Глава 1. Особливості океанічного вулканізму, його поширення. Класифікації вулувнічних будівель, извержений і лав

Якщо порівнювати океанічний вулканізм з континентальним, то можна виділити наступні особливості, що відрізняють його розвиток. По-перше, океанічний вулканізм є переважно основним (базальтовим і андезитового), рідкісні випадки сіенітового (як на островах Товариства) або ріолітового вулканізму (острів Пасхи) [В.А. Апродов. Вулкани, с.307-308], як правило, пов'язаний з явищем фракціонування магми. Такий характер вулканізму відповідає, перш за все, молодому віку океанічної кори і відсутності в ній сиалического шару, що забезпечує в острівних дугах і під континентами виверження середніх і кислих магми.

друге, океанічний вулканізм має місце в географічних умовах, відмінних від умов континентальних - так, наприклад, в підводних рифтах продукти вулканізму відразу потрапляють в холодну рідку турбулентне середовище, що викликає дуже швидке їх охолодження з формуванням піллоу-лав; крім того, у всіх випадках океанічного вулканізму прорив магми до поверхні не проходить через скільки-потужну товщу осадового шару, як це найчастіше буває на континентах; вулканізм зазвичай забезпечує формування не тільки вулканічних конусів, а й усієї маси фундаменту, при цьому осадовий елемент в підставі відсутня.

третє, тільки для океанічного вулканізму властиві такі унікальні типи вулканізму, як вулканізм острівних дуг і глибоководний рифтовий вулканізм. Явище вулканізму гарячих точок також більш характерне для океанічної земної кори, ніж для материкової, що можна пояснити більшою потужністю останньої.

Якщо звернути увагу на карту Землі, то океанічний вулканізм має наступне поширення: з одного боку, більшіс

ть вулканів приурочена до серединно-океанічних хребтах: Серединно-Атлантичного хребта, Східно-Тихоокеанського підняття, хребту Гаккеля, Серединного, Південно-Східному та Південно-Західному Індійським хребтах. Іншим важливим районом вулканізму є острівні дуги, велика частина яких розташована по західній периферії Тихого океану і яким належать до 60% всіх молодих вулканів на Землі [В.А. Апродов. Вулкани, с.13]. І, нарешті, значно менше вулканів відноситься до витягнутим ланцюгах вулканічних островів, що представляють собою вершини підводних хребтів, які ймовірно мають плюмовой генезис (острови Лайн, Туамоту, Гавайські, Галапагоські, Кергелен, Пасхи, підводні хребти Луїсвілль і Імператорський і т.д.).

Існує кілька класифікацій вулканічних будівель, класифікація типів вивержень, петрохіміческая і морфологічна класифікація лав (ми розглянемо тільки останню). Вулканічні споруди по морфоструктурного ознакою можна розділити на щитові вулкани, стратовулкани, шлакові і Попільні конуса [Олліер.х Тектоніка і рельєф]. Щитові вулкани являють собою сводоподобние конуси, складені цілком лавовими потоками і покривами, і характерні для вулканів з маловязкой, переважно основний, магмою, що не схильної до експлозівності. Такі вулкани мають широкий діаметр основи і малі кути схилів (до 7-8 про у вершини і до 3-6 про біля основи, для гавайських вулканів - навіть до 2-3 о). Шлакові і Попільні конуси, навпаки, складаються цілком з пірокластичні матеріалу (шлаку або попелу, відповідно) і характерні для вулканів з кислими магмами, що володіють високими експлозівнимі властивостями. Такі конуси мають невелику висоту і круті схили. Стратовулкани складені шарами, що чергуються пірокластичні матеріалу і лав.

Конуси, складені тільки одним типом продуктів вулканізму, як правило, сформувалися в результаті одиничної спалахи активності. Такі конуси називають моногенними. Навпаки, конуси, що сформувалися в ході декількох вивержень, виконані різним матеріалом (і лавами, і пирокластами), називають складними.

Окремо, на підставі морфологічного ознаки, можна виділити ще один тип великих вулканічних форм: кальдери. Кальдери виникають при обваленні покрівлі над спустошеною магматической камерою, що забезпечує харчування вулканів, у разі її високого розташування і дуже швидкого спустошення. Часто виділяють також іншої підтип кальдер, що утворюється при повільному просіданні покрівлі після виверження; такий тип зазвичай характерний для території, в структурі якої були розривні порушення. У разі пароксизмальних експлозія можуть формуватися кальдери вибуху.

Існують більш докладні класифікації, засновані на різних поєднаннях перерахованих вище типів; так, наприклад, класифікація Т. Сузукі (1977) нараховує 57 різновидів, об'єднані в шість серій:

· стратовулкани

· стратовулкани з кальдеро

· щитові вулкани

· щитові вулкани з кальдеро

· кальдерні вулкани

· моногенні вулкани.

