Vulkani: karakteristike i vrste. Magmatizam

T.I.FROLOV
Vulkanske stijene su produkti dubokog procesa - vulkanizma. Prema definiciji poznatog vulkanologa A. Jaggara, vulkanizam je skup pojava koje se javljaju u zemljinoj kori i ispod nje, a dovode do probijanja rastopljenih masa kroz čvrstu koru. Vulkanizam je povezan sa strujanjem vrućih dubokih gasova - fluida iz utrobe Zemlje. Fluidi doprinose dekompaktaciji i lokalnom podizanju duboke materije, koja se, kao rezultat smanjenja tlaka (dekompresije), počinje djelomično topiti, formirajući duboke dijapire - izvore magmatskih talina. U zavisnosti od intenziteta zagrevanja, formiranje taline se dešava na različitim nivoima plašta i zemljine kore, počevši od dubine od 300 - 400 km.

Vulkanologija je nauka o vulkanima i njihovim proizvodima (vulkanskim stijenama), uzrocima vulkanizma zbog geodinamičkih, tektonskih i fizičko-hemijskih procesa koji se odvijaju u utrobi Zemlje. Osim stvarnih geoloških nauka: istorijske geologije, geotektonike, petrografije, mineralogije, litologije, geohemije i geofizike, vulkanologija koristi podatke iz geografije, geomorfologije, fizičke hemije, a dijelom i iz astronomije, budući da je vulkanizam planetarni fenomen. Kao produkt dubinskih (endogenih) procesa, vulkani koji nastaju na površini Zemlje utiču na životnu sredinu, atmosferu i hidrosferu, te na stvaranje padavina. Vulkanologija, takoreći, fokusira probleme koji povezuju procese unutrašnje i vanjske energije Zemlje.

Opšta klasifikacija svih magmatskih stijena, uključujući i vulkanske, zasniva se na njihovom hemijskom sastavu i prije svega na sadržaju i odnosu silicijum dioksida i alkalija u stijenama (Sl. 1). Prema sadržaju silicijum dioksida, najčešćeg oksida u magmatskim stenama, ove poslednje se dele u četiri grupe: ultrabazične (30 - 44% SiO2), bazične (44 - 53%), srednje (53 - 64%), kisele ( 64 - 78%). Druga važna karakteristika klasifikacije je alkalnost stijena, koja se procjenjuje zbirom sadržaja Na2O + K2O. Na osnovu toga razlikuju se stijene normalne alkalnosti i alkalne.

Najrasprostranjenije među vulkanskim stijenama Zemlje su glavne stijene - bazalti, koji su derivati ​​tvari plašta i nalaze se i u oceanima i na kontinentima. Mogu se uporediti sa "krvlju" naše planete, koja se pojavljuje u bilo kakvom kršenju zemljine kore. Ovisno o geološkom položaju bazalti se razlikuju po sastavu. Većina njih pripada stijenama normalnog alkaliteta. To su niskoalkalni (toleitski) i kalc-alkalni bazalti bogati vapnom. Manje uobičajeni su alkalni bazalti nedovoljno zasićeni silicijum dioksidom. Prilikom diferencijacije bazaltne magme stvaraju niz stijena (toleitnih, kalkalno-alkalnih i alkalnih), ujedinjenih porijeklom iz jedne magme, zadržavajući zajedničke karakteristike s matičnim bazaltnim magmama, do ekstremno kiselih. Među intruzivnim stijenama najzastupljeniji su graniti. Spadaju u grupu silicijumskih stijena, u čijem formiranju tvar zemljine kore igra značajnu ulogu. Stijene prosječnog sastava, koje su uglavnom zastupljene vulkanskim andezitima, manje su zastupljene i to samo u pokretnim pojasevima Zemlje. Istovremeno, prosječni sastav zemljine kore odgovara andezitima, a ne bazaltima ili granitima, što odgovara mješavini ovih potonjih u omjeru 2:1.

KAKO SE VOLKANIZAM RAZVIO U ISTORIJI ZEMLJE

Najraniji procesi vulkanizma su sinhroni sa formiranjem Zemlje kao planete. Po svoj prilici, već u fazi akrecije (koncentracija planetarne materije zbog maglina gas-prašina i sudara čvrstih kosmičkih krhotina - planetosimala) došlo je do njenog zagrijavanja. Oslobađanje energije uslijed akrecije i gravitacijske kontrakcije pokazalo se dovoljnim za njeno početno, djelomično ili potpuno topljenje, uz naknadnu diferencijaciju Zemlje u školjke. Nešto kasnije, ovim izvorima grijanja pridružilo se i oslobađanje topline od strane radioaktivnih elemenata. Koncentraciju gvozdeno-kamene mase Zemlje, kao i na drugim planetama Sunčevog sistema, pratilo je odvajanje gasovite, pretežno vodikove ljuske, koju je kasnije izgubila u periodu maksimalne Sunčeve aktivnosti, u u suprotnosti sa velikim, udaljenim planetama grupe Jupiter. O tome svjedoči iscrpljenost atmosfere savremene Zemlje rijetkim inertnim plinovima - neonom i ksenonom u poređenju sa kosmičkom materijom.

Prema A.A. Marakushev, diferencijacija gvozdeno-kamene mase Zemlje, po sastavu slična meteoritima - hondritima i potpuno otopljena pod visokim pritiskom vodonične ljuske, dovela je do visoke koncentracije u suštini vodikovih fluida (isparljivih komponenti u superkritičnom stanju) u metalnom (gvozdeno-nikl) jezgru koje se počelo odvajati. Tako je Zemlja stekla veliku rezervu tečnosti u svojim utrobama, što je odredilo njenu naknadnu, jedinstvenu po svom trajanju, u poređenju s drugim planetama, endogenu aktivnost. Kako se Zemlja konsolidovala u pravcu od njenih spoljašnjih omotača ka centru, unutrašnji pritisak fluida se povećavao i dolazilo je do periodičnog otplinjavanja, praćenog formiranjem magmatskih talina koje su izašle na površinu kada je smrznuta kora pukla. Dakle, najraniji vulkanizam, koji je karakterizirala eksplozivna, visoko eksplozivna priroda, bio je povezan s početkom hlađenja Zemlje i bio je praćen formiranjem atmosfere. Prema drugim idejama, primarna atmosfera, nastala u fazi akrecije, naknadno je sačuvana, postepeno se razvijajući u svom sastavu. Na ovaj ili onaj način, prije otprilike 3,8 - 3,9 milijardi godina, kada je temperatura na površini Zemlje i u susjednim dijelovima atmosfere pala ispod tačke ključanja vode, nastala je hidrosfera. Prisustvo atmosfere i hidrosfere omogućilo je dalji razvoj života na Zemlji. Atmosfera je isprva bila siromašna kiseonikom sve dok se nisu pojavili najjednostavniji oblici života koji su je stvarali, što se dogodilo pre oko 3 milijarde godina (Sl. 2).

Sastav najranijih vulkanskih stijena Zemlje, sada potpuno prerađen naknadnim procesima, može se ocijeniti upoređujući ga s drugim zemaljskim planetama, posebno s našim relativno dobro proučavanim satelitom, Mjesecom. Mjesec je planeta primitivnijeg razvoja, koja je rano potrošila svoje zalihe tečnosti i kao rezultat toga izgubila svoju endogenu aktivnost. Trenutno je "mrtva" planeta. Odsustvo metalnog jezgra u njemu ukazuje da su procesi njegove diferencijacije u školjke rano stali, a zanemarljivo slabo magnetsko polje ukazuje na potpuno skrućivanje njegove unutrašnjosti. Istovremeno, o prisutnosti fluida u ranim fazama razvoja Mjeseca svjedoče mjehurići plina u lunarnim vulkanskim stijenama, koji se uglavnom sastoje od vodonika, što ukazuje na njihovu veliku redukciju.

Najdrevnije, trenutno poznate stijene Mjeseca, razvijene na površini mjesečeve kore na takozvanim lunarnim kontinentima, imaju starost od 4,4 - 4,6 milijardi godina, što je blizu procijenjenoj starosti nastanka Zemlje. . Kristaliziraju se na malim dubinama ili na površini, bogate feldspatom s visokim sadržajem kalcijuma - anortitom - svijetlim osnovnim stijenama, koje se obično nazivaju anortoziti. Stene lunarnih kontinenata bile su podvrgnute intenzivnom meteoritskom bombardovanju sa formiranjem fragmenata, delimično otopljenih i pomešanih sa meteoritnom materijom. Kao rezultat toga, formirani su brojni udarni krateri koji koegzistiraju s kraterima vulkanskog porijekla. Pretpostavlja se da su donji dijelovi lunarne kore sastavljeni od stijena bazičnijeg, niskosilicijumskog sastava, bliskih kamenim meteoritima, a anortoziti su direktno podvučeni anortitnim gabrom (eukriti). Na Zemlji je poznata povezanost anortozita i eukrita u takozvanim slojevitim mafičnim intruzijama i rezultat je diferencijacije bazaltne magme. Budući da su fizički i hemijski zakoni koji određuju diferencijaciju isti u cijelom Univerzumu, logično je pretpostaviti da je na Mjesecu nastala najstarija kora lunarnih meteorita kao rezultat ranog topljenja i naknadne diferencijacije magmatske taline koja je formirala gornja ljuska Mjeseca u obliku takozvanog "lunarnog okeana magme". Razlike u procesima diferencijacije lunarne magme od zemaljskih leže u tome što na Mjesecu izuzetno rijetko dolazi do formiranja visoko-silicijumskih felzitnih stijena.

Kasnije su se na Mjesecu formirale velike depresije, nazvane lunarna mora, ispunjena mlađim (3,2 - 4 milijarde godina) bazaltima. U cjelini, ovi bazalti su po sastavu bliski bazaltima Zemlje. Odlikuje ih nizak sadržaj alkalija, posebno natrijuma, te odsustvo željeznih oksida i minerala koji sadrže OH hidroksilnu grupu, što potvrđuje gubitak hlapljivih komponenti topljenjem i redukcijske sredine vulkanizma. Stene bez feldspata poznate na Mesecu - pirokseniti i duniti, verovatno sačinjavaju lunarni omotač, jer su ili ostatak od topljenja bazaltnih stena (tzv. restit), ili njihov teški diferencijat (kumulat). Rana kora Marsa i Merkura slična je kraterskoj kori lunarnih kontinenata. Štaviše, na Marsu je kasniji bazaltni vulkanizam široko razvijen. Na Veneri postoji i bazaltna kora, ali podaci o ovoj planeti su i dalje veoma ograničeni.

Korištenje podataka iz komparativne planetologije omogućava nam da konstatujemo da je do formiranja rane kore zemaljskih planeta došlo kao rezultat kristalizacije magmatskih talina koje su podvrgnute većoj ili manjoj diferencijaciji. Pucanje ove smrznute protokore sa formiranjem udubljenja kasnije je praćeno bazaltnim vulkanizmom.

