Ледяные котлы — ледяные образования внутри ледников , покрывающих некоторые подледные вулканы . Они могут иметь круглую и продолговатую форму. Площадь их поверхности достигает от нескольких метров (в виде углублений или дыр во льду) до 1 и более километров (в виде чашеобразных впадин).
Их существование связано с взаимодействием ледяных вулканов двумя возможными способами: они могут образоваться в ходе подледного извержения или на вершине постоянно активной подледниковой высокотемпературной геотермальной области .
В обоих случаях в связи с ними может быть произведен йёкульхлауп .
Когда извержение происходит под более крупным ледником , например, под ледяной шапкой , оно обычно начинается с эффузивной стадии. Тепло образует ледяную пещеру и образует подушечную лаву . Через некоторое время извержение достигло стадии, когда давление внутри ледяного свода падает, и стиль извержения меняется на взрывной . Производится гиалокластит , и тепло передается талой воде. « На этом этапе поверхностный лед начинает становиться хрупким и создает концентрические трещины, которые обрушиваются в сторону резервуара с талой водой. Это называется ледяным котлом ». [1]
Когда извержение продолжается, « резервуар талой воды становится настолько большим, что ледяной котел обрушивается внутрь здания, обнажая резервуар талой воды и позволяя прорваться как резервуару, так и взрывной лаве, высвобождая шлейфы газов и струи гиалокластитов ». [1] Ледяной котел может перерасти в ледяной каньон, как это произошло во время извержения Гьялпа в 1996 году . Он может продолжать существовать после того, как талая вода покинула место извержения и извержение прекратилось. Но в большинстве случаев поток льда снова заполнит ледяной котел и заставит его исчезнуть, как только продукты извержения достаточно остынут. [2]
Другой случай — ледяные котлы, расположенные на вершинах геотермальных зон. « (…) создаются гидротермальные системы, которые переносят тепло от магматического тела, непрерывно плавя лед в воду, которая может храниться в ложе ледника до тех пор, пока не прорвется в йёкульхлаупс ». [3]
Множество примеров существования таких ледяных котлов на протяжении десятилетий можно найти в Исландии .
Это две впадины в ледяном покрове над двумя подледными озерами в юго-западной части Ватнайёкюдля . [a] В целом на леднике Ватнайокудль (8100 км 2 (3100 квадратных миль) в 2015 году) можно найти множество котлов , крупнейшими из которых в западной части ледяной шапки являются котлы Скафта. [4]
Эти ледяные котлы « создаются путем таяния в подледных геотермальных областях ». [5] Талая вода накапливается в озерах «под котлами, пока не стекает каждые 2–3 года в йёкульхлаупе», обычно до 2000 м 3 /с (71 000 куб футов/с). [4]
В 2015 году было зафиксировано необычно большое прорывное наводнение (jökulhlaup). В этом случае восточный котел Скафта накапливал талую воду в течение примерно 5 лет. Он был сброшен в реку Скафта в сентябре 2015 года с пиком 3000 м 3 /с (110 000 куб футов/с) и даже больше. Затем котел частично обрушился и образовал впадину глубиной до 110 м (360 футов) в центре и максимальной шириной 2,7 км (1,7 мили) [6].
Известными примерами из Исландии являются ледяные котлы в кальдере Катла .
Катла — важная кальдера и центральный вулкан , расположенный под шапкой ледника Мирдалсйёкюдль в южной части восточной вулканической зоны Исландии . Катле приписывают 150–200 извержений во время голоцена , 17 из них произошли после заселения Исландии в 8 веке. Большинство извержений произошло в покрытой льдом кальдере. Последнее крупное извержение произошло в 1918 году и было связано с Йёкульхлаупом с предполагаемым максимальным расходом около 300 000 м 3 /с (11 000 000 куб футов/с). [8]
В пределах кальдеры 12–17 ледяных котлов являются над- и внутриледниковыми проявлениями приповерхностной магматической системы хранения . [8] К. Шаррер поясняет, что « двадцать постоянных и 4 полупостоянных ледяных котла могут быть идентифицированы на поверхности Мирдалсйёкюдля, что указывает на геотермически активные области в подстилающей кальдере ». [10] Другие также задокументировали изменение со временем ледяных котлов в Катле. [11] : 71
Они имеют глубину 10–40 м (33–131 фут) и ширину 0,6–1,6 км (0,37–0,99 мили). В 1955, 1999 и 2011 годах йёкульхлауп малого и среднего размера возник из новых ледяных котлов. До сих пор остается предметом дискуссий, были ли эти извержения вызваны или инициированы нагреванием геотермальных зон под этими котлами. [8] « Выработка геотермального тепла составляет порядка нескольких сотен мегаватт ». [11]
.jpg/1280px-Fourpeaked_-_Fumarole_on_NW_side_(2007-02-22).jpg)
Ледяные котлы, конечно, образуются не только в Исландии, но и во многих других местах, где наблюдается подледная вулканическая активность, например на Аляске ( гора Редут , гора Сперр ). [12]
Поскольку углубление и расширение ледяных котлов вулкана Катла, и особенно в сочетании с повышенной сейсмической активностью, интерпретируются как признаки притока магмы , за котлами ведется пристальное наблюдение . [11]
