Химичен състав на лавата. Пейзажи от изригваща лава

Вулканичната лава се нарича кръвта на Земята. Той е неразделен спътник на изригванията и всеки вулкан има свой собствен състав, цвят и температура.

1. Лавата е магма, която изтича от вулканичен отвор по време на изригване. За разлика от магмата, тя не съдържа газове, тъй като те излизат по време на експлозии.

2. Лавата започва да се нарича "лава" едва след изригването на Везувий през 1737 г. Геологът Франческо Серао, който изследва вулкана през онези години, първоначално го нарича „лабес“, което на латински означава „колапс“, а по-късно думата придобива съвременното си значение.

3. Различните вулкани имат различен състав на лава. Най-често се състои от базалти и има бавен поток, като тесто.

Базалтова лава на вулкана Килауеа

4. Най-течната лава, наподобяваща вода, съдържа калиеви карбонати и се среща само на.

5. В дълбините на супервулкана Йелоустоун има риолитна магма, която има експлозивен характер.

6. Най-опасната лава е кориумът или подобно на лава гориво, намиращо се в ядрени реактори. Това е сливане на съдържанието на реактора с бетон, метални части и други отпадъци, които се генерират в резултат на ядрена криза.

7. Въпреки факта, че кориумът има технически произход, неговите потоци под Чернобилската атомна електроцентрала външно приличат на охладени базалтови потоци.

8. Най-необичайната в света е така наречената „синя лава“ на вулкана Иджен в Индонезия. Всъщност ярко светещите потоци не са лава, а газ серен диоксид, който при освобождаване от отворите преминава в течно състояние и свети в синьо.

9. Можете да определите температурата му по цвета на лавата. Жълтото и ярко оранжевото се считат за най-горещи и имат температура от 1000 °C и повече. Тъмночервеното е сравнително хладно, с температури от 650 до 800 °C.

10. Единствената черна лава се намира в танзанийския вулкан Ol Doinyo Lengai. Както бе споменато по-горе, той се състои от карбонати, които му придават тъмен нюанс. Потоците лава на върха са доста хладни, с температура не повече от 540 °C. Когато се охладят, те стават сребристи на цвят, създавайки причудливи пейзажи около вулкана.

11. В Тихоокеанския огнен пръстен вулканите изригват предимно силициева лава, която има вискозна консистенция и се втвърдява в устието на планината, спирайки изригването си. Впоследствие, под налягане, замръзналата тапа се избива от кратера, което води до мощна експлозия.

12. Според изследвания, в ранните дни на своето съществуване нашата планета е била покрита с океани от лава, слоеста структура.

13. Когато лавата се стича по склонове, тя се охлажда неравномерно, така че понякога в потоците се образуват тръби от лава. Дължината на тези тръби може да достигне няколко километра, а вътрешната ширина е 14-15 метра.

Лавата е гореща разтопена маса скали, който се отделя на повърхността на Земята при вулканични изригвания. В зависимост от вида, лавата може да бъде течна и вискозна, с различни цветове и температури.

По същество вулканът изригва магма от горната мантия на дълбочина до 700 km, но по време на изригването тя се охлажда и газовете й се изпаряват, поради което променя свойствата си. Когато лавата се втвърдява, се образуват различни ефузивни скали.

На латински "labes" означава колапс или падане. Оттук и думата „лава“ на италиански и нейната употреба в руската реч.

Видове лава

Различните вулкани изригват лава с различни характеристики.

Карбонатната лава е най-студената и течна, течаща като вода. Когато избухне, той е черен или тъмнокафяв на цвят, но когато е изложен на въздух, изсветлява, докато стане почти бял.
Силициевата лава е много вискозна и поради тази причина понякога замръзва в кратера на вулкана и го издува. Следователно, когато изригването се възстанови, възниква мощна експлозия. Горещата силициева лава е тъмна или черно-червена на цвят. Тече със скорост няколко метра на ден и след втвърдяване почернява.
Базалтовата лава има най-висока температура и е много подвижна. Може да тече със скорост 2 m/s, поради което може да се разпространи в малък слой на десетки километри. Има жълт или жълто-червен цвят.