Za razliku od drugih planeta, Zemlja nije imala najraniju koru. Više ili manje pouzdano, istorija Zemljinog vulkanizma može se pratiti samo od ranog arheja. Najstariji poznati datumi starosti pripadaju arhejskim gnajsovima (3,8 - 4 milijarde godina) i zrnima minerala cirkona (4,2 - 4,3 milijarde godina) u metamorfoziranim kvarcitima. Ovi datumi su 0,5 milijardi godina mlađi od nastanka Zemlje. Može se pretpostaviti da se sve to vrijeme Zemlja razvijala slično kao i druge planete zemaljske grupe. Od prije otprilike 4 milijarde godina, na Zemlji se formirala kontinentalna proto-kora, koja se sastoji od gnajsa, pretežno magmatskog porijekla, koji se od granita razlikuju po nižim sadržajima silicijum dioksida i kalija i koji se po imenu nazivaju "sivi gnajsovi" ili TTG asocijacija od tri glavne magmatske stijene koje odgovaraju sastavu ovih gnajsa: tonaliti, trondhjemiti i granodioriti, koji su kasnije podvrgnuti intenzivnom metamorfizmu. Međutim, "sivi gnajsovi" teško da su predstavljali primarnu koru Zemlje. Takođe je nepoznato koliko su bile rasprostranjene. Za razliku od mnogo manje silikatnih stijena mjesečevih kontinenata (anortozita), tako velike količine felzitnih stijena ne mogu se dobiti diferencijacijom bazalta. Formiranje "sivih gnajsa" magmatskog porijekla teoretski je moguće samo pri pretapanju stijena bazaltnog ili komatit-bazaltnog sastava, koje su zbog svoje gravitacije potonule u duboke nivoe planete. Tako dolazimo do zaključka o bazaltnom sastavu kore, koji je raniji od nama poznatog "sivo-gnajsa". Prisustvo rane bazaltne kore potvrđuju nalazi u arhejskim "sivim" gnajsovima starijih metamorfoziranih mafičkih blokova. Nije poznato da li je matična magma bazalta koji su formirali ranu Zemljinu koru podvrgnuta diferencijaciji kako bi se formirale lunarne anortozite, iako je to teoretski sasvim moguće. Intenzivna višestepena diferencijacija planetarne materije, koja je dovela do formiranja kiselih granitoidnih stijena, postala je moguća zbog vodnog režima koji je uspostavljen na Zemlji zbog velike rezerve tekućine u njenoj unutrašnjosti. Voda potiče diferencijaciju i vrlo je važna za formiranje kiselih stijena.

Tako je tokom najranijeg (katarcijskog) i arhejskog vremena, uglavnom kao rezultat procesa magmatizma, kojima se pridružila sedimentacija nakon formiranja hidrosfere, formirana zemljina kora. Počeo se intenzivno prerađivati ​​proizvodima aktivnog otplinjavanja rane Zemlje uz dodatak silicijum dioksida i alkalija. Otplinjavanje je bilo zbog formiranja čvrstog unutrašnjeg jezgra Zemlje. To je izazvalo procese metamorfizma sve do topljenja sa općim zakiseljavanjem sastava kore. Dakle, već u Arheju, Zemlja je imala sve tvrde ljuske koje su joj bile inherentne - koru, omotač i jezgro.

Sve veće razlike u stepenu propusnosti kore i gornjeg omotača, koje su nastale zbog razlika u njihovim termičkim i geodinamičkim režimima, dovele su do heterogenosti sastava kore i formiranja njenih različitih tipova. U područjima kompresije, gdje je otplinjavanje i izlazak na površinu nastalih talina bilo otežano, potonje je doživjelo intenzivnu diferencijaciju, a prethodno formirane bazične vulkanske stijene, sabijajući se, potonule su u dubinu i ponovo otopljene. Formirana je protokontinentalna dvoslojna kora, koja je imala kontrastni sastav: njen gornji dio sastavljen je uglavnom od kiselih vulkanskih i intruzivnih stijena, prerađenih metamorfnim procesima u gnajsove i granulite, donji dio je sastavljen od bazičnih stijena, bazalta, komatita i gabroidi. Takva kora bila je karakteristična za protokontinente. Protookeanska kora, koja je imala pretežno bazaltni sastav, formirala se u područjima proširenja. Duž preloma protokontinentalne kore i u zonama njenog spajanja s protookeanom formirani su prvi pokretni pojasevi Zemlje (protogeosinklinale) koje karakterizira povećana endogena aktivnost. Već tada su imale složenu strukturu i sastojale su se od manje pokretnih uzdignutih zona koje su pretrpjele intenzivan visokotemperaturni metamorfizam, te zona intenzivnog širenja i slijeganja. Potonji su nazvani zelenkameni pojasevi, jer su stijene koje ih sačinjavaju dobile zelenu boju kao rezultat procesa metamorfizma na niskim temperaturama. Ekstenzivna postavka ranih faza formiranja pokretnih pojaseva zamijenjena je preovlađujućom kompresijskom postavkom u toku evolucije, što je dovelo do pojave felzitnih stijena i prvih stijena kalcno-alkalne serije s andezitima (vidi Sl. 1). Pokretni pojasevi, koji su završili svoj razvoj, vezali su se za područja razvoja kontinentalne kore i povećali njenu površinu. Prema modernim konceptima, od 60 do 85% moderne kontinentalne kore formirano je u Arheju, a njena debljina je bila približna modernoj, odnosno iznosila je oko 35 - 40 km.

Na prijelazu arheja i proterozoika (2700 - 2500 miliona godina) započela je nova faza u razvoju vulkanizma na Zemlji. Procesi topljenja postali su mogući u debeloj kori koja je do tada nastala, a pojavile su se i kiselije stijene. Njihov sastav se značajno promijenio, prvenstveno zbog povećanja sadržaja silicijum dioksida i kalijuma. Pravi kalijum graniti, koji su topljeni iz kore, bili su u širokoj upotrebi. Intenzivna diferencijacija bazaltnih talina plašta pod dejstvom fluida u pokretnim pojasevima, praćena interakcijom sa materijalom kore, dovela je do povećanja zapremine andezita (vidi sliku 1). Tako su, pored vulkanizma plašta, sve važniji postali koralni i mješoviti vulkanizam plašta i kore. Istovremeno, zbog slabljenja procesa otplinjavanja Zemlje i toplotnog toka povezanog s njima, dolazi do tako visokog stepena topljenja u plaštu, koji bi mogao dovesti do stvaranja ultrabazičnih komatitnih talina (vidi sliku 1) , ispostavilo se nemogućim, a ako su se i dogodile, onda su rijetko izlazile na površinu zbog svoje velike gustine u odnosu na zemljinu koru. Oni su podvrgnuti diferencijaciji u srednjim komorama i njihovi derivati, manje gusti bazalti, ispali su na površinu. Procesi visokotemperaturnog metamorfizma i granitizacije također su postali manje intenzivni, koji su dobili ne arealni, već lokalni karakter. Po svoj prilici, tada su konačno nastala dva tipa zemljine kore (sl. 3), koja odgovaraju kontinentima i okeanima. Međutim, vrijeme nastanka okeana još uvijek nije konačno određeno.

U kasnijoj fazi razvoja Zemlje, koja je započela prije 570 miliona godina i koja se naziva fanerozoik, oni trendovi koji su se pojavili u proterozoju dalje su se razvijali. Vulkanizam postaje sve raznovrsniji, dobijajući jasne razlike u okeanskim i kontinentalnim segmentima. U zonama proširenja u okeanima (srednjookeanski riftovi grebeni), toleitski bazalti eruptiraju, au sličnim zonama proširenja na kontinentima (kontinentalni rifti) pridružuju im se i često dominiraju alkalne vulkanske stijene. Pokretni pojasevi Zemlje, nazvani geosinklinali, magmatski su aktivni desetinama i stotinama miliona godina, počevši od ranog toleit-bazaltnog vulkanizma, koji zajedno sa ultrabazičnim intruzivnim stijenama formiraju ofiolitne asocijacije u ekstenzijskim uvjetima. Kasnije, kako se ekstenzija mijenja u kompresiju, oni ustupaju mjesto kontrastnom bazalt-riolitskom i kalkalno-alkalnom andezitskom vulkanizmu, koji je procvjetao u fanerozoiku. Nakon nabora, formiranja granita i orogeneze (rast planina), vulkanizam u pokretnim pojasevima postaje alkalni. Takav vulkanizam obično završava njihovu endogenu aktivnost.

Evolucija vulkanizma u fanerozojskim pokretnim pojasevima ponavlja to u razvoju Zemlje: od homogenih bazaltnih i kontrastnih bazalt-riolitnih asocijacija koje su prevladavale u Arheju, do kontinuirane silicijumske kiselosti sa velikim količinama andezita i, konačno, do alkalnih asocijacija. , kojih u Arheju praktično nema. Ova evolucija, kako u pojedinim pojasevima tako i na Zemlji u cjelini, odražava generalno smanjenje permeabilnosti i povećanje krutosti zemljine kore, što određuje viši stepen diferencijacije plaštnih magmatskih talina i njihovu interakciju sa materijalom zemljine kore, produbljivanje nivoa formiranja magme i smanjenje stepena topljenja. Navedeno je povezano s promjenom unutrašnjih parametara planete, posebno s općim smanjenjem globalnog toplotnog toka iz njene unutrašnjosti, za koji se procjenjuje da je 3-4 puta manji nego u ranim fazama razvoja Zemlje. Shodno tome, lokalni uzlazni tokovi fluida koji su rezultat periodičnog otplinjavanja podzemlja također se smanjuju. Upravo oni uzrokuju zagrijavanje pojedinih područja (pokretni pojasevi, pukotine, itd.) i njihovu magmatsku aktivnost. Ovi tokovi nastaju u vezi sa akumulacijom lakih komponenti na frontu kristalizacije spoljašnjeg tečnog jezgra u odvojenim izbočinama-zamkama koje plutaju, formirajući konvektivne mlazove.

Endogena aktivnost je periodična. To je uzrokovalo prisustvo velikih pulsacija Zemlje sa naizmjeničnom dominacijom bazičnog i ultrabazičnog magmatizma, fiksirajuće ekstenzije i kalkalno-alkalnog vulkanizma, formiranja granita i metamorfizma, fiksirajući prevlast kompresije. Ova periodičnost određuje prisustvo magmatskih i tektonskih ciklusa, koji se, takoreći, nadograđuju na nepovratni razvoj Zemlje.

GDJE SE DOGAĐAJI NA VULKANU U CENOZIOKU?

