Что представляет из себя лава. Что такое лава

При извержении вулканов изливается раскалённый расплав горных пород – магма. На воздухе давление резко падает, и магма вскипает – её покидают газы.


Расплав начинает охлаждаться. Фактически только этими двумя свойствами – температурой и «газированностью» – лава и отличается от магмы. За год по нашей планете, в основном на дне океанов, разливается 4 км³ лавы. Не так уж много, на суше были регионы, залитые лавовым слоем толщиной 2 км.

Начальная температура лавы – 700–1200°С и выше. В ней расплавлены десятки минералов и горных пород. Они включают почти все известные химические элементы, но больше всего кремния, кислорода, магния, железа, алюминия.

В зависимости от температуры и состава лава бывает разного цвета, вязкости и текучести. Горячая, она блестящая ярко-жёлтая и оранжевая; остывая, становится красной, а потом и чёрной. Бывает, над лавовым потоком бегают синие огоньки сгорающей серы. А один из вулканов Танзании извергает чёрную лаву, которая застыв, становится похожей на мел – белёсой, мягкой и ломкой.

Поток вязкой лавы неповоротлив, течёт еле-еле (несколько сантиметров или метров в час). По ходу в нём формируются затвердевающие блоки. Они ещё больше тормозят движение. Застывает такая лава буграми. А вот отсутствие в лаве диоксида кремния (кварца) делает её очень жидкой. Она быстро покрывает обширные поля, образует лавовые озёра, реки с плоской поверхностью и даже «лавопады» на обрывах. Пор в такой лаве немного, поскольку пузырьки газов легко покидают её.

Что происходит при остывании лавы?

Когда лава остывает, расплавленные минералы начинают образовывать кристаллы. В итоге получается масса из спрессованных зерён кварца, слюды и других. Они могут быть крупными (гранит) или мелкими (базальт). Если охлаждение шло очень быстро, получается однородная масса, похожая на чёрное или тёмно-зелёноватое стекло (обсидиан).


Пузырьки газов часто оставляют в вязкой лаве множество мелких полостей; так образуется пемза. Разные слои остывающей лавы стекают со склонов с разной скоростью. Поэтому внутри потока образуются длинные широкие пустоты. Длина таких туннелей достигает иногда 15 км.

Медленно остывающая лава образует на поверхности твёрдую корочку. Та сразу замедляет остывание массы, лежащей ниже, и лава продолжает движение. Вообще, остывание зависит от массивности лавы, начального нагрева и состава. Известны случаи, когда и через несколько лет (!) лава всё ещё продолжала ползти и зажигала воткнутые в неё ветки. Два мощных потока лавы в Исландии оставались тёплыми и через столетия после извержения.

Лава подводных вулканов обычно застывает в виде массивных «подушек». Из-за быстрого охлаждения прочная корка на их поверхности образуется очень быстро, и иногда газы разрывают их изнутри. Осколки разлетаются на расстояние нескольких метров.

Чем опасна лава для людей?

Главная опасность лавы – её высокая температура. Она буквально сжигает на пути живые существа и строения. Живое гибнет, даже не вступая с нею в контакт, от жара, которым она пышет. Правда, высокая вязкость сдерживает скорость потока, позволяя людям спастись, сохранить ценности.

А вот жидкая лава… Она движется быстро и может отрезать пути к спасению. В 1977 году при ночном извержении вулкана Ньирагóнго в Центральной Африке. От взрыва раскололась стенка кратера, и лава хлынула широким потоком. Очень текучая, она неслась со скоростью 17 метров в секунду (!) и уничтожила несколько спящих деревень с сотнями жителей.

Поражающее действие лавы усугубляется тем, что часто она несёт облака выделяющихся из неё ядовитых газов, толстый слой пепла и камни. Именно такой поток погубил древнеримские города Помпеи и Геркуланум. Катастрофой может обернуться встреча раскалённой лавы с водоёмом – мгновенное испарение массы воды вызывает взрыв.


В потоках образуются глубокие трещины и провалы, так что и по холодной лаве ходить надо осторожно. Особенно, если она стекловидна – острые края и обломки больно ранят. Осколки остывающих подводных «подушек», описанные выше, тоже могут травмировать чересчур любопытных дайверов.

Типы вулканов и лава обладают коренными различиями, позволяющими выделить из них несколько основных типов.

