Типы извержений вулканов

Некоторые из эруптивных структур, образовавшихся во время вулканической активности (против часовой стрелки): колонна плинианского извержения , гавайские потоки пахоеве и лавовая дуга от стромболианского извержения.

Несколько типов вулканических извержений -Вы , какая лава , тефра ( пепел , лапилли , вулканические бомбы и вулканические блоки ), а также сортированные газы выталкиваются из вулканического отверстия или трещины -Иметь отличались вулканологами . Их часто называют в честь известных вулканов, где наблюдалось такое поведение. Некоторые вулканы могут проявлять только один характерный тип извержения в течение периода активности, в то время как другие могут отображать целую последовательность типов в одной серии извержений.

Есть три разных типа высыпаний. Наиболее хорошо наблюдаются магматические извержения , которые включают декомпрессию газа внутри магмы, который продвигает ее вперед. Фреатомагматические извержения - это еще один тип вулканического извержения, вызванный сжатием газа внутри магмы, что прямо противоположно процессу, приводящему в действие магматическую активность. Третья эруптивная тип является фреатическим извержением , которое обусловлено перегревом из пара через контакт с магмой ; эти извержения часто не производят магматического выброса, а вызывают грануляцию существующей породы.

Внутри этих широко определяемых типов извержений есть несколько подтипов. Самыми слабыми являются гавайский и подводный , затем стромболианский , затем вулканский и сурцеанский . Наиболее сильными извержениями являются извержения Пелеона , за которыми следуют плинианские извержения ; самые сильные извержения называются « ультраплиниевыми ». Подледные и фреатические извержения определяются механизмом их извержения и различаются по силе. Важным показателем силы извержения является индекс вулканической эксплозивности (VEI), шкала порядка величины от 0 до 8, которая часто коррелирует с типами извержений.

Механизмы извержения [ править ]

Извержения вулканов возникают по трем основным причинам: ^[1]

• Газовыделение при декомпрессии, вызывающее магматические извержения
• Термическое сокращение от холода при контакте с водой, вызывающее фреатомагматические извержения
• Выброс увлеченных частиц во время паровых извержений, вызывающих фреатические извержения

Существует два типа извержений с точки зрения активности: взрывные извержения и эффузивные извержения . Взрывные извержения характеризуются газовыми взрывами, которые выталкивают магму и тефру . ^[1] Эффектные извержения, тем временем, характеризуются излиянием лавы без значительных взрывных извержений. ^[2]

Извержения вулканов сильно различаются по силе. С одной стороны, это эффузивные гавайские извержения , которые характеризуются лавовыми фонтанами и текучими потоками лавы , которые обычно не очень опасны. С другой стороны, плинианские извержения представляют собой крупные, жестокие и очень опасные взрывные события. Вулканы не привязаны к одному типу извержений и часто имеют множество различных типов, как пассивных, так и взрывных, даже в пределах одного цикла извержений. ^[3] Вулканы не всегда извергаются вертикально из одного кратера вблизи своей вершины. Некоторые вулканы имеют боковые и трещинные извержения. Примечательно, что многиеГавайские высыпания начинаются от рифтовых зон , ^[4] , а некоторые из самых сильных Surtseyan извержений развиваться по зонам разломов . ^[5] Ученые полагали, что импульсы магмы смешивались в камере, прежде чем подняться вверх - процесс, который, по оценкам, занимает несколько тысяч лет. Однако вулканологи Колумбийского университета обнаружили, что извержение вулкана Ирасу в Коста-Рике в 1963 году, вероятно, было вызвано магмой, которая протекала из мантии без остановок всего за несколько месяцев. ^[6]

Индекс вулканической эксплозивности [ править ]

Индекс вулканической эксплозивности (обычно сокращается до VEI) представляет собой шкалу от 0 до 8 для измерения силы извержений. Он используется Глобальной программой вулканизма Смитсоновского института для оценки воздействия исторических и доисторических потоков лавы. Она работает аналогично шкале Рихтера для землетрясений в том смысле , что каждый интервал значений представляет собой десятикратное увеличение магнитуды (она логарифмическая ). ^[7] Подавляющее большинство вулканических извержений имеют VEI от 0 до 2. ^[3]

Магматические извержения [ править ]

Магматические извержения образуют ювенильные обломки во время взрывной декомпрессии за счет выделения газа. Их интенсивность варьируется от относительно небольших фонтанов лавы на Гавайях до катастрофических колонн ультроплинианского извержения высотой более 30 км (19 миль), что больше, чем извержение Везувия в 79 году , захоронившее Помпеи . ^[1]

Гавайский [ править ]

Гавайские извержения - это тип извержения вулкана, названный в честь гавайских вулканов, отличительной чертой которого является этот тип извержения. Гавайские извержения - самые спокойные типы вулканических явлений, характеризующиеся эффузивным извержением очень жидких лав базальтового типа с низким содержанием газов . Объем выброшенного материала в результате извержений на Гавайях составляет менее половины объема извержения других типов. Постоянное производство небольшого количества лавы создает большую широкую форму щитового вулкана . Извержения не централизованы на главной вершине, как в случае других вулканических типов, и часто происходят в жерлах вокруг вершины и в жерлах трещин.исходящий из центра. ^[4]

