Forskere har vært interessert i lava i lang tid. Sammensetningen, temperaturen, strømningshastigheten, formen på varme og avkjølte overflater er alle emner for seriøs forskning. Tross alt er både utbrudd og frosne bekker de eneste kildene til informasjon om tilstanden til det indre av planeten vår, og de minner oss stadig om hvor varme og rastløse disse interiørene er. Når det gjelder de gamle lavaene, som ble til karakteristiske bergarter, er øynene til spesialister rettet mot dem med spesiell interesse: kanskje bak den bisarre lettelsen er hemmelighetene til katastrofer på planetarisk skala skjult.
Hva er lava? I følge moderne ideer kommer det fra et senter av smeltet materiale, som ligger i den øvre delen av mantelen (geosfæren som omgir jordens kjerne) på en dybde på 50-150 km. Mens smelten forblir i dypet under høyt trykk, er sammensetningen homogen. Når den nærmer seg overflaten, begynner den å "koke", og frigjør gassbobler som tenderer oppover og følgelig beveger stoffet langs sprekker i jordskorpen. Ikke hver smelte, ellers kjent som magma, er bestemt til å se lyset. Den samme som finner veien til overflaten, strømmer ut i de mest utrolige former, kalles lava. Hvorfor? Ikke helt klart. I hovedsak er magma og lava det samme. I selve "lavaen" hører man både "skred" og "kollaps", som generelt tilsvarer de observerte fakta: forkanten av rennende lava ligner ofte virkelig en fjellkollaps. Bare det er ikke kalde brostein som ruller ned fra vulkanen, men varme fragmenter som flyr av lava-tungens skorpe.I løpet av et år renner det 4 km 3 lava ut av dypet, noe som er ganske mye, tatt i betraktning størrelsen på planeten vår. Hvis dette tallet var betydelig større, ville prosessene med globale klimaendringer begynne, noe som har skjedd mer enn én gang tidligere. De siste årene har forskere aktivt diskutert følgende katastrofescenario på slutten av krittperioden, for omtrent 65 millioner år siden. Så, på grunn av den endelige kollapsen av Gondwana, noen steder kom den varme magmaen for nær overflaten og brøt ut i enorme masser. Dens utspring var spesielt rikelig på den indiske plattformen, som var dekket med mange forkastninger opptil 100 kilometer lange. Nesten en million kubikkmeter lava spredt over et område på 1,5 millioner km 2. Noen steder nådde dekkene en tykkelse på to kilometer, noe som er godt synlig fra de geologiske delene av Deccan-platået. Eksperter anslår at lavaen fylte området i 30 000 år – raskt nok til at store deler av karbondioksid og svovelholdige gasser skilte seg fra den avkjølende smelten, nådde stratosfæren og forårsaket en nedgang i ozonlaget. De påfølgende dramatiske klimaendringene førte til masseutryddelse av dyr på grensen til mesozoikum og kenozoikum. Mer enn 45 % av slektene til forskjellige organismer har forsvunnet fra jorden.
Ikke alle aksepterer hypotesen om lavastrømmens påvirkning på klimaet, men fakta er klare: globale utryddelser av fauna sammenfaller i tid med dannelsen av omfattende lavafelt. Så, for 250 millioner år siden, da en masseutryddelse av alle levende ting skjedde, skjedde kraftige utbrudd i Øst-Sibir. Området med lavadekker var 2,5 millioner km 2, og deres totale tykkelse i Norilsk-regionen nådde tre kilometer.
planetens svarte blodLavaene som forårsaket slike store hendelser i fortiden er representert av den vanligste typen på jorden - basalt. Navnet deres indikerer at de senere ble til en svart og tung stein - basalt. Basaltisk lava er halvparten laget av silisiumdioksid (kvarts), halvparten av aluminiumoksid, jern, magnesium og andre metaller. Det er metallene som gir den høye temperaturen til smelten - mer enn 1200 ° C og mobilitet - basaltstrømmen flyter vanligvis med en hastighet på omtrent 2 m/s, noe som imidlertid ikke burde være overraskende: dette er gjennomsnittshastigheten av en løpende person. I 1950, under utbruddet av Mauna Loa-vulkanen på Hawaii, ble den raskeste lavastrømmen målt: dens forkant beveget seg gjennom sparsom skog med en hastighet på 2,8 m/s. Når stien er asfaltert, renner de følgende bekkene så å si på jakt etter mye raskere. Sammenslående lava-tunger danner elver, i midten av hvilke smelten beveger seg med høy hastighet - 10–18 m/s.
Basaltiske lavastrømmer er preget av en liten tykkelse (noen få meter) og en stor utstrekning (ti titalls kilometer). Overflaten av rennende basalt ligner oftest en haug med tau strukket langs lavaens bevegelse. Det kalles det hawaiiske ordet «pahoehoe», som ifølge lokale geologer ikke betyr noe annet enn en bestemt type lava. Mer tyktflytende basaltiske strømmer danner felt av skarpvinklede, pigglignende lavafragmenter, også kalt "aa lavas" på hawaiisk vis.
Basaltisk lava er ikke bare vanlig på land, de er enda mer vanlig i havene. Havbunnene er store basaltplater 5–10 kilometer tykke. Ifølge den amerikanske geologen Joy Crisp kommer tre fjerdedeler av alle lavaer som bryter ut på jorden hvert år fra undervannsutbrudd. Basalter strømmer konstant fra de syklopiske ryggene som skjærer gjennom havbunnene og markerer grensene til litosfæriske plater. Uansett hvor sakte platebevegelsen er, er den ledsaget av sterk seismikk og vulkansk aktivitet på havbunnen. Store smeltemasser som kommer fra havforkastninger lar ikke platene bli tynnere, de vokser stadig.
