Магма -камера

Магма -камера представляет собой большой бассейн жидкой породы под поверхностью земли. Расплатая скала, или магма , в такой камере менее плотная, чем окружающая кантри -скала , которая производит плавучие силы на магме, которые, как правило, поднимают ее вверх. ^{[ 1 ]} Если магма находит путь к поверхности, то результатом будет извержение вулкана ; Следовательно, многие вулканы расположены над магматическими камерами. ^{[ 2 ]} Эти камеры трудно обнаружить глубоко внутри Земли, и поэтому большинство известных близких к поверхности, обычно между 1 км и 10 км вниз. ^{[ 3 ]}

Динамика магма -камер

Магма поднимается сквозь трещины из -за и через кору, потому что она менее плотная, чем окружающая скала. Когда магма не может найти путь вверх, она объединяется в магма -камеру. Эти камеры обычно строятся со временем, ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]} последовательным горизонтальным ^{[ 6 ]} или вертикальный ^{[ 7 ]} магма -инъекции. Приток новой магмы вызывает реакцию ранее существовавших кристаллов ^{[ 8 ]} и давление в камере, чтобы увеличить.

Проживающая магма начинает остыть, с более высокими компонентами плавления, таких как кристаллизация оливина из раствора, особенно вблизи более холодных стен камеры, и образуя более плотный конгломерат минералов, который погружается (кумулятивная порода). ^{[ 9 ]} После охлаждения новые минеральные фазы насыщены, а тип породы изменяется (например, фракционная кристаллизация ), обычно образуя (1) габбро , диорит , тоналит и гранит или (2) габбро , диорит , сиенит и гранит . Если магма проживает в камере в течение длительного периода, то она может быть стратифицирована с помощью компонентов с более низкой плотностью , поднимающимися до верхней и более плохих материалов. Скалы накапливаются в слоях, образуя многослойное вторжение . ^{[ 10 ]} Любое последующее извержение может привести к четко слоистым отложениям; Например, отложения от извержения 79 г. н.э. Весувия включают толстый слой белого пемзы из верхней части магма -камеры, наложенной с аналогичным слоем серого пемзы, полученного из материала, вырвавшегося позже из нижней в камере.

Другой эффект охлаждения камеры состоит в том, что затвердевающие кристаллы высвобождают газ (в первую очередь пара ), ранее растворяясь, когда они были жидкостью, вызывая подниматься давление в камере, возможно, достаточно для получения извержения. Кроме того, удаление компонентов нижней точки плавления будет иметь тенденцию сделать магму более вязкой (увеличивая концентрацию силикатов ). Таким образом, стратификация магма -камеры может привести к увеличению количества газа в магме около вершины камеры, ^{[ 11 ]} а также сделать эту магму более вязкой, потенциально приводящей к более взрывному извержению, чем в случае, если бы камера не стала стратифицированной.

Высыпания SuperOlcano возможны только тогда, когда чрезвычайно большая магма -камера образуется на относительно мелком уровне в коре. Тем не менее, скорость производства магмы в тектонических условиях, которые производят суперлолофолонии, довольно низкая, около 0,002 км ³ год ⁻¹, так что накопление достаточной магмы для сверхдержания занимает 10 ⁵ до 10 ⁶ годы. Это поднимает вопрос о том, почему плавучная кремнетическая магма не прорывается на поверхность чаще при относительно небольших извержениях. Комбинация регионального расширения, которое снижает максимальное достижимое избыточное давление на камерной крыше, и большая магма -камера с теплыми стенами, которая обладает высокой эффективной вязкоупругой , может подавлять пластинку с риолитом и позволить таким большим камерам заполнять магмой. ^{[ 12 ]}

Если магма не вентилируется на поверхность при извержении вулкана, она будет медленно охлаждать и кристаллизоваться на глубине, образуя навязчивое магматическое тело, например, одно из гранитов или габбро (см. Также Плутон ).

Часто у вулкана может быть глубокая магматическая камера на много километров вниз, которая снабжает более мелкую камеру возле вершины. Расположение магматических камер можно нанести на карту с использованием сейсмологии : сейсмические волны от землетрясений движутся медленнее через жидкую породу, чем твердый, что позволяет измерениям определять области медленного движения, которые идентифицируют магматические камеры. ^{[ 13 ]}

Когда вспыхивает вулкан, окружающая скала рухнет в палату. Если размер камеры значительно уменьшается, результирующая депрессия на поверхности может образовывать кальдеру . ^{[ 14 ]}

Примеры

В Исландии Трихнукагигур , обнаруженный в 1974 году пещерным исследователем Арни Б. Стефанссоном и открыл для туризма в 2012 году, является единственным вулканом в мире, где посетители могут взять лифт и безопасно спуститься в магма -камеру. ^{[ 15 ]}