Гавайские извержения часто начинаются с линии извержений, расположенных вдоль трещин , так называемой «огненной завесы». Они утихают, когда лава начинает концентрироваться в нескольких отверстиях. Между тем извержения с центральными жерлами часто принимают форму больших фонтанов лавы (как непрерывных, так и спорадических), высота которых может достигать сотен метров и более. Частицы из фонтанов лавы обычно охлаждаются в воздухе перед тем, как упасть на землю, в результате чего накапливаются фрагменты пепельного шлака ; однако, когда в воздухе особенно много обломков , они не могут остыть достаточно быстро из-за окружающего тепла и ударяются о землю еще горячую, скопление которых образует конусы брызг.. Если скорость извержения достаточно высока, они могут даже образовывать потоки лавы с разбрызгиванием. Гавайские извержения часто очень продолжительны; Пу`у`Ō`ō , вулканический конус на Килауэа , непрерывно извергался более 35 лет. Еще одна вулканическая особенность Гавайев - образование активных лавовых озер , самоподдерживающихся бассейнов сырой лавы с тонкой коркой полуохлажденной породы. ^[4]

Потоки от гавайских извержений являются базальтовыми, и по структурным характеристикам их можно разделить на два типа. Лава Пахоехо - это относительно гладкий поток лавы, который может быть волнистым или волнистым. Они могут двигаться как одна простыня, продвигая «пальцы ног», или как извивающийся столб лавы. ^[10] Аапотоки лавы более плотные и вязкие, чем пахоехо, и имеют тенденцию двигаться медленнее. Толщина потоков может составлять от 2 до 20 м (от 7 до 66 футов). Потоки A'a настолько толстые, что внешние слои охлаждаются в виде щебнистой массы, изолируя все еще горячую внутреннюю часть и предотвращая ее охлаждение. Лава А'а движется своеобразным образом - фронт потока становится круче из-за давления сзади, пока не разорвется, после чего общая масса позади него движется вперед. Лава Пахоехо иногда может стать лавой А'а из-за увеличения вязкости или увеличения скорости сдвига , но лава Аа никогда не превращается в поток Пахоехо. ^[11]

Гавайские извержения являются причиной нескольких уникальных вулканологических объектов. Небольшие вулканические частицы переносятся и формируются ветром, быстро охлаждаясь в каплевидные стеклянные фрагменты, известные как слезы Пеле (в честь Пеле , божества гавайского вулкана). Во время особенно сильного ветра эти куски могут даже иметь форму длинных вытянутых прядей, известных как волосы Пеле . Иногда базальт аэрируется до ретикулита , породы с самой низкой плотностью на земле. ^[4]

Хотя гавайские извержения названы в честь вулканов Гавайев, они не обязательно ограничиваются ими; Самый большой фонтан лавы, когда-либо зарегистрированный, образовался на острове Идзу Осима (на горе Михара ) в 1986 году, фонтан 1600 м (5249 футов), который был более чем в два раза выше самой горы (которая составляет 764 м (2507 футов) ). ^{[4] [12]}

Известно, что вулканы имеют гавайскую активность:

• PuʻuʻŌʻ, паразитический шлаковый конус, расположенный на острове Килауэа на острове Гавайи, который извергался непрерывно с 1983 по 2018 год. Извержения начались 3 января 1983 года с «огненной завесы» длиной 6 км (4 мили), образовавшейся на основе трещин. уступили место централизованным извержениям на месте восточного разлома Килауэа, в конечном итоге образовав конус. ^[4]
• Для получения списка всех вулканов Гавайев см. Список вулканов в цепи подводных гор Гавайев - Император .
• Гора Этна , Италия . ^[4]
• Гора Михара в 1986 г. (см. Параграф выше) ^[4]

Стромболианский [ править ]

Стромболианские извержения - это тип извержения вулкана, названный в честь вулкана Стромболи , который извергался почти непрерывно на протяжении веков. ^[13] Стромболианские извержения вызваны взрывом пузырьков газа внутри магмы . Эти пузырьки газа в магме накапливаются и сливаются в большие пузырьки, называемые газовыми пробками . Они вырастают достаточно большими, чтобы подниматься через столб лавы. ^[14] Достигнув поверхности, разница в давлении воздуха заставляет пузырь лопнуть с громким хлопком ^[13], подбрасывая магму в воздух, как мыльный пузырь . Из-за высокого давления газасвязанные с лавами, продолжающаяся активность обычно проявляется в виде эпизодических взрывных извержений, сопровождаемых характерными громкими взрывами. ^[13] Во время извержений эти взрывы происходят каждые несколько минут. ^[15]