Типы вулканов

• Гавайский тип вулканов . У этих вулканов не наблюдается значительного выделения паров и га­зов, лава у них жидкая.
• Стромболийский тип вулканов . У этих вулканов лава тоже жидкая, однако они выделяют много паров и газов, но пепла не выделяют; при остывании лава становится волнистой.
• Вулканы типа Везувия характеризуются более вязкой лавой, обильно вы­деляются пары, газы, вулканический пепел и другие твердые продукты извержения. При остывании лава становится глы­бистой.
• Пелейский тип вулканов . Очень вязкая лава обусловливает сильные взрывы с выбросом раскаленных газов, пепла и других продуктов в виде паля­щих туч, все уничтожающих на своем пути, и др.

Гавайский тип вулканов

Вулканы гавайского типа спокойно и обильно изливают во вре­мя извержения одну только жидкую лаву. Таковы вулканы Гавайских островов.

Гавайские вулканы, подножия которых лежат на дне океана, на глубине приблизительно 4600 метров, произошли, несомненно, в результате мощных подводных извержений. О силе этих извер­жений можно судить по тому, что абсолютная высота потухшего вулкана Мауна-Кеа (т. е. «белая гора») достигает со дна океана 8828 метров (относительная высота вулкана 4228 метров).

Наибольшей известностью пользуются - Мауна-Лоа, иначе «высокая гора» (4168 метров), и Килауэа (1231 метр).

У Килауэа огромный кратер -5,6 километра длины и 2 ки­лометра ширины. На дне его, на глубине 300 метров, лежит бур­лящее лавовое озеро. Во время извержений на нем образуются мощные лавовые фонтаны высотой до 280 метров, при попереч­нике приблизительно в 30 метров.

Вулкан Килауэа

Капельки жидкой лавы, вы­брошенные на такую высоту вытягиваются в воздухе в тонкие нити, называемые коренным населением «волосами Пеле» - богини огня древних жителей Гавайских островов. Потоки ла­вы при извержении Килауэа достигали иногда огромной величи­ны-до 60 километров длины, 25 километров ширины и 10 метров мощности.

Стромболийский тип вулканов

Стромболийский тип вулканов выделяющие в основном только газообразные продукты. Например, вулкан Стромболи (900 метров высоты), на одном из Липарских островов (к северу от Мессинского проли­ва, между островом Сицилией и Апеннинским полуостровом).

Вулкан Стромболи на одноименном острове

Ночью отражение его огненного жерла в столбе паров и газов, отлично видимое на расстоянии до 150 километров, служит для моряков естественным маяком.

Широкой известностью среди моряков всего мира пользуется другой естественный маяк, в Центральной Америке у берегов Сальвадора - вулкан Цалко. Аккуратно через каждые 8 минут он выбрасывает столб дыма и пепла, поднимающийся на 300 метров. На темном тропическом небе он эффектно осве­щается багровым отблеском лавы.

Вулканы типа Везувия

Наиболее полную картину извержения дают вулканы типа . Извержению вулкана обычно предшествует сильный подземный гул, сопровождающий удары и толчки землетря­сений.

Из трещин на склонах вулкана начинают выделяться удуш­ливые газы. Выделение газообразных продуктов - паров воды и различных газов (углекислого, сернистого, хлористоводородного, сероводорода и многих других) усиливается. Они выде­ляются не только через кратер, но также из фумарол (фумарола - производное от итальянского слова «фумо» - дым).

Клубы пара вместе с вулканическим пеплом поднимаются на несколько километров в атмосферу. Массы светло-серого или черного вулканического пепла, представляющего мельчайшие кусочки застывшей лавы, разносятся на тысячи километров. Пепел Везувия, например, долетает до Константинополя и Се­верной Америки.

Черные клубы пепла застилают солнце, превращая яркий День в темную ночь. Сильное электрическое напряжение от трения частиц пепла и паров проявляется в электрических раз-Рядах и ударах грома.

Пары, поднятые на значительную высо­ту, сгущаются в тучи, из которых вместо дождя проливаются потоки грязи. Из жерла вулкана выбрасывается вулканический песок, камни различной величины, а также вулканические бом­бы - округленные куски лавы, застывшей в воздухе. Наконец из жерла вулкана появляется лава, которая огненным потоком устремляется по склону горы.

Вулкан этого же ти­па - Ключевская сопка

Вот как передает картину извержения вулкана этого ти­па - Ключевской сопки 6 октября 1737 г., (подробнее: ), первый русский иссле­дователь Камчатки акад. С. П. Крашенинников (1713-1755). В камчатской экспедиции он участвовал еще студентом Россий­ской академии наук в 1737-1741 гг.

Вся гора казалась раскаленным камнем. Пламя, которое внутри ее сквозь расщелины было видимо, устремлялось иногда вниз, как огненные реки, с ужасным шумом. В горе слышен был гром, треск и будто сильными мехами раздувание, от которого все ближние места дрожали.

