Milyen hőmérsékletű a magma? Mi a láva és miből áll? A vulkánkitörés hosszan tartó hatásai
A vulkáni tevékenység, az egyik legveszélyesebb természeti jelenség, gyakran óriási katasztrófákat okoz az embereknek és nemzetgazdaság. Ezért szem előtt kell tartani, hogy bár nem minden aktív vulkán okoz szerencsétlenséget, mindegyikük valamilyen mértékben negatív események forrása lehet; a vulkánkitörések különböző erősségűek, de csak azok, amelyek életvesztéssel kísért katasztrófa- és anyagi javak közé tartoznak.
Általános gondolatok a vulkanizmusról
"A vulkanizmus olyan jelenség, amelynek köszönhetően a geológiai történelem során kialakultak a Föld külső héjai - a kéreg, a hidroszféra és az atmoszféra, vagyis az élő szervezetek élőhelye - a bioszféra." Ezt a véleményt a vulkanológusok többsége is kifejti, de messze nem ez az egyetlen elképzelés a földrajzi burok kialakulásáról. A vulkanizmus kiterjed minden olyan jelenségre, amely a magma felszínre törésével kapcsolatos. Amikor a magma nagy nyomás alatt mélyen a földkéregben van, minden gázkomponense oldott állapotban marad. Ahogy a magma a felszín felé halad, csökken a nyomás, elkezdenek felszabadulni a gázok, és ennek következtében a felszínre ömlő magma jelentősen eltér az eredetitől. Ennek a különbségnek a hangsúlyozására a felszínre áramló magmát lávának nevezik. A kitörés folyamatát eruptív tevékenységnek nevezzük.
1. ábra. A Mount St. Helens kitörése
A vulkánkitörések a kitörési termékek összetételétől függően eltérően fordulnak elő. Egyes esetekben a kitörések nyugodtan zajlanak, a gázok nagy robbanások nélkül szabadulnak fel, és a folyékony láva szabadon áramlik a felszínre. Más esetekben a kitörések nagyon hevesek, erős gázrobbanásokkal és viszonylag viszkózus láva összenyomódásával vagy kiömlésével kísérve. Egyes vulkánok kitörései csak grandiózus gázrobbanásokból állnak, amelyek következtében lávával telített, kolosszális gáz- és vízgőzfelhők keletkeznek, amelyek óriási magasságba emelkednek. A modern fogalmak szerint a vulkanizmus a magmatizmus külső, úgynevezett effúzív formája - egy olyan folyamat, amely a magma mozgásához kapcsolódik a Föld belsejéből a felszínre.
50-350 km mélységben bolygónk vastagságában olvadt anyag - magma - zsebek képződnek. A földkéreg zúzódásos és repedéses területein a magma felemelkedik és láva formájában kiömlik a felszínre (a magmától annyiban tér el, hogy szinte nem tartalmaz illékony komponenseket, amelyek a nyomás csökkenésekor elválnak a magmától és a légkörbe kerül. A kitörés helyén lávatakarók, folyások jelennek meg, vulkánok-hegyek, amelyek lávákból és azok szétszóródott részecskéiből - piroklasztokból állnak. A fő komponens - szilícium-oxid, magmák és az általuk képzett vulkáni kőzetek - tartalma alapján - A vulkáni anyagokat ultrabázikus (40%-nál kevesebb szilícium-oxid), bázikus (40-52%), köztes (52-65%), savas (65-75%) vulkanikusra osztják.A legelterjedtebb a bázikus vagy bazaltos magma.
A vulkánok típusai, a lávák összetétele. Osztályozás a kitörés jellege szerint
A vulkánok osztályozása elsősorban kitöréseik természetén és a vulkáni apparátus szerkezetén alapul. A kitörés természetét pedig a láva összetétele, viszkozitásának és mozgékonyságának mértéke, hőmérséklete, valamint a benne lévő gázok mennyisége határozza meg. BAN BEN vulkánkitörések három folyamat jelenik meg: 1) effúziós - a láva kiömlése és szétterjedése a föld felszínén; 2) robbanásveszélyes (robbanékony) - nagy mennyiségű piroklasztikus anyag (szilárd kitörési termékek) robbanása és felszabadulása; 3) extrudálás - magmás anyag folyékony vagy szilárd halmazállapotú felületre történő préselése vagy extrudálása. Számos esetben megfigyelhető ezeknek a folyamatoknak a kölcsönös átmenete és egymással való összetett kombinációja. Ennek eredményeként sok vulkánra jellemző a vegyes típusú kitörés – robbanásveszélyes-effúziós, extrudív-robbanásveszélyes, és időnként az egyik típusú kitörést egy másik váltja fel. A kitörés természetétől függően megfigyelhető a vulkáni struktúrák összetettsége és sokfélesége, valamint a vulkáni anyagok előfordulási formái. A vulkánkitörések közül a következőket különböztetjük meg: központi típusú, hasadékos és területi kitöréseket.
2. ábra. Hawaii típusú kitörés
1 - hamucsóva, 2 - láva szökőkút, 3 - kráter, 4 - lávató, 5 - fumarolok, 6 - lávafolyás, 7 - láva- és hamurétegek, 8 - kőzetréteg, 9 - küszöb, 10 - magma csatorna, 11 - Magma kamra, 12 - Dyke
Központi típusú vulkánok. Formájuk közel kerek, és kúpok, pajzsok és kupolák képviselik őket. A tetején általában egy csésze vagy tölcsér alakú mélyedés található, amelyet kráternek (görög „kráter”-tál) neveznek, a kráterből a földkéreg mélyére egy magma-ellátó csatorna, vagy egy vulkánkráter vezet, amely csőszerű alakja van, amelyen keresztül a mélykamrából a magma a felszínre emelkedik. A centrális típusú vulkánok között vannak több, többszörös kitörés eredményeként létrejött és monogén vulkánok, amelyek tevékenységüket egyszer nyilvánították ki.
