Вулканическая плотина представляет собой тип естественной плотины , полученную непосредственно или косвенно вулканизм , который удерживает или временно ограничивает поток поверхностных вод в существующих потоках, как искусственные плотины . Есть два основных типа вулканических плотин: те, которые создаются потоком расплавленной лавы , и те, которые создаются первичным или вторичным отложением пирокластического материала и обломков . Эта классификация обычно исключает другие, часто более крупные и долгоживущие геологические особенности плотинного типа, отдельно называемые кратерными озерами., хотя эти вулканические центры могут быть связаны с источником материала для вулканических плотин, а нижняя часть ограничивающего их края может считаться такой плотиной, особенно если уровень озера внутри кратера относительно высок.
Вулканические плотины обычно встречаются по всему миру, в ассоциации с бывшими и действующими вулканическими провинциями, и, как известно, в геологической летописи существовали в исторические времена и встречаются в настоящее время. Аналогичным образом регистрируется их удаление или отказ. Продолжительность жизни и степень варьируются в широких пределах, с периодами от нескольких дней, недель или лет до нескольких сотен тысяч лет и более, а размеры - от нескольких метров до сотен и нескольких тысяч.
Размещение, внутренняя структура, распределение и долговечность таких плотин могут быть по-разному связаны с количеством, скоростью и продолжительностью высвобождаемой ( первичной ) геотермальной энергии и доступным горным материалом; другие соображения включают типы добываемых пород, их физические характеристики и характеристики ударной вязкости, а также различные способы их осаждения. Режимы осаждения включают гравитационный поток расплавленной лавы на поверхности, гравитационный поток или падение пирокластики через воздух, а также перераспределение и транспортировку этих материалов под действием силы тяжести и воды.
Лавовая плотина [ править ]
Лавовые дамбы образуются из-за того, что лава течет или выливается в речную долину в количестве и высоте, достаточном для временного преодоления взрывоопасной природы (пара) ее контакта с водой и эрозионной силы текущей воды для ее удаления. Последнее зависит от количества воды и градиента потока. Лава может течь во время многочисленных последовательных или повторяющихся извержений и может исходить из одиночных или многочисленных жерл или трещин. Лава такой природы, как и базальт , обычно связана с менее взрывоопасными извержениями; более вязкие лавы с более низким содержанием основного состава , такие как дациты и риолиты, также могут течь, но, как правило, более тесно связаны с извержениями большей взрывоопасности и образованием пирокластики.
После первоначального установления непрерывный поток лавы создает более крутой склон вверх по течению, поскольку он борется с поднимающейся водой, но при этом большая часть лавы беспрепятственно течет вниз по течению, покрывая теперь высохшее русло реки и ее аллювиальные отложения, иногда на многие мили. Установленная таким образом лавовая плотина напоминает продолговатую каплю, вклинившуюся в дно долины. При этом вода продолжает течь, озеро продолжает подниматься и накапливать отложения, которые ранее беспрепятственно перемещались вниз по течению. Заполнение осадком, перекрытие, нисходящая эрозия, водопады и подрезание неизбежно последуют, [1] если не будет установлен альтернативный выход для воды и наносов в другом месте дренажа.
Крупные примеры лавовых плотин из геологической летописи включают те, которые неоднократно создавались на западной стороне Гранд-Каньона , с самым большим остатком, теперь называемым Проспект-плотиной , [1] и в нескольких местах в пределах дренажа реки Снейк . Бывшее «озеро Айдахо», существовавшее более 6,5 миллионов лет, заполнило западную часть позади такой структуры и создало западную часть равнины реки Снейк и накопило 4000 футов (1200 м) озерных отложений. [2] Другие места включают около Американского водопада, Айдахо и многих других. Многие из них были перекрыты, размыты или перекрыты внезапным наводнением.происходит из исконного озера Бонневиль . [3]
Многие другие примеры существуют во всем мире, включая озеро Кабургуа в Чили, Миватн в Исландии и озеро Репороа в Новой Зеландии. [4] Примеры в западной Канаде и других странах на северо-западе Соединенных Штатов включают, Lava Lake и The Barrier , которые все еще задерживают озеро Garibaldi , [5] и Lava Butte .
