Эффузивный (поверхностный) магматизм

Проявлением поверхностного магматизма является вулка­низм. В настоящее время на земном шаре насчитывается более 800 действующих вулканов и несколько тысяч потухших.

В зависимости от характера каналов, по которым магмати­ческий расплав поднимается к поверхности Земли, выделяют два основных типа вулканов: трещинный и центральный.

В вулканах трещинного типа лавы изливаются из трещин (крупных разломов), рассекающих земную кору. Обычно это базальтовые лавы, образующие покровы после затвердевания (Исландия).

Вулканы центрального типа имеют форму усеченного ко­нуса, образованного продуктами извержения. Высота их от не­скольких тысяч метров (вулкан Аконкагуа в Южной Аме­рике— 7035 м) до первых сотен (потухший вулкан Мушкетова в Забайкалье—100 м). В центре вулкана (рис. 5) расположено жерло (5), непосредственно соединяющееся с вулканическим очагом (1). Верхняя, воронкообразно расширяющаяся часть жерла называется кратером (6). Обвалившийся кратер называется кальдерой, а его стенки в виде плоского вала называются соммой (3). При последующем извержении лавы (2) на дне кальдеры образуется конус (4).

В зависимости от характера извержения центральный тип вулканов подразделяется, в свою очередь, на несколько типов.

Гавайский тип. Извержение вулканов гавайского типа характеризуется спокойным излиянием базальтовой, очень под­вижной, бедной газами магмы. Иногда у таких вулканов возникают лавовые фонтаны высотой до нескольких десятков метров. Конус вулкана низкий, с очень пологими склонами. Кратер крутостенный с лавовыми озерами, которые могут су­ществовать многие десятки лет. Диаметр кратера иногда до­стигает 5 км. При растекании лава образует покровы. Вулканы гавайского типа нередко называют щитовидными, так как по форме конуса они напоминают щит. Вулканы этого типа встре­чаются на многих островах Тихого океана.

Тип Стромболи. Характеризуется излиянием лавы среднего и кислого состава. Так как вязкая, богатая газами лава

Рис. 5. Строение вулканического аппарата. по М.М. Жукову, В.И. Славину, Н.Н. Дунаевой

закупоривает жерло вулкана, препятствуя выходу газа, извер­жению предшествуют подземные толчки. Затем начинаются сильные взрывы и из кратера вулкана вместе с газом выбра­сывается большое количество твердых продуктов извержения (пепел, лапилли и др.) и изливается лава, застывая в виде потоков. Этот тип называют еще везувианским. К нему отно­сятся вулканы Стромболи, Этна, Везувий, многие вулканы Кам­чатки (Ключевские, Авачинские и др.).

Пелейский тип. Извержения этого типа имеют осо­бенно катастрофический характер. Напор газов не в состоянии прорвать застывшую в жерле вязкую лаву. Извержение про­исходит в результате гигантского взрыва с образованием рас­каленных облаков газа и пара, насыщенных песчаным мате­риалом. Температура такого облака вулкана Мон-Пеле (1902 г., остров Мартиника, Малые Антильские острова) достигла 450° С и в течение нескольких минут сожгла дома г. Сен-Тер, уничто­жив около 30 тыс. человек. Затем из кратера был выдавлен лавовый купол — обелиск. К пелейскому типу относится также и вулкан Кракатау (Западный архипелаг).

Маары. Это особый тип вулканов, образование которых связано с единым взрывом газа огромной силы. Маары имеют форму неширокой воронки, окруженной валом из продуктов извержения. К этому типу относят газо-взрывные трубки, за­полненные кимберлитовой породой и иногда содержащие ал­мазы (Африка, вблизи г. Кимберли; СССР — Якутия и др.).

Продукты вулканических извержений представлены газооб­разным, твердым и жидким веществом.

Газообразные продукты. Во время извержений в их составе преобладают пары воды, углекислота, а иногда водо­род, азот и хлористый водород. Кроме того, в газах установ­лено присутствие фтора, метана, аммиака, аргона, По мере уга­сания активности вулкана температура понижается и состав газов изменяется (см. поствулканические процессы).