Geološke strukture u kojima se formiraju vulkanske stijene u najmlađoj, kenozoičkoj, fazi razvoja Zemlje, koja je započela prije 67 miliona godina, nalaze se i unutar okeanskog i kontinentalnog segmenta Zemlje. Prvi uključuju srednjeokeanske grebene i brojne vulkane na dnu okeana, od kojih najveći čine okeanska ostrva (Island, Havaji, itd.). Sve njih karakteriše okruženje visoke propusnosti zemljine kore (slika 4). Na kontinentima, u sličnom okruženju, eruptiraju vulkani, povezani s velikim proširenim zonama - kontinentalnim rascjepima (Istočnoafrički, Bajkalski, itd.). U uslovima preovlađujuće kompresije, vulkanizam se javlja u planinskim strukturama, koje su trenutno aktivni intrakontinentalni pokretni pojasevi (Kavkaz, Karpati, itd.). Pokretni pojasevi na rubovima kontinenata (tzv. aktivne margine) su osebujni. Razvijeni su uglavnom duž periferije Tihog okeana, a na njegovom zapadnom rubu, kao iu drevnim pokretnim pojasevima, kombinuju zone preovlađujuće kompresije - otočne lukove (Kurilo-Kamčatka, Tonga, Aleutsku, itd.) i zone intenzivnog proširenje - stražnja rubna mora (japansko, filipinsko, koraljno, itd.). U pokretnim pojasevima istočne ivice Tihog okeana proširenje je manje značajno. Na rubu američkog kontinenta nalaze se planinski lanci (Andi, Kordiljeri), koji su analozi otočnih lukova, u čijem stražnjem dijelu se nalaze kontinentalne depresije - analozi rubnih mora, gdje prevladava situacija rastezanja. U uslovima visoke permeabilnosti, kao i uvek u istoriji Zemlje, taline plašta izbijaju, a u okeanskim strukturama imaju pretežno normalnu alkalnost, dok su u kontinentalnim strukturama povećane i visoke. U uslovima preovlađujuće kompresije na kontinentalnoj kori, pored stena plašta, rasprostranjene su i stene mešovitog mantil-kora (andeziti) i kore (neki felzitni vulkani i graniti) porekla (Sl. 5).

Ako uzmemo u obzir karakteristike savremene faze razvoja Zemlje, koje uključuju visok intenzitet procesa formiranja okeana i raširen razvoj zona rascjepa na kontinentima, postaje jasno da u kenozojskoj fazi razvoja prevladava proširenje. i kao rezultat toga, povezani plašt, uglavnom bazaltni vulkanizam, je široko rasprostranjen, posebno intenzivan u okeanima.

KAKO VULKANIZAM TRANSFORMACIJU ZEMLJINU KORU

Još početkom prošlog stoljeća uočeno je da stijene formiraju asocijacije koje se redovno ponavljaju, nazvane geološke formacije, koje su bliže geološkim strukturama nego pojedinačne stijene. Redovi formacija koji se međusobno zamjenjuju u vremenu nazivaju se privremeni, a oni koji se međusobno zamjenjuju u prostoru nazivaju se bočnim formacijskim redovima. Zajedno, oni omogućavaju dešifriranje glavnih faza u razvoju geoloških struktura i važni su pokazatelji u obnovi geoloških postavki prošlosti. Vulkanske formacije, uključujući vulkanske stijene, produkte njihovog ispiranja i ponovnog taloženja, a često i sedimentne stijene, pogodnije su za korištenje u ove svrhe od intruzivnih, jer su članovi slojevitih sekcija, što omogućava precizno određivanje vremena njihovog nastanka. formiranje.

Postoje dvije vrste niza vulkanogenih formacija. Prva, nazvana homodromna, počinje s osnovnim stijenama - bazaltima, ustupajući mjesto formacijama s postupnim povećanjem volumena srednjih i kiselih stijena. Druga serija je antidromna, počinje sa formacijama pretežno felzičnog sastava sa povećanjem uloge osnovnog vulkanizma prema kraju serije. Prvi je, dakle, povezan s vulkanizmom plašta i visokom propusnošću kore, a tek kako se propusnost smanjuje i kora zagrijava dubokom toplinom, potonja počinje sudjelovati u formiranju magme. Antidromski niz karakterističan je za geološke strukture sa debelom, slabo propusnom kontinentalnom korom, kada je otežano direktno prodiranje taline plašta na površinu. Oni stupaju u interakciju sa materijalom zemljine kore što je intenzivnije, što se više zagreva. Bazaltne formacije se pojavljuju tek kasnije, kada kora pukne pod pritiskom magme plašta.

Homodromne serije vulkanskih formacija karakteristične su za okeane i geosinklinalne pokretne pojaseve i odražavaju, respektivno, formiranje oceanske i kontinentalne kore. Antidromne serije su karakteristične za strukture koje su položene na kontinentalnu koru zagrijanu nakon prethodnog ciklusa magmatizma. Tipični primjeri su rubna mora i kontinentalni rascjepi koji se pojavljuju neposredno nakon orogeneze (epiorogeni rascjepi). Od početka magmatskih ciklusa u njima se pojavljuju plaštno-koraste i koraste stijene srednjeg i kiselog sastava, koje ustupaju mjesto osnovnim kako je kontinentalna kora uništena (destrukcija). Ako ovaj proces ide dovoljno daleko, kao, na primjer, u rubnim morima, tada se kontinentalna kora zamjenjuje okeanskom kao rezultat složenog skupa procesa, uključujući proširenje.

Procesi transformacije kore u dugotrajno razvijajućim pokretnim pojasevima geosinklinalnog tipa, koji su po svojoj strukturi vrlo heterogeni, najraznovrsniji su i višesmjerni. Sadrže strukture sa režimom ekstenzije i režimom kompresije, a vrsta transformacije kore zavisi od dominacije određenih procesa. Međutim, u pravilu dominiraju procesi formiranja nove kontinentalne kore, koja se vezuje za prethodno formiranu, povećavajući svoju površinu. Ali to se ne događa uvijek, budući da je, unatoč ogromnim površinama koje zauzimaju pokretni pojasevi različite starosti, velika većina kontinentalne kore arhejske starosti. Posljedično, uništavanje već formirane kontinentalne kore se odvija i unutar pokretnih pojaseva. O tome svjedoči i presijecanje struktura rubova kontinenata okeanskom korom.

Vulkanizam odražava evoluciju Zemlje tokom njene geološke istorije. Nepovratnost razvoja Zemlje izražava se u nestanku ili oštrom smanjenju volumena nekih vrsta stijena (na primjer, komatita) zajedno s pojavom ili povećanjem volumena drugih (na primjer, alkalne stijene). Opšti trend evolucije ukazuje na postepeno slabljenje duboke (endogene) aktivnosti Zemlje i povećanje procesa obrade kontinentalne kore tokom formiranja magme.

Vulkanizam je pokazatelj geodinamičkih uslova širenja i preovlađujuće kompresije koji postoje na Zemlji. Tipomorfno za prve je vulkanizam plašta, za druge, plašt-kora i kora.

Vulkanizam odražava prisustvo cikličnosti na pozadini općeg nepovratnog razvoja Zemlje. Cikličnost određuje ponovljivost formacijskih serija u jednoj odvojeno uzetoj iu različitom vremenu, ali iste vrste geoloških struktura.

Evolucija vulkanizma u geostrukturama Zemlje pokazatelj je formiranja zemljine kore i njenog uništenja (destrukcije). Ova dva procesa kontinuirano transformiraju zemljinu koru, vršeći razmjenu materije između čvrstih ljuski Zemlje - kore i plašta.

* * *
Tatjana Ivanovna Frolova - profesor katedre za petrologiju Geološkog fakulteta Moskovskog državnog univerziteta Lomonosov M.V. Lomonosov, počasni profesor Moskovskog državnog univerziteta, redovni član Akademije prirodnih nauka (RANS) i Međunarodne akademije nauka visokog obrazovanja; specijalista u oblasti vulkanizma pokretnih pojaseva Zemlje - drevnih (Ural) i modernih (aktivna margina zapadnog Pacifika); autor monografija: "Geosinklinalni vulkanizam" (1977), "Postanak vulkanskih nizova otočnih lukova" (1987), "Magmatizam i transformacija zemljine kore aktivnih rubova" (1989) itd.

VULKANIZAM, skup endogenih procesa povezanih sa formiranjem i kretanjem magme u utrobi Zemlje i njenom erupcijom na kopno, dno mora i okeana. Sastavni je dio magmatizma. U procesu vulkanizma u dubinama zemlje nastaju magmatske komore, oko kojih se stijene mogu mijenjati pod utjecajem visoke temperature i kemijskog djelovanja magme. Kada magmatska talina dostigne površinu Zemlje, uočava se najspektakularnija manifestacija vulkanizma - vulkanska erupcija, koja se sastoji u izlivanju ili šikljanju tečne lave (efuzija), istiskivanju viskozne lave (ekstruziji), uništavanju vulkanske strukture od strane eksplozija i izbacivanje čvrstih proizvoda vulkanske aktivnosti (eksplozija). Kao rezultat erupcija različitih vrsta i sila nastaju vulkani različitih oblika i veličina, formiraju se vulkanske stijene. Vulkanizam je povezan s pojavama koje prethode (predvjesnici), prate i dovršavaju (postvulkanski fenomeni) vulkanske erupcije. Navodnici koji se promatraju od nekoliko sati do nekoliko stoljeća prije erupcije uključuju neke vulkanske potrese, deformacije zemljine površine i vulkanskih struktura, akustične pojave, promjene geofizičkih polja, sastav i intenzitet fumarolnih plinova (iz aktivnih vulkana) itd.

Fenomeni uočeni tokom erupcija: vulkanske eksplozije, prateći udarni talasi, oštri skokovi atmosferskog pritiska, naelektrisani eruptivni (eruptivni) oblaci sa Elmo požarima, munje, vulkanski pepeo i kisele kiše, pojava lahara (tokovi muljevine), formiranje - prilikom pada u vodu ogromnih količina klizišta i eksplozivnih naslaga. Vulkanski fenomeni uključuju i smanjenje nivoa sunčevog zračenja i temperature, pojavu ljubičastih zalazaka sunca uzrokovanih zamagljivanjem atmosfere vulkanskom prašinom i aerosolima tokom katastrofalnih eksplozivnih erupcija. Nakon erupcija, uočavaju se postvulkanske pojave povezane sa hlađenjem komore magme - izlijevanje vulkanskih plinova (fumarola) i termalnih voda (termalni izvori, gejziri, itd.).

Prema mjestu ispoljavanja, vulkanizam se razlikuje kopneni, podvodni i subaerijski (podvodno-površinski); prema sastavu produkata erupcije - sekvencijalno diferencirani bazalt-andezit-riolit, kontrastno diferencirani bazalt-riolit (bimodalni), alkalni, alkalno-ultrabazični, bazični, kiseli i drugi vulkanizam je najkarakterističniji za konvergentne granice litosfernih ploča, gdje se u procesu njihove kontra interakcije formiraju vulkanski pojasevi (otočko-lučni i rubno-kontinentalni) iznad zone subdukcije (subdukcije) jedne ploče pod drugu ili u području sudara (sudara) njihovih kontinentalnih dijelova. Vulkanizam se također široko manifestira na divergentnim granicama litosferskih ploča, ograničenih na srednjeokeanske grebene, gdje, kako se ploče razmiču u toku podvodne vulkanske aktivnosti, dolazi do novog formiranja okeanske kore. Vulkanizam je karakterističan i za unutrašnje dijelove litosferskih ploča - strukture žarišta, kontinentalne riftne sisteme, trap provincije kontinenata i unutarokeanske bazaltne visoravni.