Незабываемую картину извержения того же вулкана в ночь на новый, 1945 год дает современный наблюдатель:

Острый оранжево-желтый конус пламени, высотой в полто­ра километра, словно вонзился в клубы газов, поднимавшихся огромной массой из кратера вулкана приблизительно на 7000 метров. Из вершины огненного конуса непрерывным потоком па­дали раскаленные вулканические бомбы. Их было так много, что они производили впечатление сказочной огненной пурги.

На рисунке показаны образцы различных вулканических бомб, - это сгустки лавы, принявшие определенную форму. Округлую или веретенообразную форму они приобретают, вращаясь во время полета.

1. Вулканическая бомба шарообразной формы - образец с Везувия;
2. Трасс - пористый трахитовый туф - образец из Эйхеля, Германии;
3. Вулканическая бомба веретенообразной формы- образец с Везувия;
4. Лапилли - мелкие вулканические бомбы;
5. Вулканическая бомба, покрытая коркой - образец из Южной Франции.

Пелейский тип вулканов

Пелейский тип вулканов представляет еще более ужасную картину. В результате страшного взрыва значительная часть конуса вдруг распыляется в воздухе, застилая непроницае­мой мглой солнечный свет. Таким было извержение .

К этому же типу относится и японский вулкан Бандай-Сан. В течение более ты­сячи лет он считался потух­шим, и вдруг неожиданно в 1888 г. взлетает на воздух значительная часть его кону­са высотой в 670 метров.

Пробуждение вулкана от долгого покоя было ужасно:

взрывная волна с корнем вырывала деревья и произвела страшные разрушения. Распыленные породы плотной пеленой держались в атмосфере 8 часов, застилая солнце, и яркий день сменился темной ночью… Выделения жидкой лавы не происходило.

Подобного рода извержения вулканов пелейского типа объясняются присутствием очень вязкой лавы , препятствующей выделению скопившихся под ней паров и газов.

Зачаточные фор­мы вулканов

Встречаются, кроме перчисленных типов, зачаточные фор­мы вулканов , когда извержение ограничивалось прорывом на поверхность земли только паров и газов. Эти зачаточные вулка­ны, получившие название «мааров», встречаются в Западной Гер­мании у г. Эйфеля.

Их кратеры обычно заполнены водой и в этом отношении маары похожи на озера, окруженные невысо­ким валом из обломков пород, выброшенных вулканическим взрывом. Обломки пород заполняют также и дно маара, а глуб­же начинается уже древняя лава.

Богатейшие месторождения алмазов в Южной Африке, рас­положенные в древних вулканических каналах, представляют по своей природе, по-видимому, образования, подобные маарам.

Тип лавы

Кислые лавы отличаются светлой окраской и небольшим удельным весом. Они богаты парами и газами, вязки и малоподвижны. При остывании образуют так называемую глы­бовую лаву.

Основные лавы , наоборот, темной окраски, легко­плавки, бедны газами, обладают большой подвижностью и значительным удельным весом. При остывании называются «вол­нистыми лавами».

Лава вулкана Везувий

По химическому составу лава бывает различна не только у вулканов различного типа, но также у одного и того же вулкана в зависимости от периодов извержений. Так, например, Везувий в современное время изливает легкие (кислые) трахитовые лавы, более же древняя часть вулкана, так называемая Сомма, сло­жена из тяжелых базальтовых лав.

Скорость движеия лавы

Средняя скорость движения лавы - пять километров в час, но в отдельных случаях жидкая лава двигалась со скоростью 30 километров в час.

Вылившаяся лава скоро остывает, на ней образуется плотная шлакообразная корка. Вследствие плохой теплопроводности лавы по ней вполне можно ходить, как по льду замерзшей реки, даже во время движения лавового потока. Однако внутри лава еще долго сохраняет высокую температуру: металлические стержни, опущенные в трещины остывающего потока лавы, быстро оплавляются.

Под наружной коркой долгое время еще продолжается медленное движение лавы - оно отмечалось в потоке 65-летней давности, следы же тепла были установлены в одном случае даже через 87 лет после извержения.

Температура потока лавы

Лава Везувия через семь лет после извержения 1858 г. хранила еще температуру в 72°. Исходная температура лавы определялась для Везувия в 800-1000°, а лава кратера Килауэа (Гавайские острова) - 1200°.

Интересно в связи с этим ознакомиться, как два научных со­трудника Камчатской вулканологической станции измеряли температуру лавового потока.