Смотрите также

Ссылки

^ Philpotts, Энтони Р.; Ague, Jay J. (2009). Принципы магматической и метаморфической петрологии (2 -е изд.). Кембридж, Великобритания: издательство Кембриджского университета. С. 28–32. ISBN 9780521880060 .
^ «Судебный зонд великого вулкана Бали» . EOS . 12 февраля 2019 года . Получено 25 ноября 2020 года .
^ Дарен, Борье; Тролль, Валентин Р.; Andersson, Ulf B.; Чедвик, Джейн П.; Гарднер, Мари Ф.; Jaxybulatov, Kairly; Кулаков, Иван (1 апреля 2012 г.). «Магма -сантехника под вулканом Анак Кракатау, Индонезия: доказательство нескольких областей хранения магмы» . Вклад в минералогию и петрологию . 163 (4): 631–651. Bibcode : 2012comp..163..631d . doi : 10.1007/s00410-011-0690-8 . ISSN 1432-0967 . S2CID 52064179 .
^ Глазнер, AF; Бартли, JM; Коулман, DS; Грей, W.; Тейлор, З. (2004). «Плутоны собираются за миллионы лет путем объединения из небольших магма -камер?» Полем GSA сегодня . 14 (4/5): 4–11. doi : 10.1130/1052-5173 (2004) 014 <0004: apaomo> 2,0.co; 2 .
^ Леутольд, Жюльен (2012). «Время разрешило строительство бимодального лакколита (Torres del Paine, Patagonia)». Земля и планетарные научные письма . 325–326: 85–92. BIBCODE : 2012E & PSL.325 ... 85L . doi : 10.1016/j.epsl.2012.01.032 .
^ Леутольд, Жюльен; Мюнтенер, Отмар; Баумгартнер, Лукас; Путлиц, Бенита (2014). «Петрологические ограничения на утилизацию мафических кристаллических грибов и вторжение плетеных подоконников в мафическом комплексе Torres del Paine (Patagonia)» (PDF) . Журнал Петрологии . 55 (5): 917–949. doi : 10.1093/petrology/egu011 . HDL : 20.500.11850/103136 .
^ Allibon, J.; Овтчарова, м.; Bussy, F.; Cosca, M.; Schaltegger, U.; Bussien, D.; Lewin, E. (2011). "Срок службы зоны подачи вулкана Океанового острова: ограничения от U -PB на сосуществовании циркона и бадделейта, и и ⁴⁰С/ ³⁹Определения возраста AR (Fuerteventura, Канарские острова) ». Can. J. Earth Sci . 48 (2): 567–592. DOI : 10.1139/E10-032 .
^ Leuthold J, Blundy JD, Holness MB, Sides R (2014). «Последовательные эпизоды реактивного потока жидкости через многослойное вторжение (блок 9, Восточное многослойное вторжение рома, Шотландия)». Вклад минеральный бензин . 167 (1): 1021. Bibcode : 2014comp..168.1021L . doi : 10.1007/s00410-014-1021-7 . S2CID 129584032 .
^ Emeleus, Ch; Тролль, VR (1 августа 2014 г.). «Ромовый магматический центр, Шотландия» . Минералогический журнал . 78 (4): 805–839. Bibcode : 2014minm ... 78..805e . doi : 10.1180/minmag.2014.078.4.04 . ISSN 0026-461X .
^ Макбирни А.Р. (1996). «Вторжение Скаергара». В Cawthorn Rg (ред.). Многослойные вторжения . События в петрологии. Тол. 15. С. 147–180. ISBN 9780080535401 .
^ Тролль, VR (1 февраля 2002 г.). «Магма -смешивание и рециркуляция коры, зарегистрированные на тройном полевом шпате из композиционно зонированного пералкалинового игловита А», Гран Канария, Канарские острова » . Журнал Петрологии . 43 (2): 243–270. doi : 10.1093/petrology/43.2.243 . ISSN 1460-2415 .
^ Jellinek, A. Mark; ДеПаоло, Дональд Дж. (1 июля 2003 г.). «Модель для происхождения крупных кремнетических магма-камер: предшественники извержений, образующих кальдера». Бюллетень вулканологии . 65 (5): 363–381. Bibcode : 2003bvol ... 65..363j . doi : 10.1007/s00445-003-0277-y . S2CID 44581563 .
^ Cashman, KV; Sparks, RSJ (2013). «Как работают вулканы: 25 -летняя перспектива». Геологическое общество Америки Бюллетень . 125 (5–6): 664. Bibcode : 2013gsab..125..664c . doi : 10.1130/b30720.1 .
^ Тролль, Валентин Р.; Эмелеус, С. Генри; Дональдсон, Колин Х. (1 ноября 2000 г.). «Формирование кальдеры в Центральном магматическом комплексе, Шотландии» . Бюллетень вулканологии . 62 (4): 301–317. Bibcode : 2000bvol ... 62..301t . doi : 10.1007/s004450000099 . ISSN 1432-0819 . S2CID 128985944 .
^ Анита, Исальска (13 марта 2014 г.). «Только в Исландии: спуститься в магма -камеру вулкана - cnn.com» . CNN . Получено 15 июня 2016 года .

[1] Philpotts, Энтони Р.; Ague, Jay J. (2009). Принципы магматической и метаморфической петрологии (2 -е изд.). Кембридж, Великобритания: издательство Кембриджского университета. С. 28–32. ISBN 9780521880060 .

