5.1. Вулканические аппараты и их строение

Извержения вулканических продуктов происходит из вулканических аппаратов – вулканов, строение которых сложно и разнообразно. Вулканы– это возвышающиеся над окружающей местностью сооружения, построенные из пород извергавшейся магмы.

5.1.1. Элементы вулканического аппарата

Главные структурные элементы вулкана – жерло, конус, кратер и кальдера.

Рис. 5.1. Разрезы щитового вулкана (а) и стратовулкана (б). 1 – лавы; 2 – паразитические центры извержения; 3 – экструзивный купол; 4 – слои пирокластического материала; 5 – жерло вулкана.

Жерло вулкана – вертикальный или почти вертикальный канал, соединяющий магматический очаг вулкана с поверхностью земли, где жерло заканчивается кратером (рис. 5.1). Логичнее называть жерлом вулкана только верхнюю часть подводящего канала. Форма жерл вулканов центрального типа близка к цилиндрической. От магмоподводящего канала в теле вулкана могут отходить второстепенные выводные каналы в стороны, давая начало боковым кратерам. Жерло вулкана может быть сложено туфами, лавой, кластолавой, а также частично или полностью кристаллическими магматическими породами. И это столбообразное тело называетсянекком.

Рис. 5.2. Вулканические конусы. A – лавовый конус, B – пирокластический конус, C – сложный конус, D – экструзивный шипообразный конус (горнито). 1 – довулканические породы; 2 – лавы; 3 – пирокластические породы

Конус вулканический(рис.5.2) – вулканическая постройка, имеющая форму конуса со срезанной вершиной, сформированная вокруг жерла из вулканических пород. Крутизна склона конуса обусловлена соотношением эффузивных и эксплозивных пород и их составом. Выделяются пирокластические или эксплозивные лавовые конусы, экструзивные (иглы, обелиски и др.) купола и сложные или комбинированные конусы. Сложные конусы, называемые такжестратовулканами, состоят из перемежающихся слоёв лавы и пирокластического материала (рис. 5.1б). На склонах главного конуса могут быть мелкие дополнительные или паразитические конуса.

Рис. 5.3. Типы строения моногенных вулканов. а – моногенный лавовый вулкан; б – шлаковый конус; в – эксплозивная воронка (маар). 1 – жерло вулкана; 2 –конус; 3 – кратер.

Кратер вулканический(рис. 5.3) – впадина в виде чаши или воронки, образовавшаяся в результате активной, преимущественно эксплозивной деятельности вулкана. Кратер тесно связан с жерлом и вообще вулканическим каналом и генетически неотделим от них. Первичная форма кратера, в которой соединяются понятия вулкана и кратера называетсямааром, т.е. это зарождающиеся вулканы, представленные кратером взрыва с пологим дном, которые не имеют ещё конуса, либо конус очень маленький Поперечник кратера редко превышает 2-2.5 км, а глубина – от нескольких десятков до нескольких сотен метров. На дне кратера, засыпанном пирокластическим материалом, могут находитьсябокки(отверстия на дне кратера, откуда происходят слабые извержения),фумаролы(выходы из трещин горячего вулканического газа и пара в виде струй или спокойно парящих масс),сольфатары(источники пара, содержащие сероводород или сернистый газ) и горячие источники. Кроме главного кратера могут быть многочисленные паразитические кратеры на склоне вулкана.

Рис. 5.4. Морфология и внутреннее строение кальдер. а – закрытая (концентрическая) кальдера Нгоронгогоро в Танзании диаметром 20 км; б – открытая (эксцентрическая) кальдера Меру в Танзании диаметром около 7 км; в – схематический разрез кальдеры с молодым вулканом внутри.

Кальдера– циркообразная впадина с крутыми стенками и с более или менее ровным дном, образовавшаяся не в результате активной деятельности вулкана, а после неё вследствие провала вершины вулкана, а иногда и прилегающей местности (рис. 5.4). Образуются кальдеры в результате уменьшения давления или истощения магматической камеры и последующего проседания накопленных вулканогенных образований обычно по кольцевым разломам. Размеры кальдер до 10-15 км и более в поперечнике. Они подразделяются на кальдерыоседания,обрушенияипровальные. Кроме того, выделяются кальдерывзрывные, когда явления обрушения и оседания имеют второстепенное значение, икальдеры-вулканы, образовавшиеся на месте древнего вулкана.

Кальдеры, образовавшиеся в современное время, бывают окружены валом, называемым соммой. Она сложена вулканическими породами и имеет пологую внешнюю и крутую внутреннюю поверхности. Кольцевые долины (депрессии) в кальдере, обусловленные кольцевыми разломами и расположенные между соммой и молодым вулканом у двойных вулканов называютсяатрио (рис. 5.4в).

Вулканно-тектонические кальдеры проседания– это крупные структуры, часто ограниченные кольцевыми разломами, в которых кроме вулканогенного эффузивного и эксплозивного материала могут накапливаться континентальные, озёрные и морские осадки, а также формироваться силловый и дайковый комплексы. Примером такой структуры на Кольском полуострове является Контозёрская кальдера проседания диаметром около 8 км.

Кальдеры скрыто-вулканического типапредставляют собой округлые депрессии, диаметр которых от 1.5 до 25 км, а глубина от 50 до 500м. Происхождение их не вполне ясно, особенно, когда в них вулканогенный материал присутствует в небольшом объёме.

Вулканно-тектонические структуры поднятиявстречаются редко. Они образуются над магматической камерой или при давлении магмы в процессе перемещения её в верхние зоны земной коры. Если магма не достигает поверхности, то образуются гипабиссальные тела караваеобразной формы, напримерлакколиты.