Basaltutbrudd under vann viser oss en annen type lavaoverflate. Så snart neste porsjon lava spruter ut til bunnen og kommer i kontakt med vann, avkjøles overflaten og tar form av en dråpe - en "pute". Derav navnet - pute lava, eller pute lava. Putelava dannes når smeltet materiale kommer inn i et kaldt miljø. Ofte under et subglasialt utbrudd, når strømmen ruller inn i en elv eller annen vannmasse, stivner lavaen i form av glass, som umiddelbart sprekker og smuldrer opp til platelignende fragmenter.
Store basaltfelt (feller) hundrevis av millioner av år gamle skjuler enda mer uvanlige former. Der eldgamle feller kommer til overflaten, som for eksempel i klippene i sibirske elver, kan du finne rader med vertikale 5- og 6-sidede prismer. Dette er en søyleformet separasjon som dannes under langsom avkjøling av en stor masse homogen smelte. Basalt avtar gradvis i volum og sprekker langs strengt definerte plan. Hvis fellefeltet tvert imot er eksponert ovenfra, ser overflaten i stedet for søyler ut som om de er brolagt med gigantiske belegningssteiner - "fortau av giganter". De finnes på mange lavaplatåer, men de mest kjente er i Storbritannia.
Verken den høye temperaturen eller hardheten til størknet lava tjener som en hindring for at liv kan trenge inn i den. På begynnelsen av 90-tallet av forrige århundre fant forskere mikroorganismer som setter seg i basaltlava som brøt ut på bunnen av havet. Så snart smelten avkjøles litt, "gnager" mikrobene passasjer i den og etablerer kolonier. De ble oppdaget av tilstedeværelsen i basalter av visse isotoper av karbon, nitrogen og fosfor - typiske produkter frigjort av levende vesener.
Jo mer silika i lava, jo mer viskøs er den. De såkalte middels lavaene, med et innhold av silisiumdioksid på 53–62 %, strømmer ikke lenger like raskt og er ikke like varme som basaltiske lavaer. Temperaturen varierer fra 800 til 900 °C og strømningshastigheten er flere meter per dag. Den økte viskositeten til lava, eller rettere sagt magma, siden smelten får alle sine grunnleggende egenskaper på dypet, endrer oppførselen til vulkanen radikalt. Fra tyktflytende magma er det vanskeligere å frigjøre gassboblene som er akkumulert i den. Når man nærmer seg overflaten, overstiger trykket inne i boblene i smelten trykket på dem utenfor og gassene frigjøres med en eksplosjon.
Vanligvis dannes en skorpe i forkanten av den mer tyktflytende lava-tungen, som sprekker og smuldrer. Fragmentene blir umiddelbart knust av den varme massen som presser seg bak dem, men har ikke tid til å løse seg opp i den, men stivner som murstein i betong, og danner en stein med en karakteristisk struktur - lava breccia. Selv etter titalls millioner år beholder lavabreccia sin struktur og indikerer at det en gang skjedde et vulkanutbrudd på dette stedet.I sentrum av Oregon, USA, er det Newberry-vulkanen, som er interessant på grunn av lavaene med middels sammensetning. Sist gang den var aktiv var for mer enn tusen år siden, og i sluttfasen av utbruddet, før den sovnet, rant det ut av vulkanen en lava-tunge på 1800 meter lang og rundt to meter tykk, frosset i form av ren obsidian - svart vulkansk glass. Slikt glass oppnås når smelten avkjøles raskt uten å ha tid til å krystallisere. I tillegg finnes obsidian ofte i periferien av en lavastrøm, som avkjøles raskere. Over tid begynner krystaller å vokse i glasset og det blir til en av de sure eller mellomliggende bergartene. Det er grunnen til at obsidian bare finnes blant relativt unge utbruddsprodukter; det finnes ikke lenger i eldgamle vulkaner.
Fra jævla fingre til fiamme
Hvis mengden silika opptar mer enn 63% av sammensetningen, blir smelten helt tyktflytende og klønete. Oftest er slik lava, kalt sur, ikke i stand til å strømme i det hele tatt og størkner i tilførselskanalen eller blir presset ut av ventilen i form av obelisker, "djevelfingre", tårn og søyler. Hvis den sure magmaen fortsatt klarer å nå overflaten og strømme ut, beveger strømmene seg ekstremt sakte, flere centimeter, noen ganger meter i timen.
Uvanlige bergarter er assosiert med sure smelter. For eksempel ignimbriter. Når den sure smelten i kammeret nær overflaten er mettet med gasser, blir den ekstremt mobil og kastes raskt ut av ventilen, og strømmer deretter sammen med tuffer og aske tilbake i fordypningen som ble dannet etter utstøtingen - kalderaen. Over tid stivner og krystalliserer denne blandingen, og store linser av mørkt glass skiller seg tydelig ut mot den grå bakgrunnen til steinen i form av uregelmessige strimler, gnister eller flammer, og det er derfor de kalles "fiamme". Dette er spor etter lagdelingen av den sure smelten da den fortsatt var under jorden.
Noen ganger blir sur lava så mettet med gasser at den bokstavelig talt koker og blir til pimpstein. Pimpstein er et veldig lett materiale, med en tetthet lavere enn vann, så det hender at etter undervannsutbrudd observerer sjømenn hele felt med flytende pimpstein i havet.