Poligén vulkánok. Ezek közé tartozik a világ legtöbb híres vulkánja. A poligén vulkánoknak nincs egységes és általánosan elfogadott osztályozása. Különféle típusok A kitöréseket leggyakrabban olyan híres vulkánok nevével jelölik, amelyekben egy adott folyamat a legjellemzőbben nyilvánul meg. Effúzív vagy láva vulkánok. Ezekben a vulkánokban az uralkodó folyamat az effúzió, vagyis a láva felszínre ömlése és patakok formájában történő mozgása egy vulkáni hegy lejtőin. Ilyen típusú kitörések például a Hawaii, Szamoa, Izland stb. vulkánjai.
3. ábra. Plinian típusú kitörés
1 - Hamucsóva, 2 - Magma vezeték, 3 - Vulkáni hamu eső, 4 - Láva- és hamurétegek, 5 - Sziklaréteg, 6 - Magmakamra
Hawaii típusú. Hawaiit öt vulkán egyesült csúcsai alkotják, amelyek közül négy működött a történelmi időkben (2. ábra). Két vulkán tevékenységét különösen jól tanulmányozták: a Mauna Loa, amely csaknem 4200 méterrel a tengerszint felett emelkedik Csendes-óceán, és Kilauea több mint 1200 méteres tengerszint feletti magasságban. Ezekben a vulkánokban a láva főleg bazaltos, könnyen mozgékony, magas hőmérsékletű (kb. 12 000). A krátertóban a láva folyamatosan buborékol, szintje vagy csökken, vagy emelkedik. A kitörések során a láva felemelkedik, mozgékonysága megnövekszik, kitölti az egész krátert, hatalmas forrásban lévő tavat képezve. A gázok viszonylag nyugodtan szabadulnak fel, a kráter felett fröccsenések, lávaszökőkutak alakulnak ki, amelyek magassága több száz méterről több száz méterre emelkedik (ritkán). A gázokkal habosított láva vékony üvegszálak formájában „Pelé haja” fröccsen ki és megkeményedik. Ezután a krátertó túlcsordul, és a láva elkezd túlcsordulni a szélein, és nagy patakok formájában folyik le a vulkán lejtőin.
Tömör víz alatt. A kitörések a legtöbbek és a legkevésbé tanulmányozottak. Szintén a hasadékos szerkezetekre korlátozódnak, és a bazaltos lávák dominanciája különbözteti meg őket. Az óceán fenekén 2 km vagy annál nagyobb mélységben a víznyomás olyan magas, hogy nem történik robbanás, ami azt jelenti, hogy nem képződnek piroklasztok. Víznyomás alatt a folyékony bazaltos láva sem terjed messzire, rövid kupola alakú testeket vagy keskeny és hosszú folyásokat képez, amelyek felületét üveges kéreg borítja. A víz alatti vulkánok megkülönböztető jellemzője nagy mélységek, a nagy mennyiségű rezet, ólmot, cinket és más színesfémeket tartalmazó hidrotermák bőséges felszabadulása.
Vegyes robbanóanyag-sugárzó (gáz-robbanó-láva) vulkánok. Ilyen vulkánok például Olaszország vulkánjai: Etna - Európa legmagasabb vulkánja (több mint 3263 m), Szicília szigetén található; Vezúv (kb. 1200 m magas), Nápoly közelében található; Stromboli és Vulcano a Lipari-szigetek csoportjából a Messinai-szorosban. Ugyanabba a kategóriába tartozik Kamcsatka, a Kuril- és a Japán-szigetek számos vulkánja, valamint a Cordillera-i mobilövezet nyugati része. Ezeknek a vulkánoknak a lávái eltérőek - bázikus (bazaltos), andezit-bazaltos, andezites és savas (liparites). Közülük hagyományosan több típust különböztetnek meg.
4. ábra. Szubglaciális típusú kitörések
1 - vízgőzfelhő, 2 - tó, 3 - jég, 4 - láva- és hamuréteg, 5 - kőzetréteg, 6 - golyós láva, 7 - magma csatorna, 8 - magma kamra, 9 - gát
Strombolikus típus. A Földközi-tengerben 900 m magasra emelkedő Stromboli vulkánra jellemző, ennek a vulkánnak a lávája főként bazaltos összetételű, de alacsonyabb hőmérsékletű (1000-1100), mint a Hawaii-szigetek vulkánjainak lávája, ezért kevésbé mozgékony és gázokkal telített. A kitörések ritmikusan fordulnak elő bizonyos rövid időközönként - néhány perctől egy óráig. A gázrobbanások forró lávát lövellnek ki viszonylag kis magasságba, ami aztán spirálisan feltekeredő bombák és salak (porózus, buborékos lávadarabok) formájában a vulkán lejtőire esik. Jellemző, hogy nagyon kevés hamut dobnak ki. A kúp alakú vulkáni apparátus salakrétegekből és megkeményedett lávarétegekből áll. Ugyanebbe a típusba tartozik a híres Izalco vulkán is.
A vulkánok robbanásveszélyesek (gázrobbanékony) és extrudív-robbanékonyak. Ebbe a kategóriába sok olyan vulkán tartozik, amelyekben nagy gáz-robbanásos folyamatok dominálnak, nagy mennyiségű szilárd kitörési termék szabadul fel, láva szinte egyáltalán nem (vagy korlátozott mennyiségben). A kitörés ilyen jellege a lávák összetételével, viszkozitásával, viszonylag alacsony mobilitásukkal és magas gáztelítettségével függ össze. Számos vulkánban egyidejűleg figyelhetők meg a gázrobbanásos és az extrudív folyamatok, amelyek a viszkózus láva kipréselésében és a kráter fölé emelkedő kupolák és obeliszkek kialakulásában fejeződnek ki.