Vulkanizam je započeo u ranim fazama razvoja Zemlje i postao jedan od glavnih faktora u formiranju litosfere, hidrosfere i atmosfere. Nastavlja se razvoj sve tri školjke zbog vulkanizma: zapremina stijena u litosferi godišnje se povećava za više od 5-10 km 3, a u atmosferu u prosjeku ulazi 50-100 miliona tona vulkanskih plinova godišnje, od kojih neki troši se na transformaciju hidrosfere. Mnoga nalazišta metalnih (zlato, srebro, obojeni metali, arsen itd.) i nemetalnih (sumpor, borati, prirodni građevinski materijali, itd.) minerala, kao i geotermalni resursi, genetski su povezani sa vulkanizmom.

Manifestacije vulkanizma su identifikovane na svim planetama zemaljske grupe. Na Merkuru, Marsu i Mesecu vulkanizam je verovatno već završio (ili skoro završio), a intenzivno se nastavlja samo na Veneri. Krajem 20. - početkom 21. vijeka otkriveni su vulkanski oblici i tekuća vulkanska aktivnost na satelitima Jupitera i Saturna - Evropa, Io, Kalisto, Ganimed, Titan. Na Evropi i Iou zabilježena je specifična vrsta vulkanizma - kriovulkanizam (erupcija leda i plina).

Lit .: Melekestsev IV Vulkanizam i formiranje reljefa. M., 1980; Rast H. Vulkani i vulkanizam. M., 1982; Vlodavets V. I. Priručnik za vulkanologiju. M., 1984; Markhinin E.K. Vulkanizam. M., 1985.

VULKANIZAM
skup procesa i pojava povezanih sa kretanjem magme (zajedno sa gasovima i parom) u gornjem omotaču i zemljinoj kori, njenim izlivanjem u obliku lave ili izbacivanjem na površinu tokom vulkanskih erupcija (vidi i VULKANI). Ponekad se velike količine magme hlade i stvrdnjavaju prije nego što stignu do površine Zemlje; u ovom slučaju formiraju magmatske intruzije.

MAGMATIČNE UMETNOSTI
O veličinama i oblicima intruzivnih tijela može se suditi kada su barem djelomično izložena eroziji. Većina intruzija nastala je na značajnim dubinama (stotine i hiljade metara) i nalazi se ispod debelog sloja stijena, a samo nekoliko je u procesu formiranja došlo do površine. Relativno mala intruzivna tijela bila su potpuno izložena kao rezultat naknadne erozije. Teoretski, nametljiva tijela dolaze u bilo kojoj veličini i obliku, ali obično se mogu pripisati jednoj od varijanti, koju karakterizira određena veličina i oblik. Nasipi su pločasta tijela od intruzivnih magmatskih stijena, jasno omeđena paralelnim zidovima, koji prodiru u stene koje se nalaze (ili leže u neskladu s njima). Nasipi imaju promjer od nekoliko desetina centimetara do desetina i stotina metara, međutim, u pravilu ne prelaze 6 m, a njihova dužina može doseći nekoliko kilometara. Obično se na istom području nalaze brojni nasipi, sličnih starosti i sastava. Jedan od mehanizama formiranja nasipa je popunjavanje pukotina u stenama koje se nalaze magmatskim topljenjem. Magma širi pukotine i djelimično topi i upija okolne stijene, formirajući i ispunjavajući komoru. Blizu kontakta sa stijenom zida, zbog relativno brzog hlađenja, nasipi obično imaju sitnozrnu strukturu. Stena domaćina može biti izmenjena termičkim delovanjem magme. Nasipi su često otporniji na eroziju od zidnih stijena i njihovi izdanci formiraju uske grebene ili zidove. Pragovi su popločeni intruziji slični nasipima, ali se javljaju u skladu sa (obično horizontalnim) slojevima matične stijene. Pragovi su po debljini i dužini slični nasipima, s tim da se češće pojavljuju deblji pragovi. Prag Palisade, na području poznate obale rijeke Hudson nasuprot New Yorku, prvobitno je bio debeo preko 100 m i cca. 160 km. Debljina Wyn sila na sjeveru Engleske prelazi 27 m. Lakoliti su lećasta intruzivna tijela sa konveksnim ili kupolastim gornjim površinama i relativno ravnim donjim površinama. Kao i pragovi, oni leže u skladu sa slojevima ograđenih naslaga. Lakoliti se formiraju od magme koja teče ili kroz dovodne kanale u obliku nasipa odozdo ili sa praga, kao što su dobro poznati lakoliti u planinama Henry u Utahu, koji su široki nekoliko kilometara. Međutim, nalaze se i veći lakoliti. Bizmaliti su posebna vrsta lakolita - cilindričnih intruzija, razbijenih pukotinama ili rasjedama, sa izdignutim središnjim dijelom. Lopoliti su vrlo velika lentikularna intruzivna tijela, konkavna u središnjem dijelu (u obliku tanjira), koja se javljaju manje ili više prema strukturi stena domaćina. Jedan od najvećih lopolita (prečnika oko 500 km) pronađen je u Transvaalu (Južna Afrika). Još jedan prilično veliki lopolit nalazi se u području nalazišta nikla Sudbury (Ontario, Kanada). Batoliti su velika intruzivna tijela nepravilnog oblika koja se šire prema dolje, idući do znatne dubine (u pravilu im tabani nisu izloženi eroziji). Područje batolita može doseći nekoliko hiljada kvadratnih kilometara. Često se nalaze u središnjim dijelovima naboranih planina, gdje njihov raspored uglavnom odgovara planinskom sistemu. Međutim, obično batoliti prosijeku glavne strukture. Batoliti su sastavljeni od krupnozrnih granita. Površina batolita može biti vrlo neravna s izraslinama, izbočinama i narascima. Osim toga, velike prizme matičnih stijena, koje se nazivaju ostaci krova, mogu se nalaziti u gornjem dijelu batolita. Kao i mnoga druga intruzivna tijela, batoliti su okruženi zonom (halo) stijena izmijenjenih (metamorfoziranih) kao rezultat termičkog djelovanja magme. Veličina batolita je toliko velika da još uvijek nije sasvim jasno kako dolazi do njihovog prodora. Pretpostavlja se da do formiranja batolitne komore dolazi kao rezultat urušavanja velikih blokova temeljne stijene u rastopljenu magmu, a zatim njihove apsorpcije, topljenja i asimilacije magmom (tzv. hipoteza magmatskog kolapsa). Manje uobičajena hipoteza je da su granitne stijene batolit pretopljene i prekristalizirane stijene zida uz mali dodatak novog magmatskog materijala (hipoteza granitizacije). Zalihe - slične batolitima, ali su manje. Uobičajeno, zalihe se definiraju kao batolitska intruzivna tijela s površinom manjom od 100 km2. Neki od njih su kupolaste izbočine na površini batolita. Vratovi su cilindrična intruzivna tijela koja ispunjavaju otvore vulkana, obično imaju promjer ne veći od 1,5 km. Vulkanski vratovi su jači od stena domaćina, zbog čega nakon razaranja vulkanskih struktura erozijom ostaju u reljefu u obliku tornjeva ili strmih brežuljaka.
Druge magmatske intruzije. Postoji veliki broj varijanti malih intruzivnih tijela koja su rjeđa od onih o kojima se govorilo gore. Među njima se ističu fakoliti - konformno nastajuća, bikonveksna, lentikularna tijela, obično formirana u vrhovima antiklinala ili u udubljenjima (zglobovima) sinklinala; apofize - grane iz većih intruzivnih tijela nepravilnog oblika; konusni nasipi, ili konusni slojevi, nasipi u obliku luka, lagano uranjajući prema središtu luka, vjerojatno nastali kao rezultat punjenja koncentričnih pukotina iznad magma komora; prstenasti nasipi - vertikalni nasipi, okruglog ili ovalnog oblika u tlocrtu, a nastali su prilikom popunjavanja prstenastih rasjeda koji nastaju prilikom slijeganja magmatske mase ispod.

Collier Encyclopedia. - Otvoreno društvo. 2000 .

Sinonimi:

Pogledajte šta je "VOLKANIZAM" u drugim rječnicima:

1) geološka doktrina koja formiranje zemljine kore i preokrete na Zemljinoj kugli pripisuje djelovanju vatre. 2) isto što i plutonizam. Rječnik stranih riječi uključenih u ruski jezik. Čudinov A.N., 1910. VULKANIZAM Sistem geologa, ... ... Rečnik stranih reči ruskog jezika

Skup procesa i pojava povezanih s kretanjem magme. mase i često prateći produkti gasa i vode iz dubokih dijelova zemljine kore do površine. U užem smislu, V. ukupnost pojava povezanih sa vulkanom. i u njenoj pratnji ...... Geološka enciklopedija

Sveukupnost pojava uzrokovanih prodorom magme iz dubine Zemlje na njenu površinu... Veliki enciklopedijski rječnik

Geološki proces uzrokovan djelovanjem magme u dubini Zemljine površine... Geološki pojmovi

VULKANIZAM, vulkanska aktivnost. Termin je opšti za sve aspekte procesa: erupcije rastopljenih i gasovitih masa, formiranje planina i kratera, pojava tokova lave, gejzira i vrela... Naučno-tehnički enciklopedijski rečnik

VULKANIZAM, vulkanizam, pl. ne, mužu. (geol.). Aktivnost unutrašnjih sila globusa, što dovodi do promjene geološke strukture zemljine kore i praćeno je vulkanskim erupcijama, potresima. Objašnjavajući Ušakovljev rječnik. D.N. Ushakov. 1935 ... Objašnjavajući Ušakovljev rječnik

Postoji, broj sinonima: 1 kriovulkanizam (1) ASIS sinonimski rječnik. V.N. Trishin. 2013 ... Rečnik sinonima

vulkanizam- a, m. vulkanizam m. njemački Skup fenomena povezanih sa kretanjem rastopljene tečne mase (magme) u zemljinoj kori i njenim izlivanjem na površinu Zemlje. BAS 2. Ovdje .. za površinu približno jednaku cijeloj površini ​​Belgije ... ... Istorijski rečnik galicizama ruskog jezika

vulkanizam- Endogeni proces povezan sa kretanjem magme i povezanih gasno-vodnih produkata iz dubokih zona na površinu. [Pojmovnik geoloških pojmova i pojmova. Tomsk State University] Teme geologija, geofizika Uopštavanje ... ... Priručnik tehničkog prevodioca

vulkanizam- Skup procesa i pojava povezanih sa izlivanjem magme na površinu Zemlje. Syn.: vulkanska aktivnost… Geografski rječnik

Vulkanska erupcija na Iou ... Wikipedia

Knjige

• Vulkanizam i sulfidne gomile paleookeanskih rubova. Na primjeru piritonosnih zona Urala i Sibira, Zaikov V.V. Monografija opisuje vulkanizam i rudni sadržaj paleozojskih pukotina rubnih mora, enzimatskih otočnih lukova i međulučnih bazena. Na primjeru Urala u Sibiru pokazuje se da ...