Термин «стромболианский» использовался без разбора для описания широкого спектра извержений вулканов, от небольших вулканических взрывов до больших изверженных колонн . На самом деле истинные стромболианские извержения характеризуются кратковременными и взрывными извержениями лав с промежуточной вязкостью , часто выбрасываемых высоко в воздух. Колонны могут достигать сотни метров в высоту. Лавы, образованные стромболианскими извержениями, представляют собой форму относительно вязкой базальтовой лавы, конечным продуктом которой является в основном шлак . ^[13]Относительная пассивность стромболианских извержений и их не повреждающая природа для источника позволяют стромболианским извержениям не ослабевать в течение тысяч лет, а также делают их одним из наименее опасных типов извержений. ^[15]

Стромболианские извержения выбрасывают вулканические бомбы и фрагменты лапилли, которые перемещаются по параболическим путям, прежде чем приземлиться вокруг своего источника. ^[16] Постоянное скопление мелких фрагментов формирует шлаковые конусы, полностью состоящие из базальтовых пирокластов . Эта форма накопления имеет тенденцию приводить к хорошо упорядоченным кольцам тефры . ^[13]

Стромболианские извержения похожи на гавайские извержения , но есть отличия. Стромболианских высыпания шумнее, не производят не выдержал эруптивных колонн , не производят некоторые вулканические продукты , связанные с гавайского вулканизма ( в частности , слезы Пеле и волосы Пеле ), и производят меньше расплавленная лава (хотя эруптивная материал имеет тенденцию к образованию небольших речек). ^{[13] [15]}

Известно, что вулканы обладают стромболианской активностью:

• Парикутин , Мексика , который прорвался из трещины на кукурузном поле в 1943 году. Через два года после его существования пирокластическая активность начала ослабевать, и излияние лавы из его основания стало его основным видом деятельности. Извержения прекратились в 1952 году, а окончательная высота составила 424 м (1391 фут). Это был первый случай, когда ученые смогли наблюдать полный жизненный цикл вулкана. ^[13]
• Гора Этна , Италия , которая показала стромболианскую активность в недавних извержениях, например, в 1981, 1999, ^[17] 2002–2003 и 2009 годах. ^[18]
• Гора Эребус в Антарктиде , самый южный действующий вулкан в мире, извержение которого наблюдалось с 1972 года. ^[19] Эруптивная активность в Эребусе состоит из частой стромболианской активности. ^[20]
• Сам Стромболи . Тезка легкой взрывной активности, которой он обладает, была активной на протяжении всего исторического времени; по существу непрерывные стромболианские извержения, иногда сопровождаемые потоками лавы, были зарегистрированы на Стромболи более тысячелетия. ^[21]

Вулканец [ править ]

Вулканические извержения - это тип извержения вулкана, названный в честь вулкана Вулкано . ^[22] Он был назван так после наблюдений Джузеппе Меркалли за его извержениями 1888–1890 годов. ^[23] При вулканических извержениях, вязкая магма средней вязкости внутри вулкана затрудняет выход пузырьков газа . Подобно стромболианским извержениям, это приводит к нарастанию высокого давления газа , в конечном итоге открывая крышку, сдерживающую магму, и приводит к взрывному извержению. Однако, в отличие от стромболианских извержений, выброшенные фрагменты лавы не обладают аэродинамическими характеристиками; это связано с более высокой вязкостью вулканической магмы и большим включениемкристаллический материал откололся от бывшей крышки. Они также более взрывоопасны, чем их стромболианские аналоги, с эруптивными колоннами, часто достигающими в высоту от 5 до 10 км (3 и 6 миль). Наконец, вулканические отложения скорее андезитовые или дацитовые , чем базальтовые . ^[22]

Первоначальная вулканическая активность характеризуется серией недолговечных взрывов, продолжающихся от нескольких минут до нескольких часов и типичными для которых является выброс вулканических бомб и блоков . Эти извержения разрушают купол лавы, удерживающий магму, и она распадается, что приводит к более тихим и непрерывным извержениям. Таким образом, ранним признаком будущей вулканической активности является рост лавового купола, и его обрушение вызывает излияние пирокластического материала вниз по склону вулкана. ^[22]

Залежи вблизи истока источника состоят из крупных вулканических блоков и бомб , особенно часто встречаются так называемые « бомбы из корки хлеба ». Эти глубоко потрескавшиеся вулканические глыбы образуются, когда внешняя часть выброшенной лавы быстро остывает в стеклянную или мелкозернистую оболочку, но внутренняя часть продолжает охлаждаться и образовывать пузырьки . Центр фрагмента расширяется, растрескивая снаружи. Однако основная часть вулканических отложений представляет собой мелкозернистый пепел . Зола только умеренно диспергирована, а ее обилие указывает на высокую степень фрагментации., результат высокого содержания газа в магме. В некоторых случаях было обнаружено, что они являются результатом взаимодействия с метеорной водой , что позволяет предположить, что вулканические извержения частично являются гидровулканическими . ^[22]

Вулканы, проявлявшие вулканическую активность, включают:

