Вулканические конусы являются одними из самых простых вулканических форм рельефа . Они образованы выбросами из вулканического жерла , которые скапливаются вокруг жерла в форме конуса с центральным кратером. Вулканические конусы бывают разных типов, в зависимости от природы и размера фрагментов, выброшенных во время извержения. Типы вулканических конусов включают стратоконы, конусы брызг, туфовые конусы и шлаковые конусы . [1] [2]
Стратоконы — это большие конусообразные вулканы, состоящие из потоков лавы , взрывчато извергнутых пирокластических пород и магматических интрузий, которые обычно сосредоточены вокруг цилиндрического жерла. В отличие от щитовых вулканов , они характеризуются крутым профилем и периодическими, часто чередующимися, взрывчатыми извержениями и эффузивными извержениями . Некоторые из них имеют обрушившиеся кратеры, называемые кальдерами . Центральное ядро стратокона обычно состоит из центрального ядра интрузивных пород диаметром от около 500 метров (1600 футов) до более нескольких километров. Это центральное ядро окружено несколькими поколениями потоков лавы, многие из которых брекчированы , и широким спектром пирокластических пород и переработанных вулканических обломков. Типичный стратокон — это вулкан андезитового или дацитового состава , связанный с зонами субдукции . Их также называют стратифицированными вулканами, сложными конусами, слоистыми вулканами, конусами смешанного типа или вулканами везувианского типа. [1] [2]
Конус брызг — это низкий холм или насыпь с крутыми склонами, состоящий из спаянных фрагментов лавы, называемых брызгами, которые образовались вокруг фонтана лавы , вытекающего из центрального отверстия. Обычно конусы брызг имеют высоту около 3–5 метров (9,8–16,4 фута). В случае линейной трещины фонтанирование лавы создаст широкие насыпи брызг, называемые валами брызг, вдоль обеих сторон трещины. Конусы брызг более круглые и конусообразные, в то время как валы брызг представляют собой линейные стеноподобные образования. [1] [3] [4]
Конусы брызг и валы брызг обычно образуются при фонтанировании лавы, связанном с мафическими , очень текучими лавами, такими как те, что извергались на Гавайских островах. Поскольку капли расплавленной лавы, брызги, извергаются в воздух лавовым фонтаном, им может не хватить времени, необходимого для полного охлаждения перед ударом о землю. Следовательно, брызги не полностью твердые, как ириска , когда они приземляются, и они связываются с нижележащими брызгами, поскольку оба часто медленно стекают по стороне конуса. В результате брызги создают конус, который состоит из брызг, либо склеенных, либо сваренных друг с другом. [1] [3] [4]
Туфовый конус , иногда называемый пепловым конусом , представляет собой небольшой моногенетический вулканический конус, образованный фреатическими (гидровулканическими) взрывами, непосредственно связанными с магмой, выведенной на поверхность через канал из глубоко залегающего магматического резервуара. Они характеризуются высокими краями, которые имеют максимальный рельеф 100–800 метров (330–2620 футов) над дном кратера, и крутыми склонами, которые превышают 25 градусов. Они обычно имеют диаметр от края до края 300–5000 метров (980–16400 футов). Туфовый конус обычно состоит из толстослоистых пирокластических потоков и отложений пульсаций, созданных потоками плотности, питаемыми извержением, и слоями бомбового шлака, образовавшимися в результате выпадения осадков из его эруптивной колонны. Туфы, составляющие туфовый конус, обычно были изменены, палагонитизированы , либо при взаимодействии с грунтовыми водами, либо при отложении в теплом и влажном состоянии. Пирокластические отложения туфовых конусов отличаются от пирокластических отложений конусов брызг отсутствием или малым количеством брызг лавы, меньшим размером зерна и превосходной слоистостью. Обычно, но не всегда, туфовые конусы не имеют связанных с ними потоков лавы. [2] [5]
Туфовое кольцо — это родственный тип небольшого моногенного вулкана, который также образуется фреатическими (гидровулканическими) взрывами, непосредственно связанными с магмой, выведенной на поверхность через канал из глубоко залегающего магматического резервуара. Они характеризуются краями с низким, широким топографическим профилем и пологими топографическими уклонами, составляющими 25 градусов или меньше. Максимальная толщина пирокластических обломков, составляющих край типичного туфового кольца, обычно тонкая, менее 50 метров (160 футов) до 100 метров (330 футов). Пирокластические материалы, составляющие их край, состоят в основном из относительно свежих и неизмененных, отчетливо и тонкослоистых вулканических отложений и осадков воздуха. Их края также могут содержать различные количества местной вмещающей породы (корневой породы), выброшенной из их кратера. В отличие от туфовых конусов, кратер туфового кольца, как правило, вырыт ниже существующей поверхности земли. В результате вода обычно заполняет кратер туфового кольца, образуя озеро после прекращения извержений. [2] [5]