Magmatizam je skup procesa i pojava povezanih s djelovanjem magme. Magma je vatreno-tečna prirodna obično silikatna talina obogaćena isparljivim komponentama (H 2 O, CO 2 , CO, H 2 S, itd.). Niskosilikatne i nesilikatne magme su rijetke. Kristalizacija magme dovodi do stvaranja magmatskih (mamatskih) stijena.

Formiranje magmatskih talina nastaje kao rezultat topljenja lokalnih područja plašta ili zemljine kore. Većina centara topljenja nalazi se na relativno malim dubinama u rasponu od 15 do 250 km.

Postoji nekoliko razloga za topljenje. Prvi razlog je povezan sa brzim porastom vruće plastične duboke materije iz područja visokih u područje nižih pritisaka. Smanjenje pritiska (u nedostatku značajne promjene temperature) dovodi do početka topljenja. Drugi razlog je vezan za povećanje temperature (u nedostatku promjene tlaka). Razlog zagrijavanja stijena je obično prodor vruće magme i protok fluida koji ih prati. Treći razlog je povezan sa dehidracijom minerala u dubokim zonama zemljine kore. Voda, koja se oslobađa tokom raspadanja minerala, naglo (za desetine - stotine stepeni) smanjuje temperaturu početka topljenja stijena. Tako počinje topljenje zbog pojave slobodne vode u sistemu.

Često se kombinuju tri razmatrana mehanizma stvaranja taline: 1) podizanje astenosferske materije u područje niskog pritiska dovodi do početka njenog topljenja - 2) formirana magma upada u litosferski plašt i donju koru, što dovodi do djelomično otapanje stijena koje ih sačinjavaju - 3) podizanje taline u manje duboke zone kore, gdje su prisutni minerali koji sadrže hidroksil (liskuni, amfiboli), dovodi do otapanja stijena prilikom ispuštanja vode.

Govoreći o mehanizmima stvaranja taline, treba napomenuti da u većini slučajeva dolazi do ne potpunog, već samo djelomičnog topljenja supstrata (stene koje se otapaju). Centar topljenja u nastajanju je čvrsta stijena kroz koju prodiru kapilare ispunjene talinom. Daljnja evolucija komore povezana je ili s istiskivanjem ove taline, ili s povećanjem njenog volumena, što dovodi do stvaranja "magmatske kaše" - magme zasićene vatrostalnim kristalima. Dostizanjem 30-40 volumnih % rastopa ova mješavina poprima svojstva tečnosti i istiskuje se u područje nižih pritisaka.

Pokretljivost magme je određena njenim viskozitetom, koji zavisi od hemijskog sastava i temperature. Najmanji viskozitet imaju magme dubokog omotača, koje imaju visoku temperaturu (do 1600-1800 0 C u vrijeme nastanka) i sadrže malo silicijuma (SiO 2). Najveća viskoznost svojstvena je magmama koje su nastale topljenjem materijala gornje kontinentalne kore tijekom dehidracije minerala: nastaju na temperaturi od 700-600 0 C i maksimalno su zasićene silicijumom.

Talina istisnuta iz intergranularnih pora filtrira se prema gore brzinom od nekoliko centimetara do nekoliko metara godišnje. Ako se značajne količine magme unose duž pukotina i rasjeda, brzina njihovog porasta je mnogo veća. Prema proračunima, brzina porasta nekih ultrabazičnih magmi (izlivanje na površinu koje je dovelo do formiranja rijetkih efuzivnih ultrabazičnih stijena - komatiita) dostigla je 1-10 m/s.

Obrasci evolucije magme i formiranje magmatskih stijena

Sastav i karakteristike stijena nastalih od magme određuju se kombinacijom sljedećih faktora: početni sastav magme, procesi njene evolucije i uslovi kristalizacije. Sve magmatske stijene podijeljene su u 6 redova prema silicijumskoj kiselosti:

Magmatske taline dolaze iz plašta ili nastaju kao rezultat topljenja stijena u zemljinoj kori. Kao što je poznato, hemijski sastav plašta i kore je različit, što prvenstveno određuje razlike u sastavu magme. Magme nastale topljenjem plaštnih stijena, kao i same ove stijene, obogaćene su osnovnim oksidima - FeO, MgO, CaO, pa takve magme imaju ultrabazni i bazični sastav. Tokom njihove kristalizacije nastaju ultrabazične i bazične magmatske stijene. Magme koje nastaju topljenjem stena kore osiromašenih bazičnim oksidima, ali oštro obogaćene silicijumom (tipični kiseli oksid) imaju kiseli sastav; prilikom njihove kristalizacije nastaju kisele stijene.

Međutim, primarne magme u toku evolucije često prolaze kroz značajne promjene sastava povezane s procesima kristalizacijske diferencijacije, segregacije i hibridizma, što dovodi do stvaranja raznih magmatskih stijena.

diferencijacija kristalizacije. Kao što je poznato, prema Bowenovoj seriji, svi minerali ne kristaliziraju istovremeno - olivini i pirokseni se prvi odvajaju iz taline. Imajući gustinu veću od ostatka taline, ako viskoznost magme nije previsoka, one se talože na dno magmatske komore, što sprečava njihovu dalju reakciju sa topljenom. U tom slučaju će se zaostala talina po hemijskom sastavu razlikovati od originalne (jer su neki od elemenata uključeni u sastav minerala) i obogaćena isparljivim komponentama (nisu uključeni u minerale rane kristalizacije). Posljedično, minerali rane kristalizacije u ovom slučaju formiraju jednu stijenu, a preostala magma će formirati druge, različite po sastavu, stijene. Procesi kristalizacijske diferencijacije tipični su za osnovne taline; Taloženje femnih minerala dovodi do slojevitosti u komori magme: njen donji dio poprima ultramafični sastav, dok gornji dio poprima osnovni. Pod povoljnim uvjetima, diferencijacija može dovesti do oslobađanja male količine felzične taline iz primarne mafičke magme (što je proučavano na primjeru smrznutih jezera lave Alae na Havajskim otocima i vulkana na Islandu).

Segregacija je proces odvajanja magme sa smanjenjem temperature u dvije nemešljive taline različitog hemijskog sastava (u najopštijem obliku, tok ovog procesa se može predstaviti kao proces odvajanja vode i nafte iz njihove mešavine). U skladu s tim, iz odvojenih magmi će se kristalizirati stijene različitog sastava.

hibridizam ("hybrida" - mješavina) je proces miješanja magme različitog sastava ili asimilacije stijena domaćina magmom. U interakciji sa stenama domaćina različitog sastava, hvatanjem i obradom njihovih fragmenata, magmatska talina se obogaćuje novim komponentama. Proces topljenja ili potpune asimilacije stranog materijala magmom označava se pojmom asimilacija ("assimillato" - asimilacija). Na primjer, interakcija mafičke magme sa stijenama felzičnog zida proizvodi hibridne stijene srednjeg sastava. Ili, obrnuto, intruzija silicijumske magme u stijene bogate osnovnim oksidima također može dovesti do stvaranja međustena.

Takođe treba uzeti u obzir da se tokom evolucije taline gore navedeni procesi mogu kombinovati.

Nadalje, različite stijene mogu se formirati iz istog hemijskog sastava magme. To je zbog različitih uslova kristalizacije magme i, prije svega, dubine.

Prema uslovima dubine formiranja (ili na osnovu facija), magmatske stijene se dijele na intruzivne, ili duboke, i efuzijske, odnosno eruptivne stijene. intruzivnih stijena nastaju tokom kristalizacije magmatske taline na dubini u slojevima stijena; Ovisno o dubini formiranja, dijele se na dva facija: 1) ponorne stijene formirana na znatnoj dubini (nekoliko km), i 2) hipobisal, koje su nastale na relativno maloj dubini (oko 1-3 km). efuzijske stijene nastaju kao rezultat skrućivanja lave izlivene na površinu ili dno okeana.

Dakle, razlikuju se sljedeće glavne facije: abisalna, hipobisalna i efuzivna. Pored tri imenovana facija, postoje i subvulkanski i vena rase. Prvi od njih nastaju u prizemnim uslovima (do nekoliko stotina metara) i imaju blisku sličnost sa efuzivnim stenama; potonji su bliski hipobisalnim. Efuzijske stijene često prate piroklastičan formacije koje se sastoje od fragmenata efuziva, njihovih minerala i vulkanskog stakla.

Crtež - facijes

Značajne razlike u prirodi ispoljavanja magmatskih procesa u dubinskim i površinskim uslovima čine neophodnim razlikovanje intruzivnih i efuzivnih procesa.

Intruzivni magmatizam

Intruzivni procesi povezani su sa formiranjem i kretanjem magme ispod površine Zemlje. Magmatske taline nastale u dubinama Zemlje imaju nižu gustinu od gustoće okolnih čvrstih stijena i, budući da su pokretne, prodiru u horizonte iznad. Proces prodiranja magme naziva se upad (od "intrusio" - implementacija). Ako se magma učvrsti prije nego što stigne do površine (među stijenama domaćina), tada se formiraju intruzivna tijela. U odnosu na stene domaćina, intruzije se dele na suglasnici(konkordantan) i disidenti(diskordantan). Prvi leže u skladu sa stenama domaćina, ne prelazeći granice njihovih slojeva; ovi drugi imaju sekantne kontakte. Prema obliku razlikuje se niz varijanti intruzivnih tijela.

Konsonantski oblici intruziva uključuju sill, lopolith, laccolith i druge manje uobičajene. Silla su konformna pločasta intruzivna tijela nastala u uslovima rastezanja zemljine kore. Njihova debljina se kreće od desetina cm do stotina metara, a upadom velikog broja pragova u slojeviti sloj formira se nešto poput slojevitog kolača. Istovremeno, kao rezultat erozije, jake magmatske stijene u reljefu formiraju "stepenice" ( engleski "prag" - prag). Takvi višeslojni pragovi sastavljeni od mafičkih stijena rasprostranjeni su na Sibirskoj platformi (kao dio Tunguske sineklize), na Hindustanu (Dean) i drugim platformama. lopolites- Ovo su velika konsonantna nametljiva tijela u obliku tanjira. Debljina lopolita doseže stotine metara, a prečnik je desetine kilometara. Najveći je Bušveld u Južnoj Africi. Nastaje u uslovima tektonskog proširenja i slijeganja. Laccoliths- suglasno intruzivno tijelo gljivastog oblika. Krov od lakolita ima konveksan lučni oblik, potplat je obično horizontalan. Intruzije Henry Mountains u Sjevernoj Americi su klasičan primjer. Nastaju u uslovima značajnog pritiska prodorne magme na slojevite stene. To su plitki prodori, jer u dubokim horizontima pritisak magme ne može savladati pritisak moćnih slojeva prekrivenih stijena.

