Вулканические конусы относятся к числу простейших вулканических форм рельефа . Они образованы выбросами из жерла вулкана , накапливающимися вокруг жерла в форме конуса с центральным кратером. Вулканические конусы бывают разных типов, в зависимости от природы и размера обломков, выброшенных во время извержения. Типы вулканических конусов включают стратоконы, конусы брызг, туфовые конусы и шлаковые конусы . [1] [2]
Стратоконусы — это большие конусообразные вулканы, состоящие из потоков лавы , пирокластических пород , извергнутых взрывами , и магматических интрузивов, которые обычно сосредоточены вокруг цилиндрических жерл. В отличие от щитовых вулканов , они характеризуются крутым профилем и периодическими, часто чередующимися эксплозивными и эффузивными извержениями . Некоторые из них имеют обрушившиеся кратеры, называемые кальдерами . В центральном ядре стратокона обычно преобладает центральное ядро из интрузивных пород, диаметр которых варьируется от 500 метров (1600 футов) до более нескольких километров. Это центральное ядро окружено потоками лавы нескольких поколений, многие из которых являются брекчированными , а также широким спектром пирокластических пород и переработанных вулканических обломков. Типичный стратокон представляет собой андезитовый или дацитовый вулкан, связанный с зонами субдукции . Они также известны как стратифицированный вулкан, составной конус, пластовый вулкан, конус смешанного типа или вулкан Везувийского типа. [1] [2]
Конус брызг — это невысокий холм или насыпь с крутыми склонами, состоящая из сваренных фрагментов лавы, называемых брызгами, которые образовались вокруг фонтана лавы , выходящего из центрального отверстия. Обычно конусы брызг имеют высоту около 3–5 метров (9,8–16,4 футов). В случае линейной трещины фонтанирование лавы создаст широкие насыпи брызг, называемые валами брызг, вдоль обеих сторон трещины. Конусы брызг имеют более круглую и конусообразную форму, а валы брызг представляют собой линейные стеноподобные элементы. [1] [3] [4]
Конусы брызг и валы брызг обычно образуются в результате фонтанирования лавы, связанной с основной , высокотекучей лавой, такой как извержение на Гавайских островах. Поскольку капли расплавленной лавы, брызги, извергаются в воздух фонтаном лавы, им может не хватить времени, необходимого для полного охлаждения, прежде чем они упадут на землю. Следовательно, брызги не являются полностью твердыми, как ириска , поскольку они приземляются и прилипают к нижележащим брызгам, поскольку оба часто медленно сочятся вниз по стороне конуса. В результате брызги образуют конус, состоящий из брызг, склеенных или спаянных друг с другом. [1] [3] [4]
Туфовый конус , иногда называемый пепловым конусом , представляет собой небольшой моногенетический вулканический конус, образовавшийся в результате фреатических (гидровулканических) взрывов, непосредственно связанных с магмой, вынесенной на поверхность по каналу из глубинного магматического резервуара. Они характеризуются высокими краями с максимальным рельефом 100–800 метров (330–2620 футов) над дном кратера и крутыми склонами более 25 градусов. Обычно они имеют диаметр от края до края 300–5 000 метров (980–16 400 футов). Туфовый конус обычно состоит из толстых слоев пирокластических потоков и волновых отложений, созданных потоками плотности, питаемыми извержениями, и пластами бомбовых шлаков, образовавшимися в результате выпадений из его извержения. Туфы, составляющие туфовый конус, обычно были изменены, палагонитизированы либо в результате взаимодействия с грунтовыми водами, либо в результате их отложения в теплом и влажном состоянии. Пирокластические отложения туфовых конусов отличаются от пирокластических отложений брызговых конусов отсутствием или скудностью лавовых брызг, меньшей крупностью зерен и превосходной слоистостью. Обычно, но не всегда, туфовые конусы лишены сопутствующих потоков лавы. [2] [5]
Туфовое кольцо — родственный тип небольшого моногенетического вулкана, который также образуется в результате фреатических (гидровулканических) взрывов, непосредственно связанных с магмой, вынесенной на поверхность через канал из глубинного магматического резервуара. Для них характерны края с низкими широкими топографическими профилями и пологими топографическими уклонами, составляющими 25 градусов и менее. Максимальная толщина пирокластических обломков, составляющих край типичного туфового кольца, обычно невелика: от 50 метров (160 футов) до 100 метров (330 футов). Пирокластический материал, слагающий их кайму, состоит в основном из относительно свежих и неизмененных, четко выраженных и тонкослоистых отложений вулканических волн и атмосферных осадков. Их края также могут содержать различное количество местной скальной породы (коренной породы), выброшенной из кратера. В отличие от туфовых конусов, кратер туфового кольца обычно вырыт ниже существующей поверхности земли. В результате вода обычно заполняет кратер туфового кольца, образуя озеро после прекращения извержений. [2] [5]
