Вулканы, продукты их извержения

Наиболее ярким процессом внутренней динамики земной коры, играющим важную роль в её формировании и изменении, является магматизм. Этот процесс обусловлен возникновением жидких обособленных цистерн магмы, проявляющихся временно и на определенный срок вследствие скопления в этих зонах радиоактивных элементов и других физико-химических процессов. Глубина залегания этих очагов (цистерн) до 100 км.

Различают два типа магматизма: интрузивный и эффузивный. При эффузивном магматизме магма прорывает земную кору и образует вулканы (Вулкан у древних римлян – бог кузнечного дела, огня и металла). Вулкан обычно представляет собой конусообразную гору различной высоты. Выводной канал – жерло – заканчивается на поверхности чашей или воронкой, называемой кратером.

Когда магма находится в глубине земной коры под большим давлением, все её газовые компоненты остаются в растворенном состоянии. По мере продвижения магмы к поверхности давление уменьшается, газы начинают выделяться, в результате излившаяся на поверхность магма существенно отличается от первоначальной и её называют лавой (от греч. лава – затопляю).

Процессы извержения вулканов протекают неодинаково. В одних случаях извержения протекают спокойно, газы выделяются без крупных взрывов и жидкая лава свободно изливается на поверхность. В других случаях извержения бывают бурными, сопровождаются мощными газовыми взрывами и выжиманием или излиянием относительно вязкой лавы. Извержение вулканов иногда заключается только в грандиозных газовых взрывах, вследствие чего образуются тучи газов и паров воды, насыщенных лавой, поднимающихся на огромную высоту.

Среди продуктов извержения вулканов выделяются жидкие, газообразные и твердые.

Жидкие продукты извержения – лавы. По своему составу они бывают различны. Это определяется прежде всего содержанием в них кремнезема SiO₂. По этому принципу лавы, также как и горные породы, делятся на ультрокислые, кислые, средние, основные, ультроосновные. Основные лавы более тяжелые, но наименее вязкие, так как температура их обычно выше. Кислые легче, но более вязкие и менее подвижные. Это сказывается на характере извержения вулканов и их морфологии. При застывании их поверхность приобретает различный вид.

Газообразные продукты извержения сопровождают любое извержение вулканов. Но в момент извержения изучение состава непосредственно из кратера невозможно. Поэтому оно производится из трещин, образовавшихся на склонах вулканов, или из лавового потока. Струи горячего вулканического газа называются фумаролы. Накопленный за последние годы аналитический материал показывает, что все выделяющиеся из магмы газы содержат галогениды, серу, углерод, водород. Но особенно много водяного пара (до 90 %). Фумаролы выделяются из кратера и со склонов. По химическому составу они бывают кислые (H₂O, HCl), щелочные, аммиачные, сернистые и углекислые.

Твердые продукты извержения образуются за счет застывания лавы, выброшенной на большую высоту взрывами и рассеянной в атмосфере или толще морской воды. Все твердые продукты, возникающие при извержении вулканов называются пирокластические ( греч. пир – огонь, кластикос – раздробленный). Твердые продукты по размеру обломков подразделяются на несколько типов.

Вулканический пепел представляет собой мелкие частицы лавы, напоминающие по внешнему виду обычный пепел или тонкую пыль. При сильных извержениях пепел разносится на очень далекие расстояния и выпадая на поверхность образует пепловые слои.

Вулканический песок состоит из более крупных частиц размером от 0,5 мм до горошины.

Лаппили (итал. камешки) вулканические образования размером от 1,5 до3 см (грецкий орех).

Вулканические бомбы - самые крупные образования размером от 10 см до нескольких метров. В отдельных случаях они весят несколько тонн. По своей форме они бывают веретенообразные, грушевидные и других форм. Такая форма показывает, что вулканические бомбы образовались из пластического вещества – лавы, вращающейся в воздухе. Вместе с такими бомбами падают различные угловатые глыбы, состоящие из горных пород, слагающих стенки кратера и жерла вулкана, раздробленные и выброшенные газовыми взрывами. Как правило, крупные обломки выпадают вместе с пеплом, ближе к кратеру вулкана. Чем дальше от кратера, тем более мелкий материал откладывается.

Твердые продукты со временем уплотняются, цементируются, образуя породы – вулканические туфы.