Mange spørsmål knyttet til lavas forblir ubesvarte. For eksempel hvorfor lavaer av forskjellige sammensetninger kan strømme fra samme vulkan, som for eksempel i Kamchatka. Men hvis det i dette tilfellet er i det minste overbevisende antakelser, forblir utseendet til karbonatlava et fullstendig mysterium. Den, halvparten bestående av natrium- og kaliumkarbonater, er for tiden utbrudd av den eneste vulkanen på jorden - Oldoinyo Lengai i Nord-Tanzania. Smeltetemperaturen er 510°C. Dette er den kaldeste og mest flytende lavaen i verden, den renner langs bakken som vann. Fargen på varm lava er svart eller mørkebrun, men etter bare noen timers eksponering for luft blir karbonatsmelten lysere, og etter noen måneder blir den nesten hvit. Frosne karbonatlavaer er myke og sprø og løses lett opp i vann, og det er sannsynligvis grunnen til at geologer ikke finner spor etter lignende utbrudd i oldtiden.Lava spiller en nøkkelrolle i et av geologiens mest presserende problemer - det som varmer opp jordens indre. Hvorfor dukker det opp lommer av smeltet materiale i mantelen, som stiger oppover, smelter gjennom jordskorpen og gir opphav til vulkaner? Lava er bare en liten del av en kraftig planetarisk prosess, hvis kilder er skjult dypt under jorden.
Økologi
Vulkaner på planeten vår er geologiske formasjoner på jordskorpen.
Herfra kommer magma til jordoverflaten , som danner lava, samt vulkanske gasser, bergarter og blandinger av gass, vulkansk aske og bergarter. Slike blandinger kalles pyroklastiske strømninger.
Det er verdt å merke seg at selve ordet "vulkan" kom til oss fra det gamle Roma, hvor ildguden ble kalt Vulcan.
Det er mye interessant informasjon om vulkaner, og nedenfor kan du finne noen fakta om dem.
25. Det sterkeste vulkanutbruddet (Indonesia)
Av alle de dokumenterte vulkanutbruddene ble det største registrert ved stratovulkanen Tambora på øya Sumbawa, Indonesia, i 1815.
I følge indikatoren for vulkansk eksplosivitet nådde kraften til utbruddet 7 poeng (av 8).
Dette utbruddet senket gjennomsnittstemperaturen på jorden med 2,5 °C i løpet av det neste året, som ble kalt «året uten sommer».
Det er verdt å merke seg at volumet av utslipp til atmosfæren var omtrent 150-180 kubikkmeter. km.
24. Langvarige effekter av et vulkanutbrudd
Gass og andre partikler som ble sluppet ut i atmosfæren under utbruddet av Pinatubo-fjellet i 1991 på øya Luzon, Filippinene, senket den globale temperaturen med omtrent 0,5 grader Celsius i løpet av det neste året.
23. Mye vulkansk aske
Utbruddet av Pinatubo-fjellet i 1991 sendte 5 kubikkkilometer vulkansk materiale opp i luften, og skapte en askesøyle som var 35 km høy.
22. Stor vulkaneksplosjon
Den største eksplosjonen på 1900-tallet skjedde i 1912 under utbruddet av Novarupt, en av kjeden av Alaska-vulkaner - en del av Stillehavets vulkanske Ring of Fire. Kraften til utbruddet nådde 6 poeng.
21. Kilaueas lange utbrudd
En av de mest aktive vulkanene på jorden, Hawaiis Kilauea, har hatt utbrudd kontinuerlig siden januar 1983.
20. Dødelig vulkanutbrudd
Det kolossale magmakammeret som var plassert inne i Taupo-vulkanen fortsatte å fylles i svært lang tid, og til slutt eksploderte vulkanen.
Etter utbruddet i april 1815, hvis styrke nådde 7 poeng, ble fra 150 til 180 kubikkmeter kastet i luften. km vulkansk materiale.
Vulkansk aske fylte også de avsidesliggende øyene, noe som førte til et stort antall dødsfall. Antallet deres var omtrent 71 000. Omtrent 12 000 mennesker døde direkte fra utbruddet, mens resten døde som følge av sult og sykdom som følge av det eruptive nedfallet.
19. Store fjell
18. Aktive vulkaner i dag
Mauna Loa-vulkanen på Hawaii er den største aktive vulkanen i verden, og stiger 41769 meter over havet. Dens relative høyde ( fra havbunnen) - 10 168 meter. Volumet er omtrent 75 000 kubikkkilometer.
17. Jordens overflate dekket med vulkaner
Mer enn 80 prosent av jordens overflate over og under havoverflaten er av vulkansk opprinnelse.
16. Ashes Everywhere (Vulcano St. Helens)
Under utbruddet av Mount St. Helens i 1980 dekket omtrent 540 millioner tonn aske et område på over 57 000 kvadratmeter. km.
15. Vulkankatastrofe - jordskred
St. Helens-utbruddene resulterte i de største skredene på jorden. Som et resultat av dette utbruddet ble høyden på vulkanen redusert med 400 meter.
14. Vulkanutbrudd under vann
Det dypeste registrerte vulkanutbruddet skjedde i 2008 på 1200 meters dyp.
Årsaken var vulkanen West Mata, som ligger i Lau-bassenget nær Fiji-øyene.