Pelei típusú. Különösen kifejezett volt a szigeten található Mont Pele vulkánban. Martinique, a Kis-Antillák csoport tagja. Ennek a vulkánnak a láva túlnyomórészt közepes, andezites, nagyon viszkózus és gázokkal telített. Megszilárdulva szilárd dugót képez a vulkán kráterében, megakadályozva a gáz szabad kiszökését, amely alatta felhalmozódva nagyon magas nyomást hoz létre. A láva obeliszkek és kupolák formájában préselődik ki. A kitörések heves robbanások formájában jelentkeznek. Hatalmas gázfelhők jelennek meg, lávával túltelítve. Ezek a forró (700-800 fok feletti hőmérsékletű) gáz-hamu lavinák nem emelkednek a magasba, hanem nagy sebességgel gördülnek le a vulkán lejtőin, és útjuk során minden élőlényt elpusztítanak.
5. ábra. Vulkáni tevékenység Anak Krakatauban, 2008
Krakatoa típus. A Jáva és Szumátra közötti Szunda-szorosban található Krakatoa vulkán neve alapján azonosítják. Ez a sziget három összeolvadt vulkáni kúpból állt. Közülük a legősibb, a Rakata bazaltokból áll, a másik kettő, a fiatalabb pedig andezit. Ez a három egyesült vulkán egy ősi, hatalmas tengeralattjáró kalderában található, amely a történelem előtti időkben alakult ki. 1883-ig Krakatoa 20 évig nem volt aktív. 1883-ban történt az egyik legnagyobb katasztrófa-kitörés. Májusban mérsékelt erejű robbanásokkal kezdődött, majd néhány szünet után júniusban, júliusban és augusztusban, fokozatos intenzitásnövekedéssel folytatódtak. Augusztus 26-án két nagy robbanás történt. Augusztus 27-én reggel óriási robbanás történt, amely Ausztráliában és az Indiai-óceán nyugati részének szigetein 4000-5000 km távolságra volt hallható. Egy forró gáz-hamufelhő mintegy 80 km magasságba emelkedett. A Föld robbanásából és megrázkódtatásából keletkezett hatalmas, akár 30 m magas hullámok, az úgynevezett cunamik nagy pusztítást okoztak Indonézia szomszédos szigetein, mintegy 36 ezer embert mostak el Jáva és Szumátra partjairól. Egyes helyeken hatalmas erejű robbanáshullámhoz pusztítás és áldozatok társultak.
Katmai típusú. Az egyik nagy alaszkai vulkán nevével különböztethető meg, amelynek tövénél 1912-ben nagy gázrobbanás történt, és lavina vagy forró gáz-piroklasztikus keverék irányított kibocsátása történt. A piroklaszt anyag felzikus, riolitos vagy andezit-riolitos összetételű volt. Ez a forró gáz-hamu keverék kitöltött egy 23 km hosszú mély völgyet, amely a Katmai-hegy lábától északnyugatra található. Az egykori völgy helyén mintegy 4 km széles síkság alakult ki. Sok éven keresztül magas hőmérsékletű fumarolok tömeges kibocsátását figyelték meg az azt megtöltő áramlásból, ami alapul szolgált a „tízezer füst völgyének” elnevezéséhez.
A kitörések jég alatti képe(4. ábra) akkor lehetséges, ha a vulkán jég vagy egy egész gleccser alatt található. Az ilyen kitörések veszélyesek, mert erős áradásokat váltanak ki, valamint gömb alakú lávájuk miatt. A mai napig mindössze öt ilyen kitörés ismert, ami azt jelenti, hogy nagyon ritka előfordulásról van szó.
Monogén vulkánok
Maar típusú. Ez a típus csak egykor kitört vulkánokat és mára kialudt robbanásveszélyes vulkánokat egyesít. A domborművet lapos csészealj alakú medencék képviselik, amelyeket alacsony sáncok kereteznek. Az aknák vulkáni salakot és nem vulkáni eredetű kőzetdarabokat is tartalmaznak, amelyek ezt a területet alkotják. A kráter függőleges metszetében tölcsérnek tűnik, amely alsó részén egy cső alakú szellőzőhöz vagy robbanócsőhöz csatlakozik. Ide tartoznak a központi típusú vulkánok, amelyek egyetlen kitörés során keletkeztek. Ezek gázrobbanásveszélyes kitörések, amelyeket néha effúziós vagy extrudív folyamatok kísérnek. Ennek eredményeként kis salak- vagy salaklávakúpok (tíz-néhány száz méter magasak), csészealj vagy tál alakú krátermélyedéssel képződnek a felszínen.
Ilyen számos monogén vulkán figyelhető meg itt Nagy mennyiségű nagy poligén vulkánok lejtőin vagy lábánál. A monogén formák közé tartoznak a gázrobbanásveszélyes kráterek is, amelyek bevezetőcsőszerű csatornával (szellőzővel) rendelkeznek. Egyetlen nagy erejű gázrobbanással keletkeznek. A gyémánt csapágycsövek egy speciális kategóriába tartoznak. A diatrémeknek nevezett robbanócsövek (görögül „dia” – átmenő, „trema” – lyuk, lyuk) széles körben ismertek Dél-Afrikában. Átmérőjük 25 és 800 méter között van, sajátos breccsás vulkáni kőzettel vannak feltöltve, amelyet kimberlitnek neveznek (a dél-afrikai Kimberley városa szerint). Ez a kőzet ultramafikus kőzeteket tartalmaz - gránáttartalmú peridotitokat (a piropé a gyémánt műholdja), amelyek a Föld felső köpenyére jellemzőek. Ez a magma felszín alatti képződését és gyors felszínre emelkedését jelzi, amit gázrobbanások kísérnek.
