16.1: Особливості вулканів

Last updated
Save as PDF

Page ID: 38406

Michael E. Ritter
University of Wisconsin-Stevens Point via The Physical Environment

\( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

Вулкан - це отвір у поверхні Землі, з якого вивергаються магма (розплавлена підповерхнева порода) та супутні гази та попіл; також форма або структура, іноді конічна, що виробляється викинутим матеріалом. Вулканічна активність може створювати великі плато, де з тріщин виходять потокові базальти, покриваючи поверхню масивними потоками лави (розплавленої породою над поверхнею) і згодом розсікаються потоками.

Загальною для всіх вулканів є магматична камера . Магматична камера являє собою величезний, підземний котел з розплавленої гірської породи, який менш щільний, ніж навколишня гірська порода, і піднімається плавно, іноді під великим тиском на поверхню. Основним каналом, по якому магма рухається до поверхні, є центральний вентиляційний отвір. Кратер сидить у верхній частині вулкана і є місцем, звідки викидається велика частина лави, газу, фрагментів скель та попелу.

Малюнок\(\PageIndex{1}\): Mt. Сент-Хеленс останнє велике виверження залишило величезний кратер, помічений в центрі фотографії. (Люб'язно USGS CVO)

Бічні вентиляційні отвори знаходяться з боків деяких вулканів, де лава видавлюється. Надзвичайно великий кратер іноді зустрічається на вершині вулкана. Ці масивні кратери, які називаються кальдерами, створюються, коли тиск будується всередині вулкана, поки вершина не буде буквально здута, магма стікає назад у центральне вентиляційне отвір, а верхня частина конуса руйнується. Кратерне озеро утворилося в кальдері гори Мазама.

Відео: «Озеро Кратер» люб'язно надано Britannica

Досліджуйте озеро Кратер за допомогою Google Планета Земля

Виливання магми може відбуватися у вигляді рідини, подібної лави або у вигляді вогненних хмар попелу та фрагментів гірських порід. Здатність лави текти залежить від її в'язкості або «липкості». В'язкість магми залежить від температури, вмісту кремнезему та включених газів. Базальтова магма має приблизно 50% SiO ², найменшу кількість вбудованого газу і легко протікає по поверхні. Андезитова магма містить 60% SiO ² і має значний вміст включеного газу, надаючи їй помірну в'язкість. Риолітична магма становить 70% SiO ² і містить найбільшу кількість газу. Риолітична магма виробляє найвищу в'язкість лави і відповідає за бурхливі виверження.

tube_steam3_small.jpg (3688 байтів) — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Пар гідрохлоридної кислоти піднімається з океану, коли потік лави Pu`u `O`o досягає морської води. (Фото: М. Ріттер)

Виверження вулканів, особливо вибухові виверження, викидають фрагменти вулканічних порід і лави, які в сукупності називають тефрою . Пірокластичні потоки швидко рухаються газу і фрагменти гірської породи, що мають температуру 500 оС, можуть спрямовуватися вниз по флангах вулкана зі швидкістю, що досягає 100 км/год, карбонізуючи все на своєму шляху.

Виверження вулканів супроводжуються виділенням шкідливих, а іноді і смертельних газів. Пар становить більшість газу, який виділяється вулканом, за яким слідують вуглекислий газ, діоксид сірки та хлористий водень. Коли лава проливається в океан, при інтенсивному нагріванні солоної води утворюється шкідлива парова хмара соляної кислоти. Діоксид сірки поєднується з водою в атмосфері, утворюючи кислотні дощі. Природним чином вироблене кислотне осадження навколо вершини Мауна-Лоа спустошило місцеву рослинність.