• Сакурадзима , Япония , была местом вулканической активности почти непрерывно с 1955 года. ^[24]
• Тавурвур , Папуа-Новая Гвинея , один из нескольких вулканов в кальдере Рабаул . ^[22]
• Вулкан Ирасу в Коста-Рике проявил вулканическую активность во время извержения 1965 года. ^[25]

По оценкам, вулканические извержения составляют не менее половины всех известных извержений голоцена . ^[26]

Пелеан [ править ]

Извержения Пелеана (или nuée ardente ) - это тип извержения вулкана, названный в честь вулкана Гора Пеле на Мартинике , места извержения Пелеана в 1902 году, которое является одним из самых страшных стихийных бедствий в истории. При извержениях Пелеана большое количество газа, пыли, пепла и фрагментов лавы выбрасывается из центрального кратера вулкана ^[27], вызванного обрушением риолита , дацита и андезитового купола лавы, что часто приводит к образованию крупных изверженных колонн . Ранним признаком надвигающегося извержения является рост так называемого пелеанского или лавового хребта , выпуклости на вершине вулкана, предупреждающей его полное обрушение.^[28] Материальные обвалы на себя, образуя быстро двигающийся пирокластический поток ^[27] (известный как блок -и- золы поток) ^[29] , что двигается вниз по склону горы на огромных скоростях, часто более чем150 км ( 93 мили) в час. Эти оползни делают извержения Пелеана одним из самых опасных в мире, способным прорвать населенные районы и привести к серьезным человеческим жертвам. 1902 извержение вулкана Монтань - Пеле вызвало огромные разрушения, погибло более 30000 человек и разрушив St. Pierre , в худшую вулканический событие в 20 - м веке . ^[27]

Извержения Пелеана в первую очередь характеризуются раскаленными пирокластическими потоками, которые они вызывают. Механика извержения Пелеана очень похожа на извержение вулкана, за исключением того, что при извержении Пелеана структура вулкана способна выдерживать большее давление, поэтому извержение происходит как один большой взрыв, а не несколько меньших. ^[30]

Известно, что вулканы Пелеанской активности включают:

• Гора Пеле , Мартиника . Извержение горы Пеле в 1902 году полностью опустошило остров, разрушив Сен-Пьер и оставив в живых только троих. ^[31] Извержению непосредственно предшествовал рост купола лавы. ^[22]
• Вулкан Майон , самый активный вулкан Филиппин . Это было место множества различных типов извержений, в том числе и Пелеана. Примерно 40 оврагов расходятся от вершины и обеспечивают проходы для частых пирокластических потоков и оползней в низины ниже. Самое сильное извержение Майона произошло в 1814 году и привело к гибели более 1200 человек. ^[32]
• 1951 Peléan извержение горы Lamington . До этого извержения пик даже не считался вулканом. Было убито более 3000 человек, и это стало эталоном для изучения крупных извержений Пелеана. ^[33]

• Пирокластические потоки на вулкане Майон , Филиппины , 1984 г.

• Хребет лавы , образовавшийся после извержения горы Пеле в 1902 году.

• Гора Лэмингтон после разрушительного извержения 1951 года

Плиниан [ править ]

Плинианские извержения (или Везувианские извержения) - это тип извержения вулкана, названный в честь исторического извержения Везувия в 79 году нашей эры, которое похоронило римские города Помпеи и Геркуланум и, в частности, его летописца Плиния Младшего . ^[34] Процесс плинианских извержений начинается в магматическом очаге , где растворенные летучие газы хранятся в магме. Газы везикулируют и накапливаются по мере подъема по магматическому каналу.. Эти пузырьки агглютинируют и, достигнув определенного размера (около 75% от общего объема магматического канала), взрываются. Узкие границы канала заставляют газы и связанную с ними магму подниматься вверх, образуя эруптивный столб . Скорость извержения контролируется газосодержанием колонны, и поверхностные породы с низкой прочностью обычно растрескиваются под давлением извержения, образуя расширяющуюся выходящую структуру, которая выталкивает газы еще быстрее. ^[35]

Эти массивные эруптивные колонны являются отличительной чертой плинианского извержения и достигают высоты от 2 до 45 км (от 1 до 28 миль) в атмосферу . Самая плотная часть плюма, расположенная прямо над вулканом, движется изнутри за счет расширения газа . Как он достигает выше в воздух шлейф расширяется и становится менее плотной, конвекция и тепловое расширение из вулканического пепла диска еще дальше вверх в стратосферу . В верхней части плюма преобладающие мощные ветры разгоняют его в направлении от вулкана . ^[35]

Эти взрывоопасные извержения связаны с богатыми летучими веществами дацитовыми и риолитовыми лавами и чаще всего происходят в стратовулканах . Извержения могут длиться от часов до дней, при этом более длительные извержения связаны с большим количеством кислых вулканов. Хотя они связаны с кислой магмой, плинианские извержения могут также происходить на базальтовых вулканах, учитывая, что магматический очаг дифференцируется и имеет структуру, богатую диоксидом кремния . ^[34]