Repedéskitörések
A földkéreg nagy hibáira és repedéseire korlátozódnak, amelyek magmacsatornák szerepét töltik be. Kitörés, különösen a korai szakaszban, az anyós egész területén vagy annak egyes szakaszaiban előfordulhat. Ezt követően közeli vulkáni centrumok csoportjai jelennek meg a törésvonal vagy repedés mentén. A kitört főláva megszilárdulása után különböző méretű, szinte vízszintes felületű bazalttakarókat képez. A történelmi időkben hasonló erőteljes bazaltos lávakitöréseket figyeltek meg Izlandon. A repedéskitörések széles körben elterjedtek a nagy vulkánok lejtőin. Az O lent láthatóan széles körben kifejlődött a Csendes-óceán keleti felemelkedésének hibáiban és a Világ-óceán más mobil zónáiban. Különösen jelentős hasadékkitörések történtek az elmúlt geológiai időszakokban, amikor vastag lávatakaró alakult ki.
Területi típusú kitörés. Ez a típus magában foglalja a számos közeli központi típusú vulkán hatalmas kitöréseit. Gyakran kis repedésekre vagy azok metszéspontjaira korlátozódnak. A kitörési folyamat során egyes központok elhalnak, míg mások keletkeznek. A területi típusú kitörés néha hatalmas területeket fed le, ahol a kitörés termékei összeolvadnak, és folyamatos fedelet alkotnak.
A mai cikkben megvizsgáljuk a láva típusait a hőmérséklet és a viszkozitás alapján.
Mint bizonyára tudja, a láva olvadt kőzet, amelyből kitör aktív vulkán a föld felszínére.
Külső burok földgolyó– a földkéreg, alatta egy forró, folyékony réteg, az úgynevezett köpeny rejtőzik. A forró magma a földkéreg repedésein keresztül jut fel a csúcsra.
A forró magma földfelszínre való belépési pontjait "forró pontoknak" nevezik, ami forró pontokat jelent
(bal oldali képen). Ez általában a tektonikus lemezek határain belül fordul elő, és egész vulkáni láncokat eredményez.Milyen hőmérsékletű a láva?
A láva hőmérséklete 700-1200 C. A hőmérséklettől és az összetételtől függően a láva három folyékonysági típusra osztható.
A folyékony láva a legmagasabb hőmérsékletű, több mint 950 C, és fő összetevője a bazalt. Ilyen magas hőmérsékleten és folyékonyság mellett a láva több tíz kilométeren át tud folyni, mielőtt megáll és megkeményedik. Az ilyen típusú lávát kitörő vulkánok gyakran nagyon szelídek, mivel nem marad el a szellőzőnyílásnál, hanem szétterül.
A 750-950C hőmérsékletű láva andezites. Megfagyott kerek, letört kéregű tömbjeiről lehet felismerni.
Láva legalacsonyabb hőmérséklet 650-750C – savas, szilícium-dioxidban nagyon gazdag. Jellegzetes vonás Ez a láva lassú sebességgel és nagy viszkozitású. Nagyon gyakran egy kitörés során ez a fajta láva kérget képez a kráter felett (a jobb oldali képen). Az ilyen hőmérsékletű és lávatípusú vulkánok gyakran meredek lejtőkkel rendelkeznek.
Az alábbiakban mutatunk néhány fotót a forró láváról. 
A tudósokat már régóta érdekli a láva. Összetétele, hőmérséklete, áramlási sebessége, a forró és hűtött felületek alakja mind komoly kutatás tárgya. Hiszen mind a kitörő, mind a befagyott patakok az egyetlen információforrások bolygónk belsejének állapotáról, és folyamatosan emlékeztetnek bennünket arra, hogy milyen melegek és nyugtalanok ezek a belső terek. Ami a jellegzetes kőzetekké alakult ősi lávákat illeti, a szakemberek szeme különös érdeklődéssel irányul rájuk: a bizarr dombormű mögött talán a bolygóléptékű katasztrófák titkai rejtőznek.
Mi az a láva? A modern elképzelések szerint egy olvadt anyag középpontjából származik, amely a köpeny felső részén (a Föld magját körülvevő geoszférában) helyezkedik el, 50-150 km mélységben. Míg az olvadék nagy nyomás alatt a mélyben marad, összetétele homogén. A felszínhez közeledve „forrni kezd”, felfelé hajló gázbuborékokat szabadít fel, és ennek megfelelően mozgatja az anyagot a földkéreg repedései mentén. Nem minden olvadék, más néven magma, arra van szánva, hogy lássa a fényt. Ugyanazt, amely a felszínre talál, és a leghihetetlenebb formákba ömlik, lávának nevezik. Miért? Nem egészen világos. Lényegében a magma és a láva ugyanaz. Magában a „lávában” „lavina” és „összeomlás” egyaránt hallható, ami általánosságban megfelel a megfigyelt tényeknek: a folyó láva éle gyakran valóban hegyomlásra hasonlít. Csak nem hideg macskakövek gördülnek le a vulkánról, hanem forró töredékek repülnek le a lávanyelv kérgéről.Egy év leforgása alatt 4 km 3 láva ömlik ki a mélyből, ami bolygónk méretéhez képest elég kevés. Ha ez a szám lényegesen nagyobb lenne, beindulnának a globális klímaváltozás folyamatai, ami a múltban nem egyszer előfordult. BAN BEN utóbbi évek a tudósok aktívan vitatják a végkatasztrófa következő forgatókönyvét Kréta időszak, körülbelül 65 millió évvel ezelőtt. Aztán Gondwana végleges összeomlása miatt néhol a forró magma túl közel került a felszínhez és hatalmas tömegekben tört ki. Kibukkanásai különösen bőségesek voltak az indiai platformon, amelyet számos, akár 100 kilométeres törésvonal borított. Csaknem egymillió köbméter láva terül el 1,5 millió km 2 területen. A borítások helyenként a két kilométeres vastagságot is elérték, ami jól látható a Deccan-fennsík geológiai szelvényein. A szakértők becslése szerint a láva 30 000 évig töltötte be a területet – elég gyorsan ahhoz, hogy a szén-dioxid és a kéntartalmú gázok nagy része kiváljon a lehűlő olvadékból, elérje a sztratoszférát, és az ózonréteg csökkenését okozza. Az ezt követő drámai klímaváltozás az állatok tömeges kihalásához vezetett a mezozoikum és a kainozoikum korszak határán. A különféle organizmusok nemzetségeinek több mint 45%-a eltűnt a Földről.
