39. Продукты извержения вулканов и строение лавовых потоков.

Вулканические продукты при извержениях бывают жидкими, твердыми и газообразными.

Жидкие вулканические продукты представляют собой лаву, вышедшую на поверхность. Главные свойства лавы - химический состав, температура, содержание летучих, вязкость - определяют характер эффузивных извержений, форму, структуру поверхности и протяженность лавовых потоков.

Если вязкость у лав низкая, то они могут растекаться, покрывая большие пространства и далеко уходя от центра излияния. Высокая вязкость, наоборот, вынуждает лавы нагромождаться недалеко от места извержения, а кроме того, они текут гораздо медленнее, чем маловязкие лавы.

Химический состав лав изменяется от кислых, содержащих больше 63% SiO2 и до ультраосновной, SiO2 меньше 45%.

- Кислые лавы (SiO2 > 63%) представлены риолитом, состоящим из кварца, кислых плагиоклазов, биотита, амфибола и ромбического пироксена. Основная масса представлена вулканическим стеклом. Характерна флюидальная текстура. К кислым лавам относятся и дациты с несколько меньшим содержанием SiO2.

- К средним лавам ( SiO2 -65-53%) относятся широко распространенные андезиты (от гор в Южной Америке Анд), содержащие кварц, плагиоклазы, биотит, реже роговую обманку.

- Наибольшим распространением пользуются основные лавы - базальты ( SiO2 53-45%), породы темного цвета, часто черные, с вкрапленниками основного плагиоклаза, оливина и пироксена (ромбического и моноклинного). Быстрое остывание лавы приводит к появлению зональных минералов вкрапленников.

- Ультраосновные лавы (SiO2 <45%) - коматииты (от р.Комати в Ю.Африке) сейчас не встречаются , но были широко распространены в докембрии. Вкрапленники представлены оливином и редко клинопироксеном.

Газообразные продукты. По данным прямых измерений, в различных действующих вулканах среди летучих содержится водяной пар, диоксид углерода (СО2), оксид углерода (СО), азот (N2 ), диоксид серы (SО2 ),триоксид серы (SО3), газообразная сера (S), водород (Н2 ), аммиак (NН3 ), хлористый водород (HCL), фтористый водород (HF), сероводород (Н2 S), метан ( СН4), борная кислота (Н3ВО3), хлор (Сl), аргон и другие, но преобладают Н2О и СО2.

Присутствуют хлориды щелочных металлов, а также железа и меди. Состав газов и их концентрация очень сильно меняются в пределах одного вулкана от места к месту и во времени.

Твердые – вулканические бомбы, лапилли, пепел, вулканический песок. Когда извергается вулкан, они вылетают со скоростью 500-600 м/с. Вулканические бомбы – это куски затвердевшей лавы. Размеры у них разные. Бывают двух видов: те, которые возникли из вязкой, но менее насыщенной газами лавы и те, которые формируются в движении из жидкой лавы. Лапилли – это мелкие обломки шлака. Вулканический песок – обломки лавы еще меньше, чем лапиллии. Вулканический пепел – самый мелкий вид обломков лавы, оседая, образует вулканический туф. 

Строение лавовых потоков

Базальтовые лавовые потоки, как правило, имеют небольшую, в первые метры мощность, и распространяются на многие десятки км, например, на Гавайских островах до 60 км.

Поверхность базальтовых лавовых потоков формируется за счет быстрого остывания тонкой корочки и пока она еще не потеряла пластичность, происходит ее волочение и сморщивание, наподобие пенки у остывшего киселя. Газовые пузырьки, поднимающиеся сквозь поток, скапливаются под этой корочкой и могут ее даже приподнимать над еще не остывшей.

Лавовые потоки характеризуются наличием бортов или бортовых гряд, обычно возвышающихся над центральной частью потока. Эти гряды возникают из-за более быстрого и раннего охлаждения лавы, последующие порции которой движутся как бы уже в твердых лавовых «берегах». На поверхности потока между боковыми грядами возникают напорные валы, обращенные выпуклостью по движению потока, причем их высота увеличивается к фронту потока. Если лава очень жидкая, то потоки имеют уплощенную форму, хотя бортики и напорные валы сохраняются.