Najčešće neusklađenosti uključuju nasipe, vene, dionice i batolite. Dike- diskontinuirano intruzivno tijelo pločastog oblika. Nastaju u hipobisalnim i subvulkanskim uvjetima kada je magma smještena duž rasjeda i pukotina. Kao rezultat egzogenih procesa, zatvarajući sedimentni nasipi se uništavaju brže od nasipa koji se u njima javljaju, zbog čega potonji u reljefu podsjećaju na porušene zidove ( ime sa engleskog "dike", "dike" - barijera, zid od kamena). vene nazivaju se mala sekantna tijela nepravilnog oblika. Stock (od njega. "Stock" - štap, prtljažnik) je neusklađeno nametljivo stubasto tijelo. Najveći upadi su batoliti, uključuju intruzivna tijela s površinom većom od 200 km 2 i debljinom od nekoliko km. Batoliti se sastoje od kiselih ambisalnih stijena nastalih tokom topljenja zemljine kore u područjima planinske izgradnje. Važno je napomenuti da su granitoidi koji čine batolite nastali kako kao rezultat topljenja primarnih sedimentnih "sijaličkih" stijena (S-granita), tako i tokom topljenja primarnih magmatskih, uključujući osnovne "femske" stijene (I-graniti ). To je olakšano prethodnom obradom izvornih stijena (supstrata) dubokim fluidima, koji u njih unose alkalije i silicijum dioksid. Magme nastale kao rezultat topljenja velikih razmjera mogu kristalizirati na mjestu svog formiranja, stvarajući autohtonih upada, ili upasti u stene - alohtonih upada.

Sva velika duboka intruzivna tijela (batoliti, stokovi, lopoliti, itd.) često se kombiniraju pod općim pojmom plutona. Njihove manje grane se zovu apofize.

Oblici pojave intruzivnih tijela

U interakciji sa stenama domaćinima („okvir“), magma ima termički i hemijski efekat na njih. Izvršava se bušenje zone promjene u pridodirnom dijelu stena egzokontakt. Debljina takvih zona može varirati od nekoliko cm do desetina km, ovisno o prirodi stena domaćina i zasićenosti magme fluidima. Intenzitet promjena također može značajno varirati: od dehidracije i blagog zbijanja stijena do potpune zamjene prvobitnog sastava novim mineralnim paragenezama. S druge strane, sama magma mijenja svoj sastav. To se najintenzivnije događa u rubnim dijelovima intruzije. Zona izmijenjenih magmatskih stijena u rubnom dijelu intruzije naziva se endokontakt zona. Endokontaktne zone (facije) karakteriziraju ne samo promjene u hemijskom (i, kao rezultat, mineralnom) sastavu stijena, već i razlike u strukturnim i teksturnim karakteristikama, ponekad zasićenost ksenoliti(zarobljene inkluzijama magme) stena domaćina. Prilikom proučavanja i mapiranja teritorija unutar kojih se kombinuje više intruzivnih tijela, od velike je važnosti ispravna identifikacija faza i facija. Svaki faza implementacije su magmatska tijela nastala prodiranjem jednog dijela magme. Tijela koja pripadaju različitim fazama penetracije razdvojena su sekantnim kontaktima. Raznolikost facija može se povezati ne samo s prisustvom nekoliko faza, već i sa formiranjem endokontaktnih zona. Za endokontaktne facije karakteristično je prisustvo postupnih prijelaza između stijena (zbog smanjenja utjecaja stijena domaćina s udaljenosti od kontakta), a ne oštrih granica.

Vulkanski procesi

Taline i plinovi koji se oslobađaju u utrobi planete mogu doći do površine, što dovodi do vulkanska erupcija- proces užarenih ili vrućih čvrstih, tekućih i plinovitih vulkanskih proizvoda koji ulaze na površinu. Izlazni otvori kroz koje vulkanski proizvodi ulaze na površinu planete nazivaju se vulkani (Vulkan je bog vatre u rimskoj mitologiji.). Ovisno o obliku ispusta, vulkani se dijele na pukotine i centralne. Vulkani pukotina, ili linearni tip imaju izlaz u obliku produžene pukotine (kvara). Erupcija se javlja ili duž cijele pukotine, ili u njenim pojedinačnim dijelovima. Takvi vulkani su ograničeni na zone razdvajanja litosfernih ploča, gdje se, kao rezultat rastezanja litosfere, formiraju duboki rasjedi, duž kojih se unose bazaltne taline. Aktivne zone rastezanja su područja srednjeokeanskih grebena. Vulkanska ostrva Islanda, koja predstavljaju izlaz Srednjoatlantskog grebena iznad površine okeana, jedan su od vulkanski najaktivnijih delova planete; ovde se nalaze tipični vulkani pukotina.

Na vulkanima centralnog tipa erupcija se javlja kroz kanal nalik dovodnoj cijevi - usta- prelaz iz vulkanske komore na površinu. Gornji dio otvora koji se otvara prema površini naziva se krater. Sekundarni izlazni kanali mogu se odvojiti od glavnog otvora duž pukotina, što dovodi do bočnih kratera. Vulkanski proizvodi koji dolaze iz kratera formiraju vulkanske strukture. Često se pod pojmom "vulkan" podrazumijeva brdo s kraterom na vrhu, nastalo produktima erupcije. Oblik vulkanskih struktura zavisi od prirode erupcija. Sa mirnim izlivanjem tečne bazaltne lave, ravno štitni vulkani. U slučaju erupcije viskoznijih lava i (ili) izbacivanja čvrstih proizvoda, formiraju se vulkanski stošci. Formiranje vulkanske strukture može nastati kao rezultat jedne erupcije (takvi vulkani se nazivaju monogeno), ili kao rezultat višestrukih erupcija (vulkani poligenski). Zovu se poligeni vulkani izgrađeni od naizmjeničnih tokova lave i rastresitog vulkanskog materijala stratovulkani.

Drugi važan kriterij za klasifikaciju vulkana je njihov nivo aktivnosti. Prema ovom kriteriju, vulkani se dijele na:

1. struja- erupcija ili emitovanje vrućih gasova i vode u poslednjih 3500 godina (istorijski period);
2. potencijalno aktivan- Holocenski vulkani koji su eruptirali prije 3500-13500 godina;
3. uslovno izumrla vulkani koji nisu pokazivali aktivnost u holocenu, ali su zadržali svoje vanjske oblike (mlađi od 100 hiljada godina);
4. izumrli- Vulkani, značajno prerađeni erozijom, oronuli, neaktivni tokom poslednjih 100 hiljada godina.

Šematski prikazi centralnog (gornji) i štitastih (donji) vulkana (nakon Rasta, 1982.)

Proizvodi vulkanskih erupcija dijele se na tekuće, čvrste i plinovite.

čvrste erupcije zastupljeni piroklastične stijene (sa grčkog "ryg" - vatra i "klao" - lomim, lomim) - klastične stijene nastale kao rezultat nakupljanja materijala izbačenog tijekom vulkanskih erupcija. Podijeljen u endoklastitis, nastala tokom prskanja i stvrdnjavanja lave, i egzoklastiti nastala kao rezultat drobljenja pretkoklastičnih stijena nastalih ranije. Prema veličini krhotina dijele se na vulkanske bombe, lapile, vulkanski pijesak i vulkansku prašinu. Vulkanski pijesak i vulkanska prašina se kombiniraju pod pojmom vulkanski pepeo.

Vulkanske bombe su najveće među piroklastičnim formacijama, njihova veličina može doseći nekoliko metara u promjeru. Nastala od fragmenata lave izbačenih iz kratera. Ovisno o viskoznosti, lave imaju različite oblike i površinske skulpture. Bombe u obliku vretena, u obliku kapi, u obliku trake i u obliku mastila nastaju prilikom izbacivanja tečne (uglavnom bazaltne) lave. Vretenasti oblik nastaje zbog brze rotacije lave niske viskoznosti tokom leta. Oblik u obliku mastila nastaje kada se tečna lava izbaci na malu visinu, koja nema vremena da se stvrdne, kada udari u tlo, spljošti se. Trakaste bombe nastaju cijeđenjem lave kroz uske pukotine, nalaze se u obliku fragmenata traka. Specifični oblici nastaju tokom oticanja bazaltnih lava. Tanke tokove tekuće lave vjetar raznosi i stvrdne u niti, takvi oblici se nazivaju "Peleova kosa" ( Pele - boginja, prema legendi, živi u jednom od jezera lave na Havajskim ostrvima). Bombe formirane od viskoznih lava karakteriziraju poligonalni obrisi. Neke bombe se tokom leta prekrivaju ohlađenom, stvrdnutom korom, koju razdiru gasovi ispušteni iz unutrašnjosti. Njihova površina ima oblik "kore hleba". Vulkanske bombe također mogu biti sastavljene od egzoklastičnog materijala, posebno u eksplozijama koje uništavaju vulkanske strukture.

Lapilli (od lat. "lapillus" - šljunak) predstavljeni su zaobljenim ili ugaonim vulkanskim izbacivanjima, koji se sastoje od komada svježe lave smrznute u letu, stare lave i stijena stranih vulkanu. Veličina fragmenata koji odgovaraju lapilima kreće se od 2 do 50 mm.

Najmanji piroklastični materijal je vulkanski pepeo. Većina vulkanskih emisija se taloži u blizini vulkana. Kao ilustraciju toga, dovoljno je prisjetiti se gradova Herkulaneuma, Pompeja i Stabije prekrivenih pepelom tokom erupcije Vezuva 79. godine. Tokom jakih erupcija, vulkanska prašina se može baciti u stratosferu i, u suspenziji, kretati se u vazdušnim strujama hiljadama kilometara.

Izvorno rastresiti vulkanski proizvodi (tzv "tefra") se zatim zbijaju i cementiraju, pretvarajući se u vulkanski tufovi. Ako su fragmenti piroklastičnih stijena (bombe i lapili) cementirani lavom, tada lava breccias. Specifične formacije zaslužuju posebnu pažnju ignimbrites (od lat. "ignis" - vatra i "imber" - pljusak). Ignimbriti su stijene sastavljene od sinterovanog kiselog piroklastičnog materijala. Njihovo formiranje povezano je s nastankom užarenih oblaka(ili tokovi pepela) - tokovi vrelog gasa, kapi lave i čvrste vulkanske emisije koje su rezultat intenzivnog pulsnog oslobađanja gasa tokom erupcije.

Tečni produkti erupcija su lave. Lava (iz ital. "lava" - poplavim) je tečna ili viskozna rastopljena masa koja izlazi na površinu tokom vulkanskih erupcija. Lava se od magme razlikuje po niskom sadržaju isparljivih komponenti, što je povezano sa otplinjavanjem magme dok se kreće prema površini. Priroda toka lave na površinu određena je intenzitetom oslobađanja plina i viskoznošću lave. Postoje tri mehanizma protoka lave - izljev, ekstruzija i eksplozija - i, shodno tome, tri glavne vrste erupcija. Efuzijske erupcije su mirni izlivi lave iz vulkana. Ekstruzija- vrsta erupcije praćene ekstruzijom viskozna lava. Ekstruzivne erupcije mogu biti praćene eksplozivnim ispuštanjem plinova, što dovodi do stvaranja užarenih oblaka. eksplozivne erupcije- Riječ je o erupcijama eksplozivne prirode, zbog brzog oslobađanja gasova.