[2] «Судебный зонд великого вулкана Бали» . EOS . 12 февраля 2019 года . Получено 25 ноября 2020 года .

[3] Дарен, Борье; Тролль, Валентин Р.; Andersson, Ulf B.; Чедвик, Джейн П.; Гарднер, Мари Ф.; Jaxybulatov, Kairly; Кулаков, Иван (1 апреля 2012 г.). «Магма -сантехника под вулканом Анак Кракатау, Индонезия: доказательство нескольких областей хранения магмы» . Вклад в минералогию и петрологию . 163 (4): 631–651. Bibcode : 2012comp..163..631d . doi : 10.1007/s00410-011-0690-8 . ISSN 1432-0967 . S2CID 52064179 .

[4] Глазнер, AF; Бартли, JM; Коулман, DS; Грей, W.; Тейлор, З. (2004). «Плутоны собираются за миллионы лет путем объединения из небольших магма -камер?» Полем GSA сегодня . 14 (4/5): 4–11. doi : 10.1130/1052-5173 (2004) 014 <0004: apaomo> 2,0.co; 2 .

[5] Леутольд, Жюльен (2012). «Время разрешило строительство бимодального лакколита (Torres del Paine, Patagonia)». Земля и планетарные научные письма . 325–326: 85–92. BIBCODE : 2012E & PSL.325 ... 85L . doi : 10.1016/j.epsl.2012.01.032 .

[6] Леутольд, Жюльен; Мюнтенер, Отмар; Баумгартнер, Лукас; Путлиц, Бенита (2014). «Петрологические ограничения на утилизацию мафических кристаллических грибов и вторжение плетеных подоконников в мафическом комплексе Torres del Paine (Patagonia)» (PDF) . Журнал Петрологии . 55 (5): 917–949. doi : 10.1093/petrology/egu011 . HDL : 20.500.11850/103136 .

[7] Allibon, J.; Овтчарова, м.; Bussy, F.; Cosca, M.; Schaltegger, U.; Bussien, D.; Lewin, E. (2011). "Срок службы зоны подачи вулкана Океанового острова: ограничения от U -PB на сосуществовании циркона и бадделейта, и и ⁴⁰С/ ³⁹Определения возраста AR (Fuerteventura, Канарские острова) ». Can. J. Earth Sci . 48 (2): 567–592. DOI : 10.1139/E10-032 .

[8] Leuthold J, Blundy JD, Holness MB, Sides R (2014). «Последовательные эпизоды реактивного потока жидкости через многослойное вторжение (блок 9, Восточное многослойное вторжение рома, Шотландия)». Вклад минеральный бензин . 167 (1): 1021. Bibcode : 2014comp..168.1021L . doi : 10.1007/s00410-014-1021-7 . S2CID 129584032 .

[9] Emeleus, Ch; Тролль, VR (1 августа 2014 г.). «Ромовый магматический центр, Шотландия» . Минералогический журнал . 78 (4): 805–839. Bibcode : 2014minm ... 78..805e . doi : 10.1180/minmag.2014.078.4.04 . ISSN 0026-461X .

[10] Макбирни А.Р. (1996). «Вторжение Скаергара». В Cawthorn Rg (ред.). Многослойные вторжения . События в петрологии. Тол. 15. С. 147–180. ISBN 9780080535401 .

[11] Тролль, VR (1 февраля 2002 г.). «Магма -смешивание и рециркуляция коры, зарегистрированные на тройном полевом шпате из композиционно зонированного пералкалинового игловита А», Гран Канария, Канарские острова » . Журнал Петрологии . 43 (2): 243–270. doi : 10.1093/petrology/43.2.243 . ISSN 1460-2415 .

[jellinke-depaolo-2003-12] Jellinek, A. Mark; ДеПаоло, Дональд Дж. (1 июля 2003 г.). «Модель для происхождения крупных кремнетических магма-камер: предшественники извержений, образующих кальдера». Бюллетень вулканологии . 65 (5): 363–381. Bibcode : 2003bvol ... 65..363j . doi : 10.1007/s00445-003-0277-y . S2CID 44581563 .

[13] Cashman, KV; Sparks, RSJ (2013). «Как работают вулканы: 25 -летняя перспектива». Геологическое общество Америки Бюллетень . 125 (5–6): 664. Bibcode : 2013gsab..125..664c . doi : 10.1130/b30720.1 .

[14] Тролль, Валентин Р.; Эмелеус, С. Генри; Дональдсон, Колин Х. (1 ноября 2000 г.). «Формирование кальдеры в Центральном магматическом комплексе, Шотландии» . Бюллетень вулканологии . 62 (4): 301–317. Bibcode : 2000bvol ... 62..301t . doi : 10.1007/s004450000099 . ISSN 1432-0819 . S2CID 128985944 .

[15] Анита, Исальска (13 марта 2014 г.). «Только в Исландии: спуститься в магма -камеру вулкана - cnn.com» . CNN . Получено 15 июня 2016 года .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

[ 13 ]

[ 14 ]

[ 15 ]