Твердые продукты вулканических извержений в зави­симости от величины обломков подразделяются на пепел, пе­сок, лапилли, бомбы. Вулканический пепел состоит из мель­чайших частиц (менее 1 мм) застывшей лавы; песок — из частиц остывшей лавы размером от 1 до 5 мм. Лапилли — остыв­шие в воздухе кусочки лавы величиной 1,5—3,0 см. Вулкани­ческие бомбы — куски выброшенной и застывшей в воздухе лавы различной формы (каплевидной, веретенообразной и др.). Величина их от 5—10 см до нескольких метров. Этот рыхлый пирокластический материал (вулканические бомбы, лапилли, вулканический песок и пепел) рассеиваются вокруг вулканиче­ских центров.

Жидкие продукты извержений представлены ла­вой, которая, растекаясь по поверхности, образует лавовые по­кровы, потоки или же нагромождается беспорядочными глы­бами. При остывании вязкой лавы образуется легкая пористая порода — пемза.

Поствулканические процессы приурочены к завершающей фазе деятельности вулканов. Они проявляются длительное время в виде выделений по открытым трещинам и каналам газообразных смесей (фумаролы, сольфатары, мофеты), горя­чих термальных источников (термы), горячих вод (гейзеры) и извержений небольших грязевых вулканов (сальзы).

Газовые выделения с температурой около 500° С — фума­ролы — выносят хлористый натрий, хлористый калий и др. Выделения с температурой 100—180°С— сольфатары —со­держат значительное количество сернистых соединений. Газо­образные смеси с температурой до 100°С— мофеты —выде­ляют углекислый газ.

Иногда горячие газы при охлаждении образуют на стенках трещин и каналов налеты и корки солей и самородных эле­ментов (галит, сера и др.). Эти образования называются сублиматами, или возгонами. В ряде случаев они до­стигают промышленных концентраций.

Горячие термальные источники (термы) имеют температуру выше среднегодовой для данной местности и со­держат минеральные вещества, выносимые с больших глубин (минеральные воды на Кавказе).

Гейзеры — периодически извергающиеся горячие источ­ники с температурой воды до 100° С. В разрезе гейзер имеет форму канала (рис. 6), сое­диненного в недрах с под­земным резервуаром, запол­ненным водой. Вода в ре­зервуаре нагревается до100° С и выше. Давление столба жидкости в канале приводит к перегреву в ре­зервуаре и вызывает обра­зование пара. Как только сила упругости пара пре­взойдет давление вышеле­жащего столба воды, проис­ходит сильный выброс в воз­дух (высотой до 30—50 м) воды и пара.

Вода, несколь­ко охлаждаясь, частично возвращается в канал; это вызывает понижение темпе­ратуры, давления и прекра­щение извержения пара. Затем через некоторое время вновь происходит нагрев воды и процесс повторяется. Интервал между отдельными извержениями колеблется от 10 мин до 5 ч.

Сальзы (грязевые вулканы) образуются за счет энергии газа и паров вод, поднимающихся к поверхности из недр и встречающих на своем пути рыхлые или слабо сцемен­тированные продукты, которые они выталкивают на поверх­ность в виде грязи.

Рис 6.

В настоящее время полагают, что вулканы возникают там, где по глубинным разломам происходят активные подвижки в земной коре. Поэтому действующие вулканы сосредоточены в зонах повышенной тектонической активности. Принято разли­чать три пояса:

Тихоокеанский — приурочен к берегам Тихого океана вдоль Южной и Северной Америки, Алеутских островов, Кам­чатки, Курильских и Японских островов, Филиппин, Новой Гви­неи и Новой Зеландии;

Средиземноморско-Индонезийский — протяги­вается из бассейна Средиземного моря через Турцию, Андаман­ские о-ва, о. Суматру, о. Ява к Новой Гвинее, где он сочленя: ется с Тихоокеанским поясом. Наиболее активные участки — в районе Малайского архипелага;

Атлантический — проходит через Исландию, острова Азорские, Канарские, Зеленого Мыса, Вознесения, Св. Елены, Тристан-да-Кунья.

В последние годы геолого-геофизическими исследованиями в океанах обнаружены многочисленные подводные вулканы. Они представлены одиночными горами с довольно крутыми склонами. Вокруг них отмечаются рвы, депрессии, которые, по-видимому, представляют собой кальдеры. У некоторых боль­ших подводных вулканов имеются настолько обширные и высо­кие конусы, что они выступают над уровнем моря, образуя острова.

В деятельности вулканов наблюдаются периоды изверже­ний и относительного покоя. Последние могут быть короткими или измеряться тысячелетиями (сопка Ключевская, Этна, Безы­мянный). Помимо действующих известно большое количество потухших вулканов, деятельность которых в историческое время прекратилось (вулканы Армении и др.).