Научихте какво е лава, но също така прочетете статията

При изригване на вулкани се изливат горещи разтопени скали - магма. Във въздуха налягането пада рязко и магмата кипи - газовете я напускат.

Стопилката започва да се охлажда. Всъщност само тези две свойства - температура и "карбонизация" - отличават лавата от магмата. В течение на една година 4 km³ лава се разлива на нашата планета, главно на дъното на океаните. Не толкова, на сушата имаше региони, пълни със слой лава с дебелина 2 км.

Началната температура на лавата е 700–1200°C и по-висока. В него са разтопени десетки минерали и скали. Те включват почти всички известни химични елементи, но най-вече силиций, кислород, магнезий, желязо и алуминий.

В зависимост от температурата и състава, лавата има различни цветове, вискозитет и течливост. Горещ, той е блестящ ярко жълт и оранжев; при охлаждане става червен и след това черен. Случва се над поток от лавасини светлини от горяща сяра тичат наоколо. А един от вулканите в Танзания изригва черна лава, която при замръзване става като тебешир – белезникава, мека и крехка.

Потокът от вискозна лава е бавен и тече едва (няколко сантиметра или метра на час). По пътя в него се образуват втвърдяващи се блокове. Те забавят трафика още повече. Този вид лава се втвърдява в могили. Но липсата на силициев диоксид (кварц) в лавата я прави много течна. Бързо покрива обширни полета, образува езера от лава, реки с равна повърхност и дори „лава пада“ върху скали. В такава лава има малко пори, тъй като газовите мехурчета лесно я напускат.

Какво се случва, когато лавата се охлади?

Докато лавата се охлажда, разтопените минерали започват да образуват кристали. Резултатът е маса от компресирани зърна от кварц, слюда и др. Те могат да бъдат големи (гранит) или малки (базалт). Ако охлаждането протича много бързо, се получава хомогенна маса, подобна на черно или тъмно зеленикаво стъкло (обсидиан).

Газовите мехурчета често оставят много малки кухини във вискозна лава; Така се образува пемза. Различни слоеве от охлаждаща лава се стичат по склоновете с на различни скорости. Поради това вътре в потока се образуват дълги, широки празнини. Дължината на такива тунели понякога достига 15 км.

Бавно охлаждащата се лава образува твърда кора на повърхността. Той незабавно забавя охлаждането на масата, разположена отдолу, и лавата продължава да се движи. Като цяло охлаждането зависи от масивността на лавата, първоначалното нагряване и състава. Известни са случаи, когато дори след няколко години (!) лавата продължаваше да пълзи и в нея се забиха запалени клони. Два масивни потока лава в Исландия останаха топли векове след изригването.

Лавата от подводните вулкани обикновено се втвърдява под формата на масивни „възглавници“. Поради бързото охлаждане на повърхността им много бързо се образува силна кора, а понякога газовете ги разкъсват отвътре. Фрагментите се разпръскват на разстояние от няколко метра.

Защо лавата е опасна за хората?

Основна опасностлава - нея топлина. Буквално изгаря живи същества и сгради по пътя. Живите същества умират без дори да имат контакт с него, от топлината, която излъчва. Вярно е, че високият вискозитет потиска скоростта на потока, което позволява на хората да избягат и да запазят ценности.

Но течната лава... Тя се движи бързо и може да отреже пътя към спасението. През 1977 г. по време на нощно изригване на вулкана Нирагонго в Централна Африка. Експлозията разцепи стената на кратера и лавата бликна в широк поток. Много течен, той се втурна със скорост от 17 метра в секунда (!) и унищожи няколко спящи села със стотици жители.

Увреждащото действие на лавата се утежнява от факта, че тя често носи облаци от токсични газове, отделени от нея, дебел слой пепел и камъни. Именно този вид поток унищожи древните римски градове Помпей и Херкулан. Срещата на гореща лава с водно тяло може да доведе до бедствие - моменталното изпаряване на маса вода причинява експлозия.

В потоците се образуват дълбоки пукнатини и празнини, така че трябва внимателно да вървите по студена лава. Особено ако е стъклен - острите ръбове и отломките болят болезнено. Фрагменти от охлаждащи подводни „възглавници“, описани по-горе, също могат да наранят прекалено любопитни водолази.

