Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Ученый USGS исследует блоки пемзы на краю пирокластического потока с горы Сент-Хеленс.
Камни из туфа епископа , несжатые с пемзой слева; сжато с помощью fiamme справа.
Полет через μCT -image стек в lapillus вулкана Катлы в Исландии . Место обнаружения: Пляж возле Вик в конце дороги 215. Съемка произведена с помощью "CT Alpha" компании "Procon X-Ray GmbH", Гарбсен, Германия. Разрешение 11,2μm / вокселей , ширина ок. 24 мм.
3D-рендеринг вышеуказанного стека изображений, частично прозрачный. Тяжелые частицы красного цвета.

Пирокластические породы (полученные от греческого: πῦρ , что означает огонь, а также κλαστός , смысл сломана) являются обломочные породы , состоящие из обломков пород , произведенных и выброшенных взрывных вулканических извержений. Отдельные фрагменты горных пород известны как пирокласты . Пирокластические породы представляют собой тип вулканических отложений, которые представляют собой отложения, состоящие преимущественно из вулканических частиц. [1] [2] «Фреатические» пирокластические отложения представляют собой разновидность пирокластических пород, которые образуются в результате вулканических паровых взрывов и полностью состоят из случайных обломков. «Фреатомагматические» пирокластические отложения образуются в результате взрывного взаимодействия магмы с грунтовыми водами.. [3]

Неконсолидированные скопления пирокластов описываются как тефра . Тефра может стать литифицированной до пирокластической породы в результате цементации или химических реакций в результате прохождения горячих газов ( фумарольные изменения) или грунтовых вод (например, гидротермальные изменения и диагенез ) и захоронения, или, если она размещена при температурах настолько высоких, что мягкие стекловидные пирокласты слипаются в точках контакта и деформируются: это называется сваркой . [4]

Одним из самых впечатляющих типов пирокластических отложений является игнимбрит , который представляет собой отложение плотного пемзового пирокластического потока плотного прилегания к земле (быстро текущей горячей взвеси пирокластов в газе). Игнимбриты могут быть рыхлыми отложениями или твердыми породами, и они могут похоронить целые ландшафты. Отдельный игнимбрит может превышать 1000 км 3 в объеме, может покрывать 20 000 000 км 3 суши и может превышать 1 км в толщине, например, там, где он затоплен в вулканической кальдере.

Классификация [ править ]

Пирокласты включают ювенильные пирокласты, полученные из охлажденной магмы, смешанные с случайными пирокластами, которые являются фрагментами вмещающих пород . Пирокласты разных размеров классифицируются (от самых маленьких до самых больших) как вулканический пепел , лапилли или вулканические блоки (или, если они демонстрируют доказательства того, что они были горячими и расплавленными во время размещения, вулканическими бомбами ). Все они считаются пирокластическими, потому что они были сформированы (фрагментированы) в результате вулканического взрыва, например, во время взрывной декомпрессии, сдвига, термической декрепитации или истирания и абразии в вулканическом канале, вулканической струе или токе пирокластической плотности. [5]

Размер обломковПирокластВ основном неконсолидированные (тефра)В основном консолидированные: пирокластические породы
> 64 ммблочная (угловая)
бомба (в случае флюидальной формы)		блоки; агломератпирокластическая брекчия; агломерат
<64 ммлапиллуслапиллилапиллистон (лапилли-туф - это то место, где лапилли поддерживаются в матрице туфа)
<2 ммгрубая золагрубая золагрубый туф
<0,063 мммелкий ясеньмелкий ясеньтонкий туф

Пирокласты переносятся двумя основными путями: в шлейфах атмосферных извержений, из которых пирокласты оседают, образуя покрывающие рельеф слои пирокластических падений , и с помощью токов пирокластической плотности (PDC) (включая пирокластические потоки и пирокластические нагоны ) [6], из которых возникают пирокласты. отложены в виде отложений токов пирокластической плотности, которые имеют тенденцию к утолщению и укрупнению в долинах и тонкому и тонкому слою на высотах рельефа.

Во время плинианских извержений , пемза и золы образуются при вспенивании кремниевой магмы фрагментируется в вулканическом канале, из - за быстрый сдвиг обусловлен декомпрессией и ростом микроскопических пузырьков. Затем пирокласты увлекаются горячими газами, образуя сверхзвуковую струю, которая выходит из вулкана, смешивает и нагревает холодный атмосферный воздух, образуя энергично плавучую колонну извержения, которая поднимается на несколько километров в стратосферу и создает опасность для авиации . [7] Частицы падают из атмосферных шлейфов извержений и накапливаются слоями на земле, которые описываются как отложения радиоактивных осадков. [8]