13. Lavasjøer av en vulkan i Antarktis
Den sørligste aktive vulkanen er Erebus, som ligger i Antarktis. Det er verdt å merke seg at lavasjøen til denne vulkanen er det sjeldneste fenomenet på planeten vår.
Bare 3 vulkaner på jorden kan skryte av "ikke-helbredende" lavasjøer - Erebus, Kilauea på Hawaii og Nyiragongo i Afrika. Og likevel er en ildsjø midt i evig snø et virkelig imponerende fenomen.
12. Høy temperatur (det som kommer ut under et vulkanutbrudd)
Temperaturer inne i en pyroklastisk strøm - en blanding av høytemperatur vulkanske gasser, aske og bergarter som dannes under et vulkanutbrudd - kan overstige 500 grader Celsius. Dette er nok til å brenne og karbonisere veden.
11. Først i historien (Nabro-vulkanen)
Den 12. juni 2011 våknet den aktive Nabro-vulkanen, som ligger i det sørlige Rødehavet, nær grensene til Eritrea og Etiopia, for første gang. Ifølge NASA var dette det første registrerte utbruddet.
10. Jordens vulkaner
Det er rundt 1500 vulkaner på jorden, ikke medregnet det lange vulkanske beltet på havbunnen.
9. Peles tårer og hår (deler av en vulkan)
Kilauea er der Pele, den hawaiiske vulkangudinnen, sies å bo.
Peles tårer
Flere lavaformasjoner ble oppkalt etter henne, inkludert Peles tårer (små lavadråper avkjølt av luft) og Peles hår (lavasprut avkjølt av vind).
Peles hår
8. Supervulkan
Det moderne mennesket kunne ikke være vitne til utbruddet av en supervulkan (8 poeng), som kan endre klimaet på jorden.
Det siste utbruddet skjedde for omtrent 74 000 år siden i Indonesia. Totalt er det omtrent 20 supervulkaner kjent for forskere på planeten vår. Det er verdt å merke seg at i gjennomsnitt har en slik vulkan et utbrudd hvert 100 000 år.
» Lavabevegelse
Hastigheten på lavabevegelsen varierer avhengig av dens tetthet og helningen på terrenget der den tar veien. Relativt små lavastrømmer som renner ned bratte skråninger beveger seg ekstremt raskt fremover; en bekk som ble kastet ut av Vesuv 12. august 1805, raste langs de bratte skråningene av kjeglen med forbløffende hastighet og gjorde i løpet av de første fire minuttene 5 ½ km, og i 1631 nådde en annen bekk av den samme vulkanen havet i løpet av en time, dvs. gikk 8 km på denne tiden. Spesielt flytende lavaer produseres av åpne basaltiske vulkaner på øya Hawaii; de er så mobile at de danner ekte lavafall på klippene og kan bevege seg med den minste skråning av jorda, selv i fjellet.Det er gjentatte ganger observert hvordan disse lavaene passerte 10-20 og til og med 30 km i timen. Men en slik bevegelseshastighet hører i alle fall til antallet unntak; selv lavaen som Scrope observerte i 1822 og som klarte å stige ned fra kanten av Vesuv-krateret til foten av kjeglen i løpet av 15 minutter er langt fra vanlig. På Etna regnes lavabevegelsen som rask hvis den skjer med en hastighet på 1 km på 2-3 timer. Vanligvis beveger lava seg enda saktere og beveger seg i noen tilfeller bare 1 m i timen.
Lavaen som strømmer ut av vulkanen i smeltet tilstand har en hvitglødende glans og inne i krateret holder den på lenge: Dette kan tydelig sees hvor, takket være sprekker, de dype delene av strømmen er eksponert. Utenfor krateret avkjøles lavaen raskt, og strømmen dekkes snart med en hard skorpe bestående av en mørk slaggmasse; i løpet av kort tid blir den så sterk at en person rolig kan gå på den; noen ganger langs en slik skorpe som dekker en fortsatt bevegelig strøm, kan du klatre til stedet der lavaen renner ut. Den faste slaggskorpen danner noe som et rør, der den flytende massen beveger seg. Forenden av lavastrømmen er også dekket med svart, hard skorpe; med ytterligere bevegelse presser lavaen denne skorpen til bakken og flyter videre langs den, og blir dekket foran med et nytt slaggskall. Dette fenomenet oppstår ikke bare når lavaen beveger seg veldig raskt; i andre tilfeller, ved å dumpe og flytte slagg, dannes et lag med størknet lava som strømmen beveger seg langs. Sistnevnte presenterer et sjeldent syn: den fremre delen av den sammenlignes av Pulet Scroop med en enorm haug med kull, som, under påvirkning av et trykk bakfra, er stablet oppå hverandre. Bevegelsen er ledsaget av en lyd som ligner på ringing av metallsøl; denne støyen oppstår på grunn av friksjonen til individuelle lavaklumper, deres fragmentering og sammentrekning.
Den harde skorpen til en lavastrøm har vanligvis ikke en flat overflate; den er dekket med mange sprekker som flytende lava noen ganger strømmer gjennom; blokker dannet som et resultat av fragmentering av det opprinnelige dekket kolliderer med hverandre, som isflak under isdrift. Det er vanskelig å forestille seg et villere og mer dystert bilde enn det som presenteres for oss av den ytre overflaten av en blokkete lavastrøm. Enda mer særegne er formene til den såkalte bølgete lavaen, som observeres sjeldnere, men er godt kjent for alle besøkende til Vesuv. Veien fra Rezina til observatoriet ble lagt over slik lava et betydelig stykke; sistnevnte ble kastet ut av Vesuv i 1855. Dekselet til slike strømmer er ikke brutt i stykker, men representerer en kontinuerlig masse, hvis ujevne overflate, i sitt særegne utseende, ligner tarmplexuser.