Nem mindenki fogadja el a lávafolyás éghajlatra gyakorolt hatásáról szóló hipotézist, de a tények egyértelműek: a fauna globális kihalása időben egybeesik a kiterjedt lávamezők kialakulásával. Tehát 250 millió évvel ezelőtt, amikor az összes élőlény tömeges kihalása történt, erőteljes kitörések történtek a területen Kelet-Szibéria. A lávatakarók területe 2,5 millió km 2 volt, teljes vastagságuk a Norilszk régióban elérte a három kilométert.
A bolygó fekete véreA múltban ilyen nagyszabású eseményeket okozó lávákat a Földön legelterjedtebb típus - a bazalt - képviseli. Nevük arra utal, hogy később fekete és nehéz sziklává - bazalttá - változtak. A bazaltos lávák félig szilícium-dioxidból (kvarc), fele alumínium-oxidból, vasból, magnéziumból és más fémekből állnak. A fémek biztosítják az olvadék magas hőmérsékletét - több mint 1200 ° C-ot és mobilitást - a bazaltáramlás általában körülbelül 2 m/s sebességgel folyik, ami azonban nem meglepő: ez az átlagos sebesség egy futó emberé. 1950-ben, a hawaii Mauna Loa vulkán kitörésekor mérték a leggyorsabb lávafolyást: éle 2,8 m/s sebességgel haladt át a ritka erdőn. Ha az ösvény ki van aszfaltozva, a következő patakok sokkal gyorsabban folynak, mondhatni, üldözve. Az összeolvadó lávanyelvek folyókat alkotnak, amelyek középső szakaszán az olvadék nagy sebességgel - 10-18 m/s - halad.
A bazaltos lávafolyamokat kis vastagság (néhány méter) és nagy kiterjedés (több tíz kilométer) jellemzi. Az áramló bazalt felülete leggyakrabban a láva mozgása mentén kifeszített kötélcsomóhoz hasonlít. A hawaii "pahoehoe" szónak hívják, ami a helyi geológusok szerint nem jelent mást, mint egy adott lávafajtát. A viszkózusabb bazaltos folyások éles szögű, tüskeszerű lávadarabokból álló mezőket alkotnak, amelyeket hawaii módra "aa lávának" is neveznek.
A bazaltos láva nemcsak a szárazföldön, hanem az óceánokban is gyakoribb. Az óceán feneke 5-10 kilométer vastag bazaltlapok. Joy Crisp amerikai geológus szerint a Földön évente kitörő láva háromnegyede víz alatti kitörésekből származik. A bazaltok folyamatosan áradnak a ciklop-gerincekből, amelyek átvágják az óceán fenekét, és kijelölik a litoszféra lemezeinek határait. Bármilyen lassú is a lemezmozgás, erős szeizmikus és vulkáni tevékenység kíséri az óceán fenekén. Az óceáni hibákból származó nagy tömegű olvadék nem engedi, hogy a lemezek elvékonyodjanak, folyamatosan nőnek.
A víz alatti bazaltkitörések egy másik típusú lávafelszínt mutatnak be. Amint a láva következő része kifröccsen a fenékre és vízzel érintkezik, felülete lehűl, és csepp – „párna” – formáját ölti. Innen a név - párnaláva, vagy párnaláva. Párnaláva képződik, amikor az olvadt anyag hideg környezetbe kerül. Gyakran a jég alatti kitörés során, amikor az áramlás egy folyóba vagy más víztestbe gördül, a láva üveg formájában szilárdul meg, amely azonnal felrobban és lemezszerű darabokra omlik.
Hatalmas, több százmillió éves bazaltmezők (csapdák) még többet rejtenek szokatlan formák. Ahol ősi csapdák kerülnek a felszínre, mint például a szibériai folyók szikláin, ott függőleges 5 és 6 oldalú prizmák sorakoznak. Ez egy oszlopos elválasztás, amely nagy tömegű homogén olvadék lassú lehűlésekor jön létre. A bazalt térfogata fokozatosan csökken, és szigorúan meghatározott síkok mentén megreped. Ha a csapdamező éppen ellenkezőleg, felülről látható, akkor a pillérek helyett a felületek úgy jelennek meg, mintha óriási térkővel vannak kikövezve - „óriások járdái”. Számos lávafennsíkon megtalálhatóak, de a leghíresebbek az Egyesült Királyságban találhatók.
Se hőség, sem a megszilárdult láva keménysége nem akadályozza az élet behatolását. A múlt század 90-es éveinek elején a tudósok olyan mikroorganizmusokat találtak, amelyek megtelepednek az óceán fenekén kitört bazaltlávában. Amint az olvadék kissé lehűl, a mikrobák „megrágják” a benne lévő járatokat, és kolóniákat hoznak létre. Úgy fedezték fel őket, hogy a bazaltokban bizonyos szén-, nitrogén- és foszfor-izotópokat találtak – az élőlények által kibocsátott tipikus termékeket.