Токи пирокластической плотности возникают, когда смесь горячих пирокластов и газов более плотная, чем атмосфера, и поэтому вместо того, чтобы всплывать, она распространяется по ландшафту. Они представляют собой одну из величайших опасностей вулкана и могут быть либо «полностью разбавленными» (разбавленные, турбулентные облака пепла вплоть до их нижних уровней), либо «на основе гранулированной жидкости» (нижние уровни которых включают концентрированную дисперсию взаимодействующие пирокласты и частично захваченный газ). [9] Первый тип иногда называют пирокластическими нагонами (даже если они могут быть устойчивыми, а не «нагонами»), а нижние части второго иногда называют пирокластическими потоками.(они также могут быть устойчивыми, квазистационарными или скачкообразными). По мере движения потоки пирокластической плотности осаждают частицы на земле и увлекают холодный атмосферный воздух, который затем нагревается и термически расширяется. [10] Когда плотность тока становится достаточно разреженной, чтобы взлететь, он поднимается в атмосферу в виде «шлейфа феникса» [11] (или «шлейфа совместного PDC»). [12] Эти шлейфы феникса обычно осаждают тонкие слои пеплопада, которые могут содержать небольшие гранулы агрегированной мелкой золы. [13]

Гавайские извержения, такие как извержения в Килауэа, производят направленную вверх струю горячих капель и сгустков магмы, взвешенных в газе; это называется лавовым фонтаном [14] или «огненным фонтаном». [15] Если при приземлении достаточно горячие и жидкие, горячие капли и сгустки магмы могут агглютинировать, образуя «брызги» («агглютинат»), или полностью сливаться, образуя кластогенный поток лавы . [14] [15]

См. Также [ править ]

  • Диоксид кремния
  • Гиалокластит  - вулканическое скопление или брекчия.
  • Пеперит  - осадочная порода, содержащая фрагменты более молодого магматического материала.
  • Scoria  - Темная пузырчатая вулканическая порода

Ссылки [ править ]

  1. ^ Фишер, Ричард В. (1961). «Предлагаемая классификация вулканокластических отложений и горных пород». Бюллетень Геологического общества Америки . 72 (9): 1409. Bibcode : 1961GSAB ... 72.1409F . DOI : 10.1130 / 0016-7606 (1961) 72 [1409: PCOVSA] 2.0.CO; 2 .
  2. ^ Фишер, Ричард V .; Шминке, Х.-У. (1984). Пирокластические породы . Берлин: Springer-Verlag. ISBN 3540127569.
  3. ^ Фишер 1961 , стр. 1409.
  4. ^ Schmincke, Ханс-Ульрих (2003). Вулканизм . Берлин: Springer. п. 138. ISBN 9783540436508.
  5. ^ Heiken, Г. и Wohletz, К., 1985 вулканический пепел , Калифорнийского университет Press ;, стр. 246.
  6. ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 73.
  7. ^ Schmincke 2003 , стр. 155-176.
  8. ^ Fisher, Schmincke & 19084 , стр. 8.
  9. ^ Бреард, Эрик CP; Любэ, Герт (январь 2017). «Внутри пирокластических токов плотности - раскрытие загадочной структуры потока и поведения переноса в крупномасштабных экспериментах». Письма о Земле и планетах . 458 : 22–36. Bibcode : 2017E & PSL.458 ... 22B . DOI : 10.1016 / j.epsl.2016.10.016 .
  10. ^ Schmincke 2004 , стр. 177-208.
  11. ^ Сульпицио, Роберто; Деллино, Пьерфранческо (2008). «Глава 2 Седиментология, механизмы осадконакопления и пульсирующее поведение токов пирокластической плотности». События в вулканологии . 10 : 57–96. DOI : 10.1016 / S1871-644X (07) 00002-2 . ISBN 9780444531650.
  12. ^ Engwell, S .; Эйченн, Дж. (2016). «Вклад мелкой золы в атмосферу от шлейфов, связанных с течениями пирокластической плотности» (PDF) . Вулканический пепел : 67–85. DOI : 10.1016 / B978-0-08-100405-0.00007-0 . ISBN  9780081004050.
  13. ^ Коломбье, Матье; Мюллер, Себастьян Б .; Кюпперс, Ульрих; Шой, Беттина; Дельмель, Пьер; Чимарелли, Коррадо; Кронин, Шейн Дж .; Браун, Ричард Дж .; Тост, Мануэла; Дингвелл, Дональд Б. (июль 2019 г.). «Разнообразие концентраций растворимых солей в агрегатах вулканического пепла от различных типов извержений и отложений» (PDF) . Вестник вулканологии . 81 (7): 39. Bibcode : 2019BVol ... 81 ... 39C . DOI : 10.1007 / s00445-019-1302-0 . S2CID 195240304 .  
  14. ^ a b Macdonald, Gordon A .; Abbott, Agatin T .; Петерсон, Фрэнк Л. (1983). Вулканы в море: геология Гавайев (2-е изд.). Гонолулу: Гавайский университет Press. С. 6, 9, 96–97. ISBN 0824808320.
  15. ^ а б Аллаби, Майкл, изд. (2013). «Огненный фонтан». Словарь геологии и наук о Земле (Четвертое изд.). Издательство Оксфордского университета. ISBN 9780199653065.

Другое чтение [ править ]

  • Блатт, Харви и Роберт Дж. Трейси (1996) Петрология: магматические, осадочные и метаморфические , WHW Freeman & Company; 2-е изд., С. 26–29; ISBN 0-7167-2438-3 
  • Бранни М.Дж., Браун Р.Дж. и Колдер Э. (2020) Пирокластические породы. В: Элиас С. и Олдертон Д. (ред.) Энциклопедия геологии. 2-е издание. Эльзевир. ISBN 9780081029084