Для того чтобы произвести необходимые исследования, они с опасностью для жизни вскочили на движущуюся корку лавового потока. На ногах у них были асбестовые сапоги, плохо проводящие тепло. Хотя стоял холодный ноябрь и дул сильный ветер, однако и в асбестовых сапогах ноги все же так нагревались, что приходилось попеременно стоять то на одной, то на другой ноге, чтобы хоть немного остыла подошва. Температура лавовой корки доходила до 300°. Отважные исследователи продолжали работать. Наконец, им удалось пробить корку и измерить температуру лавы: на глубине 40 сантиметров от по­верхности она равнялась 870°.

Лава интересует ученых давно. Ее состав, температура, скорость течения, форма горячих и остывших поверхностей — все это предметы для серьезных исследований. Ведь и извергающиеся, и застывшие потоки являются единственными источниками информации о состоянии недр нашей планеты, они же постоянно напоминают о том, как горячи и неспокойны эти недра. Что же касается древних лав, превратившихся в характерные горные породы, то к ним взоры специалистов нацелены с особым интересом: возможно, за причудливым рельефом как раз и скрываются тайны катастроф планетарного масштаба.

Что же такое лава? Согласно современным представлениям, происходит она из очага расплавленного материала, который находится в верхней части мантии (геосферы, окружающей ядро Земли) на глубине 50-150 км. Пока расплав пребывает в недрах под большим давлением, его состав однороден. Приблизившись к поверхности, он начинает «закипать», выделяя пузырьки газов, которые стремятся вверх и, соответственно, двигают вещество по трещинам в земной коре. Не всякому расплаву, иначе - магме, суждено увидеть свет. Та же, что находит выход к поверхности, изливаясь в самые невероятные формы, как раз и называется лавой. Почему? Не совсем понятно. В сущности, магма и лава - одно и то же. В самой же «лаве» слышится и «лавина», и «обвал», что, в общем-то, соответствует наблюдаемым фактам: передний край текущей лавы часто действительно напоминает горный обвал. Только с вулкана катятся не холодные булыжники, а раскаленные обломки, отлетевшие от корки лавового языка.

В течение года из недр выливается 4 км 3 лавы, что совсем немного, учитывая размеры нашей планеты. Будь это количество существенно больше, начались бы процессы глобального изменения климата, что не раз случалось в прошлом. В последние годы ученые активно обсуждают следующий сценарий катастрофы конца мелового периода, примерно 65 миллионов лет назад. Тогда из-за окончательного распада Гондваны в некоторых местах раскаленная магма подошла слишком близко к поверхности и прорвалась огромными массами. Особенно обильные ее выходы были на индийской платформе, покрывшейся многочисленными разломами длиной до 100 километров. Почти миллион кубометров лавы растеклось на площади 1,5 млн. км 2 . Местами покровы достигали толщины два километра, что хорошо видно по геологическим разрезам Деканского плоскогорья. Специалисты подсчитали, что лава заполняла территорию в течение 30 000 лет - достаточно быстро, чтобы из остывающего расплава успели отделиться большие порции углекислых и серосодержащих газов, достичь стратосферы и вызвать уменьшение озонового слоя. Последовавшее резкое изменение климата привело к массовому вымиранию животных на границе мезозойской и кайнозойской эр. С Земли исчезли более 45% родов разных организмов.

Гипотезу о влиянии истечения лав на климат принимают не все, однако факты налицо: глобальные вымирания фауны совпадают по времени с образованием обширных лавовых полей. Так, 250 миллионов лет назад, когда случилось массовое вымирание всего живого, мощнейшие извержения происходили на территории Восточной Сибири. Площадь лавовых покровов составила 2,5 млн. км 2 , а их суммарная толщина в районе Норильска достигала трех километров.

Черная кровь планеты

Лавы, вызвавшие в прошлом столь масштабные события, представлены наиболее распространенным на Земле типом - базальтовым. Их название указывает на то, что впоследствии они превращались в черную и тяжелую горную породу - базальт. Базальтовые лавы наполовину состоят из диоксида кремния (кварца), наполовину - из оксида алюминия, железа, магния и других металлов. Именно металлы обеспечивают высокую температуру расплава - более 1 200°C и подвижность - базальтовый поток обычно течет со скоростью около 2 м/с, что, впрочем, не должно удивлять: это средняя скорость бегущего человека. В 1950 году при извержении вулкана Мауна-Лоа на Гавайях замерили самый быстрый лавовый поток: его передний край двигался сквозь редкий лес со скоростью 2,8 м/с. Когда путь проложен, следующие потоки текут, так сказать, по горячим следам гораздо быстрее. Сливаясь, лавовые языки образуют реки, в среднем течении которых расплав движется с большой скоростью - 10–18 м/с.