Вулканичната дейност, едно от най-опасните природни явления, често носи огромни бедствия на хората и национална икономика. Ето защо е необходимо да се има предвид, че макар и не всички активни вулканипричиняват нещастия, но всеки от тях може да бъде в една или друга степен източник на негативни събития; възникват вулканични изригвания различни силни страниКато катастрофални обаче се класифицират само тези, които са съпроводени със загуба на хора и материални активи.

Общи идеи за вулканизма

„Вулканизмът е явление, благодарение на което по време на геологическата история са се образували външните обвивки на Земята - кората, хидросферата и атмосферата, т.е. местообитанието на живите организми - биосферата. Това мнение се изразява от повечето вулканолози, но това далеч не е единствената представа за развитието на географската обвивка. Вулканизмът обхваща всички явления, свързани с изригването на магма на повърхността. Когато магмата е дълбоко в земната кора под високо налягане, всички нейни газови компоненти остават в разтворено състояние. Докато магмата се движи към повърхността, налягането намалява, започват да се отделят газове и в резултат на това магмата, изливаща се върху повърхността, е значително различна от първоначалната. За да се подчертае тази разлика, магмата, която тече към повърхността, се нарича лава. Процесът на изригване се нарича еруптивна активност.

Фиг. 1. Изригване на връх Сейнт Хелънс

Вулканичните изригвания се случват по различен начин, в зависимост от състава на продуктите от изригването. В някои случаи изригванията протичат спокойно, газовете се отделят без големи експлозии и течната лава тече свободно към повърхността. В други случаи изригванията са много бурни, придружени от мощни газови експлозии и изстискване или изливане на относително вискозна лава. Изригванията на някои вулкани се състоят само от грандиозни газови експлозии, в резултат на които се образуват колосални облаци газ и водна пара, наситени с лава, издигащи се до огромни височини. Според съвременните представи вулканизмът е външна, т. нар. ефузивна форма на магматизъм - процес, свързан с движението на магма от вътрешността на Земята към нейната повърхност.

На дълбочина от 50 до 350 км в дебелината на нашата планета се образуват джобове от разтопено вещество - магма. По протежение на областите на раздробяване и фрактури на земната кора магмата се издига и се излива на повърхността под формата на лава (тя се различава от магмата по това, че почти не съдържа летливи компоненти, които при спадане на налягането се отделят от магмата и отиват в атмосферата.В местата на изригване се появяват лавови покрития и потоци, вулкани-планини, съставени от лави и техните разпръснати частици - пирокласти.Въз основа на съдържанието на основния компонент - силициев оксид, магмите и образуваните от тях вулканични скали - вулканите са разделени на ултраосновни (силициев оксид по-малко от 40%), основни (40-52%), междинни (52-65%), киселинни (65-75%).Най-често срещаната е основна или базалтова магма.

Видове вулкани, състав на лавите. Класификация според естеството на изригването

Класификацията на вулканите се основава главно на характера на техните изригвания и структурата на вулканичния апарат. А характерът на изригването от своя страна се определя от състава на лавата, степента на нейния вискозитет и подвижност, температурата и количеството газове, които съдържа. IN вулканични изригванияпроявяват се три процеса: 1) ефузивен - изливането на лава и разпространението й по земната повърхност; 2) експлозивен (експлозивен) - експлозия и освобождаване на голямо количество пирокластичен материал (твърди продукти на изригване); 3) екструзивно - изстискване или екструзия на магматично вещество върху повърхността в течно или твърдо състояние. В редица случаи се наблюдават взаимни преходи на тези процеси и тяхното сложно съчетаване помежду си. В резултат на това много вулкани се характеризират със смесен тип изригване - експлозивно-ефузивен, екструзивно-експлозивен, като понякога един тип изригване се заменя с друг с времето. В зависимост от естеството на изригването се отбелязват сложността и разнообразието на вулканичните структури и формите на поява на вулканичен материал. Сред вулканичните изригвания се разграничават: централен тип, пукнатини и ареални изригвания.