Minél több szilícium-dioxid van a lávában, annál viszkózusabb. Az 53-62%-os szilícium-dioxid tartalmú úgynevezett közepes lávák már nem folynak olyan gyorsan és nem olyan forróak, mint a bazaltos lávák. Hőmérsékletük 800-900°C, áramlási sebességük pedig napi több méter. A láva, vagy inkább magma megnövekedett viszkozitása, mivel az olvadék a mélységben szerzi meg minden alapvető tulajdonságát, gyökeresen megváltoztatja a vulkán viselkedését. A viszkózus magmából nehezebb kiengedni a benne felgyülemlett gázbuborékokat. A felszínhez közeledve az olvadékban lévő buborékok belsejében a nyomás meghaladja a külső nyomást, és a gázok robbanással szabadulnak fel.
A viszkózusabb lávanyelv elülső szélén jellemzően kéreg képződik, amely megreped és összeomlik. A szilánkokat a mögöttük nyomódó forró tömeg azonnal összetöri, de nincs idejük feloldódni benne, hanem megkeményedik, mint a tégla a betonban, kőzetet képezve. jellegzetes szerkezet- lávabreccsa. A lávabreccsa még több tízmillió év után is megőrzi szerkezetét, és azt jelzi, hogy egykor vulkánkitörés történt ezen a helyen.Az USA-beli Oregon központjában található a Newberry vulkán, amely közepes összetételű lávái miatt érdekes. Legutóbb több mint ezer éve volt aktív, és a kitörés utolsó szakaszában, elalvás előtt egy 1800 méter hosszú és körülbelül két méter vastag lávanyelv ömlött ki a vulkánból, tiszta formában megfagyva. obszidián - fekete vulkáni üveg. Ilyen üveget akkor kapunk, ha az olvadék gyorsan lehűl anélkül, hogy ideje lenne kristályosodni. Ezenkívül az obszidián gyakran megtalálható a lávafolyam perifériáján, amely gyorsabban lehűl. Idővel a kristályok növekedni kezdenek az üvegben, és az egyikévé válik sziklák savanyú vagy közepes összetételű. Éppen ezért az obszidián csak a viszonylag fiatal kitörési termékek között található, az ősi vulkánokban már nem.
Az átkozott ujjaktól a fiammeig
Ha a szilícium-dioxid mennyisége a készítmény több mint 63%-át foglalja el, az olvadék teljesen viszkózus és ügyetlen lesz. Leggyakrabban az ilyen savasnak nevezett láva egyáltalán nem tud folyni, és megszilárdul a tápcsatornában, vagy obeliszkek, „ördög ujjai”, tornyok és oszlopok formájában préselődik ki a szellőzőnyílásból. Ha a savas magmának mégis sikerül feljutnia a felszínre és kiönteni, áramlásai rendkívül lassan mozognak, óránként több centimétert, néha métert is.
A szokatlan kőzetek savas olvadékokhoz kapcsolódnak. Például ignimbritek. A felszínközeli kamrában lévő savas olvadék gázokkal telítve rendkívül mozgékonysá válik, és gyorsan kilökődik a szellőzőnyíláson, majd tufákkal és hamuval együtt visszafolyik a kilökődés után kialakult mélyedésbe - a kalderába. Idővel ez a keverék megkeményedik és kikristályosodik, és a nagy, sötét üveglencsék egyértelműen kiemelkednek a kőzet szürke hátteréből szabálytalan szilánkok, szikrák vagy lángok formájában, ezért ezeket „fiamme”-nak nevezik. Ezek a savas olvadék rétegződésének nyomai, amikor még a föld alatt volt.
A savas láva néha annyira telítődik gázokkal, hogy szó szerint felforr és habkővé válik. A habkő nagyon könnyű anyag, sűrűsége kisebb, mint a vízé, így előfordul, hogy a tenger alatti kitörések után a tengerészek egész úszó habkőmezőket figyelnek meg az óceánban.
Sok lávával kapcsolatos kérdés megválaszolatlan maradt. Például, miért folyhatnak különböző összetételű lávák ugyanabból a vulkánból, mint például Kamcsatkában. De ha ebben az esetben legalább meggyőző feltételezések vannak, akkor a karbonát láva megjelenése teljes rejtély marad. Felerészben nátrium- és kálium-karbonátból áll, és jelenleg a Föld egyetlen vulkánja, az Oldoinyo Lengai tör ki Észak-Tanzániában. Az olvadáspont 510°C. Ez a világ leghidegebb és legfolyékonyabb láva, úgy folyik végig a földön, mint a víz. A forró láva színe fekete vagy sötétbarna, de már néhány óra levegővel való érintkezés után a karbonátolvadék világosabbá válik, néhány hónap múlva pedig szinte fehér lesz. A fagyott karbonátlávák puhák és törékenyek, könnyen oldódnak vízben, valószínűleg ezért nem találják a geológusok az ókorban hasonló kitörések nyomait.Láva játszik kulcsszerep a geológia egyik legégetőbb problémájában – mitől melegszik fel a Föld belseje. Miért jelennek meg olvadt anyagzsebek a köpenyben, amelyek felfelé emelkednek, átolvadnak a földkérgen, és vulkánokat eredményeznek? A láva csak egy kis része egy hatalmas bolygófolyamatnak, amelynek forrásai mélyen a föld alatt rejtőznek.
A láva eredete
A láva akkor keletkezik, amikor egy vulkán magmát tör ki a Föld felszínére. A lehűlés és a légkörben lévő gázokkal való kölcsönhatás miatt a magma megváltoztatja tulajdonságait, lávát képezve. Sok vulkáni szigetív mély törésrendszerekhez kapcsolódik. A földrengésközpontok körülbelül 700 km-es mélységben helyezkednek el a szinttől a Föld felszíne, vagyis a vulkáni anyag a felső köpenyből származik. A szigetíveken gyakran andezites összetételű, és mivel az andezitek összetételükben hasonlóak a kontinentális kéreghez, sok geológus úgy véli, hogy ezeken a területeken a kontinentális kéreg a köpenyanyag beáramlása miatt halmozódik fel.