Для базальтовых лавовых потоков характерны малая толщина (первые метры) и большая протяженность (десятки километров). Поверхность текущего базальта чаще всего напоминает связку канатов, вытянутых вдоль движения лавы. Ее называют гавайским словом «пахоэхоэ», что, по уверению местных геологов, не значит ничего, кроме конкретного типа лавы. Более вязкие базальтовые потоки образуют поля остроугольных, похожих на шипы, обломков лав, называемых также на гавайский манер «аа-лавами».

Базальтовые лавы распространены не только на суше, еще более они характерны для океанов. Дно океанов - это большие плиты базальта толщиной 5–10 километров. По оценке американского геолога Джоя Криспа, в объеме всех изливающихся за год на Земле лав три четверти приходится на подводные извержения. Базальты постоянно вытекают из циклопического размера хребтов, прорезающих дно океанов и обозначающих собой границы литосферных плит. Каким бы медленным ни было движение плит, оно сопровождается сильной сейсмической и вулканической активностью дна океана. Большие массы расплава, поступающие из океанских разломов, не дают плитам истончиться, все время наращивают их.

Подводные извержения базальтов демонстрируют нам еще один тип лавовой поверхности. Как только очередная порция лавы выплескивается на дно и соприкасается с водой, ее поверхность остывает и принимает форму капли - «подушки». Отсюда название - пиллоу-лава, или подушечная лава. Пиллоу-лава образуется всякий раз, когда расплав попадает в холодную среду. Часто при подледном извержении, когда поток скатывается в реку или другой водоем, лава застывает в виде стекла, которое тут же лопается и рассыпается пластинчатыми осколками.

Обширные базальтовые поля (траппы) возрастом сотни миллионов лет скрывают в себе еще более необычные формы. Там, где древние траппы выходят на поверхность, как, например, в обрывах сибирских рек, можно встретить ряды вертикальных 5- и 6-гранных призм. Это столбчатая отдельность, которая образуется при медленном остывании большой массы однородного расплава. Базальт постепенно уменьшается в объеме и трескается по строго определенным плоскостям. Если трапповое поле, наоборот, обнажается сверху, то вместо столбов открываются, будто вымощенные гигантской брусчаткой, поверхности - «мостовые гигантов». Они есть на многих лавовых плато, но самые знаменитые находятся в Великобритании.

Ни высокая температура, ни твердость застывшей лавы не служат препятствием для проникновения в нее жизни. В начале 90-х годов прошлого века ученые нашли микроорганизмы, которые поселяются в базальтовой лаве, излившейся на дне океана. Как только расплав немного остывает, микробы «прогрызают» в нем ходы и устраивают колонии. Их обнаружили по наличию в базальтах определенных изотопов углерода, азота и фосфора - типичных продуктов, выделяемых живыми существами.

Чем больше в лаве кремнезема, тем она вязче. Так называемые средние лавы с содержанием диоксида кремния 53–62%, уже не так быстро текут и не столь горячи, как базальтовые. Их температура колеблется в интервале 800–900°C, а скорость потока составляет несколько метров в день. Повышенная вязкость лавы, а точнее, магмы, поскольку все основные свойства расплав приобретает еще на глубине, кардинально меняет поведение вулкана. Из вязкой магмы труднее высвобождаются скопившиеся в ней пузырьки газа. На подходе к поверхности давление внутри пузырьков в расплаве превышает давление на них снаружи и газы высвобождаются со взрывом.

Обычно на переднем крае более вязкого лавового языка образуется корка, которая трескается и осыпается. Осколки тут же подминаются напирающей позади горячей массой, но не успевают раствориться в ней, а застывают, как кирпичи в бетоне, образуя горную породу характерной структуры - лавобрекчию. Даже через десятки миллионов лет лавобрекчия сохраняет свое строение и свидетельствует о том, что в данном месте когда-то происходило вулканическое извержение.

В центре штата Орегон, США , находится вулкан Ньюберри, который интересен как раз лавами среднего состава. Последний раз он активизировался более тысячи лет назад, и на финальной стадии извержения, перед тем как заснуть, из вулкана вытек лавовый язык длиной 1 800 метров и толщиной около двух метров, застывший в виде чистейшего обсидиана - вулканического стекла черного цвета. Подобное стекло получается, когда расплав быстро остывает, не успевая кристаллизоваться. Кроме того, обсидиан часто находят на периферии лавового потока, которая охлаждается быстрее. Со временем в стекле начинают расти кристаллы, и оно превращается в одну из горных пород кислого или среднего состава. Вот почему обсидиан находят только среди относительно молодых продуктов извержения, в древних вулканитах его уже нет.

