Контрольні запитання
1. Що називають геологічними процесами?
2. Охарактеризуйте роль геологічних процесів в розвитку геосфер Землі?
3. Що вам відомо про екзогенні геологічні процеси?
4. Що таке ендогенні процеси?
5. Охарактеризуйте джерела енергії цих процесів.
2.2 Вулканізм як ефузивний магматизм (лекція)
Мета: отримати відомості про вулканізм, вивчити зовнішній вид вулканів; ознайомитися з продуктами вулканічних вивержень, класифікацією вулканів, поствулканічними явищами.
План
1. Поняття ефузивного магматизм (вулканізму).
2. Зовнішній вигляд вулканів.
3. Продукти вулканічних вивержень.
4. Класифікація вулканів.
5. Поствулканічні явища.
Магматичні процеси, які відбуваються на поверхні Землі, називають ефузивними, або вулканізмом. Магма, виливаючись на поверхню Землі за умов понижених тисків, звільняється від розчинених у них газоподібних продуктів і перетворюється на лаву. Виверження лави та інших вулканічних продуктів відбувається або по тріщинам у земній корі (такі вулкани називають тріщинними), або по підвідних трубоподібних каналах, прокладених у земній корі магмою (вулкани центрального типу).
Під час виверження вулканів центрального типу (рис. 2.1) вулканічні продукти надходять до поверхні не по тріщинах, а жерлом 2, тобто трубоподібним каналом, який відходить від магматичного осередка 1. Згори жерло закінчується кратером 3 – чашоподібним або котлоподібним розширенням жерла. Кратер розташований на вершині конусоподібної гори, складеної затверділими продуктами попередніх вивержень; кратерів може бути кілька, вони виникають на схилах під час вивержень; за підвідні канали до них правлять відгалуження від основного жерла. Такі кратери інколи називають паразитичними, або побічними 6. В деяких вулканів, виверження яких супроводжується вибухами, на місці кратера утворюється котлоподібна западина – кальдера, яка в поперечнику може досягати 10 км і більше. Всередині кальдери внаслідок повторних вивержень може сформуватися новий вулканічний конус з кратером на вершині. Таку будову має, наприклад, відомий вулкан Везувій в околицях Неаполя.
У разі, коли виверження лав чергується із вибухами, вулканічний конус складений перешаруванням лавових потоків 7 і твердого матеріалу, що викидається під час вибухів (попіл 4, застигла лава 5). Такі вулканічні сполуки називають стратовулканами. Відомі також і насипні вулканічні конуси, складені виключно твердими продуктами вивержень.
Продукти вулканічних вивержень
З вулканів на земну поверхню надходять газоподібні, тверді й рідкі продукти. Гази, які насичують магму, є безпосередньою причиною вулканічних вивержень. У разі виникнення ослаблених (тріщинуватих) зон над магматичним осередком розчинені в ньому гази переходять у свій нормальний стан, що супроводжується суттєвим зростанням їхнього об’єму. Це призводить до «закипання» магматичного розплаву і підіймання його разом із газами вгору. У рідких магмах основного складу дегазація відбувається відносно легко, у в’язких кислих магмах вона може призводити до вибухів.
Хімічний склад вулканічних газів (фумаролів) залежить від стадії виверження і від температури. Рідкі продукти вулканічних вивержень представлені лавою, яка відрізняється від магми лише вмістом розчинених у ній газів і так само, як магма, залежно від вмісту SiO2, може бути кислою, середньою, основною. Під час застигання та кристалізації лав в умовах земної поверхні утворюються ефузивні породи.
Дуже різноманітні тверді продукти вулканічних вивержень. Вони утворюються під час вибухів з уламків порід кратера, застиглої на повітрі лави і класифікуються за розмірами уламків. Серед них виділяють вулканічні бомби, лапілі, вулканічний пісок і вулканічний попіл.
Вулканічні бомби – це переважно уламки лави, викинутої в розжареному стані високо вгору і округлені в польоті до сферичної чи веретеноподібної форми, вкриті зверху застиглою кіркою.
Лапілі – невеличкі шматочки лави або уламки порід кратера діаметром у кілька сантиметрів (переважно 1…3 см).
Вулканічний пісок – це мінеральні частинки діаметром 0,1…2 мм. Дрібніші частинки (до 0,1 мм) називають вулканічним попелом. Осідаючи на земну поверхню, ущільнюючись, вони утворюють гірську породу – вулканічний туф. До твердих продуктів вулканічних вивержень відносять також пемзу, яка утворюється з кислих лав із високим вмістом розчинених газів. Наближуючись до земної поверхні, така лава спінюється та швидко охолоджується.