Az óceáni gerincek mentén működő vulkánok (például a Hawaii gerincen) túlnyomórészt bazaltos anyagokat, például Aa lávát törnek ki. Ezek a vulkánok valószínűleg sekély földrengésekhez kapcsolódnak, amelyek mélysége nem haladja meg a 70 km-t. Mivel a bazaltos lávák a kontinenseken és az óceángerincek mentén is megtalálhatók, a geológusok azt feltételezik, hogy közvetlenül a földkéreg alatt van egy réteg, amelyből bazaltos lávák származnak.
Nem világos azonban, hogy egyes területeken miért képződnek köpenyanyagból mind andezitek, mind bazaltok, míg máshol csak bazaltok. Ha a köpeny valóban ultramafikus (vasban és magnéziumban gazdag), akkor a köpenyből származó láváknak inkább bazaltos, mint andezites összetételűnek kell lenniük, mivel az andezit ásványok hiányoznak az ultramafikus kőzetekből. Ezt az ellentmondást oldja fel a lemeztektonika elmélete, amely szerint az óceáni kéreg szigetívek alatt mozog, és egy bizonyos mélységben megolvad. Ezek az olvadt kőzetek andezitláva formájában törnek ki.
A láva fajtái
A láva vulkánról vulkánra változik. Különböző összetételben, színben, hőmérsékletben, szennyeződésekben stb.
Karbonátos láva
A fele nátrium- és kálium-karbonátból áll. Ez a leghidegebb és legfolyékonyabb láva a földön; úgy folyik végig a földön, mint a víz. A karbonátos láva hőmérséklete mindössze 510-600 °C. A forró láva színe fekete vagy sötétbarna, de kihűlve világosabbá válik, néhány hónap múlva pedig szinte fehér lesz. A megszilárdult karbonátos lávák puhák és törékenyek, és könnyen oldódnak vízben. A karbonátos láva csak a tanzániai Oldoinyo Lengai vulkánból folyik.
Szilícium láva
A szilíciumláva leginkább a Csendes-óceáni Tűzgyűrű vulkánjaira jellemző, az ilyen láva általában nagyon viszkózus, és néha még a kitörés vége előtt megszilárdul a vulkán kráterében, ezáltal megállítja azt. Egy eltömődött vulkán kissé megduzzad, majd a kitörés folytatódik, általában erőteljes robbanással. A láva 53-62% szilícium-dioxidot tartalmaz. Megvan átlagsebességáramlás (naponta több méter), hőmérséklet 800-900 °C. Ha a szilícium-dioxid-tartalom eléri a 65%-ot, akkor a láva nagyon viszkózus és esetlen lesz. A forró láva színe sötét vagy fekete-vörös. A megszilárdult szilícium lávák fekete vulkáni üveget képezhetnek. Ilyen üveget akkor kapunk, ha az olvadék gyorsan lehűl anélkül, hogy ideje lenne kristályosodni.
Bazaltláva
A köpenyből kitörő láva fő típusa az óceáni pajzsvulkánokra jellemző. Fele szilícium-dioxidból (kvarcból), fele alumínium-oxidból, vasból, magnéziumból és más fémekből áll. Ez a láva nagyon mozgékony, és 2 m/s sebességgel tud folyni (egy gyorsan sétáló ember sebessége). Magas hőmérséklete 1200-1300 °C. A bazaltos lávafolyásokra jellemző a kis vastagság (néhány méter), ill távolsági(tíz kilométer). A forró láva színe sárga vagy sárga-vörös.
Irodalom
- Natela Jarosenko Vulkánok tüzes fiatalsága // Természeti csodák enciklopédiája. - London, New York, Sydney, Moszkva: Reader's Digest, 2000. - 415-417. - 456 s. - ISBN 5-89355-014-5
Megjegyzések
Lásd még
Linkek
- A láva metamorfózisai az „Around the World” magazin honlapján
Wikimédia Alapítvány. 2010.
Szinonimák:Nézze meg, mi a "láva" más szótárakban:
Lavash, ó, eszem... Orosz szóstressz
Szótár Dahl
Nők a tűzhegyek torkolatából kifolyó olvadt kőzetek eltérő keveréke; úszó II. LAVA nőstény egy pad, egy üres, rögzített pad, egy deszka az üléshez a fal mentén; néha egy pad, egy hordozható deszka lábakkal; | dél., nov., yarosl..... ... Dahl magyarázó szótára
- (spanyol láva folyó esőpatak). A vulkánok által kitört olvadt anyag. Az orosz nyelvben szereplő idegen szavak szótára. Chudinov A.N., 1910. A LAVA egy vulkán által a szellőzőnyílásból kilökődő anyag. Az idegen szavak teljes szótára... Orosz nyelv idegen szavak szótára
Gyártás, tömeg, arc, elér, szerkezet, támadás, magma Orosz szinonimák szótára. láva főnév, szinonimák száma: 20 aa láva (2) at... Szinonima szótár
LAVA, olvadt kőzet vagy MAGMA, amely eléri a Föld felszínét, és patakokban vagy lapokban folyik át a vulkáni szellőzőnyílásokon. A lávának három fő típusa van: buborékos, mint a habkő; üveges, mint az obszidián; Egyenrangú. Szerző:…… Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár
Ushakov magyarázó szótára
1. LÁVA1, láva, nőstény. (olasz láva). 1. Olvadt, tüzes folyékony tömeg, amelyet egy vulkán lökött ki kitörés közben. 2. átadás Valami grandiózus, gyors, egyenletesen mozgó, útközben mindent elsöprő. "Forradalmi úton haladunk." Majakovszkij... Ushakov magyarázó szótára
1. LÁVA1, láva, nőstény. (olasz láva). 1. Olvadt, tüzes folyékony tömeg, amelyet egy vulkán lökött ki kitörés közben. 2. átadás Valami grandiózus, gyors, egyenletesen mozgó, útközben mindent elsöprő. "Forradalmi úton haladunk." Majakovszkij... Ushakov magyarázó szótára
1. LÁVA1, láva, nőstény. (olasz láva). 1. Olvadt, tüzes folyékony tömeg, amelyet egy vulkán lökött ki kitörés közben. 2. átadás Valami grandiózus, gyors, egyenletesen mozgó, útközben mindent elsöprő. "Forradalmi úton haladunk." Majakovszkij... Ushakov magyarázó szótára
1. LAVA, s; és. [ital. láva] 1. Vulkán által kitört olvadt ásványtömeg. 2. ki mit vagy mi. Irányíthatatlanul mozgó tömeg (emberek, állatok stb.). ◁ Láva, a táblában. adv. Kenjük szét, mint a láva (folyamatos sugárban). Láva, oh, oh; (1 számjegy... enciklopédikus szótár
Amikor a vulkánok kitörnek, forró olvadt kőzetek – magma – ömlenek ki. A levegőben a nyomás meredeken csökken, és a magma felforr - gázok hagyják el.