От чертовых пальцев до фьямме

Если количество кремнезема занимает более 63% состава, расплав становится совсем вязким и неповоротливым. Чаще всего такая лава, называемая кислой, вообще не способна течь и застывает в подводящем канале или выдавливается из жерла в виде обелисков, «чертовых пальцев», башен и колонн. Если же кислой магме все-таки удается достичь поверхности и вылиться, потоки ее движутся крайне медленно, по нескольку сантиметров, иногда метров в час.

С кислыми расплавами связаны необычные горные породы. Например, игнимбриты. Когда кислый расплав в приповерхностном очаге насыщается газами, он становится чрезвычайно подвижным и быстро выбрасывается из жерла, а потом вместе с туфами и пеплом стекает обратно в образовавшуюся после выброса впадину - кальдеру. Со временем эта смесь застывает и кристаллизуется, а на сером фоне породы отчетливо выделяются крупные линзы темного стекла в виде неправильных клочьев, искр или языков пламени, отчего их называют «фьямме». Это следы расслоения кислого расплава, когда он еще находился под землей.

Иногда кислая лава до того сильно насыщается газами, что буквально вскипает и становится пемзой. Пемза - очень легкий материал, с меньшей, чем у воды, плотностью, поэтому случается, что после подводных извержений мореплаватели наблюдают в океане целые поля плавающей пемзы.

Многие вопросы, связанные с лавами, остаются без ответа. Например, почему из одного и того же вулкана могут вытекать лавы разного состава, как, например, на Камчатке. Но если в данном случае есть, по крайней мере, убедительные предположения, то появление карбонатной лавы остается совершенной загадкой. Ее, наполовину состоящую из карбонатов натрия и калия, извергает в настоящее время единственный на Земле вулкан - Олдоиньо-Ленгаи в Северной Танзании . Температура расплава составляет 510°C. Это самая холодная и жидкая лава в мире, она течет по земле словно вода. Цвет горячей лавы - черный или темно-коричневый, но уже через несколько часов пребывания на воздухе карбонатный расплав светлеет, а спустя несколько месяцев становится почти белым. Застывшие карбонатные лавы - мягкие и ломкие, легко растворяются в воде, видимо, поэтому геологи не находят следов аналогичных извержений в глубокой древности.

Лава играет ключевую роль в одной из острейших проблем геологии - что же разогревает недра Земли. Из-за чего в мантии возникают очаги расплавленного материала, которые поднимаются вверх, проплавляют земную кору и порождают вулканы? Лава - это лишь малая часть мощного планетарного процесса, пружины которого скрыты глубоко под землей.

Название «вулкан» восходит к имени древнеримского божества Вулкана, покровителя огня и кузнечного ремесла. По легенде, именно на вулкане Этна, который по сей день действует и периодически извергается, была расположена его мастерская. Еще одна любопытная легенда объясняет пробуждение вулкана гигантом, который пытается выбраться на свободу из заточения под горой, что и приводит к извержению. В реальности все обстоит не так причудливо, но не менее интересно и, пожалуй, так же жутко, как и мысль о том, что под вулканом может обитать воинственный великан.

С уроков географии в школе все помнят, что под твердой земной поверхностью, называемой корой, находится слой расплавленных, невероятно горячих пород – мантия. Когда в земной коре появляются трещины, магматические породы из верхних слоев мантии, которые находились под огромным давлением, подобно мифическому великану, устремляются наружу, прокладывая себе путь сквозь образовавшийся разлом. Уже на поверхности магма разделяется на:

• лаву — температура которой варьируется от 500 до 1200 градусов Цельсия
  вулканические газы
• пепел

Так как основная причина выхода на поверхность магматических пород это образование трещин в верхнем слое литосферы вследствие сдвига тектонических плит, не удивителен тот факт, что большинство активных вулканов находится в так называемой зоне Тихоокеанского огненного кольца, представляющей собой своеобразный «плохо сшитый шов» между континентальными плитами. Остальные действующие вулканы, которых по всему миру на данный момент насчитывается около 500, в подавляющем большинстве случаев приурочены к другим зонам разломов земной коры.

Процесс извержения

Строение вулкана достаточно просто, а его извержение лишено какой-либо мистики, являясь лишь следствием внутренних процессов нашей планеты. Канал, по которому раскаленная магма вырывается из центра земли, называется жерлом вулкана . Оно соединено с магматическим очагом – подземным резервуаром, который, как следует из названия, заполнен магмой. В процессе извержения вокруг жерла начинает образовываться своеобразное «тело» вулкана, чаще всего имеющее форму конуса. Оно состоит из лавы, пепла и камней. Наверху, там, где магма наконец находит путь наружу, расположен кратер, в большинстве случаев имеющий форму воронки или просто углубления. Иногда на склонах вулканов появляются трещины и боковые кратеры, сквозь которые также может выходить магма.

