16.3: Типи вулканів і ландшафтів

Last updated
Save as PDF

Page ID: 38400

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

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

види вулканів

Вулкани класифікуються за типами виверження, які вони виробляють. Загалом кажучи, виверження можуть бути як виразними, так і вибухонебезпечними. Ефузійні виверження іноді називають «тихими» виверженнями (якщо виверження можуть бути тихими!). Еффузивні виверження відзначаються своїми величезними виливами дуже текучого типу лави, яка легко проходить по поверхні. Вибухові виверження відбуваються у вигляді сильних вибухів лави та фрагментів скель, які застряють у вентиляційному отворі вулкана. Гази, що виділяються з гарячої магми, будуються до неймовірного тиску і виділяються разом з лавою, попелом і іншим пірокластичним матеріалом під час вибухового виверження. Ці два типи вивержень створюють різні типи вулканічних конусів.

Еффузійні виверження

Еффузійні виверження - це ті, які створюють величезні лавові потоки низької в'язкості, рідкої лави. Магма, пов'язана з виверженнями ефектного типу, відносно низька в кремнеземі і, таким чином, «легко» протікає вгору по вентиляційному отвору і поширюється по поверхні. Переміщаючись по суші, ці потоки лави можуть приймати дві різні форми. Pahoehoe (гавайський термін) лава має блискучий, мотузковий вигляд, як він рухається і охолоджується. А лава більш пастоподібна, ніж пахоехо і утворює гостру, клінкерну, шорстку поверхню. У міру переміщення серцевини потоку по поверхні шорсткі «клінкери» розносяться по верхній частині потоку. На передній кромці потоку клінкери перекидаються вперед в купу.

shieldvolcano1_med_D_Little_USGS_small.jpg (5242 байтів) — Малюнок\(\PageIndex{1}\): Вид NNW Мауна-Лоа, щитовий вулкан. (USGS; Натисніть зображення, щоб збільшити)

Щитові вулкани є продуктом виразних вивержень. Коли рідка лава витікає на поверхню, вона поширюється і охолоджується в широкий, низькокутний схил. Остаточна форма дуже схожа на щит воїна з опуклою стороною, спрямованою до неба. Гавайські острови є прикладом щитових вулканів. Хоча багато лави ллється з вершини кальдери, флангові виверження з бічних вентиляційних отворів поширює розплавлену лаву по сторонам вулкана. У міру охолодження потоку лави в потоці можуть утворюватися трубки . Це канали, через які лава тече під шкірою застиглої лави. Іноді лава буде накопичуватися як лавовий ставок або озеро теж.

shield_volcano_2.gif (12418 байтів) — Малюнок\(\PageIndex{2}\): Щит вулкан схожий на ті, що зустрічаються на Гавайських островах

Вибухові виверження

Друга категорія вулканів - це ті, що характеризуються вибуховими виверженнями. Вибухові виверження є загальними для вулканів з дуже в'язкою лавою і великою кількістю газу під тиском. В'язкість або липкість лави відноситься до вмісту кремнезему. Магма з високим вмістом кремнезему є більш в'язкою, ніж лави з низьким вмістом кремнезему. Вибухові виверження є загальними для вулканів вздовж "Вогняного кільця «, низки вулканів, що тягнуться від північно-західного узбережжя США, вгору через Алеутські острови, і в Японію. Коли магма піднімається через центральний вентиляційний отвір, вона застряє і гази будуються до високого тиску, поки не відбудеться виверження великої сили.

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Mt. Сент-Хеленс, композитний вулкан (Джерело: USGS)

Величезна кількість попелу і пірокластичного матеріалу може бути викинуто з цих видів вулканів. Супроводжують багато з цих вивержень величезні виливи шкідливих газів і дрібних твердих частинок під назвою "Nuees Ardentees" або «світяться хмари або лавини». Ці хмари можуть мчати вниз по флангах вулкана зі швидкістю, що досягає 60 миль/год. Втекти з таких хмар практично неможливо (див. Вулканічні небезпеки і епізоди: Mt Pelee.)

шлаковий конус — Малюнок\(\PageIndex{4}\): Майже ідеальний конус шлаку в *природній орієнтирі Cinder конусів і лавових ліжок* в північно-центральній частині Національного заповідника Мохаве. (Надано USGS; Джерело: «Наша динамічна пустеля»)

Два типи вулканів характерно виробляють вибухові виверження, шлакові конуси та композитні вулкани. Шлакові конуси в основному складаються з шарів пірокластичного матеріалу, побудованого з фрагментів гірських порід, колись розміщених у центральному вентиляційному отворі вулкана. Mt. Paricutin - один з найвідоміших шлакових конусів, що вивергаються з поля мексиканського фермера в 1943 році.

cinder_cone_orig.gif (6139 байтів) — Малюнок\(\PageIndex{5}\): Шлаковий конус; Приклад: Mt. Парікутин

composite_volcano_orig.gif (9367 байт) — Малюнок\(\PageIndex{6}\): Композитний або Стратовулкан; Приклад: Mt. Реньє і Mt. Сент-Хеленс

Композитні, або стратовулкани також виробляють вибухові виверження. Як показано на малюнку\(\PageIndex{6}\), складові вулкани утворюються від чергуються вивержень, де переважають пірокластики або лава. В результаті композитні вулкани демонструють шари цих чергуються потоків. Композитні вулкани є одними з найвищих вулканів на землі, з Mt. Фудзі, Mt. Сент-Хеленс, і Mt. Кіліманджаро прикладами. Композитні вулкани часто асоціюються з конвергентними кордонами плит, де відбувається субдукція.

Вулканічні пейзажі

Пейзажі, створені вулканізмом, містять унікальний набір форм рельєфу. Коли вулканічна активність стихає, магма може охолонути в центральному вентиляційному отворі, і протягом тисяч років вищезгаданий конус зношується, щоб оголити тверду породу всередині називається вулканічною шиєю. Випромінюючи подалі від центрального вентиляційного отвору, можуть бути майже вертикальні переломи, в які магма може вторгнутися і охолонути. Ерозія верхньої поверхні виявляє лінійний, схожий на плавник хребет, що випромінюється від вулкана, який називається дамбою. Шипрок, штат Нью-Мексико, є прикладом вулканічної шиї з видатними дамбами, що випромінюються від неї.

У геологічному минулому Землі великі площі були затоплені масовими повенями базальтової лави. Поводковий базальт розміром 170 000 кубічних кілометрів, відомий як базальти річки Колумбія, охоплював значну частину південно-східного Вашингтона, східного Орегону та південного Айдахо. Вилив лави 1100º C мчав по поверхні з орієнтовною середньою швидкістю 5 км/год. Коли виверження припинилися, було покрито понад 500 000 км ² земної поверхні. Коли потоки вирізали масивне скупчення лави, утворилося лавове плато, яке ми сьогодні називаємо Колумбійським плато.

dikes_small.jpg (20817 байтів) — Малюнок\(\PageIndex{7}\): Shiprock, Нью-Мексико у фоновому режимі з дамбами на лівому передньому плані. (Джерело USGS DDS21)