Az olvadék hűlni kezd. Valójában csak ez a két tulajdonság – a hőmérséklet és a „karbonizáció” – különbözteti meg a lávát a magmától. Egy év leforgása alatt 4 km³ láva ömlik szét bolygónkon, főleg az óceánok fenekén. Nem annyira, a szárazföldön 2 km vastag lávaréteggel töltött régiók voltak.
A láva kezdeti hőmérséklete 700-1200°C és magasabb. Több tucat ásvány és kőzet olvad meg benne. Köztük szinte az összes ismert kémiai elemek, de leginkább szilícium, oxigén, magnézium, vas, alumínium.
A hőmérséklettől és az összetételtől függően a láva lehet különböző színű, viszkozitás és folyékonyság. Forró, fényes, élénk sárga és narancssárga; lehűlve pirosra, majd feketére válik. Előfordul, hogy égő kén kék fényei futnak a lávafolyás felett. Tanzánia egyik vulkánjából pedig fekete láva tör ki, amely fagyott állapotban krétához hasonlóvá válik – fehéres, puha és törékeny.
A viszkózus láva áramlása lassú és alig folyik (néhány centiméter vagy méter óránként). Útközben keményedő blokkok képződnek benne. Még jobban lassítják a forgalmat. Ez a fajta láva halmokban szilárdul meg. De a szilícium-dioxid (kvarc) hiánya a lávában nagyon folyékonysá teszi. Hatalmas mezőket gyorsan beborít, lávatavakat, lapos felszínű folyókat képez, sőt sziklákra is „lávahullás” keletkezik. Az ilyen lávában kevés pórus van, mivel a gázbuborékok könnyen elhagyják.
Mi történik, ha a láva lehűl?
Ahogy a láva lehűl, az olvadt ásványok kristályokat kezdenek képezni. Az eredmény egy tömörített kvarc-, csillám- és egyéb szemcsék tömege. Lehetnek nagyok (gránit) vagy kicsik (bazalt). Ha a lehűlés nagyon gyorsan megy végbe, homogén masszát kapunk, amely hasonló a fekete vagy sötétzöldes üveghez (obszidián). 
A gázbuborékok gyakran sok kis üreget hagynak a viszkózus lávában; Így keletkezik a habkő. Különböző hűsítő lávarétegek áramlanak le a lejtőkön különböző sebességgel. Ezért az áramlás belsejében hosszú, széles üregek képződnek. Az ilyen alagutak hossza néha eléri a 15 km-t.
A lassan lehűlő láva kemény kérget képez a felszínen. Azonnal lelassítja a lent heverő tömeg kihűlését, a láva pedig tovább mozog. Általában a hűtés a láva tömegétől, kezdeti melegítésétől és összetételétől függ. Ismertek olyan esetek, amikor a láva több év (!) után is tovább kúszott, és meggyulladt a beletapadt ágak. Izlandon két hatalmas lávafolyam meleg maradt évszázadokkal a kitörés után.
A víz alatti vulkánokból származó láva általában masszív „párnák” formájában keményedik meg. Mert gyors hűtés felületükön nagyon gyorsan erős kéreg képződik, és néha belülről gázok repesztik fel őket. A töredékek több méteres távolságra szóródnak szét.
Miért veszélyes a láva az emberekre?
A láva fő veszélye a magas hőmérséklet. Szó szerint éget élőlényeket és épületeket az út mentén. Az élőlények elpusztulnak anélkül, hogy kapcsolatba kerülnének vele, attól a hőtől, amellyel kisugárzik. Igaz, a magas viszkozitás gátolja az áramlási sebességet, így az emberek elmenekülhetnek és megőrizhetik az értékeket.
De folyékony láva... Gyorsan mozog, és elvághatja az üdvösséghez vezető utat. 1977-ben, a Nyiragongo-hegy éjszakai kitörése során Közép-Afrika. A robbanás kettészakította a kráter falát, és a láva széles patakban tört ki belőle. Nagyon folyékonyan, másodpercenként 17 méteres (!) sebességgel száguldott, és elpusztított több száz lakosú alvó falut.
A láva károsító hatását súlyosbítja, hogy gyakran hordozza magával a belőle felszabaduló mérgező gázok felhőit, vastag hamu- és kőréteget. Ez a fajta áramlás pusztította el az ókori római városokat, Pompeiit és Herculaneumot. A forró láva és a víztömeg találkozása katasztrófát eredményezhet - egy víztömeg azonnali elpárolgása robbanást okoz. 
Mély repedések és rések keletkeznek az áramlásokban, ezért óvatosan kell járnia a hideg láván. Különösen, ha üveges - az éles szélek és a törmelék fájdalmasan fájnak. A fent leírt hűsítő víz alatti „párnák” töredékei a túlzottan kíváncsi búvárokat is megsebesíthetik.
