Эффузивное извержение
Эффузивное извержение — это тип извержения вулкана , при котором лава постепенно вытекает из вулкана на землю.
Обзор
[ редактировать ]
Есть две основные группы извержений: эффузивные и эксплозивные. [1] Эффузивное извержение отличается от взрывного извержения , при котором магма сильно фрагментируется и быстро выбрасывается из вулкана. Эффузивные извержения наиболее распространены в базальтовых магмах, но они также встречаются в среднего и кислого состава магмах . Эти извержения образуют лавовые потоки и лавовые купола , каждый из которых различается по форме, длине и ширине. [2] Глубоко в земной коре газы растворяются в магме из-за высокого давления, но при подъеме и извержении давление быстро падает, и эти газы начинают выделяться из расплава. Извержение вулкана является эффузивным, когда извергающаяся магма бедна летучими веществами (вода, диоксид углерода, диоксид серы, хлористый водород и фтористый водород), что подавляет фрагментацию, создавая сочащуюся магму, которая выливается из жерла вулкана в окружающую среду. . [1] Форма излияний лавовых потоков определяется типом лавы (т.е. составом ), скоростью и продолжительностью извержения, а также топографией окружающего ландшафта. [3]
Чтобы произошло эффузивное извержение, магма должна быть достаточно проницаемой, чтобы позволить выбрасывать содержащиеся в ней газовые пузырьки. Если магма не превышает определенного порога проницаемости, она не может дегазироваться и произойдет взрывное извержение. Кроме того, при определенном пороге фрагментация магмы может вызвать взрывное извержение. Этот порог определяется числом Рейнольдса , безразмерным числом в гидродинамике , которое прямо пропорционально скорости жидкости . Извержения будут эффузивными, если магма имеет низкую скорость подъема. При более высоких скоростях подъема магмы фрагментация магмы превышает порог и приводит к взрывным извержениям. [4] Кремнистая магма также демонстрирует этот переход между эффузивными и эксплозивными извержениями. [5] но механизм фрагментации отличается. [4] в 1912 году Извержение Новарупты и извержение Стромболи в 2003 году продемонстрировали переход от эксплозивного к эффузивному характеру извержения. [5] [6]
Базальтовые извержения
[ редактировать ]Магмы базальтового состава являются наиболее распространенными эффузивными извержениями, поскольку они не насыщены водой и имеют низкую вязкость. Большинство людей знают их по классическим изображениям рек лавы на Гавайях. [ нужна ссылка ] Извержения базальтовой магмы часто переходят от эффузивного к эксплозивному типу извержений. Поведение этих извержений во многом зависит от проницаемости магмы и скорости подъема магмы. Во время извержения растворенные газы выделяются и начинают подниматься из магмы в виде газовых пузырьков. [7] Если магма поднимается достаточно медленно, эти пузырьки успеют подняться и уйти, оставляя после себя менее плавучую магму, которая плавно вытекает. Излияния базальтовой лавы охлаждаются и принимают одну из двух форм: аа или пахоэхо . [8] Этот тип потока лавы образует щитовые вулканы , которых, например, много на Гавайях . [9] и так остров формировался и формируется в настоящее время.
Кремнистые извержения
[ редактировать ]
Кремнистые магмы чаще всего извергаются эксплозивно, но могут извергаться и эффузивно. [10] Эти магмы насыщены водой. [11] и на много порядков более вязкий, чем базальтовая магма, что усложняет дегазацию и излияние. Дегазация перед извержением через трещины вмещающей породы, окружающей магматическую камеру, [12] играет важную роль. Пузырьки газа могут начать выходить через крошечные пространства и сбрасывать давление, что видно на поверхности как отверстия плотного газа. [13] Скорость подъема магмы является наиболее важным фактором, определяющим тип извержения. Чтобы кислая магма извергалась эффузивно, скорость всплытия должна составлять 10 −5 до 10 −2 м/с, с проницаемыми стенками кабелепровода , [4] так что газ успевает раствориться и рассеяться в окружающей породе. Если скорость потока слишком велика, даже если трубопровод проницаем, он будет действовать так, как будто он непроницаем. [4] и приведет к взрывному извержению. Кремнистая магма обычно образует глыбовые потоки лавы. [14] или насыпи с крутыми склонами, называемые лавовыми куполами , из-за их высокой вязкости. [15] не позволяет ей течь подобно базальтовым магмам. Когда образуются кислые купола, они располагаются внутри и наверху канала. [16] Если купол формируется и кристаллизуется достаточно рано во время извержения, он действует как пробка в системе. [16] отрицание основного механизма дегазации. Если это произойдет, извержение обычно изменится с эффузивного на взрывное из-за повышения давления под куполом лавы. [10]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Стили извержения» . вулкан.oregonstate.edu . Проверено 25 апреля 2018 г.