Как туфовые конусы, так и связанные с ними туфовые кольца были созданы взрывными извержениями из жерла, где магма взаимодействует либо с грунтовыми водами , либо с неглубоким водоемом, как в озере или море. Взаимодействие между магмой, расширяющимся паром и вулканическими газами привело к образованию и выбросу мелкозернистых пирокластических обломков, называемых пеплом , с консистенцией муки . Вулканический пепел, составляющий туфовый конус, накапливался либо в виде осадков из колонн извержения, либо из вулканических волн низкой плотности и пирокластических потоков, либо в виде их комбинации. Туфовые конусы обычно связаны с вулканическими извержениями в неглубоких водоемах, а туфовые кольца связаны с извержениями либо в водонасыщенных осадках и коренных породах, либо в вечной мерзлоте . [2] [5] [6]
После конусов брызг (шлаковых) туфовые конусы и связанные с ними туфовые кольца являются одними из самых распространенных типов вулканов на Земле. Примером туфового конуса является Даймонд-Хед в Вайкики на Гавайях . [2] Скопления ямчатых конусов, наблюдавшиеся в районе Нефентес/Аментес на Марсе на южной окраине древнего ударного бассейна Утопия, в настоящее время интерпретируются как туфовые конусы и кольца. [7]
Шлаковые конусы , также известные как шлаковые конусы и реже шлаковые курганы , представляют собой небольшие вулканические конусы с крутыми склонами, построенные из рыхлых пирокластических фрагментов, таких как вулканические клинкеры, шлаки, вулканический пепел или шлак . [1] [8] Они состоят из рыхлых пирокластических обломков, образованных взрывными извержениями или фонтанами лавы из одного, как правило, цилиндрического жерла. Когда заряженная газом лава резко выбрасывается в воздух, она распадается на мелкие фрагменты, которые затвердевают и падают в виде шлаков, шлаков или шлака вокруг жерла, образуя конус, который часто заметно симметричен; с уклонами от 30 до 40°; и почти круглым планом земли. Большинство шлаковых конусов имеют чашеобразный кратер на вершине. [1] Диаметр основания шлаковых конусов составляет в среднем около 800 метров (2600 футов) и варьируется от 250 до 2500 метров (от 820 до 8200 футов). Диаметр их кратеров варьируется от 50 до 600 метров (от 160 до 1970 футов). Шлаковые конусы редко возвышаются более чем на 50–350 метров (160–1150 футов) над окружающей средой. [2] [9]
Шлаковые конусы чаще всего встречаются как изолированные конусы в крупных базальтовых вулканических полях. Они также встречаются в гнездовых скоплениях в ассоциации со сложными туфовыми кольцами и мааровыми комплексами. Наконец, они также распространены как паразитические и моногенетические конусы на сложных щитовых и стратовулканах. В глобальном масштабе шлаковые конусы являются наиболее типичным вулканическим рельефом, встречающимся в континентальных внутриплитных вулканических полях, а также встречаются в некоторых зонах субдукции. Парикутин , мексиканский шлаковый конус, который родился на кукурузном поле 20 февраля 1943 года, и кратер Сансет в Северной Аризоне на юго-западе США являются классическими примерами шлаковых конусов, как и древние вулканические конусы, найденные в Национальном памятнике петроглифов в Нью-Мексико . [2] [9] Конусообразные холмы, наблюдаемые на спутниковых снимках кальдер и вулканических конусов Улисс Патера , [10] Улисс Коллес [11] и Гидраот Хаос [12], предположительно являются шлаковыми конусами.
Шлаковые конусы обычно извергаются только один раз, как Парикутин. В результате они считаются моногенетическими вулканами, и большинство из них образуют моногенетические вулканические поля . Шлаковые конусы обычно активны в течение очень коротких периодов времени, прежде чем становятся неактивными. Их извержения длятся от нескольких дней до нескольких лет. Из наблюдаемых извержений шлаковых конусов 50% длились менее 30 дней, а 95% прекратились в течение одного года. В случае Парикутина его извержение длилось девять лет с 1943 по 1952 год. Редко они извергаются два, три или более раз. Более поздние извержения обычно производят новые конусы в пределах вулканического поля на расстоянии нескольких километров и разделены периодами от 100 до 1000 лет. В пределах вулканического поля извержения могут происходить в течение миллиона лет. После прекращения извержений шлаковые конусы, будучи неконсолидированными, имеют тенденцию к быстрому разрушению, если только не произойдут дальнейшие извержения. [2] [9]
Бескорневые конусы , также называемые псевдократерами , представляют собой вулканические конусы, которые напрямую не связаны с каналом, по которому магма выходила на поверхность из глубокого магматического резервуара. Обычно различают три типа бескорневых конусов: литоральные конусы , кратеры взрыва и горнитос . Литоральные конусы и кратеры взрыва являются результатом слабых взрывов, которые возникли локально в результате взаимодействия горячей лавы или пирокластических потоков с водой. Литоральные конусы обычно образуются на поверхности базальтового лавового потока, где он вошел в водоем, обычно в море или океан. Кратеры взрыва образуются там, где горячая лава или пирокластические потоки покрыли либо болотистую почву, либо водонасыщенную почву какого-либо вида. Хорнитос — это бескорневые конусы, состоящие из спаянных фрагментов лавы и образовавшиеся на поверхности базальтовых лавовых потоков в результате выхода газа и сгустков расплавленной лавы через трещины или другие отверстия в коре лавового потока. [1] [9] [13]
