Покровы игнимбритов и туфолав своеобразны. Они возникают чаще при наземных извержениях кислой или умеренно кислой магмы, богатой летучими. Игнимбриты образуются из тяжелых облаков, лавин или потоков горячей газо-пирокластической смеси — эмульсии. Она состоит из капель или сгустков еще пластичных осколков лавы, которые «взвешены» в плотном горячем «облаке» из водяных паров и газов. Эта смесь под большим давлением вырывается из вулканического канала, как из сопла, и стремительно распространяется в виде низко стелющейся тучи или лавины. Последняя устремляется линейным потоком по оврагам, долинам, или распространяется в разные стороны, плащеобразно перекрывая большую территорию (в случае очень большого объема или ровного рельефа).
Туфолавы - родственные игнимбритам образования. Они образуются из очень легкой, подвижной, очень насыщенной летучими, пенистой лавы кислого состава. В туфолавах расширяющиеся пузыри из паров и газов, в 4 и более раз преобладающие по объему над жидкой фазой, разделены тонкими перепонками жидкой лавы. Когда перепонки лопаются, превращаясь в обрывки лавы в газовом облаке, поток вулканической пены превращается в игнимбритовую лавину. Туфолавы тесно генетически связаны с игнимбритами и при извержениях могут переходить в них.
|
|
Площади, покрытые игнимбритовыми потоками или покровами одного извержения могут достигать тысяч и даже десятков тысяч км2. Они образуют обширные вулканические плато.
Мощности игнимбритовых и туфолавовых покровов и потоков, един. извержения, от нескольких м до нескольких сотен м.
По условиям залегания они представляют нечто среднее между лавовыми и туфовыми покровами. В случае извержения на расчлененную поверхность они в первую очередь заполняют долины, где имеют наибольшую мощность, или в виде более или менее мощной пленки могут первоначально покрывать водораздельные пространства, в смягченной форме повторяя неровности рельефа. Только при очень большой мощности игнимбрито-туфолавовой толщи ее кровля приобретает первично-горизонтальное положение. Эти различия в мощности над разными элементами рельефа, сохраняются после оседания, уплотнения и спекания материала. На выступах рельефа рыхлый покров быстро уничтожается денудацией.
Вулканические аппараты. В зависимости от строения и расположения выводящих каналов различают центральный, трещинный и ареальный типы извержений
Ц ентральный тип - выводящий канал имеет трубообразную форму, приурочен к «узлу» пересечения крутых или вертикальных разломов. Вулканы имеют в плане округлую форму.
При трещинном типе извержений роль выводящего канала играет глубокий и относительно протяженный крутой приоткрывающийся разлом или трещина. Магматический расплав поднимается вдоль всей трещины или вдоль ее отрезка, чаще там, где она пересекается трещинами другого направления.
|
|
Ареальным типом вулканизма называются массовые извержения через множество относительно мелких трещин (или «узлов» трещин), рассеянных в пределах обширной области. По мере развития вулканического процесса одни из каналов отмирают, «залечиваются», активными становятся другие трещины, и, т.о., происходит блуждание центров извержений по значительной площади.
В зависимости от длительности (кратковременности) извержений различают вулканы моногенные и полигенные.
Моногенные - вулканические аппараты однократного извержения, после которого их деятельность прекращается. Полигенные вулканы отличаются многократными извержениями, активностью в течение тысяч, а нередко даже миллионов лет (Эльбрус - 3 млн. лет). Как правило, при ареальном и трещинном извержении образуются моногенные вулканические центры, а при извержении центрального типа - полигенные вулканы.
Форма и внутреннее строение вулкана зависят и от химического состава лавы. При извержениях основной магмы образующиеся вулканы можно назвать лавовыми. Они имеют очень пологие склоны (5—10°), почти целиком сложенны радиально залегающими лавовыми потоками, лежащими друг на друге. Лавовые вулканы центрального типа имеют форму огромных пологих щитов (щитовые вулканы), диаметр которых может достигать многих десятков км, а высота — нескольких км. Щитовые вулканы венчаются округлыми неглубокими кратерными чашами диаметром до 1—5 км с крутыми или вертикальными стенками и плоским дном, заполненными лавовым озером или застывшей лавой. Перед новым извержением застывшая лава плавится, уровень ее поднимается и она спокойно переливается через край кратера.
С повышением кислотности магмы возрастает роль выбросов пирокластов и увеличивается вязкость лав, изменяется характер извержения, форма и внутренняя структура вулкана. Вулканы, в строении которых принимают участие примерно равные количества лавы и пирокластических продуктов - стратовулканы. Каждое извержение, как правило, состоит из ранней — эксплозивной и поздней — эффузивной фаз. Происходит многократное чередование эксплозивных, эффузивных (и нередко экструзивных) фаз, и в результате создается стратовулкан — крупная коническая постройка с крутыми (до 20—30°) склонами, сложенная из частого переслаивания слоев пирокластики и лавовых потоков.