Facije vulkanogenih stijena(Geologija polja, 1989.)
1-dajkovi, 2-pragovi, lakoliti, 3-eksplozivna podfacija, 4-tokovi lave (efuzivna podfacija), 5-kupola i obeliska (ekstruzivna podfacija), 6-vent facijes, 7-hipabisalna intruzija

Lave se, kao i njihove intruzivne kolege, prvenstveno klasificiraju na ultrabazične, osnovne, srednje i felzične. Ultrabazične lave u fanerozoiku su vrlo rijetke, iako su u pretkambriju (u uvjetima intenzivnijeg priliva endogene topline) bile znatno rasprostranjenije. Bazične - bazaltne - lave su obično tekuće, što je povezano s niskim sadržajem silicijum dioksida i visokom temperaturom na izlazu na površinu (oko 1000-1100 0 C i više). Zbog svog tečnog stanja lako ispuštaju plinove, što određuje efuzivnu prirodu erupcija i sposobnost izlivanja na velike udaljenosti u obliku potoka, a na područjima sa slabo raščlanjenom topografijom formiraju opsežne pokrivače. Strukturne karakteristike površine tokova lave omogućavaju razlikovanje dva tipa među njima, koji su dobili havajska imena. Prvi tip se zove pahoehoe(ili konopac lavas) i formira se na površini lave koja brzo teče. Lava koja teče prekrivena je korom, koja u uvjetima aktivnog kretanja nema vremena da dobije značajnu debljinu i brzo se nabora u valovima. Ovi "talasi" se daljim kretanjem lave skidaju i izgledaju kao užad položen jedan pored drugog.

Video koji ilustruje formiranje površine užeta

Drugi tip, tzv aa-lava, karakterističan je za viskoznije bazaltne (ili drugog sastava) lave. Zbog sporijeg toka, kora postaje deblja i lomi se u uglaste fragmente; površina lave je nakupina oštrokutnih fragmenata sa šiljastim ili igličastim izbočinama.

Formiranje AA lave (vulkan Kilauea)

Kako se sadržaj silicijum dioksida povećava, lave postaju viskoznije i stvrdnjavaju se na nižoj temperaturi. Ako bazaltne lave ostaju pokretne na temperaturama reda 600-700 0 C, onda se andezitske (srednje) lave stvrdnjavaju već na 750 0 C ili više. Obično su najviskoznije felzitne dacitne i liparitne lave. Povećana viskoznost otežava odvajanje plinova, što može dovesti do eksplozivnih erupcija. Ako je viskoznost lave visoka, a pritisak plinova relativno nizak, dolazi do ekstruzije. Struktura tokova lave je također različita. Za viskozne sredine i kisele taline karakteristično je formiranje blokovitih lava. blokove lave spolja slični aa-lavama i razlikuju se od njih po odsustvu šiljastih i igličastih izbočina, kao i po tome što su blokovi na površini pravilnijeg oblika i glatke površine. Kretanje tokova lave, čija je površina prekrivena blokastim lavama, dovodi do stvaranja horizonata lava breče.

Kada se tečna bazaltna lava ulije u vodu, površina tokova se brzo stvrdnjava, što dovodi do stvaranja osebujnih "cijevi" unutar kojih se talina nastavlja kretati. Istisnuvši se s ruba takve "cijevi" u vodu, dio lave poprima oblik kapi. Budući da je hlađenje neravnomjerno i da unutrašnji dio i dalje ostaje u rastopljenom stanju neko vrijeme, “kapi” lave su spljoštene pod djelovanjem gravitacije i težine sljedećih dijelova lave. Gomile takve lave se nazivaju jastuk lavas ili jastuk lavas (sa engleskog. "jastuk" - jastuk).

Gasni produkti erupcija predstavljaju vodena para, ugljični dioksid, vodonik, dušik, argon, oksidi sumpora i druga jedinjenja (HCl, CH 4 , H 3 BO 3 , HF, itd.). Temperatura vulkanskih gasova varira od nekoliko desetina stepeni do hiljadu ili više stepeni. Općenito, visokotemperaturni izdisaji (HCl, CO 2 , O 2 , H 2 S, itd.) su povezani sa otplinjavanjem magme, a niskotemperaturni (N 2 , CO 2 , H 2 , SO 2 ) nastaju i juvenilne tečnosti i zbog atmosferskih gasova i podzemnih voda koje prodiru u vulkan.

Uz brzo oslobađanje plinova iz magme ili transformaciju podzemne vode u paru, gasne erupcije. Za vrijeme ovakvih erupcija dolazi do kontinuiranog ili ritmičnog ispuštanja plina iz otvora, bez emisija ili vrlo malih količina pepela. Snažne erupcije plina i pare probijaju kanal u stijenama iz kojeg se izbacuju fragmenti stijena, formirajući okno koje graniči s kraterom. Erupcije plina se također dešavaju kroz otvore postojećih poligenskih vulkana (primjer je plinska erupcija Vezuva 1906.).

Vrste vulkanskih erupcija

Ovisno o prirodi erupcija, razlikuju se nekoliko vrsta. Osnovu takve klasifikacije postavio je francuski geolog Lacroix još 1908. godine. Identificirao je 4 tipa kojima je autor dodijelio nazive vulkana: 1) Havajski, 2) Strombolijski, 3) Vulkanski i 4) Pelejski. Predložena klasifikacija ne može uključiti sve poznate mehanizme erupcije (naknadno je dopunjena novim tipovima - islandskim, itd.), ali, unatoč tome, nije izgubila svoju relevantnost danas.

Erupcije havajskog tipa koju karakteriše mirno efuzivno izlivanje veoma vruće tečne bazaltne magme u uslovima niskog pritiska gasa. Lava se pod pritiskom izbacuje u vazduh u obliku fontana lave, visokih od nekoliko desetina do nekoliko stotina metara (tokom erupcije Kilauee 1959. godine dostigle su visinu od 450 m). Erupcija se obično javlja iz fisurnih otvora, posebno u ranim fazama. To je praćeno malim brojem slabih eksplozija koje prskaju lavu. Tečni komadići lave koji padaju na podnožje fontane u obliku prskanja i bombi u obliku mrlja formiraju prskane čunjeve. Fontane lave, koje se protežu duž pukotine, ponekad i nekoliko kilometara, formiraju okno koje se sastoji od smrznutih prskanja lave. Kapljice tečne lave mogu formirati Peleovu kosu. Erupcije havajskog tipa ponekad dovode do stvaranja jezera lave.
Primjeri su erupcije vulkana Kilauea, Hapemaumau na Havajskim ostrvima, Niragongo i Erta Ale u istočnoj Africi.

Vrlo blizak opisanom havajskom tipu islandski tip; Sličnosti su zabilježene kako u prirodi erupcija tako iu sastavu lave. Razlika je u sljedećem. Tokom erupcija havajskog tipa, lava formira velike masive u obliku kupole (štitaste vulkane), a tokom erupcija islandskog tipa, tokovi lave formiraju ravne ploče. Izlijevanje dolazi iz pukotina. Godine 1783. na Islandu se dogodila poznata erupcija iz pukotine Laki duge oko 25 km, zbog čega su bazalti stvorili visoravan površine 600 km2. Nakon erupcije, kanal pukotine se napuni stvrdnutom lavom, a pri narednoj erupciji se pored njega formira nova pukotina. Kao rezultat slojevitosti mnogih stotina plašta, iznad pukotina se formiraju prošireni platoi lave (veliki drevni bazaltni platoi Sibira, Indije, Brazila i drugih područja planete) koji mijenjaju svoj položaj u svemiru.

Erupcije strombolijanskog tipa. Ime dolazi od vulkana Stromboli, koji se nalazi u Tirenskom moru na obali Italije. Karakteriziraju ih ritmična (sa prekidima od 1 do 10-12 min) izbacivanja u odnosu na tečnu lavu. Fragmenti lave formiraju vulkanske bombe (kruškolike, uvijene, rjeđe vretenaste, često spljoštene pri padu) i lapile; materijala pepeljastih dimenzija gotovo da i nema. Izbacivanja se smjenjuju sa izlivanjem lave (u poređenju sa erupcijama vulkana havajskog tipa, tokovi su kraći i deblji, što je povezano sa većim viskozitetom lave). Još jedna tipična karakteristika je trajanje i kontinuitet razvoja: vulkan Stromboli eruptira od 5. stoljeća prije Krista. BC.

Vulkanske erupcije. Ime dolazi od ostrva Vulcano u grupi Eolskih ostrva na obali Italije. Povezan s erupcijom viskozne, obično andezitske ili dacitske lave s visokim sadržajem plinova iz vulkana centralnog tipa. Viskozna lava se brzo stvrdnjava, formirajući čep koji začepljuje krater. Pritisak gasova koji se oslobađaju iz lave povremeno eksplozijom "izbija" čep. Istovremeno, crni oblak piroklastičnog materijala sa bombama tipa "hlebna kora" izbacuje se prema gore, zaobljene, elipsoidne i uvrnute bombe praktički nema. Ponekad su eksplozije praćene izlivanjem lave u obliku kratkih i snažnih potoka. Zatim se čep ponovo formira i ciklus se ponavlja.
Erupcije su razdvojene periodima potpunog odmora. Erupcije vulkanskog tipa karakteristične su za vulkane Avačinski i Karimski na Kamčatki. Erupcije Vezuva su takođe bliske ovom tipu.

Erupcije pelejskog tipa. Ime dolazi od vulkana Mont Pelee na ostrvu Martinik na Karibima. Javljaju se kada vrlo viskozna lava uđe u vulkane centralnog tipa, što je približava erupciji vulkanskog tipa. Lava se učvršćuje u otvoru i formira snažan čep, koji se istiskuje u obliku monolitnog obeliska (dolazi do istiskivanja). Na vulkanu Mont Pele, obelisk ima visinu od 375 m i prečnik od 100 m. Vrući vulkanski gasovi koji se akumuliraju u otvoru ponekad izlaze kroz zaleđeni čep, što dovodi do stvaranja užarenih oblaka. Užareni oblak koji je nastao tokom erupcije Mont Pelea 8. maja 1902. godine imao je temperaturu od oko 800°C i, krećući se niz padinu vulkana brzinom od 150 m/s, uništio je grad Saint-Pierre. sa 26.000 stanovnika.
Slična vrsta erupcije često je opažena u blizini vulkana na ostrvu Java, posebno u blizini vulkana Merapi, kao i na Kamčatki u blizini vulkana Bezymyanny.