Извержение вулкана происходит тогда, когда давление в магматическом очаге становится слишком большим, и газы, насыщающие магму, начинают стремительно подниматься наверх, буквально выталкивая ее наружу. Этот процесс чем-то напоминает встряхивание бутылки с газировкой – если пробка в горлышке держится плохо, то газы, находящиеся под большим давлением, выбивают пробку, «вытягивая» за собой воду из бутылки.

Классификация вулканов

Классификация по активности

Сами вулканы классифицируют по нескольким признакам, важнейший из которых это степень их вулканической активности, ведь именно от этого зависит, является ли вулкан потенциально опасным или нет. Итак, по степени активности их делят всего на три вида – действующие, спящие и потухшие.

Действующими считаются те вулканы, извержениям которых есть человеческие свидетельства. Эти извержения могли произойти десять, сто, тысячу или пять тысяч лет назад, но так как период активности вулкана достаточно длителен (в некоторых случаях он может достигать нескольких миллионов лет), их принято относить к действующим.

Спящими называют такие вулканы, которые давно не извергались и возможно уже никогда не извергнутся, но для них всегда остается такой шанс.

Возможность же извержения потухшего вулкана стремится к нулю. Но в то же время известны случаи, когда вулкан, считавшийся до этого потухшим, просыпался и приносил множество бед.

Впрочем, среди ученых нет единого мнения на счет этой классификации, как и нет способа на 100% достоверно определить степень активности вулкана.

Классификация по виду

Следующий способ классификации вулканов разделяет их на два основных вида – линейные и центральные.

Линейные вулканы представляют собой длинные расколы, из которых изливается жидкая базальтовая магма, образующая вокруг вулкана настоящие лавовые поля. Например, рельеф Исландии был сформирован именно таким образом.

Центральные же вулканы это, чаще всего, именно те самые конусообразные возвышения, которые рисует нам наша фантазия при слове «вулкан».

Вне зависимости от того, являются ли вулканы линейными или же центральными, их принято классифицировать по форме, которая в основном зависит от состава извергаемой ими магмы.

• Щитовидные вулканы появляются в результате многократных извержений жидкой базальтовой магмы, которая растекается во все стороны на многие километры, образуя своеобразный щит, что и дало им такое название.
• Стратовулканы состоят из чередующихся наслоений густой, быстрозастывающей лавы и пирокластического вещества (смеси горячего газа, камней и пепла). Это самые высокие вулканы и, пожалуй, самые опасные, так как высокая вязкость магмы обусловливает закупоривание кратера, в результате чего происходят мощные и разрушительные взрывы.
• Шлаковые конусы – это самый распространенный тип вулканов на суше. Образуются они в результате нагромождения пористых шлаковых пород вокруг кратера вулкана. Чаще всего их высота не превышает нескольких сотен метров.

Конечно, бывает, что какой-то вулкан не получается отнести к одному определенному типу. В таком случае, его называют сложным (составным).

Все эти классификации дают возможность понять, что же, собственно, представляет из себя такое явление, как вулканизм, чего люди могут ждать от этих огненных гигантов и как им научиться с ними соседствовать. Из-за чрезвычайной опасности вулканических извержений такая область науки, как вулканология, является очень значимой для безопасности человечества. В то же время, вулканы исследуют не только для того, чтоб предугадать их извержения, но и для того, чтобы больше узнать о нашей планете, ее происхождении, внутренних процессах, загадках появления и развития жизни. Предполагается, что когда-то именно вулканическая активность дала возможность жизни зародиться на Земле. И если это действительно так, то кто знает, какие еще тайны скрывают в себе вулканы.

Происхождение лавы

Лава образуется при извержении вулканом магмы на поверхность Земли. Вследствие остывания и взаимодействия с газами, входящими в состав атмосферы магма меняет свои свойства, образуя лаву. Многие вулканические островные дуги связаны с системой глубинных разломов. Центры землетрясений располагаются примерно на глубине до 700 км от уровня земной поверхности, то есть вулканический материал поступает из верхней мантии. На островных дугах он часто имеет андезитовый состав, а поскольку андезиты по своему составу сходны с континентальной земной корой, многие геологи считают, что континентальная кора в этих районах наращивается за счет поступления мантийного вещества.

Вулканы, действующие вдоль океанических хребтов (например, Гавайского), извергают материал преимущественно базальтового состава, например, Аа-лаву . Эти вулканы, вероятно, сопряжены с мелкофокусными землетрясениями, глубина которых не превышает 70 км. Поскольку базальтовые лавы встречаются как на материках, так и вдоль океанических хребтов, геологи предполагают, что непосредственно под земной корой существует слой, из которого поступают базальтовые лавы.