При извержениях наиболее кислой, очень богатой летучими магмы извержение сводится к мощным вертикальным или направленным взрывам с выбросом огромного количества пара, газов и пирокластики. Часто после эксплозивного извержения наступает экструзивная фаза — выжимание очень вязкой, нередко затвердевшей с поверхности лавы. Эти экструзивные тела имеют различную форму (обелиски, луковицы, купола, лезвие топора и др.). Они могут выдвигаться на высоту десятков и даже первых сотен метров (Мон-Пеле на о. Мартиника в 1902 г. - 300—350 м), но быстро разрушаются в результате растрескивания остывающей внешней корки. Экструзивные купола более устойчивы и могут существовать тыс. и даже млн лет.
Моногенные аппараты, образовавшиеся в результате почти чисто газовых, взрывных извержений - маары и диатремы. Вблизи центра извержения может не происходить никакой аккумуляции, так как при мощном взрыве из трубообразного, расширяющегося к поверхности канала с огромной силой выбрасываются и разносятся далеко в стороны обломки пород, мешавших прорыву газов, а также пирокластический материал. В результате образуется глубокая, широкая чашеобразная воронка с крутыми склонами, окруженная невысоким валом, из грубого обломочного материала. Диаметр воронок от сотен м до 1—2 км, глубина — до нескольких сотен м. Под воронкой находится трубообразный канал, заполненный брекчией из туфового материала и пород стенок. Маары бывают заняты кратерными озерами.
|
|
Вулкано-тектонические структуры - тектонические нарушения, возникающие в вулканическом сооружения в результате изменения давления в магматическом очаге, или под влиянием избыточной нагрузки при извержениях больших масс материала на поверхность. Свойственны крупным вулканам центрального типа и зонам мощного ареального вулканизма. Связаны с наиболее сильными извержениями, при выносе на поверхность огромных объемов магматического вещества и частичном опорожнение магматического очага.
Питающие вулканы глубинные очаги основной магмы располагаются на глубине более 50 км в верхней мантии. В выводящих каналах, связывающих их с поверхностью существуют расширения — промежуточные очаги. В этих камерах магма может задерживаться, испытывать дифференциацию и ассимилировать материал вмещающих пород, изменяя свой состав. Промежуточные очаги могут располагаться на различных глубинах, до нескольких км ниже поверхности. У вулканов, с лавой кислого состава, предполагается существование самостоятельных очагов плавления на глубинах 8—15 км.
Разгрузка неглубоко залегающего резервуара уменьшает в нем давление, а вынесенный магматический материал увеличивает нагрузку кровли. Вулкан над магматическим очагом проседает -образуется вулкано-тектоническая впадина - кальдера проседания или обрушения (рис. 1).
Кальдера взрыва - образуется в результате катастрофического эксплозивного извержении, с распылением материала, слагающего вулкан. Глубина проседания до 1-2 км и более, а диаметр 15-30 км.
Морфологически кальдеры - округлые, овальные (или более сложной формы) в плане впадины, ограниченные кольцевыми, нередко ступенчатыми, сбросами.
Рис.1. Морфология и внутреннее строение кальдер:
|
|
Если деятельность вулкана возобновляется внутри кальдеры может возникнуть молодой конус. Остатки разрушенного вулкана образующие кольцевой вал вокруг молодого конуса, называются соммой, а ложбина между соммой и внутренним конусом — атрио. Обычно кальдерообразованию подвергаются вулканы в области материковой коры, извергавшие магматические продукты кислого, сильнощелочного, реже среднего состава.
Форма кальдеры в плане и ее размеры, очевидно связаны с формой и размерами очага, а глубина ее проседания указывает на степень «сплющивания» очага при его опустошении.
При разгрузке обширного глубинного очага основной магмы, залегающего на глубине десятков километров глубина проседания меньше, а диаметр зоны проседания — значительно больший (многие десятки и сотни километров), и превосходит диаметр вулкана.
Рис. 2. Схема строения вулкано-тектонической депрессии, связанной с разгрузкой глубинного магматического очага.
Подобные внешние вулкано-тектонические депрессии (которые можно противопоставить внутренним депрессиям - кальдерам) свойственны многим крупным вулканам, расположенным на суше и на дне морей и океанов.
Менее распространены вулкано-тектонические поднятия. Они представляют собой вздутия в структуре вулканического комплекса возникающие над формирующейся или расширяющейся близповерхностной магматической камерой при заполнении ее веществом, нагнетаемым вверх. Если расплав прорвется на поверхность, произойдет опорожнение камеры и обрушение вулкано-тектонического поднятия. Если же она не подвергнется разгрузке и, охладившись, затвердеет, поднятие сохранится, а очаг превратится в гипабиссальное интрузивное тело, например лакколит.Высота вулкана и глубина проседания преувеличены. Стрелки показывают понижение пов-ти вулкана и подошвы коры