Плинианские извержения похожи как на вулканические, так и на стромболианские извержения, за исключением того, что вместо того, чтобы создавать дискретные взрывные события, плинианские извержения образуют устойчивые эруптивные колонны. Они также похожи на гавайские лавовые фонтаны в том, что оба типа извержения создают устойчивые колонны извержения, поддерживаемые ростом пузырьков, которые движутся вверх примерно с той же скоростью, что и окружающая их магма. ^[34]

Районы, затронутые извержениями Плиниана, подвергаются сильному обрушению пемзы с воздуха на территорию размером от 0,5 до 50 км ³ (от 0 до 12 кубических миль). ^[34] Материал в шлейфе пепла в конечном итоге возвращается на землю, покрывая ландшафт толстым слоем пепла в несколько кубических километров. ^[36]

Однако наиболее опасной эруптивной особенностью являются пирокластические потоки, порождаемые обрушением материала, которые движутся вниз по склону горы с экстремальной скоростью ^[34] до 700 км (435 миль) в час и с возможностью расширения досягаемости извержение за сотни километров. ^[36] Выброс горячего материала с вершины вулкана приводит к таянию сугробов и ледяных отложений на вулкане, которые смешиваются с тефрой и образуют лахары , быстро движущиеся оползни с консистенцией влажного бетона, которые движутся со скоростью речного порога . ^[34]

Основные плинианские извержения включают:

• AD 79 извержение из Везувия похоронил римских городов Помпеи и Геркуланума под слоем пепла и тефрой . ^[37] Это модель плинианского извержения. С тех пор Везувий извергался несколько раз. Последнее извержение было в 1944 году и вызвало проблемы для союзных армий, продвигавшихся через Италию. ^[34] Именно современный доклад Плиния Младшего побудил ученых называть извержения Везувия «плинианскими».
• 1980 извержение из вулкана Сент - Хеленс в Вашингтоне , который разорван вершины вулкана, был плинианскими извержение вулканическому Индекс взрывоопасности ( ВЭИ ) 5. ^[3]
• Самыми сильными типами извержений с VEI 8 являются так называемые «ультраплинианские» извержения, такие как извержение на озере Тоба 74 тысячи лет назад, которое выбросило в 2800 раз больше материала, изверженного вулканом Сент-Хеленс в 1980 году. . ^{[7] [38]}
• Гекла в Исландии , примером базальтового плинианского вулканизма является извержение 1947–1948 годов. Последние 800 лет были периодом сильных начальных извержений пемзы, за которыми следовало продолжительное вытеснение базальтовой лавы из нижней части вулкана. ^[34]
• Пинатубо в Филиппинах от 15 июня 1991 , который произвел 5 км ³ (1 куб миль) дацитовой магмы, 40 км (25 миль) колонку высокой сыпи, и выпустил 17 мегатонны из диоксида серы . ^[39]

Фреатомагматические высыпания [ править ]

Фреатомагматические извержения - это извержения, возникающие в результате взаимодействия воды и магмы . Они вызваны термическим сжатием (в отличие от магматических извержений, которые вызваны тепловым расширением) магмы, когда она вступает в контакт с водой. Эта разница температур между ними вызывает бурное взаимодействие воды и лавы, из которого состоит извержение. Считается, что продукты фреатомагматических извержений имеют более правильную форму и более мелкозернистые, чем продукты магматических извержений, из-за различий в механизмах извержения. ^{[1] [40]}

Ведутся споры о точной природе фреатомагматических извержений, и некоторые ученые считают, что реакции топливо-хладагент могут быть более критичными для взрывной природы, чем тепловое сжатие. ^[40] Реакции топливного хладагента могут фрагментировать вулканический материал путем распространения волн напряжения , расширения трещин и увеличения площади поверхности, что в конечном итоге приводит к быстрому охлаждению и извержениям, вызванным взрывным сжатием. ^[1]

Сурцеян [ править ]

Сурцейское извержение (или гидровулканическое) - это тип вулканического извержения, вызванного взаимодействием воды и лавы на мелководье, названный так в честь самого известного примера извержения и образования острова Суртсей у побережья Исландии в 1963 году. извержения - это «влажный» эквивалент наземных стромболианских извержений , но из-за того, где они происходят, они гораздо более взрывоопасны. Это потому, что когда вода нагревается лавой, она вспыхивает в виде пара и сильно расширяется, фрагментируя магму, с которой она контактирует, на мелкозернистый пепел . Сурцейские извержения - визитная карточка мелководных вулканических океанических островов., однако они конкретно ими не ограничиваются. Surtseyan извержения могут произойти на суше, так и вызваны рост магмы , который вступает в контакт с водоносным горизонтом (образование водоносных пород) на малых глубинах под вулканом. ^[5] Продуктами извержений Сурцея обычно являются окисленные палагонитовые базальты (хотя андезитовые извержения случаются, хотя и редко), и, как и стромболианские извержения, извержения Сурцея обычно непрерывны или иначе ритмичны. ^[41]