Vulkansk aktivitet, et av de farligste naturfenomenene, fører ofte til enorme katastrofer for mennesker og den nasjonale økonomien. Derfor er det nødvendig å huske på at selv om ikke alle aktive vulkaner forårsaker ulykker, likevel kan hver av dem i en eller annen grad være en kilde til negative hendelser, vulkanutbrudd kommer i varierende styrke, men bare de som er ledsaget av tap av menneskeliv er klassifisert som katastrofale og materielle eiendeler.
Generelle ideer om vulkanisme
"Vulkanisme er et fenomen på grunn av hvilket de ytre skallene på jorden ble dannet i løpet av geologisk historie - jordskorpen, hydrosfæren og atmosfæren, det vil si habitatet til levende organismer - biosfæren." Denne oppfatningen uttrykkes av flertallet av vulkanologer, men dette er langt fra den eneste ideen om utviklingen av den geografiske konvolutten. Vulkanisme dekker alle fenomener knyttet til utbruddet av magma til overflaten. Når magma er dypt i jordskorpen under høyt trykk, forblir alle gasskomponentene i oppløst tilstand. Når magma beveger seg mot overflaten, synker trykket, gasser begynner å bli frigjort, og som et resultat er magmaen som strømmer på overflaten betydelig forskjellig fra den opprinnelige. For å understreke denne forskjellen kalles magma som strømmer til overflaten lava. Prosessen med utbrudd kalles eruptiv aktivitet.
Figur 1. Utbrudd av Mount St. Helens
Vulkanutbrudd oppstår forskjellig, avhengig av sammensetningen av utbruddsproduktene. I noen tilfeller forløper utbrudd rolig, gasser frigjøres uten store eksplosjoner, og flytende lava strømmer fritt til overflaten. I andre tilfeller er utbrudd svært voldsomme, ledsaget av kraftige gasseksplosjoner og sammenklemming eller utstrømning av relativt tyktflytende lava. Utbruddene fra noen vulkaner består kun av grandiose gasseksplosjoner, som et resultat av at det dannes kolossale skyer av gass og vanndamp mettet med lava, som stiger til enorme høyder. I følge moderne konsepter er vulkanisme en ekstern, såkalt effusiv form for magmatisme - en prosess forbundet med bevegelsen av magma fra jordens indre til overflaten.
På en dybde på 50 til 350 km dannes lommer av smeltet materiale - magma - i tykkelsen på planeten vår. Langs områder med knusing og brudd i jordskorpen stiger og renner magma ut på overflaten i form av lava (det skiller seg fra magma ved at det nesten ikke inneholder flyktige komponenter, som når trykket faller skilles fra magmaet og gå inn i atmosfæren. På steder med utbrudd dukker det opp lavadekker og strømmer , vulkaner-fjell som består av lavaer og deres spredte partikler - pyroklaster. Basert på innholdet av hovedkomponenten - silisiumoksid, magmaer og vulkanske bergarter dannet av dem - vulkaner deles inn i ultrabasisk (silisiumoksid mindre enn 40%), basisk (40-52%), middels (52-65%), sur (65-75%) Den vanligste er basisk, eller basaltisk, magma.
Typer av vulkaner, sammensetning av lavaer. Klassifisering i henhold til arten av utbruddet
Klassifiseringen av vulkaner er hovedsakelig basert på arten av deres utbrudd og strukturen til det vulkanske apparatet. Og arten av utbruddet bestemmes i sin tur av sammensetningen av lavaen, graden av dens viskositet og mobilitet, temperatur og mengden gasser den inneholder. Tre prosesser forekommer i vulkanutbrudd: 1) effusive - utstrømning av lava og dens spredning over jordens overflate; 2) eksplosiv (eksplosiv) - eksplosjon og frigjøring av en stor mengde pyroklastisk materiale (faste utbruddsprodukter); 3) ekstrudert - utpressing, eller ekstrudering, av magmatisk substans på overflaten i flytende eller fast tilstand. I en rekke tilfeller observeres gjensidige overganger av disse prosessene og deres komplekse kombinasjon med hverandre. Som et resultat er mange vulkaner preget av en blandet type utbrudd - eksplosiv-effusive, ekstrusive-eksplosive, og noen ganger blir en type utbrudd erstattet av en annen over tid. Avhengig av arten av utbruddet, er kompleksiteten og mangfoldet av vulkanske strukturer og former for forekomst av vulkansk materiale notert. Blant vulkanutbruddene skilles det ut: sentraltype, sprekker og arealutbrudd.
Fig.2. Hawaiian type utbrudd
1 - Askefjær, 2 - Lavafontene, 3 - Krater, 4 - Lavasjø, 5 - Fumaroler, 6 - Lavastrøm, 7 - Lag av lava og aske, 8 - Berglag, 9 - Sill, 10 - Magmarør, 11 - Magma kammer, 12 - Dyke
Vulkaner av den sentrale typen. De har en form nær rund i plan og er representert av kjegler, skjold og kupler. På toppen er det vanligvis en kopp- eller traktformet fordypning kalt et krater (gresk “krater”-skål) Fra krateret og inn i dypet av jordskorpen er det en magmatilførselskanal, eller et vulkankrater, som har en rørlignende form, gjennom hvilken magma fra det dype kammeret stiger til overflaten. Blant vulkanene av den sentrale typen er det polygene, dannet som et resultat av flere utbrudd, og monogene, som manifesterte deres aktivitet en gang.