Фиг.2. Хавайски тип изригване

1 - Пепел, 2 - Фонтан от лава, 3 - Кратер, 4 - Езеро от лава, 5 - Фумароли, 6 - Поток от лава, 7 - Слоеве от лава и пепел, 8 - Скален слой, 9 - Перваз, 10 - Магмен канал, 11 - Магмена камера, 12 - Дига

Вулкани от централен тип.Те имат форма, близка до кръглата в план и са представени от конуси, щитове и куполи. На върха обикновено има вдлъбнатина с форма на чаша или фуния, наречена кратер (гръцки "кратер"-купа).От кратера в дълбините на земната кора има канал за подаване на магма или кратер на вулкан, който има форма на тръба, през която магмата от дълбоката камера се издига на повърхността. Сред вулканите от централен тип има полигенни, образувани в резултат на многократни изригвания, и моногенни, които са проявили своята активност веднъж.

Полигенни вулкани.Те включват повечето от най-известните вулкани в света. Няма единна и общоприета класификация на полигенните вулкани. Различни видовеИзригванията най-често се обозначават с имената на известни вулкани, в които даден процес се проявява най-характерно. Ефузивни или лавови вулкани. Преобладаващият процес в тези вулкани е ефузията или изливането на лава на повърхността и нейното движение под формата на потоци по склоновете на вулканична планина. Примери за този тип изригване включват вулканите на Хаваите, Самоа, Исландия и др.

Фиг.3. Плиниански тип изригване

1 - Слой от пепел, 2 - Магмен канал, 3 - Дъжд от вулканична пепел, 4 - Слоеве от лава и пепел, 5 - Скален слой, 6 - Магмена камера

Хавайски тип.Хаваите са образувани от слети върхове на пет вулкана, четири от които са били активни в исторически времена (фиг. 2). Дейността на два вулкана е особено добре проучена: Мауна Лоа, издигащ се почти на 4200 метра над морското равнище Тихи океан, и Килауеа с надморска височина над 1200 метра. Лавата в тези вулкани е предимно базалтова, лесно подвижна, с висока температура (около 12 000). В езерото на кратера лавата бълбука през цялото време, нивото й или намалява, или се повишава. По време на изригвания лавата се издига, подвижността й се увеличава, изпълва целия кратер, образувайки огромно кипящо езеро. Газовете се отделят сравнително спокойно, образувайки пръски над кратера, фонтани от лава, издигащи се на височина от няколко до стотици метри (рядко). Лавата, разпенена от газове, се пръска и се втвърдява под формата на тънки стъклени нишки „косата на Пеле“. След това кратерното езеро прелива и лавата започва да прелива по краищата му и да се стича по склоновете на вулкана под формата на големи потоци.

Ефузивен под вода.Изригванията са най-многобройни и най-малко проучени. Те също са ограничени до рифтови структури и се отличават с доминирането на базалтови лави. На дъното на океана на дълбочина 2 км или повече налягането на водата е толкова високо, че не възникват експлозии, което означава, че не се образуват пирокласти. Под водно налягане дори течната базалтова лава не се разпространява далеч, тя образува къси куполообразни тела или тесни и дълги потоци, покрити на повърхността със стъклена кора. Отличителна черта на подводните вулкани, разположени на голяма дълбочина, е обилното изпускане на хидротермални течности, съдържащи големи количества мед, олово, цинк и други цветни метали.

Смесени експлозивно-ефузивни (газ-експлозивно-лавови) вулкани.Примери за такива вулкани са вулканите на Италия: Етна - най-висок вулканЕвропа (повече от 3263 м), разположена на остров Сицилия; Везувий (около 1200 м височина), разположен близо до Неапол; Стромболи и Вулкано от групата на Еолийските острови в Месинския пролив. Много вулкани на Камчатка, Курилските и Японските острови и западната част на Кордилерския мобилен пояс принадлежат към същата категория. Лавите на тези вулкани са различни – от основни (базалтови), андезит-базалтови, андезитни до кисели (липарити). Сред тях условно се разграничават няколко вида.