Однако неясно, почему в одних районах из мантийного вещества образуются и андезиты , и базальты , а в других - только базальты. Если, как теперь полагают, мантия действительно является ультраосновной породой (обогащена железом и магнием), то лавы, произошедшие из мантии, должны иметь базальтовый, а не андезитовый состав, поскольку минералы андезитов отсутствуют в ультраосновных породах. Это противоречие разрешает теория тектоники плит, согласно которой океаническая кора подвигается под островные дуги и на определённой глубине плавится. Эти расплавленные породы и изливаются в виде андезитовых лав.

Разновидности лавы

Лава у разных вулканов различна. Она отличается по составу, цвету, температуре, примесям и т. п.

Карбонатная лава

Наполовину состоит из карбонатов натрия и калия. Это самая холодная и жидкая лава на земле, она течёт по земле словно вода. Температура карбонатной лавы всего 510-600 °C. Цвет горячей лавы - чёрный или тёмно-коричневый, однако по мере остывания становится светлее, а спустя несколько месяцев становится почти белым. Застывшие карбонатные лавы - мягкие и ломкие, легко растворяются в воде. Карбонатная лава течёт только из вулкана Олдоиньо-Ленгаи в Танзании .

Кремниевая лава

Кремниевая лава наиболее характерна для вулканов тихоокеанского огненного кольца, такая лава обычно очень вязкая и иногда застывает в жерле вулкана ещё до окончания извержения, тем самым прекращая его. Закупоренный пробкой вулкан может немного вздуться, а затем извержение возобновляется, как правило сильнейшим взрывом. Лава содержит 53-62 % диоксида кремния. Имеет среднюю скорость потока (несколько метров в день), температуру 800-900 °C. Если содержание кремнезёма достигает 65 %, то лава становится очень вязкой и неповоротливой. Цвет горячей лавы - тёмный или чёрно-красный. Застывшие кремниевые лавы могут образовать вулканическое стекло чёрного цвета. Подобное стекло получается, когда расплав быстро остывает, не успевая кристаллизоваться.

Базальтовая лава

Основной тип лавы извергаемый из мантии, характерен для океанических щитовых вулканов. Наполовину состоит из диоксида кремния (кварца), наполовину - из оксида алюминия, железа, магния и других металлов. Эта лава очень подвижна и способна течь со скоростью 2 м/с (скорость быстро идущего человека). Имеет высокую температуру 1200-1300 °C. Для базальтовых лавовых потоков характерны малая толщина (первые метры) и большая протяжённость (десятки километров). Цвет горячей лавы - жёлтый или жёлто-красный.

Литература

• Натела Ярошенко Огненная молодость вулканов // Энциклопедия чудес природы. - Лондон, Нью-Йорк, Сидней, Москва: Ридерз Дайджест, 2000. - С. 415-417. - 456 с. - ISBN 5-89355-014-5

Примечания

См. также

Ссылки

• Метаморфозы лавы на сайте журнала «Вокруг Света »

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Лава" в других словарях:

Лаваш, а, ем … Русское словесное ударение

Толковый словарь Даля

Жен. разная смесь расплавленных горнокаменных пород, истекающих из жерла огневых гор; плавун. II. ЛАВА жен. лавка, глухая, неподвижная скамья, доска для сиденья вдоль стены; иногда и скамья, переносная доска на ножках; | южн., новг., яросл.… … Толковый словарь Даля

- (испанск. lava текущий дождевой поток). Расплавленное вещество, извергаемое вулканами. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ЛАВА вещество, выбрасываемое из жерла вулканом. Полный словарь иностранных слов … Словарь иностранных слов русского языка

Выработка, масса, забой, охват, строй, атака, магма Словарь русских синонимов. лава сущ., кол во синонимов: 20 аа лава (2) ат … Словарь синонимов

ЛАВА, расплавленная порода, или МАГМА, достигающая поверхности Земли и вытекающая сквозь вулканические отверстия потоками или пластами. Существует три основных типов лавы: пузырчатая, как пемза; стекловидная, как обсидиан; равнозернистая. По… … Научно-технический энциклопедический словарь

1. ЛАВА1, лавы, жен. (итал. lava). 1. Расплавленная огненно жидкая масса, выброшенная вулканом во время извержения. 2. перен. Что нибудь грандиозное, быстрое, неуклонно движущееся, сметающее все по пути. «Мы идем революционной лавой.» Маяковский … Толковый словарь Ушакова