Polygene vulkaner. Disse inkluderer de fleste av verdens berømte vulkaner. Det er ingen enhetlig og generelt akseptert klassifisering av polygene vulkaner. Ulike typer utbrudd identifiseres oftest ved navn på kjente vulkaner der en bestemt prosess manifesterer seg mest karakteristisk. Sprudlende, eller lava, vulkaner. Den dominerende prosessen i disse vulkanene er effusjon, eller utstrømning av lava på overflaten og dens bevegelse i form av bekker langs skråningene til et vulkansk fjell. Eksempler på denne typen utbrudd inkluderer vulkanene på Hawaii, Samoa, Island, etc.
Fig.3. Plinian type utbrudd
1 - Askeplym, 2 - Magmarør, 3 - Vulkansk askregn, 4 - Lag av lava og aske, 5 - Berglag, 6 - Magmakammer
Hawaii-type. Hawaii er dannet av de sammenslåtte toppene til fem vulkaner, hvorav fire var aktive i historisk tid (fig. 2). Aktiviteten til to vulkaner er spesielt godt studert: Mauna Loa, som stiger nesten 4200 meter over Stillehavets nivå, og Kilauea, mer enn 1200 meter høy. Lavaen i disse vulkanene er hovedsakelig basaltisk, lett bevegelig, høytemperatur (ca. 12 000). I kratersjøen bobler lavaen hele tiden, nivået enten synker eller øker. Under utbrudd stiger lavaen, dens mobilitet øker, den fyller hele krateret og danner en enorm kokende innsjø. Gasser frigjøres relativt rolig og danner sprut over krateret, lavafontener, som stiger i høyden fra flere til hundrevis av meter (sjelden). Lava skummet med gasser spruter og stivner i form av tynne glasstråder ‘Peles hår’. Da renner kratersjøen over og lava begynner å renne over kantene og strømme nedover skråningene til vulkanen i form av store bekker.
Overstrømmende under vann. Utbruddene er de mest tallrike og minst studerte. De er også begrenset til riftstrukturer og kjennetegnes ved dominansen av basaltiske lavaer. På havbunnen på 2 km dyp eller mer er vanntrykket så høyt at det ikke oppstår eksplosjoner, noe som gjør at det ikke dannes pyroklaster. Under vanntrykk sprer selv flytende basaltisk lava seg ikke langt; den danner korte kuppelformede kropper eller smale og lange strømmer, dekket på overflaten med en glassaktig skorpe. Et særtrekk ved undervannsvulkaner som ligger på store dyp er rikelig utslipp av hydrotermiske væsker som inneholder store mengder kobber, bly, sink og andre ikke-jernholdige metaller.
Blandede eksplosive-effusive (gass-eksplosiv-lava) vulkaner. Eksempler på slike vulkaner er vulkanene i Italia: Etna - den høyeste vulkanen i Europa (mer enn 3263 m), som ligger på øya Sicilia; Vesuv (ca. 1200 m høy), som ligger nær Napoli; Stromboli og Vulcano fra gruppen Eoliske øyer i Messinastredet. Mange vulkaner på Kamchatka, Kuril- og Japanøyene og den vestlige delen av Cordilleran-mobilbeltet tilhører samme kategori. Lavaene til disse vulkanene er forskjellige - fra basisk (basaltisk), andesitt-basaltisk, andesitt til sur (liparitisk). Blant dem er flere typer konvensjonelt skilt.
Fig.4. Subglacial type utbrudd
1 - Sky av vanndamp, 2 - Sjø, 3 - Is, 4 - Lag av lava og aske, 5 - Lag av stein, 6 - Ball lava, 7 - Magma ledning, 8 - Magma kammer, 9 - Dyke
Strombolian type. Karakteristisk for Stromboli-vulkanen, som stiger i Middelhavet til en høyde på 900 m. Lavaen til denne vulkanen er hovedsakelig av basaltisk sammensetning, men lavere temperatur (1000-1100) enn lavaen til vulkanene på Hawaii-øyene, derfor mindre mobil og mettet med gasser. Utbrudd oppstår rytmisk med visse korte intervaller - fra flere minutter til en time. Gasseksplosjoner sender ut varm lava til en relativt liten høyde, som deretter faller ned på skråningene til vulkanen i form av spiralkrøllede bomber og slagg (porøse, boblende lavabiter). Det er karakteristisk at svært lite aske kastes ut. Det kjegleformede vulkanske apparatet består av lag med slagg og herdet lava. Den kjente vulkanen Izalco tilhører samme type.
Vulkaner er eksplosive (gasseksplosive) og ekstrusive-eksplosive. Denne kategorien inkluderer mange vulkaner der store gasseksplosive prosesser dominerer, med utslipp av store mengder faste utbruddsprodukter, med nesten ingen utstrømning av lava (eller i begrensede mengder). Denne arten av utbruddet er assosiert med sammensetningen av lavaene, deres viskositet, relativt lav mobilitet og høy metning med gasser. I en rekke vulkaner observeres gasseksplosive og ekstruderende prosesser samtidig, uttrykt i utpressing av tyktflytende lava og dannelse av kupler og obelisker som stiger over krateret.