В класифікацію Т. Сузукі не включені такі окремі морфологічні типи вулканів, як вулкани типу «Сомма-Везувій», екструзівние купола і Маар.

Вулкани типу «Сомма-Везувій», або подвійні вулкани, являють собою складні вулканічні споруди, в яких молодий вулканічний конус вкладений в більш давню

альдеру вибуху. Маар, або трубки вибуху, суть вертикальні воронкоподібні кратери без вулканічного конуса, оточені валом з пухкого пірокластичні матеріалу і заповнені водою (інакше їх називають діатремамі). Екструзівние купола для океанічного вулканізму невластиві, якщо не вважати ряду вулканів острівних дуг.

Всі перераховані вище класифікації відносяться тільки до так званих центральним вулканам, для яких характерний підвідний канал трубообразной форми; крім центральних, виділяються також трещинние, або лінійні, вулкани, виверження в яких відбуваються вздовж трещинного порушення або на окремих його ділянках. Конуси таких вулканів практично завжди Моногенне, уздовж тріщин іноді формуються лавові покриви.

За Г. Макдональду (1972), всі вулканічні виверження можна розділити на 6 типів: ісландська, гавайський, стромболианский, вулканскій, фреатический, пелейский, Плініанський (деякими джерелами виділяються також субплініанскій і ультраплініанскій підтипи, а також бандайсанскій і катмайскій типи). Слід звернути увагу на перші п'ять, оскільки саме вони характерні для океанічного вулканізму. [Фирстов, 2003]

Ісландська тип вивержень являє собою вилив рідкої базальтової лави за системою довгих паралельних тріщин (тріщинні вулканізм), іноді пов'язаних з щитовим вулканом. Такі виверження часто формують лавові плато.

Гавайський тип характеризується лавовими фонтанами з рідкої базальтової лави (т.зв. пахоехое, або ропі-лавами), дуже рідкими лавовими потоками, що утворюють лавопади і часто навіть досягають берега моря. Такому типу вивержень невластиві експлозіі і викиди пірокласти.

Стромболіанскій типу вивержень властиві експлозіі вузьких основних лав з утворенням великої кількості грубої пірокластікі і попелу.

Вулканський тип вивержень характерний для вулканів з андезітовимі магмами, багатих летючими. Вулканічний матеріал таких вулканів представлений переважно пірокластичні матеріалом, а експлозіі повторюються раз на кілька років.

фреатический називаються виверження, що проходять в зоні контакту з водою без виливу або викиду лав. Вулканічний матеріал таких вивержень представлений виключно тефрой і лапіллі, а також вулканічними блоками; вулканічні бомби відсутні. Оскільки найбільш яскраво цей тип вивержень проявляється в Ісландії, для якої характерні виверження на контакті з льодом або озерними водами, остільки нижче ми більш детально розглянемо різновиди фреатомагматіческое вивержень.

Якщо говорити про морфологічну класифікації лав, то можна виділити наступні типи.

Морфологічно лави, що формуються при наземних виверженнях, можна в загальному вигляді розділити на брилові і хвилясті. Брилові, або блокові, лави являють собою в'язкі лавові потоки, в яких поверхнева кірка остигає значно швидше, ніж внутрішня частина, що формує глибовий окремість поверхні. Хвилясті лави характерні для більш рідких потоків, гарячих значною мірою дегазованих, поверхня яких при охолодженні покривається в'язкої скловатою плівкою, яку нижележащих лава легко переносить і скручує в складки. У свою чергу, серед них виділяються наступні найбільш поширені підтипи.

Пахоехое, або пехуху (гавайське назва), вони ж канатні лави, вони ж ропі-лави - різновид хвилястих базальтових лав з дуже малою в'язкістю, поверхня яких має вигляд переплутаних тяжів. Такі лави типові для Гавайських островів, Толбачіка та Ісландії.

Аа-лави (гавайське назва), вони ж анальхраун (исландское назва) - брилові лави; характерні для базальтів середньої та малої в'язкості і відрізняються від інших глибових лав меншими розмірами уламків (до 1-1,5 м) і великою їх спіканням. Часто зустрічаються разом з пахоехое, характерні для Гавайських островів і Ісландії.

Крім них, часто виділяють дермолітовие лави (найбільш типові серед хвилястих) і кускові лави (найбільш типові серед глибових). Часто аа-лави і пахоехое ототожнюють з брилові і хвилястими відповідно, що, загалом кажучи, неправильно.

У випадках же підводного вулканізму, як, наприклад, при рифтової вулканизме, швидкість кристалізації магми настільки велика, що це призводить до утворення т.зв. піллоу-лав, вони ж подушкові, вони ж кульові, що представляють собою основні лави, що складаються з серії куль, налягають один на інший. Кожне з таких кулястих тіл має на поверхні зону гарту, складену склом, а в центрі-кристалічну радіально-променисту окремість. Аналогічні лави можуть утворюватися і при підлідний виверженнях (Ісландія).