Отличительной отличительной чертой извержения Сурцея является образование пирокластического всплеска (или основного всплеска ), радиального облака, охватывающего землю, которое развивается вместе с колонной извержения . Скачки основания вызваны гравитационным коллапсом парообразного извержения столба, который в целом более плотный, чем обычный вулканический столб. Самая плотная часть облака находится ближе всего к вентиляционному отверстию, что приводит к форме клина. С этими движущимися в боковом направлении кольцами связаны отложения скальной породы в форме дюн, оставшиеся после бокового движения. Иногда они разрушаются из-за провисания бомбы , породы, выброшенной взрывным извержением и последовавшей за баллистическим извержением.путь к земле. Накопления влажного сферического пепла, известного как аккреционные лапилли, являются еще одним распространенным индикатором нагонов. ^[5]

Со временем извержения Сурцея имеют тенденцию к формированию мааров , широких вулканических кратеров с низким рельефом, вкопанных в землю, и туфовых колец , круговых структур, построенных из быстро затухающей лавы. Эти структуры связаны с одним вентиляционным извержением, однако , если высыпания возникают вдоль зон разломов рифтовой зоны может быть выкапывает; эти извержения имеют тенденцию быть более сильными, чем извержения, образующие туфовое кольцо или маары, например извержение 1886 года горы Таравера . ^{[5] [41]} Прибрежные конусы - еще одна гидровулканическая особенность, образованная взрывным отложением базальтовой тефры (хотя они и не являются истинно вулканическими жерлами). Они образуются, когда лава накапливается в трещинах в лаве, перегревается и взрывается в результате парового взрыва , разрывая скалу на части и осаждая ее на склоне вулкана. Последовательные взрывы этого типа в конечном итоге создают конус. ^[5]

Известно, что вулканы сурцеанской активности включают:

• Суртсей , Исландия . Вулкан образовался из глубины и появился над Атлантическим океаном у побережья Исландии в 1963 году. Первоначальные гидровулканические процессы были очень взрывоопасными, но по мере роста вулкана поднимающаяся лава начала меньше взаимодействовать с водой и больше с воздухом, пока, наконец, Деятельность Сурцеяна пошла на убыль и приобрела более стромболианский характер. ^[5]
• Укинрек-Маарс на Аляске в 1977 г. и Капелиньюс на Азорских островах в 1957 г. - оба примера надводной сурцейской активности. ^[5]
• Гора Таравера в Новой Зеландии прорвалась вдоль рифтовой зоны в 1886 году, в результате чего погибло 150 человек. ^[5]
• Фердинандия , подводная гора в Средиземном море , нарушила уровень моря в июле 1831 года и стала источником спора о суверенитете между Италией , Францией и Великобританией . Вулкан не образовал туфовых конусов, достаточно прочных, чтобы противостоять эрозии, и вскоре после своего появления снова исчез под волнами. ^[42]
• Подводный вулкан Hunga Тонга в Тонга нарушенного уровня моря в 2009 году . Оба его отверстия большую часть времени проявляли сурцеянскую активность. Это также было местом более раннего извержения в мае 1988 г. ^[43]

• Суртсей , извергнувшийся через 13 дней после выхода из воды. Туф кольцо окружает отверстие.

• Трещина, образованная извержением 1886 года горы Таравера , пример извержения зоны разлома

Подводная лодка [ править ]

Подводные извержения - это тип извержения вулкана, который происходит под водой. По оценкам, 75% общего объема вулканических извержений генерируется только подводными извержениями вблизи срединно-океанических хребтов , однако из-за проблем, связанных с обнаружением глубоководных вулканитов, они оставались практически неизвестными, пока достижения 1990-х годов не позволили их наблюдать. ^[44]

Подводные извержения могут привести к образованию подводных гор, которые могут разрушить поверхность с образованием вулканических островов и островных цепей.

Подводный вулканизм вызывается различными процессами. Вулканы вблизи границ плит и срединно-океанических хребтов образованы декомпрессионным плавлением мантийных пород, которые поднимаются на восходящей части конвективной ячейки к поверхности земной коры. Между тем извержения, связанные с зонами субдукции , вызываются погружающимися плитами, которые добавляют летучие вещества к поднимающейся плите, понижая ее температуру плавления . Каждый процесс порождает разные породы; Вулканиты срединно-океанических хребтов в основном базальтовые , тогда как субдукционные потоки в основном известково-щелочные и более взрывоопасные и вязкие . ^[45]

Скорость распространения вдоль срединно-океанических хребтов широко варьируется: от 2 см (0,8 дюйма) в год у Срединно-Атлантического хребта до до 16 см (6 дюймов) вдоль Восточно-Тихоокеанского поднятия . Более высокие скорости распространения являются вероятной причиной более высокого уровня вулканизма. Технологии изучения извержений подводных гор не существовало до тех пор, пока достижения в технологии гидрофонов не позволили «прислушиваться» к акустическим волнам , известным как Т-волны, возникающим при подводных землетрясениях, связанных с извержениями подводных вулканов. Причина этого в том, что наземные сейсмометры не могут обнаруживать землетрясения на море ниже магнитуды.из 4, но акустические волны хорошо распространяются в воде и в течение длительных периодов времени. Система в северной части Тихого океана , обслуживаемая ВМС США и первоначально предназначенная для обнаружения подводных лодок , обнаруживала событие в среднем каждые 2–3 года. ^[44]