Peleian type. Det var spesielt uttalt i Mont Pele-vulkanen på øya. Martinique, en del av gruppen De små Antillene. Lavaen til denne vulkanen er overveiende middels, andesitisk, svært viskøs og mettet med gasser. Når det størkner, danner det en solid plugg i krateret til vulkanen, og forhindrer fri utslipp av gass, som samler seg under den og skaper svært høye trykk. Lava presses ut i form av obelisker og kupler. Utbrudd oppstår som voldsomme eksplosjoner. Store skyer av gasser dukker opp, overmettede med lava. Disse varme (med temperaturer over 700-800) gass-askeskred stiger ikke høyt, men ruller nedover skråningene til vulkanen i høy hastighet og ødelegger alt levende på vei.
Fig.5. Vulkansk aktivitet ved Anak Krakatau, 2008
Krakatoa type. Identifisert med navnet på Krakatoa-vulkanen, som ligger i Sunda-stredet mellom Java og Sumatra. Denne øya besto av tre sammensmeltede vulkanske kjegler. Den eldste av dem, Rakata, er sammensatt av basalter, og de to andre, yngre, er andesitter. Disse tre sammenslåtte vulkanene ligger i en eldgammel, enorm undersjøisk kaldera dannet i forhistorisk tid. Fram til 1883 var Krakatoa ikke aktiv på 20 år. I 1883 skjedde et av de største katastrofale utbruddene. Det begynte med eksplosjoner med moderat styrke i mai, og etter noen pauser ble de gjenopptatt i juni, juli og august med en gradvis økning i intensitet. 26. august skjedde to store eksplosjoner. Om morgenen den 27. august skjedde en gigantisk eksplosjon, som ble hørt i Australia og på øyene i det vestlige Indiahavet i en avstand på 4000-5000 km. En varm gass-askesky steg til en høyde på rundt 80 km. Enorme bølger opp til 30 m høye, som oppsto fra eksplosjonen og skjelvingen av jorden, kalt tsunamier, forårsaket store ødeleggelser på de tilstøtende øyene i Indonesia; de vasket bort rundt 36 tusen mennesker fra kysten av Java og Sumatra. Noen steder var ødeleggelser og skader forbundet med en eksplosjonsbølge med enorm kraft.
Katmai type. Det kjennetegnes ved navnet på en av de store vulkanene i Alaska, nær basen som det i 1912 var et stort gasseksplosivt utbrudd og en rettet utslipp av snøskred, eller strømmer, av en varm gass-pyroklastisk blanding. Det pyroklastiske materialet hadde en felsisk, ryolitt- eller andesitt-ryolitt-sammensetning. Denne varme gass-askeblandingen fylte en 23 km lang dyp dal som ligger nordvest for foten av Mount Katmai. I stedet for den tidligere dalen dannet det seg en flat slette som var omtrent 4 km bred. I mange år ble det observert massive utslipp av høytemperaturfumaroler fra strømmen som fylte den, som fungerte som grunnlag for å kalle den "Valley of Ten Thousand Smokes."
Subglacial utsikt over utbrudd(Fig. 4) er mulig i tilfelle vulkanen ligger under is eller en hel isbre. Slike utbrudd er farlige fordi de provoserer kraftige flom, så vel som på grunn av deres sfæriske lava. Til dags dato er bare fem slike utbrudd kjent, noe som betyr at de er en svært sjelden forekomst.
Monogene vulkaner
Men type. Denne typen forener bare vulkaner som en gang hadde utbrudd og nå utdødde eksplosive vulkaner. I relieff er de representert av flate tallerkenformede kummer innrammet av lave voller. Sjaktene inneholder både vulkansk slagg og fragmenter av ikke-vulkaniske bergarter som utgjør dette territoriet. I et vertikalt snitt har krateret utseende som en trakt, som i den nedre delen er forbundet med en rørformet ventil, eller eksplosjonsrør. Disse inkluderer vulkaner av sentraltype, dannet under et enkelt utbrudd. Dette er gasseksplosive utbrudd, noen ganger ledsaget av effusive eller ekstruderende prosesser. Som et resultat dannes det små slagg- eller slagg-lava-kjegler (fra titalls til noen få hundre meter høye) med en tallerkenformet eller skålformet kraterforsenkning på overflaten.
Slike tallrike monogene vulkaner er observert i stort antall i bakkene eller ved foten av store polygene vulkaner. Monogene former inkluderer også gasseksplosive kratere med en tilførselsrørlignende kanal (ventil). De er dannet av én gasseksplosjon med stor kraft. Diamantbærende rør tilhører en spesiell kategori. Eksplosjonsrør kalt diatremes (gresk "dia" - gjennom, "trema" - hull, hull) er viden kjent i Sør-Afrika. Diameteren deres varierer fra 25 til 800 meter, de er fylt med en særegen brecciated vulkansk stein kalt kimberlitt (ifølge byen Kimberley i Sør-Afrika). Denne bergarten inneholder ultramafiske bergarter - granatholdige peridotitter (pyrope er en satellitt av diamant), karakteristisk for jordens øvre mantel. Dette indikerer dannelsen av magma under overflaten og dens raske stigning til overflaten, ledsaget av gasseksplosjoner.