Пирокластическая плотина [ править ]
Пирокластические дамбы образуются в существующем дренажном канале либо путем их непосредственного размещения, либо путем накопления пирокластических частиц с широким спектром вариаций , широко называемых тефрой . В отличие от лавовых плотин, которые образованы когерентным, расплавленным гравитационным поверхностным потоком жидкости, непосредственно заполняющим дно долины и быстро затвердевающим извне внутрь, пирокластические плотины создаются менее связными переносимыми по воздуху гравитационными потоками или падениями частиц тефры.из атмосферы, которые затвердевают на поверхности медленнее изнутри наружу; пирокластика также откладывается как на дне долины, так и широко распространена на прилегающих склонах. Их переносимость по воздуху менее ограничена непосредственным дренажем, и они могут перемещаться за границы дренажа; их компоненты в виде твердых частиц позволяют продолжить перераспределение после первоначального размещения под действием силы тяжести и воды. Взрывоопасность пирокластических извержений, как по горизонтали, так и по вертикали, варьируется от огненных волн до горячих потоков и теплых водопадов.тефры; первый может иметь тенденцию устанавливать плотину непосредственно, в то время как второй имеет тенденцию улучшать размещение или обеспечивать дополнительный материал. Если не выбрасывать насильно, и вообще говоря, тефра большего размера падает ближе всего к кратеру, а тефра меньшего размера - дальше, причем ее распределение в большей степени зависит от преобладающей скорости и направления ветра.
После первоначального создания долговечность пирокластической плотины остается балансом между ее медленно укрепляющейся твердостью и ударной вязкостью, а также количеством и скоростью эрозионной способности текущей воды удалять ее с самого начала. Неконсолидированная тефра быстро перемещается за счет атмосферных осадков и текущей воды в дренаже, иногда создавая лахар.. Выше по течению от плотины этот материал будет быстро накапливаться, чтобы заполнить озеро, а ниже по течению он будет иметь тенденцию размывать его склоны и основание. Часто быстрое накопление рыхлого пирокластического материала на крутых склонах имеет тенденцию быть нестабильным с течением времени; пирокластические плотины могут образовываться в результате оползания такого материала в реки и ручьи. Пирокластический материал, которому дается достаточно времени для консолидации или «сваривания» в твердую породу, дает скопления, по-разному классифицируемые как игнимбриты, по-разному брекчированные или агломерированные , наряду с различными типами туфов и вулканического пепла , которые в основном имеют кислый состав.
Хотя свидетельства пирокластических плотин встречаются в геологической летописи [6], они наиболее известны и изучены в связи с недавними и текущими извержениями вулканов. Примеры во всем мире включают ассоциации с Эль-Чичон в Мексике [7] и вулканом Карымский в России. [8] кальдера озеро связано с Таал вулкан , который ранее был открыт в Восточно - Китайском море, был постоянно закрыт пирокластического плотины во время 1749 извержения, и остается в равновесии на более высоком уровне и по сей день, [9] в то время как пирокластическая плотина, образующая низкую кромку кратера озера Ниос в Камеруне, считается менее устойчивой.[10]
Опасности [ править ]
Как и все формы естественных плотин, эрозия или разрушение вулканических плотин может вызвать катастрофические наводнения , селевые потоки и связанные с ними оползни , в зависимости от размера запруженного озера .
См. Также [ править ]
- Вулканическое плато - плато, образованное вулканической деятельностью.
Ссылки [ править ]
- ^ a b Джереми Шмидт, Национальный парк Гранд-Каньон: Путеводитель по естественной истории , стр. 34-37. Хоутон Миффлин Харкорт (1993)
- ^ "Озеро Айдахо - Национальная тропа отдыха Халлс Галч" . Полевой офис BLM Four Rivers . Бюро управления земельными ресурсами США . Проверено 20 июля 2011 .
- ↑ Гарольд Э. Мальде, Катастрофическое потопление Бонневиль в позднем плейстоцене на равнине реки Снейк, штат Айдахо
- ^ В. Манвилл, Седиментология и история озера Репороа: эфемерное надигнимбритовое озеро, вулканическая зона Таупо, Новая Зеландия . В вулканокластических осадках в озерных условиях , Джеймс Д.Л. Уайт, Нэнси Р. Риггс, ред., Вили-Блэквелл, (2001), стр.194.
- ↑ Каталог канадских вулканов: вулканическое поле озера Гарибальди. Архивировано 19 февраля2006 г. на Wayback Machine. Получено 30 июля 2007 г.
- ^ Эндрюс, Грэхая ДЙ, Рассел, Дж Келли, и Стюарт, Мартин Л., Lahar ФОРМИРОВАНИЕ катастрофического КОЛЛАПС Пирокластического DAM: история, объем, и продолжительность 2360 BP Салал LAKE, Миджер, Британская Колумбия, Канада , (Аннотация) Геологическое общество Америки , 2009 г.
- ^ El Chichon, Мексика
- ^ А. Белоусов и М. Белоусова, Эруптивный процесс, последствия и отложения фреатомагматических извержений 1996 г. и древних базальтов в озере Карымское, Камчатна, Россия. В « Вулканокластические отложения в озерных условиях» Джеймс Д.Л. Уайт, Нэнси Р. Риггс, ред., Вили-Блэквелл, (2001) с. 39.
- ↑ История деятельности Таала до 1911 г., описанная о. Садерра Мазо
- ^ Tansa Musa, Reuters, Камерун Dam Приближается Collapse, 10000 жизней в опасности , Environmental Network News, 19 августа 2005