Самый распространенный подводный поток - это подушечная лава , круглый поток лавы, названный в честь своей необычной формы. Менее распространены стекловидные маргинальные потоки листов, указывающие на более крупномасштабные потоки. Вулканокластические осадочные породы распространены на мелководье. Когда движение плит начинает уносить вулканы от их источника извержения, скорость извержения начинает снижаться, и водная эрозия разрушает вулкан. Заключительные стадии извержения покрывают подводную гору щелочными потоками. ^[45] В мире около 100 000 глубоководных вулканов, ^[46] хотя большинство из них находятся за пределами активной стадии своей жизни. ^[45]Некоторые примеры подводной гор Лоиха , Bowie подводные горы , горы Дэвидсон и Осевые подводные горы .

Подледниковый [ править ]

Подледниковые извержения - это тип извержения вулкана, характеризующийся взаимодействием лавы и льда , часто под ледником . Природа гляциовулканизма диктует, что он происходит на высоких широтах и на большой высоте . ^[47] Было высказано предположение, что подледниковые вулканы, которые не извергаются активно, часто сбрасывают тепло в покрывающий их лед, производя талую воду . ^[48] Эта смесь талых вод означает, что подледные извержения часто приводят к возникновению опасных jökulhlaups ( наводнений ) и лахаров . ^[47]

Изучение гляциовулканизма - все еще относительно новая область. Ранние отчеты описывали необычные вулканы с плоскими вершинами и крутыми склонами (называемые туями ) в Исландии, которые, как предполагалось, образовались в результате извержений подо льдом. Первая статья на английском языке по этой теме была опубликована в 1947 году Уильямом Генри Мэтьюзом , в котором описывалось месторождение Туя-Бьютт на северо-западе Британской Колумбии , Канада . Процесс извержения, который формирует эти структуры, первоначально предполагаемый в статье ^[47], начинается с вулканического роста ниже ледника. Сначала извержения напоминают те, что происходят в глубоком море, образуя груды подушечной лавы.у основания вулканической структуры. При соприкосновении с холодным льдом лава разбивается, образуя стекловидную брекчию, называемую гиалокластитом . Через некоторое время лед, наконец, тает в озеро, и начинаются более взрывные извержения сурцейской активности , на которых образуется фланг, состоящий в основном из гиалокластита. В конце концов, озеро испаряется из-за продолжающегося вулканизма, и потоки лавы становятся более эффузивными и густыми, поскольку лава остывает гораздо медленнее, часто образуя столбчатые трещины . Хорошо сохранившиеся туи показывают все эти стадии, например Хьорлейфсхофди в Исландии. ^[49]

Продукты взаимодействия вулкана и льда представляют собой различные структуры, форма которых зависит от сложных взаимодействий извержений и окружающей среды. Ледниковый вулканизм - хороший индикатор распространения льда в прошлом, что делает его важным климатическим маркером. Поскольку они покрыты льдом, по мере того, как ледники во всем мире отступают, возникают опасения, что туи и другие сооружения могут дестабилизировать, что приведет к массовым оползням . Свидетельства вулканических и ледниковых взаимодействий очевидны в Исландии и некоторых частях Британской Колумбии , и даже возможно, что они играют роль в дегляциации . ^[47]

Гляциовулканические продукты были обнаружены в Исландии, канадской провинции Британская Колумбия, штатах США на Гавайях и Аляске , в Каскадном хребте на западе Северной Америки, в Южной Америке и даже на планете Марс . ^[47] Известно, что вулканы обладают подледниковой активностью:

• Мауна-Кеа на тропических Гавайях . Есть свидетельства прошлой подледниковой эруптивной активности вулкана в виде подледниковых отложений на его вершине. Извержения произошли около 10 000 лет назад, во время последнего ледникового периода , когда вершина Мауна-Кеа была покрыта льдом. ^[50]
• В 2008 году Британская антарктическая служба сообщила об извержении вулкана под ледниковым щитом Антарктиды 2200 лет назад. Считается, что это было самое большое извержение в Антарктиде за последние 10 000 лет. Отложения вулканического пепла от вулкана были обнаружены с помощью радиолокационной разведки с воздуха. Они погребены под более поздними снегопадами в горах Гудзон , недалеко от ледника Пайн-Айленд . ^[48]
• Исландия , известная как ледниками, так и вулканами , часто является местом подледниковых извержений. Пример извержения под ледяной шапкой Ватнайёкюдля в 1996 году, которое произошло под ледяной коркой примерно в 2500 футов (762 м). ^[51]
• В рамках поиска жизни на Марсе ученые предположили, что на красной планете могут быть подледниковые вулканы. Несколько потенциальных мест такого вулканизма были рассмотрены и подробно сопоставлены с аналогичными объектами в Исландии: ^[52]

Было обнаружено, что жизнеспособные микробные сообщества живут в глубоких (-2800 м) геотермальных грунтовых водах при температуре 349 К и давлении> 300 бар. Кроме того, предполагается, что микробы существуют в базальтовых породах в корках измененного вулканического стекла. Все эти условия могут существовать в полярных регионах Марса сегодня, где произошел подледниковый вулканизм.