Sprekkeutbrudd
De er begrenset til store forkastninger og sprekker i jordskorpen, som spiller rollen som magmakanaler. Et utbrudd, spesielt i de tidlige fasene, kan oppstå langs hele svigermor eller enkelte deler av dens seksjoner. Deretter vises grupper av nære vulkanske sentre langs bruddlinjen eller sprekken. Den utbrøte hovedlavaen danner etter størkning basaltdekker av forskjellige størrelser med en nesten horisontal overflate. I historisk tid ble lignende kraftige sprekkutbrudd av basaltisk lava observert på Island. Sprekkeutbrudd er utbredt i skråningene til store vulkaner. O nedenfor er tilsynelatende mye utviklet innenfor forkastningene til East Pacific Rise og i andre mobile soner i verdenshavet. Spesielt betydelige sprekkutbrudd skjedde i tidligere geologiske perioder, da tykke lavadekker ble dannet.
Areal type utbrudd. Denne typen inkluderer massive utbrudd fra mange nærliggende vulkaner av sentraltype. De er ofte begrenset til små sprekker eller deres skjæringspunkter. Under utbruddsprosessen dør noen sentre ut, mens andre oppstår. Den arealtypen av utbrudd dekker noen ganger store områder der utbruddsproduktene smelter sammen for å danne kontinuerlige dekker.
Når vulkaner bryter ut, renner varme smeltede bergarter - magma - ut. I luft faller trykket kraftig, og magmaen koker - gasser forlater den.
Smeltet begynner å avkjøles. Faktisk er det bare disse to egenskapene - temperatur og "karbonering" - som skiller lava fra magma. I løpet av et år renner 4 km³ lava ut over planeten vår, hovedsakelig på bunnen av havene. Ikke så mye, på land var det regioner fylt med et lavalag 2 km tykt.
Starttemperaturen til lavaen er 700–1200 °C og høyere. Dusinvis av mineraler og bergarter er smeltet i den. De inkluderer nesten alle kjente kjemiske elementer, men mest av alt silisium, oksygen, magnesium, jern og aluminium.
Avhengig av temperatur og sammensetning har lava forskjellige farger, viskositet og flyt. Varmt, det er skinnende knallgult og oransje; kjøles ned, blir den rød og deretter svart. Det hender at blå lys av brennende svovel løper over lavastrømmen. Og en av vulkanene i Tanzania bryter ut svart lava, som når den fryses, blir som kritt - hvitaktig, myk og sprø.
Strømmen av tyktflytende lava er langsom og flyter knapt (noen få centimeter eller meter i timen). Underveis dannes det herdeblokker i den. De bremser trafikken enda mer. Denne typen lava størkner i hauger. Men fraværet av silisiumdioksid (kvarts) i lava gjør den veldig flytende. Den dekker raskt store felt, danner lavasjøer, elver med flat overflate og til og med "lavafall" på klipper. Det er få porer i slik lava, siden gassbobler lett forlater den.
Hva skjer når lavaen avkjøles?
Når lavaen avkjøles, begynner de smeltede mineralene å danne krystaller. Resultatet er en masse komprimerte korn av kvarts, glimmer og andre. De kan være store (granitt) eller små (basalt). Hvis avkjølingen går veldig raskt, oppnås en homogen masse, lik svart eller mørkt grønnaktig glass (obsidian). 
Gassbobler etterlater ofte mange små hulrom i tyktflytende lava; Slik dannes pimpstein. Ulike lag med avkjølende lava strømmer ned bakkene med ulik hastighet. Derfor dannes det lange, brede hulrom inne i strømmen. Lengden på slike tunneler når noen ganger 15 km.
Langsomt avkjølende lava danner en hard skorpe på overflaten. Det bremser umiddelbart nedkjølingen av massen som ligger under, og lavaen fortsetter å bevege seg. Generelt avhenger avkjøling av lavaens massivitet, innledende oppvarming og sammensetning. Det er kjente tilfeller der lavaen, selv etter flere år (!), fortsatte å krype og antente grener stakk inn i den. To massive lavastrømmer på Island holdt seg varme århundrer etter utbruddet.
Lava fra undervannsvulkaner stivner vanligvis i form av massive "puter". På grunn av rask avkjøling dannes det veldig raskt en sterk skorpe på overflaten, og noen ganger bryter gasser dem fra innsiden. Fragmentene spres over en avstand på flere meter.
Hvorfor er lava farlig for mennesker?
Den største faren for lava er dens høye temperatur. Det brenner bokstavelig talt levende vesener og bygninger underveis. Levende ting dør uten engang å komme i kontakt med det, av varmen som det stråler ut med. Riktignok hemmer høy viskositet strømningshastigheten, slik at folk kan rømme og bevare verdisaker.
Men flytende lava... Den beveger seg raskt og kan avskjære veien til frelse. I 1977, under et nattutbrudd av vulkanen Nyiragongo i Sentral-Afrika. Eksplosjonen splittet kraterveggen, og lava fosset ut i en bred bekk. Veldig flytende, det suste med en hastighet på 17 meter i sekundet (!) og ødela flere sovende landsbyer med hundrevis av innbyggere.
Den skadelige effekten av lava forverres av det faktum at den ofte bærer skyer av giftige gasser frigjort fra den, et tykt lag med aske og steiner. Det var denne typen strømning som ødela de gamle romerske byene Pompeii og Herculaneum. Et møte mellom varm lava og en vannmasse kan resultere i en katastrofe - den øyeblikkelige fordampningen av en vannmasse forårsaker en eksplosjon. 
Det dannes dype sprekker og hull i strømmene, så du må gå forsiktig på kald lava. Spesielt hvis det er glassaktig - skarpe kanter og rusk gjør vondt. Fragmenter av avkjølende undervanns-"puter" beskrevet ovenfor kan også skade altfor nysgjerrige dykkere.
Laster inn...
