62. Форма зерен в полнокристаллической магматической породе.

Форма зерен зависит от физико-химических особенностей магмы, кристаллизационной способности минералов и последовательности их выделения. Существенное влияние на процесс кристаллизации оказывает состав и количество летучих компонентов (минерализаторов), содержащихся в магматическом расплаве. Присутствие паров и газов способствует более полной его раскристаллизации. В соответствии с изменением условий кристаллизации магмы меняется и степень идиоморфизма даже одних и тех же минералов, что отражается на структурах магматических пород. По степени идиоморфизма главных минералов структуры полнокристаллических пород подразделяются на: панидиоморфнозернистые, гипидиоморфнозернистые и аллотриоморфнозернистые.

Панидиоморфнозернистые структуры отличаются тем, что большинство минералов имеет идиоморфные (собственные) очертания, и наблюдаются в мономинеральных породах.

Гипидиоморфнозернистые структуры характеризуются различной степенью идиоморфизма минералов, входящих в состав породы, и являются наиболее распространенными для магматических пород.

Аллотриоморфнозернистые структуры характеризуются тем, что породы состоят из минералов, не имеющих собственных очертаний, то есть ксеноморфных. Такие структуры более распространены, чем панидиоморфные. Они встречаются в полиминеральных породах и образуются при одновременной кристаллизации минералов.

63. (См. 60.) Вулканы и их продукты. Магма и лава.

Вулканы — геологические образования на поверхности земной коры или коры другой планеты, где магма выходит на поверхность, образуя лаву, вулканические газы, камни (вулканические бомбы) и пирокластические потоки.

РОДУКТЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ИЗВЕРЖЕНИЙ.

Твердые продукты. Большинство вулканов одновременно с лавой выбрасывают огромное количество твердых продуктов. Некоторые исследователи, в частности английский вулканолог Тиррель, считают, что количество твердых продуктов в десятки, а то и в тысячи раз превышает количество лавы. Твердые продукты представляют собой обломки самой различной величины - от долей миллиметра до нескольких метров в диаметре. Провести точную грань между жидкими и твердыми продуктами не всегда удается, так как жидкая капелька лавы быстро застывает в воздухе и падает на землю в виде твердого шарика.

Твердые продукты вулканизма подразделяются по величине обломков на следующие типы: 1) вулканический пепел, пыль; 2) вулканический песок; 3) вулканические камешки (дапилли); 4) вулканические бомбы; 5) вулканические глыбы. Все эти продукты извержения образуются за счет раздробления при взрывах застывшей лавы прежних извержений, а также осадочных и магматических пород, слагающих жерло вулкана. Чём больше взрывная волна, тем больше количество твердых продуктов извержения; их очень много при извержениях бандайсанского, катмайского и пелейского типов и относительно мало при извер¬жениях исландского и гавайского типов.

Вулканический пепел представляет собой мельчайшие (от долей до миллиметра) остроугольные обломки пемзы, стекла, различных минералов, видимые только под микроскопом. Цвет вулканического пепла самый разнообразный. Из камчатского вулкана Ксудач в 1907 г. был выброшен пепел желтого цвета, часть пепла вулкана Кракатау имела красный цвет. Вулканический пепел выбрасывается иногда в огромных количествах. При извержении вулкана Ксудач его было выброшена около 3 км³. Еще большее количество пепла (около 20 км³) было выброшено при извержении вулкана Катмай (1912 г.).

Пепел может распространяться на очень большие расстояния от кратера вулкана, так как при взрыве он выбрасывается в высокие слои атмосферы, где разносится воздушными течениями. Предполагается, что вулканический пепел из вулкана Кракатау дважды облетел земной шар, в связи с чем в Европе в последующие годы выпадали дожди красного цвета.

Скорость перелета пепла достаточно большая; во время извержёния вулкана Аски в Исландии через 12 часов после извержения пепел оказался на западном берегу Норвегии, а еще через 10 часов долетел до Стокгольма, т. е. скорость его переноса достигала 80—100 км/час.

