  • Веспа М., Келлер Дж. И Гертиссер Р. 2006. Интерплинская взрывная активность вулкана Санторини (Греция) за последние 150 000 лет. Журнал вулканологии и геотермальных исследований, 152, 262–86.
  • Райли, С.М., Роуз, В.И. и Блат, GJS, 2003. Количественные измерения формы дистального вулканического пепла. Журнал геофизических исследований, 108, B10, 2504.