Фреатические извержения [ править ]

Фреатические извержения (или паровые извержения) - это тип извержения, вызванный расширением пара . Когда холодная земля или поверхностная вода вступают в контакт с горячей горной породой или магмой, она перегревается и взрывается , разрушая окружающую породу ^[53] и выбрасывая смесь пара, воды , пепла , вулканических бомб и вулканических блоков . ^[54] Отличительной особенностью фреатических взрывов является то, что они выбрасывают только фрагменты ранее существовавших твердых пород из вулканического канала; новая магма не извергается. ^[55]Поскольку они вызваны растрескиванием пластов горных пород под давлением, фреатическая активность не всегда приводит к извержению; если скальная поверхность достаточно прочна, чтобы противостоять взрывной силе, прямых извержений может не произойти, хотя трещины в скале, вероятно, разовьются и ослабят ее, способствуя будущим извержениям. ^[53]

Фреатические извержения, часто являющиеся предвестниками будущей вулканической активности ^[56] , обычно слабые, хотя были и исключения. ^[55] Некоторые фреатические события могут быть вызваны землетрясением , другим вулканическим предшественником, и они также могут перемещаться вдоль линий дамб . ^[53] Фреатические извержения образуют базовые нагоны , лахары , лавины и вулканический блок «дождь». Они также могут выделять смертельно ядовитый газ, способный задушить любого в зоне действия извержения. ^[56]

Известно, что вулканы проявляют фреатическую активность:

• Гора Сент-Хеленс , которая проявляла фреатическую активность незадолго до катастрофического извержения 1980 года (которое само было плинианским ). ^[54]
• Вулкан Таал , Филиппины , 1965 год ^[55] 2020 год ^[57]
• Л Суфриер из Гваделупы ( Малые Антильские ), 1975-1976 активности. ^[55]
• Вулкан Суфриер-Хиллс на острове Монтсеррат , Вест-Индия, 1995–2012 годы.
• Вулкан Поас часто извергается из кратерного озера, похожего на гейзеры, фреатические извержения.
• Гора Булусан , известная своими внезапными фреатическими извержениями.
• Гора Онтаке , все исторические извержения этого вулкана были фреатическими, включая смертоносное извержение 2014 года .
• Гора Синабунг , Индонезия , 2020 г.

См. Также [ править ]

• Список извергающихся в настоящее время вулканов
• Список четвертичных вулканических извержений
• Прогноз вулканической активности
• Хронология вулканизма на Земле

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

• Грант Хайкен и Кеннет Волетц (1985). Вулканический пепел . Калифорнийский университет Press . п. 258. ISBN 978-0-520-05241-3.
• А.Б. Старостин, А.А. Бармин, О.Е. Мельник (май 2005 г.). «Переходная модель для взрывных и фреатомагматических извержений» . Журнал вулканологии и геотермальных исследований . Механизмы извержения вулканов - выводы из взаимного сравнения моделей процессов в каналах. 143 (1–3): 133–51. Bibcode : 2005JVGR..143..133S . DOI : 10.1016 / j.jvolgeores.2004.09.014 .
• Пайл, DM (январь 1989 г.). «Мощность, объем и зернистость отложений тефры». Вестник вулканологии . 51 (1): 1–15. Bibcode : 1989BVol ... 51 .... 1P . DOI : 10.1007 / BF01086757 . S2CID  140635312 .
• Коллин М. Райли; Уильям I. Роуз; Грегг Дж. С. Блат (28 октября 2003 г.). «Количественные измерения формы дистального вулканического пепла» (PDF) . Журнал геофизических исследований . 108 (B10): 2504. Bibcode : 2003JGRB..108.2504R . DOI : 10.1029 / 2001JB000818 .
• Уильям Генри Мэтьюз (сентябрь 1947 г.). « » Tuyas «плосковершинных вулканы в северной части Британской Колумбии». Американский журнал науки . 245 (9): 560–70. Bibcode : 1947AmJS..245..560M . DOI : 10,2475 / ajs.245.9.560 .. Это оригинальная историческая статья Уильяма Генри Мэтьюза, в которой впервые были описаны туи и подледниковые извержения .

Внешние ссылки [ править ]

Викискладе есть медиафайлы, связанные со схемами извержений вулканов .

• Домашняя страница Гавайской вулканической обсерватории (HVO) USGS . USGS .
• Выделение эруптивных типов .
• Как работают вулканы . Государственный университет Сан-Диего .
• Прямая трансляция: Вулканы и извержения Земли