U antičko doba vulkani su bili oruđe bogova. Danas predstavljaju ozbiljnu opasnost za naselja i čitave države. Nijedno oružje svijeta nije dobilo takvu moć na našoj planeti - da osvoji i smiri bijesni vulkan.

Sada mediji, kino i pojedini pisci maštaju o budućnosti čuvenog parka, čiju lokaciju znaju gotovo svi koji se zanimaju za modernu geografiju - riječ je o nacionalnom parku u Wyomingu. Bez sumnje, najpoznatiji supervulkan u svjetskoj istoriji posljednje dvije godine je Yellowstone.

Šta je vulkan

Mnogo je decenija književnost, posebno u fantastičnim pričama, pripisivala magična svojstva planini koja je sposobna da izbacuje vatru. Najpoznatiji roman koji opisuje aktivni vulkan je Gospodar prstenova (gdje su ga zvali "usamljena planina"). Profesor je bio u pravu za ovaj fenomen.

Niko ne može gledati planinske lance do nekoliko stotina metara visoke bez uvažavanja sposobnosti naše planete da stvori tako veličanstvene i opasne prirodne objekte. U ovim divovima postoji posebna draž, koja se može nazvati i magijom.

Dakle, ako odbacimo fantazije pisaca i folklor predaka, onda će sve postati lakše. Sa stajališta geografske definicije: vulkan (vulkan) je pukotina u kori bilo koje planetarne mase, u našem slučaju Zemlje, zbog čega vulkanski pepeo i plin akumulirani pod pritiskom, zajedno s magmom, izbijaju iz komora magme, koja se nalazi ispod čvrste površine. U ovom trenutku dolazi do eksplozije.

Uzroci

Zemlja je od prvih trenutaka bila vulkansko polje na kojem su se kasnije pojavila drveća, okeani, polja i rijeke. Stoga vulkanizam prati savremeni život.

Kako nastaju? Na planeti Zemlji, glavni uzrok formiranja je zemljina kora. Činjenica je da se iznad Zemljinog jezgra nalazi tečni dio planete (magma), koji se uvijek kreće. Zahvaljujući ovom fenomenu na površini postoji magnetno polje - prirodna zaštita od sunčevog zračenja.

Međutim, sama površina Zemlje, iako čvrsta, nije čvrsta, već je podijeljena na sedamnaest velikih tektonskih ploča. Kada se kreću, oni se konvergiraju i razilaze, upravo zbog pomicanja na mjestima dodira ploča dolazi do loma i nastaju vulkani. Uopšte nije neophodno da se to dešava na kontinentima; slične praznine postoje na dnu mnogih okeana.

Struktura vulkana

Sličan objekat se formira na površini kako se lava hladi. Nemoguće je vidjeti šta se krije ispod mnogih tona stijena. Međutim, zahvaljujući vulkanolozima i naučnicima, moguće je zamisliti kako to funkcionira.

Crtež takvog prikaza vide srednjoškolci na stranicama geografskog udžbenika.

Sam po sebi, uređaj "vatrene" planine je jednostavan i u kontekstu izgleda ovako:

• krater - vrh;
• otvor - šupljina unutar planine, uz nju se diže magma;
• komora magme je džep na dnu.

Ovisno o vrsti i obliku formiranja vulkana, neki element strukture može nedostajati. Ova opcija je klasična i mnoge vulkane treba razmotriti u ovom posebnom odjeljku.

Vrste vulkana

Klasifikacija je primjenjiva u dva smjera: po vrsti i obliku. Budući da je kretanje litosferskih ploča različito, varira i brzina hlađenja magme.

Pogledajmo prvo vrste:

• operativni;
• spavanje;
• izumrli.

Vulkani dolaze u više oblika:

Klasifikacija ne bi bila potpuna ako ne uzmemo u obzir reljefne oblike kratera vulkana:

• kaldera;
• vulkanski čepovi;
• plato lave;
• tuff cones.

Erupcija

Drevna koliko i sama planeta, sila koja može da prepiše istoriju cele zemlje je erupcija. Postoji nekoliko faktora koji takav događaj na zemlji čine najsmrtonosnijim za stanovnike nekih gradova. Bolje je ne dolaziti u situaciju kada eruptira vulkan.

U prosjeku se na planeti dogodi 50 do 60 erupcija u jednoj godini. U vrijeme pisanja ovog teksta, oko 20 pukotina je poplavilo susjedstvo lavom.

Možda se algoritam postupanja mijenja, ali to zavisi od pratećih vremenskih uslova.

U svakom slučaju, erupcija se odvija u četiri faze:

1. Tišina. Velike erupcije pokazuju da je do trenutka prve eksplozije obično tiho. Ništa ne ukazuje na nadolazeću opasnost. Niz malih udara može se izmjeriti samo instrumentima.
2. Izbacivanje lave i piroklastita. Smrtonosna mješavina plina i pepela na temperaturi od 100 stepeni (dostiže 800) Celzijusa sposobna je uništiti sav život u radijusu od stotina kilometara. Primer je erupcija planine Helena u maju osamdesetih godina prošlog veka. Lava, čija temperatura može dostići hiljadu i po stepeni tokom erupcije, ubila je sav život na udaljenosti od šest stotina kilometara.
3. Lahar. Ako nemate sreće, onda bi na mjestu erupcije mogla padati kiša, kao što je bila na Filipinima. U takvim situacijama nastaje kontinuirani mlaz koji se sastoji od 20% vode, preostalih 80% je kamen, pepeo i plovuć.
4. "Beton". Uslovni naziv je stvrdnjavanje magme i pepela koji je pao pod kišnim potokom. Takva mješavina uništila je više od jednog grada.

Erupcija je izuzetno opasna pojava, za pola veka je ubila više od dvadeset naučnika i nekoliko stotina civila. Upravo sada (u trenutku pisanja ovog teksta), havajska Kilauea nastavlja da uništava ostrvo.

Najveći vulkan na svijetu

Mauna Loa je najviši vulkan na zemlji. Nalazi se na istoimenom ostrvu (Havaji) i uzdiže se 9 hiljada metara od okeanskog dna.

Njegovo poslednje buđenje dogodilo se 84. godine prošlog veka. Međutim, 2004. godine pokazao je prve znake buđenja.

Ako postoji najveći, onda postoji i najmanji?

Da, nalazi se u Meksiku u gradu Pueblo i zove se Catscomate, njegova visina je samo 13 metara.

aktivni vulkani

Ako otvorite kartu svijeta, tada uz dovoljan nivo znanja možete pronaći oko 600 aktivnih vulkana. Otprilike četiri stotine njih nalazi se u "vatrenom prstenu" Tihog okeana.

Erupcija gvatemalskog vulkana Fuego

Možda će neko biti zainteresovan lista aktivnih vulkana:

• na teritoriji Gvatemale - Fuego;
• na Havajskim ostrvima - Kilauea;
• unutar granica Islanda - Lakagigar;
• na Kanarskim otocima - La Palma;
• na Havajskim ostrvima - Loihi;
• na antarktičkom ostrvu - Erebus;
• Greek Nisyros;
• italijanski vulkan Etna;
• na karipskom ostrvu Montserrat - Soufrière Hills;
• Italijanska planina u Tirenskom moru - Stromboli;
• i najeminentniji italijanski - Vezuv.

Ugasli vulkani svijeta

Vulkanolozi ponekad ne mogu sa sigurnošću reći da li je prirodni objekt izumro ili uspavan. U većini slučajeva, nulta aktivnost određene planine ne garantuje sigurnost. Više puta, divovi koji su zaspali dugi niz godina iznenada su pokazivali znake aktivacije. To je bio slučaj sa vulkanom u blizini grada Manile, ali ima mnogo sličnih primjera.

Mount Kilimandžaro

U nastavku su samo neki od ugaslih vulkana poznatih našim naučnicima:

• Kilimandžaro (Tanzanija);
• Mt Warning (u Australiji);
• Chaine des Puys (u Francuskoj);
• Elbrus (Rusija).

Najopasniji vulkani na svijetu

Erupcija čak i malog vulkana izgleda impresivno, samo treba zamisliti kakva monstruozna sila vreba tamo, u dubinama planine. Međutim, postoje jasni podaci koje koriste vulkanolozi.

Dugim posmatranjem stvorena je posebna klasifikacija potencijalno opasnih vulkanskih planina. Indikator određuje uticaj erupcije na okolna područja.

Najsnažnija eksplozija može uslijediti iz erupcije planine kolosalnih razmjera. Vulkanolozi ovu vrstu "vatrenih" planina nazivaju supervulkanom. Na ljestvici aktivnosti takve formacije bi trebale zauzimati nivo koji nije niži od osmog.

Vulkan Taupo na Novom Zelandu

Ukupno ih ima četiri:

1. Indonezijski supervulkan na ostrvu Sumatra-Toba.
2. Taupo se nalazi u mjestu Novi Zeland.
3. Serra Galan u planinama Anda.
4. Yellowstone u istoimenom sjevernoameričkom parku u Wyomingu.

Prikupili smo najzanimljivije činjenice:

• najveća (po trajanju) je erupcija Pinatubo od 91 godine (20. vek), koja je trajala više od godinu dana i snizila temperaturu Zemlje za pola stepena (Celzijusa);
• gore opisana planina bacila je 5 km 3 pepela na visinu od trideset pet kilometara;
• najveća eksplozija dogodila se na Aljasci (1912), kada je vulkan Novarupta postao aktivniji, dostigavši ​​nivo od šest bodova na VEI skali;
• najopasnija je Kilauea, koja eruptira već trideset godina od 1983. godine. Trenutno aktivan. Ubijeno više od 100 ljudi, više od hiljadu i dalje ugroženo (2018.);
• najdublja erupcija do sada dogodila se na dubini od 1200 metara - Mount West Mata, u blizini ostrva Fidži, sliv rijeke Lau;
• temperatura u piroklastičnom toku može biti i preko 500 stepeni Celzijusa;
• posljednji supervulkan eruptirao je na planeti prije oko 74.000 godina (Indonezija). Stoga se može reći da ovakvu katastrofu još nijedna osoba nije doživjela;
• Ključevski na poluostrvu Kamčatka smatra se najvećim aktivnim vulkanom na sjevernoj hemisferi;
• pepeo i gasovi koje eruptiraju vulkani mogu obojiti zalaske sunca;
• vulkan sa najhladnijom lavom (500 stepeni) zove se Ol Doinyo Langai i nalazi se u Tanzaniji.

Koliko vulkana ima na zemlji

U Rusiji nema previše lomova u zemljinoj kori. Iz školskog kursa geografije poznato je za vulkan Klyuchevskoy.

Osim njega, na prekrasnoj planeti ima oko šest stotina aktivnih, kao i hiljadu izumrlih i usnulih. Tačan broj je teško utvrditi, ali njihov broj ne prelazi dvije hiljade.

Zaključak

Čovječanstvo treba poštovati prirodu i zapamtiti da je naoružana s više od hiljadu i pol vulkana. I neka što manje ljudi bude svjedok tako snažnog fenomena kao što je erupcija.