И туфовые конусы, и связанные с ними туфовые кольца были созданы в результате взрывных извержений из жерла, где магма взаимодействует либо с грунтовыми водами , либо с неглубоким водоемом, обнаруженным в озере или море. Взаимодействие между магмой, расширяющимся паром и вулканическими газами привело к образованию и выбросу мелкозернистых пирокластических обломков, называемых пеплом , консистенции муки . Вулканический пепел, составляющий туфовый конус, накапливался либо в виде осадков из колонн извержений, вулканических волн низкой плотности и пирокластических потоков, либо в результате их комбинации. Туфовые конусы обычно связаны с извержениями вулканов в мелководных водоемах, а туфовые кольца связаны с извержениями внутри водонасыщенных отложений и коренных пород или вечной мерзлоты . [2] [5] [6]
Наряду с конусами брызг (шлаков), туфовые конусы и связанные с ними туфовые кольца являются одними из наиболее распространенных типов вулканов на Земле. Примером туфового конуса является Даймонд-Хед в Вайкики на Гавайях . [2] Скопления ямчатых конусов, наблюдаемые в регионе Нефентес/Аментес на Марсе на южной окраине древнего ударного бассейна Утопии, 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 сторонами, построенные из рыхлых пирокластических фрагментов, таких как вулканический клинкер, шлак, вулканический пепел или шлак . [1] [8] Они состоят из рыхлых пирокластических обломков, образовавшихся в результате взрывных извержений или фонтанов лавы из одного, обычно цилиндрического, жерла. Когда насыщенная газом лава резко выбрасывается в воздух, она разбивается на мелкие фрагменты, которые затвердевают и падают в виде золы, клинкера или шлака вокруг источника, образуя конус, который часто бывает заметно симметричным; с уклонами от 30 до 40°; и почти круглый план земли. Большинство шлаковых конусов имеют на вершине кратер в форме чаши . [1] Базальный диаметр шлаковых конусов в среднем составляет около 800 метров (2600 футов) и колеблется от 250 до 2500 метров (от 820 до 8200 футов). Диаметр их кратеров колеблется от 50 до 600 метров (от 160 до 1970 футов). Шлаковые конусы редко возвышаются над окружающей средой более чем на 50–350 метров (160–1150 футов) или около того. [2] [9]
Шлаковые конусы чаще всего встречаются в виде изолированных конусов на крупных базальтовых вулканических полях. Они также встречаются гнездовыми скоплениями в ассоциации со сложными туфовыми кольцами и мааровыми комплексами. Наконец, они также распространены в виде паразитических и моногенетических конусов на сложных щитах и стратовулканах. В глобальном масштабе шлаковые конусы являются наиболее типичной формой вулканического рельефа, встречающейся в континентальных внутриплитных вулканических полях, а также встречаются в некоторых зонах субдукции. Парикутин , мексиканский шлаковый конус, родившийся на кукурузном поле 20 февраля 1943 года, и кратер Сансет в Северной Аризоне на юго-западе США являются классическими примерами шлаковых конусов, а также древние вулканические конусы, найденные в Национальном памятнике Петроглиф в Нью-Мексико . [2] [9] Конусообразные холмы, наблюдаемые на спутниковых снимках кальдер и вулканических конусов Улисса Патера , [10] Улисса Коллеса [11] и Гидраота Хаоса [12] , предположительно являются шлаковыми конусами.
Шлаковые шишки 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. Продолжительность их извержений варьируется от нескольких дней до нескольких лет. Из наблюдаемых извержений шлаковых конусов 50% продолжались 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 и более раз. Более поздние извержения обычно образуют новые конусы внутри вулканического поля на расстоянии нескольких километров и разделены периодами от 100 до 1000 лет. В вулканическом поле извержения могут происходить в течение миллиона лет. После прекращения извержений шлаковые конусы, будучи неконсолидированными, имеют тенденцию к быстрому разрушению, если только не произойдет дальнейших извержений. [2] [9]
Конусы без корней , также называемые псевдократерами , представляют собой вулканические конусы, которые не связаны напрямую с каналом, доставляющим магму на поверхность из глубинного магматического резервуара. Обычно выделяют три типа бескорневых конусов, прибрежных конусов , кратеров от взрывов и рогов . Прибрежные конусы и кратеры взрывов являются результатом слабых взрывов, возникших локально в результате взаимодействия горячей лавы или пирокластических потоков с водой. Прибрежные конусы обычно образуются на поверхности потока базальтовой лавы там, где он попадает в водоем, обычно в море или океан. Кратеры от взрывов образуются там, где горячая лава или пирокластические потоки покрыли болотистую или водонасыщенную почву. Хорниты — это бескорневые конусы, сложенные из спаянных обломков 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]