- ^ Программа «Опасности вулканов». «Геологическая служба США: Глоссарий программы по опасностям вулканов - эффузивное извержение» . Volcanes.usgs.gov . Проверено 25 апреля 2018 г.
- ^ Маршак, Стивен. Основы геологии . Нью-Йорк: WW Нортон, 2013.
- ^ Перейти обратно: а б с д Намики, Ацуко; Манга, Майкл (1 января 2008 г.). «Переход между фрагментацией и проницаемой дегазацией магм низкой вязкости». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 169 (1–2): 48–60. Бибкод : 2008JVGR..169...48N . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2007.07.020 .
- ^ Перейти обратно: а б Нгуен, Коннектикут; Гоннерманн, HM; Хоутон, БФ (2014). «Переход от взрывного к эффузивному во время крупнейшего извержения вулкана 20-го века (Новарупта, 1912 г., Аляска)». Геология . 42 (8): 703–706. Бибкод : 2014Geo....42..703N . дои : 10.1130/g35593.1 .
- ^ Рипепе, Маурицио; Маркетти, Эмануэле; Уливьери, Джакомо; Харрис, Эндрю; Ден, Джонатан; Бертон, Майк; Кальтабьяно, Томмазо; Салерно, Джузеппе (2005). «Переход от эффузивного к взрывному во время извержения вулкана Стромболи в 2003 году». Геология . 33 (5): 341. Бибкод : 2005Гео....33..341Р . дои : 10.1130/g21173.1 .
- ^ «Эффузивные вулканы» . gwentprepared.org.uk . Архивировано из оригинала 18 августа 2016 г. Проверено 25 апреля 2018 г.
- ^ Кэмп, Вик. «Как работают вулканы — базальтовая лава» . Департамент геологических наук Государственного университета Сан-Диего . Проверено 28 октября 2014 г.
- ^ «Эффузивные и взрывные извержения» . Геологическое общество.
- ^ Перейти обратно: а б Платц, Томас; Кронин, Шейн Дж.; Кэшман, Кэтрин В.; Стюарт, Роберт Б.; Смит, Ян Э.М. (март 2007 г.). «Переход от эффузивной фазы к эксплозивной фазе при извержениях андезитов - тематическое исследование извержения горы Таранаки, Новая Зеландия, 1655 год нашей эры». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 161 (1–2): 15–34. Бибкод : 2007JVGR..161...15P . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2006.11.005 . ISSN 0377-0273 .
- ^ Вудс, Эндрю В.; Коягучи, Такехиро (август 1994 г.). «Переходы между эксплозивными и эффузивными извержениями кислых магм». Природа . 370 (6491): 641–644. Бибкод : 1994Natur.370..641W . дои : 10.1038/370641a0 . ISSN 0028-0836 . S2CID 4243534 .
- ^ Оуэн, Жаклин; Таффен, Хью; МакГарви, Дэвид В. (май 2013 г.). «Летучие вещества перед извержением, пути дегазации и разгерметизация, объясняющие переход стиля при подледниковом риолитовом извержении Далаквисла, Южная Исландия». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 258 : 143–162. Бибкод : 2013JVGR..258..143O . doi : 10.1016/j.jvolgeores.2013.03.021 . ISSN 0377-0273 .
- ^ Бертон, Майкл Р. (2005). «Этна 2004–2005: архетип геодинамически контролируемых эффузивных извержений». Письма о геофизических исследованиях . 32 (9). Бибкод : 2005GeoRL..32.9303B . дои : 10.1029/2005gl022527 . ISSN 0094-8276 . S2CID 130560874 .
- ^ «Как работают вулканы: от андезитовой до риолитовой лавы» .
- ^ «Геологическая служба США: Глоссарий программы по опасностям вулканов» .
- ^ Перейти обратно: а б Нельсон, Стивен (26 августа 2017 г.). «Вулканы и извержения вулканов» . www.Tulane.edu . Проверено 25 апреля 2018 г.