Пласты пепловых пород, накопившиеся в результате прошлой деятельности ныне потухших вулканов, встречаются очень часто, причем иногда в значительном удалении от вулкана. Например, пеплы вулканов, извергавшихся в Закарпатье, были встречены к северу от Карпат в Подолии, а пеплы кавказских вулканов встречаются в Воронежской области. Толщина пластов этих пород достигает иногда нескольких метров.

Вулканический песок содержит зерна, более крупные, чем пепел (от 1—5 мм до горошины); состоит он также из мелких перетертых частиц раздробленной лавы и боковых пород; при осаждении обычно бывает перемешан с пеплом.

Из кратера вулкана в большом количестве выбрасываются и более крупные, чем песок и пепел, обломки самых различных размеров — вулканические бомбы. Все они, как правило, угловаты и очень различны по составу.

Во время извержения горы Вулькано однажды была выброшена глыба объемом 25 м³ и весом 68 т. В большом количестве обломки выделяются обычно в первую фазу извержения, когда происходит прорыв основного жерла, затем к ним примешиваются во все возрастающем количестве лапилли и лавовые бомбы. Обломки вместе с вулканическим песком и пеплом скапливаются на склонах вулкана у его подножия и главным образом в рытвинах и канавах, бороздящих склон.

Вулканокластические породы. Весь обломочный материал, выбрасываемый из вулкана, получил название вулканокластического («клястикос» по-гречески — раздробленный). При осаждении, уплотнении и затвердевании этого обломочного материала образуются вулканические породы, которые по способу образования, количеству и размерам обломков и характеру цемента разделяются на туффиты и туфы.

Туффиты осаждаются в водной среде, т. е. в морях и озерах; большинство их формируется при подводных извержениях вулканов. Туффиты бывают часто хорошо слоисты. Они содержат примесь терригенного или органогенного материала, иногда в них встречаются обломки фауны или отпечатки морских животных. В составе туффитов преобладает вулканический материал, а структура, текстура и способ отложения их соответствуют таковым нормальной осадочной породы. Так же как садочные породы обломочного происхождения, туффиты подразделяются по величине обломков на пепловые туффиты, туфопесчаники, туфобрекчии и туфоконгломераты.

Туффы подразделяются по величине обломков на пелитовые и псаммитовые туфы; а по составу на туфы кислых. Средних и основных пород.

Туфы так же как и туффиты , часто содержат примесь материала не вулканогенного происхождения, смытого или сорванного со склонов, а также выброшенного из кратера.

Часто можно обнаружить смешанную туфолавовую породу, образующуюся в том случае, когда на еще не остывшую лаву в большом количестве падал туфогенный материал. Особенно характерны отложения грязевых потоков, которые образуются вследствие обильных дождей, следующих за извержением вулкана. В грязевой поток вовлекается все: пепловый материал, адсорбированный дождевыми каплями в атмосфере; свежий, еще не успевший уплотниться туфогенный материал на склонах; обломки лавы; почва и рыхлые осадочные породы (обломки осыпей и обвалов). Вся масса грязевых потоков, плохо сортированная и очень разнообразная по составу, отлагается у подножия вулканических конусов.

Грязевые потоки, проносясь по рыхлым, часто еще не окончательно закрепленным склонам вулканического конуса, резко изменяют его очертания. На склонах вулкана образуются многочисленные промоины — овраги, радиально расходящиеся от вершины вулкана. Эти промоины именуются барронкосами.

Установить природу образования вулканокластических пород древних потухших вулканов часто бывает очень трудно, поэтому классифицируют их главным образом по составу, а не лс условиям образования. Среди них выделяют: лавовые брекчии, состоящие из обломков лавы, пирокластические породы («пир» по-гречески — огонь) , состоящие из спекшихся обломков туфов и вулканических брекчий, и пирокластически-осадочные породы, которые состоят как из вулканического материала, так и из осадочных пород.

Вулканокластические породы, особенно ископаемые, распространены значительно шире, чем собственно лавы. В Советском Союзе они широко развиты на Малом Кавказе среди отложений юрского и третичного возраста, в Закарпатье — среди отложений неогенового возраста, на Урале и Казахстане — среди палеозойских отложений, на Дальнем Востоке — среди мезозойских и кайнозойских отложений.

Главное отличие лавы от магмы заключается в содержании летучих компонентов, которые теряются магмой при попадании на поверхность.

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.