Газообразные продукты извержений

Газы и пары воды выделяются в течение всей стадии извержения и называются эруптивными в отличие от фумарольных. Количество газов бывает необычайно велико. Так, при извержении вулкана Парикутин в Мексике выделилось свыше 3 000 т газов в сутки. Состав вулканических газов разнообразен:

Водяной пар от 20 до 90 % (в среднем 50 %),

Азот N₂ 1-38 %,

Углекислый газ СО₂ 0,5-33,5 %,

Водород Н₂ 0,2 – 4,2 %,

Серный газ SO₂ 0,15-30 %,

Хлор Cl₂ 0,05 –1,5 %,

Аргон Ar 0,04 –0,5 %,

Кроме того, в небольшом количестве содержатся хлористый (HCl) и фтористый (FCl) водород, сероводород (H₂S), мышьяк (As), метан (CH₄), аммиак (NH₃) и другие. Соотношение газов и паров воды вызывают споры. Раньше считали, что в кратерных извержениях пары воды составляют более 90%, но работы Г. Тазиева показали что, например, в выделениях Этны содержится равное количество паров воды и газа. Газы рассеиваются в атмосфере, и лишь As и H₂S образуют месторождения. As дает минералы мышьяка: аурипигмент, киноварь и др. H₂S окисляется с образованием самородной серы:

2 H₂S +О₂= 2 S +2 Н₂О

Географическое распространение современных вулканов

На континентах и островах земного шара за исторический период (3 000 лет) зафиксировано около тысячи действующих вулканов. Из них в настоящее время 200 находятся в стадии затухания.

На поверхности Земли вулканы распределены резко неравномерно. Подавляющее большинство их приурочено к побережьям океанов, островным дугам, окаймляющим океаны и океаническим островам. Внутри материков действующие вулканы встречаются редко.

Большинство современных и четвертичных вулканов располагается в пределах трех глобальных поясов, протягивающихся через весь земной шар.

Первый пояс – Круго-Тихоокеанский. В пределах этого пояса потухшие вулканы неоген-четвертичного возраста сосредоточены во внешних частях пояса, действующие – во внутренних (ближе к океану). В Круго-Тихоокеанском поясе насчитывается около 340 действующих вулканов, т.е. две трети всех наземных вулканов мира.

Второй пояс – Средиземноморско-Индонезийский протягивается в субширотном направлении грубопараллельно экватору. В нем располагаются 117 действующих и находящихся в стадии затухания наземных вулканов. Большинство вулканов этого пояса сосредоточено в районе островов Индонезии и на островах Средиземного моря.

Третий пояс – Атлантический вытянут в меридиональном направлении вдоль Атлантического океана. В нем сосредоточено множество вулканов островных-наземных и особенно подводных, располагающихся в пределах срединно-океанического хребта, вдали от берегов. В отличие от Тихоокеанского пояса вулканы на побережьях материков здесь почти отсутствуют.

В описанных трех поясах сосредоточено 90% всех ныне действующих вулканов. К остальным 10% , находящимися за их пределами, относятся вулканы Африканского материка, составляющие локальный пояс меридионального направления в Восточной Африке. Несколько действующих вулканов располагаются на островах Индийского океана.

При анализе пространственного положения вулканических поясов выявляются определенные закономерности, связанные с происхождением вулканических процессов. Круго-Тихоокеанский вулканический пояс располагается в зоне сочленения тонкой земной коры океанического типа с корой континентального типа. Здесь соседствуют самые крупные неровности рельефа: со стороны океана протягиваются относительно узкие глубоководные желоба, со стороны континентов располагаются высоко поднятые горные цепи островов. На их границе проходят зоны сверхглубинных разломов, наклоненных от океанов под островные дуги или континенты. Вдоль этих зон океаническая кора пододвигается под континентальную кору. С этим движением связано частичное плавление океанской коры на глубине с образованием базальтовой магмы либо выделением флюидов, которые способствуют плавлению вышележащей мантии, а иногда коры с образованием вулканических очагов.

Обширный Средиземноморско-Индонезийский пояс вулканов совпадает с одним из самых активных в кайнозойскую эру поясов Земли. Этот пояс в настоящее время находится в основном на заключительной стадии развития, когда образуются крупные горные хребты. Но на отдельных его участках сохранились активные сейсмофокальные зоны, с которыми и связаны вулканы, главным образом пирокластовой категории (Везувий, Этна и др.).

Вулканы Атлантического пояса, как и некоторые вулканы Индийского океана, тоже связаны с океанической рифтовой системой. Поэтому состав магмы здесь базальтовый, но несколько иного типа, с малым содержанием щелочей.

Более ограниченный по размерам Восточно-Африканский пояс связан с континентальной рифтовой системой.

Итак, подавляющее число вулканов расположено на границе крупных литосферных плит: часть в зонах их сближения и сжатия (Круго-Тихоокеанский и Средиземноморско-Индонезийский пояса), а нередко в зонах растяжения, рифтообразования (Атлантический пояс и др.). С рифтовыми континентальными системами связаны «внепоясные» вулканы Восточной Африки.

Небольшое количество вулканов относится к категории внутриплитных, они расположены в океанах (Гавайские, Канарские и др.) и на континентах (Камерун в Африке и др.). Все эти вулканы находятся в зонах крупных разломов (в океанах это разломы трансформного типа) и питаются щелочно-базальтовой магмой глубинного (мантийного) происхождения.