Фиг.4. Подледников тип изригвания

1 - Облак от водна пара, 2 - Езеро, 3 - Лед, 4 - Слоеве лава и пепел, 5 - Слой скала, 6 - Топчеста лава, 7 - Магмен канал, 8 - Магма камера, 9 - Дига

Стромболийски тип.Характерно за вулкана Стромболи, който се издига в Средиземно море на височина 900 м. Лавата на този вулкан е предимно с базалтов състав, но с по-ниска температура (1000-1100) от лавата на вулканите на Хавайските острови, следователно по-малко подвижни и наситени с газове. Изригванията се появяват ритмично на определени кратки интервали - от няколко минути до час. Газовите експлозии отделят сравнително малко по-голяма височинагореща лава, която след това пада върху склоновете на вулкана под формата на спираловидно навити бомби и шлака (порести, мехурчета парчета лава). Характерно е, че се изхвърля много малко пепел. Вулканичният апарат с форма на конус се състои от слоеве шлака и втвърдена лава. Известният вулкан Изалко принадлежи към същия тип.

Вулканите биват експлозивни (газексплозивни) и екструзивно-експлозивни.Тази категория включва много вулкани, в които преобладават големи газови експлозивни процеси, с отделяне на големи количества твърди продукти от изригване, почти без изливане на лава (или в ограничени количества). Този характер на изригването се свързва със състава на лавите, техния вискозитет, относително ниска подвижност и високо насищане с газове. В редица вулкани се наблюдават едновременно газови експлозивни и екструзивни процеси, изразяващи се в изстискване на вискозна лава и образуване на куполи и обелиски, издигащи се над кратера.

Пелейски тип.Особено изразен е бил във вулкана Мон Пеле на о. Мартиника, част от групата на Малките Антили. Лавата на този вулкан е предимно средна, андезитна, силно вискозна и наситена с газове. Когато се втвърди, той образува твърда тапа в кратера на вулкана, предотвратявайки свободното излизане на газ, който, натрупвайки се под него, създава много високо налягане. Лавата се изстисква под формата на обелиски и куполи. Изригванията възникват като силни експлозии. Появяват се огромни облаци от газове, пренаситени с лава. Тези горещи (с температури над 700-800) газово-пепелни лавини не се издигат високо, а се търкалят по склоновете на вулкана с висока скорост и унищожават всичко живо по пътя си.

Фиг.5. Вулканична активност в Анак Кракатау, 2008 г

Тип Кракатау.Идентифициран с името на вулкана Кракатау, разположен в Зондския проток между Ява и Суматра. Този остров се състои от три слети вулканични конуса. Най-древният от тях Раката е изграден от базалти, а другите два, по-млади, са андезити. Тези три слети вулкана се намират в древна, обширна подводна калдера, образувана в праисторически времена. До 1883 г. Кракатау не е бил активен в продължение на 20 години. През 1883 г. се случи едно от най-големите катастрофални изригвания. Започна с експлозии с умерена сила през май и след известно прекъсване те се възобновиха отново през юни, юли и август с постепенно увеличаване на интензивността. На 26 август избухнаха две големи експлозии. Сутринта на 27 август избухна гигантска експлозия, която се чу в Австралия и на островите в западната част на Индийския океан на разстояние 4000-5000 км. Горещ газово-пепелен облак се издигна на височина около 80 км. Огромни вълни с височина до 30 м, възникнали от експлозията и разклащането на Земята, наречени цунами, причиниха големи разрушения на съседните острови на Индонезия; те отмиха около 36 хиляди души от бреговете на Ява и Суматра. На някои места разрушенията и жертвите бяха свързани с взривна вълна с огромна сила.

Тип Катмай.Отличава се с името на един от големите вулкани в Аляска, близо до основата на който през 1912 г. е имало голямо газово експлозивно изригване и насочено освобождаване на лавини или потоци от гореща газово-пирокластична смес. Пирокластичният материал има фелзиков, риолитен или андезит-риолитен състав. Тази гореща газово-пепелна смес изпълни 23 км дълга дълбока долина, разположена северозападно от подножието на планината Катмай. На мястото на някогашната долина се образува равна равнина с ширина около 4 км. В продължение на много години се наблюдаваха масивни изпускания на високотемпературни фумароли от потока, който го изпълваше, което послужи като основа за наричането му „Долината на десетте хиляди дима“.

Подледников изглед на изригвания(фиг. 4) е възможно в случай, че вулканът се намира под лед или цял ледник. Такива изригвания са опасни, защото предизвикват мощни наводнения, както и заради сферичната си лава. Към днешна дата са известни само пет подобни изригвания, което означава, че те са много рядко явление.

Моногенни вулкани

Тип Маар.Този тип обединява само веднъж изригнали вулкани и сега изчезнали експлозивни вулкани. Релефно те са представени от плоски басейни с форма на чиния, обрамчени от ниски стени. Шахтите съдържат както вулканична шлака, така и фрагменти от невулканични скали, които изграждат тази територия. Във вертикален разрез кратерът има вид на фуния, която в долната част е свързана с тръбообразен отдушник или взривна тръба. Те включват вулкани от централен тип, образувани по време на едно изригване. Това са газови експлозивни изригвания, понякога придружени от ефузивни или екструзивни процеси. В резултат на това на повърхността се образуват малки конуси от сгурия или сгурия от лава (от десетки до няколкостотин метра височина) с кратерна вдлъбнатина във формата на чиния или купа.

Такива многобройни моногенни вулкани се наблюдават в големи количествапо склоновете или в подножието на големи полигенни вулкани. Моногенните форми също включват газови експлозивни кратери с канал, подобен на захранваща тръба (отдушник). Те се образуват от една газова експлозия с голяма сила. Диамантените тръби принадлежат към специална категория. В Южна Африка са широко известни взривни тръби, наречени диатреми (на гръцки „dia“ - през, „trema“ - дупка, дупка). Диаметърът им варира от 25 до 800 метра, изпълнени са със своеобразна брекчирала вулканична скала, наречена кимберлит (според град Кимбърли в Южна Африка). Тази скала съдържа ултраосновни скали - гранат-съдържащи перидотити (пиропът е спътник на диаманта), характерни за горната мантия на Земята. Това показва образуването на магма под повърхността и бързото й издигане към повърхността, придружено от газови експлозии.

Изригвания на фисури

Те са ограничени до големи дефекти и пукнатини земната кора, играещи ролята на магмени канали. Изригване, особено в ранните фази, може да се появи по протежение на цялата свекърва или отделни участъци от нейните секции. Впоследствие по линията на разлома или пукнатината се появяват групи от близки вулканични центрове. Изригналата основна лава след втвърдяване образува базалтови покрития с различни размери с почти хоризонтална повърхност. В исторически времена подобни мощни изригвания на базалтова лава са наблюдавани в Исландия. Пукнатинните изригвания са широко разпространени по склоновете на големи вулкани. O по-долу, очевидно, са широко развити в разломите на източнотихоокеанското издигане и в други подвижни зони на Световния океан. В миналото е имало особено големи пукнатини геоложки периодикогато са се образували дебели листове лава.

Ареален тип изригване.Този тип включва масивни изригвания от множество близки вулкани от централен тип. Те често са ограничени до малки пукнатини или техните пресечни точки. По време на процеса на изригване някои центрове умират, докато други възникват. Площният тип изригване понякога обхваща обширни области, където продуктите на изригването се сливат, за да образуват непрекъснати покрития.

Лавата е разтопена скала, изхвърлена от дълбините на вулкан по време на изригване и се превръща във втвърдена скала след охлаждане. При изригване директно от дюзата на вулкана температурата на лавата достига 1200 градуса по Целзий. Разтопената лава, която тече по склона, може да бъде 100 000 пъти по-бърза от водата, преди да се охлади и втвърди. В тази колекция ще намерите ярки и красиви снимки на изригваща лава от различни части на нашата планета.

Потоци лава възникват по време на неексплозивно експанзивно изригване. Когато горещата скала се охлади, тя се укрепва, образувайки магмени скали. Съставът, а не температурата на изригване определя поведението на лавовите потоци. По-долу ще намерите много невероятни снимки, за които са издържали смели фотографи екстремни температури. Много от изображенията са направени на сеизмично активни места като Исландия, Италия и Етна и разбира се Хавай. Ето например един вулкан с най-много дълго име: Eyjafjallajokull в Исландия: