Вулканологами выделено несколько типов извержений вулканов , во время которых из вулканического жерла или трещины извергаются лава , тефра ( пепел , лапилли , вулканические бомбы и вулканические глыбы ) и различные газы . Их часто называют в честь известных вулканов , где наблюдалось такое поведение. Некоторые вулканы могут демонстрировать только один характерный тип извержений в течение периода активности, тогда как другие могут демонстрировать целую последовательность типов в одной серии извержений.
Существует три различных типа извержений:
Внутри этих широко определяемых типов извержений есть несколько подтипов. Самыми слабыми являются гавайский и подводный , затем стромболианский , за ним следуют вулканический и сурцейский . Наиболее сильными типами извержений являются пелеанские извержения , за которыми следуют плинианские извержения ; самые сильные извержения называются Ультра-Плинианскими . Подледные и фреатические извержения определяются механизмом извержения и различаются по силе. Важным показателем силы извержения является индекс вулканической эксплозивности - шкала порядка величины от 0 до 8, которая часто коррелирует с типами извержений.
Извержения вулканов возникают по трем основным механизмам: [1]
По активности извержения различают два типа: эксплозивные извержения и эффузивные извержения . Эксплозивные извержения характеризуются газовыми взрывами, которые выбрасывают магму и тефру. [1] В то же время эффузивные извержения характеризуются излиянием лавы без значительных взрывных извержений. [2]
Извержения вулканов сильно различаются по силе. С одной стороны, это экспансивные гавайские извержения, которые характеризуются фонтанами лавы и потоками жидкой лавы , которые обычно не очень опасны. С другой стороны, плинианские извержения — это крупные, жестокие и очень опасные взрывные явления. Вулканы не привязаны к одному типу извержений и часто демонстрируют множество разных типов, как пассивных, так и эксплозивных, даже в течение одного цикла извержений. [3] Вулканы не всегда извергаются вертикально из одного кратера вблизи своей вершины. Некоторые вулканы имеют боковые и трещинные извержения . Примечательно, что многие извержения на Гавайях начинаются из рифтовых зон . [4] Ученые полагали, что импульсы магмы смешивались в магматическом очаге, прежде чем подняться вверх. По оценкам, этот процесс займет несколько тысяч лет. Однако вулканологи Колумбийского университета обнаружили, что извержение вулкана Ирасу в Коста-Рике в 1963 году, вероятно, было вызвано магмой, которая прошла безостановочный путь из мантии всего за несколько месяцев. [5]
Важно при изучении продуктов эксплозивных извержений различать...:
- величина - общий объем;
- интенсивность – скорость выброса;
- дисперсионная способность – степень рассеивания;
- насилие – важность импульса;
- разрушительный потенциал – степень разрушения жизни или имущества (реального или потенциального);
Джордж П.Л. Уокер , цитата [6]
Индекс вулканической взрывоопасности (обычно сокращенный до VEI) представляет собой шкалу от 0 до 8 для измерения силы извержений, но не отражает все свойства, которые могут считаться важными. Он используется Программой глобального вулканизма Смитсоновского института для оценки воздействия исторических и доисторических потоков лавы. Она действует аналогично шкале Рихтера для землетрясений : каждый интервал значений представляет собой десятикратное увеличение магнитуды (это логарифмическое значение ). [7] Подавляющее большинство извержений вулканов имеют VEI от 0 до 2. [3]
Магматические извержения производят ювенильные обломки во время взрывной декомпрессии в результате выброса газа. По интенсивности они варьируются от относительно небольших фонтанов лавы на Гавайях до катастрофических ультраплинианских извержений колонн высотой более 30 км (19 миль), что больше, чем извержение Везувия в 79 году нашей эры , которое похоронило Помпеи . [1]
Гавайские извержения — это тип извержений вулканов, названный в честь гавайских вулканов , таких как Мауна-Лоа , причем этот тип извержений является отличительной чертой. Гавайские извержения — самые спокойные типы вулканических событий, характеризующиеся эффузивным извержением очень текучих лав базальтового типа с низким содержанием газов . Объем выброшенного материала в результате извержений на Гавайях составляет менее половины от объема, выброшенного при других типах извержений. Постоянное производство небольшого количества лавы создает большую и широкую форму щитового вулкана . Извержения не централизованы на главной вершине, как в случае вулканов других типов, и часто происходят в жерлах вокруг вершины и в жерлах трещин, расходящихся из центра. [4]
Гавайские извержения часто начинаются с линии жерловых извержений вдоль трещинного жерла , так называемой «огненной завесы». Они затихают, когда лава начинает концентрироваться в нескольких жерлах. Между тем извержения центральных жерл часто принимают форму крупных фонтанов лавы (как непрерывных, так и спорадических), высота которых может достигать сотен метров и более. Частицы лавовых фонтанов обычно охлаждаются на воздухе, прежде чем упасть на землю, что приводит к скоплению фрагментов зольного шлака ; однако, когда воздух особенно насыщен обломками , они не могут достаточно быстро остыть из-за окружающего тепла и ударяются о землю еще горячими, скопление которых образует конусы брызг . Если скорость извержений достаточно высока, они могут даже образовывать потоки лавы, питаемые брызгами. Гавайские извержения часто бывают чрезвычайно продолжительными; Пуу Оо , вулканический конус на острове Килауэа , извергался непрерывно на протяжении более 35 лет. Еще одной вулканической особенностью Гавайев является образование активных лавовых озер , самоподдерживающихся бассейнов сырой лавы с тонкой коркой полуостывшей породы. [4]
Потоки гавайских извержений являются базальтовыми и по структурным особенностям могут быть разделены на два типа. Лава Пахохо — относительно гладкий поток лавы, который может быть волнистым или вязким. Они могут двигаться как один лист, продвигая «пальцы ног», или как извивающийся столб лавы. [10] Потоки лавы Аа более плотные и вязкие, чем пахоэхо, и имеют тенденцию двигаться медленнее. Толщина потоков может составлять от 2 до 20 м (от 7 до 66 футов). Потоки А'а настолько толстые, что внешние слои охлаждаются, превращаясь в подобную щебню массу, изолируя еще горячую внутреннюю часть и не давая ей остыть. А'а лава движется своеобразно — фронт потока за счет давления сзади усиливается до тех пор, пока не отрывается, после чего общая масса позади него движется вперед. Лава Пахохо иногда может стать лавой А'а из-за увеличения вязкости или увеличения скорости сдвига , но лава А'а никогда не превращается в поток Пахохо. [11]
Гавайские извержения ответственны за образование нескольких уникальных вулканологических объектов. Маленькие вулканические частицы переносятся и формируются ветром, быстро охлаждаясь до стеклянных фрагментов каплевидной формы, известных как слезы Пеле (в честь Пеле , гавайского вулканического божества). Во время особенно сильного ветра эти куски могут даже принять форму длинных вытянутых прядей, известных как волосы Пеле . Иногда базальт превращается в ретикулит , породу с самой низкой плотностью на Земле. [4]
Хотя извержения Гавайев названы в честь вулканов Гавайев, они не обязательно ограничиваются ими; самый высокий зарегистрированный фонтан лавы произошел во время извержения Этны в Италии 23 ноября 2013 года, которое достигло стабильной высоты около 2500 м (8200 футов) в течение 18 минут, кратковременно достигнув высоты 3400 м (11000 футов). [12]
Вулканы, которые, как известно, проявляют активность на Гавайях, включают:
Стромболианские извержения — это тип извержения вулкана, названный в честь вулкана Стромболи , который извергался почти непрерывно на протяжении веков. [13] Стромболианские извержения вызваны взрывом пузырьков газа внутри магмы . Эти газовые пузырьки внутри магмы накапливаются и объединяются в большие пузыри, называемые газовыми сгустками . Они вырастают достаточно большими, чтобы подняться сквозь столб лавы. [14] Достигнув поверхности, разница в давлении воздуха приводит к тому, что пузырь лопается с громким хлопком, [13] выбрасывая магму в воздух, подобно мыльному пузырю . Из-за высокого давления газа , связанного с лавой, продолжающаяся активность обычно проявляется в форме эпизодических взрывных извержений , сопровождающихся характерными громкими взрывами. [13] Во время извержений эти взрывы происходят каждые несколько минут. [15]
Термин «стромболианский» использовался без разбора для описания широкого спектра извержений вулканов, варьирующихся от небольших вулканических извержений до крупных извержений . В действительности, настоящие стромболианские извержения характеризуются кратковременными и взрывными извержениями лав средней вязкости , часто выбрасываемых высоко в воздух. Колонны могут достигать сотен метров в высоту. Лавы, образовавшиеся в результате стромболианских извержений, представляют собой форму относительно вязкой базальтовой лавы, а ее конечным продуктом является в основном шлак . [13] Относительная пассивность стромболианских извержений и отсутствие ущерба для исходного отверстия позволяют стромболианским извержениям продолжаться с прежней силой в течение тысяч лет, а также делают их одним из наименее опасных типов извержений. [15]
Стромболианские извержения выбрасывают вулканические бомбы и фрагменты лапилли , которые движутся по параболическим траекториям, прежде чем приземлиться вокруг своего источника. [16] Устойчивое накопление мелких фрагментов образует шлаковые конусы , полностью состоящие из базальтовых пирокластов . Эта форма накопления обычно приводит к образованию хорошо упорядоченных колец тефры . [13]
Стромболианские извержения похожи на гавайские извержения , но есть и отличия. Стромболианские извержения более шумны, не производят устойчивых извержений , не производят некоторых вулканических продуктов, связанных с гавайским вулканизмом (в частности, слез Пеле и волос Пеле ), и производят меньше потоков расплавленной лавы (хотя изверженный материал имеет тенденцию образовывать небольшие ручейки). [13] [15]
Вулканы, о которых известно, что они имеют стромболианскую активность, включают:
Вулканические извержения — это тип извержения вулкана, названный в честь вулкана Вулкано . [24] Он был назван так после наблюдений Джузеппе Меркалли за его извержениями в 1888–1890 годах. [25] Во время вулканических извержений магма средней вязкости внутри вулкана затрудняет выход пузырьковых газов . Подобно стромболианским извержениям, это приводит к повышению давления газа , что в конечном итоге приводит к разрушению шапки, удерживающей магму, и приводит к взрывному извержению. Однако, в отличие от стромболианских извержений, выброшенные фрагменты лавы не являются аэродинамическими; это связано с более высокой вязкостью вулканической магмы и большим включением кристаллического материала, отколовшегося от бывшей шапки. Они также более взрывоопасны, чем их стромболийские аналоги: столбы извержений часто достигают высоты от 5 до 10 км (от 3 до 6 миль). Наконец, вулканические отложения скорее андезитовые , либо дацитовые , чем базальтовые . [24]
Первоначальная вулканическая активность характеризуется серией кратковременных взрывов продолжительностью от нескольких минут до нескольких часов, типичным примером которых являются выбросы вулканических бомб и блоков . Эти извержения разрушают лавовый купол, удерживающий магму, и она распадается, что приводит к гораздо более тихим и непрерывным извержениям. Таким образом, ранним признаком будущей вулканической активности является рост лавового купола, а его обрушение вызывает излияние пирокластического материала вниз по склону вулкана. [24]
Отложения возле жерла источника состоят из крупных вулканических блоков и бомб , особенно распространены так называемые « бомбы из хлебной корки ». Эти глубоко потрескавшиеся вулканические куски образуются, когда внешняя часть извергнутой лавы быстро охлаждается, превращаясь в стекловидную или мелкозернистую оболочку, но внутренняя часть продолжает охлаждаться и образовывать пузырьки . Центр фрагмента расширяется, раскалывая внешнюю поверхность. Однако основная часть вулканических отложений представляет собой мелкозернистый пепел . Пепел лишь умеренно рассеян, и его обилие указывает на высокую степень фрагментации , являющуюся результатом высокого содержания газа в магме. В некоторых случаях было обнаружено, что они являются результатом взаимодействия с метеорной водой , что позволяет предположить, что вулканические извержения являются частично гидровулканическими . [24]
Вулканы, проявившие вулканическую активность, включают:
По оценкам, вулканические извержения составляют не менее половины всех известных извержений голоцена . [30]
Извержения Пелеана (или nuée ardente ) — тип извержения вулкана, названный в честь вулкана Пеле на Мартинике , места извержения Пелеана в 1902 году, которое стало одним из самых страшных стихийных бедствий в истории. При пелеанских извержениях большое количество газа, пыли, пепла и фрагментов лавы выбрасывается из центрального кратера вулкана, [31] что вызвано обрушением куполов лавы риолита , дацита и андезита , что часто создает большие эруптивные колонны . Ранним признаком приближающегося извержения является рост так называемого Пелеана, или лавового хребта , выпуклости на вершине вулкана, предотвращающей его полное обрушение. [32] Материал обрушивается сам на себя, образуя быстро движущийся пирокластический поток [31] (известный как поток глыб и пепла ) [33] , который движется вниз по склону горы с огромной скоростью, часто более 150 км ( 93 мили) в час. Эти оползни делают извержения Пелеана одними из самых опасных в мире, способными прорваться через населенные районы и привести к серьезным человеческим жертвам. Извержение горы Пеле в 1902 году вызвало огромные разрушения, убив более 30 000 человек и полностью уничтожив Сен-Пьер , самое страшное вулканическое событие в 20 веке . [31]
Пелеанские извержения в первую очередь характеризуются раскаленными пирокластическими потоками, которые они вызывают. Механика извержения Пелеана очень похожа на механику извержения Вулкана, за исключением того, что при извержениях Пелеана структура вулкана способна выдерживать большее давление, поэтому извержение происходит как один большой взрыв, а не несколько меньших. [34]
Вулканы, которые, как известно, проявляют пелеанскую активность, включают:
Плинианские извержения (или извержения Везувия) — это тип извержения вулкана, названный в честь исторического извержения Везувия в 79 году нашей эры, которое похоронило римские города Помпеи и Геркуланум и, в частности, в честь его летописца Плиния Младшего . [40] Процесс, приводящий в действие плинианские извержения, начинается в магматическом очаге , где растворенные летучие газы хранятся в магме. Газы образуют пузырьки и накапливаются по мере того, как они поднимаются по магматическому каналу . Эти пузырьки агглютинируют и, достигнув определенного размера (около 75% от общего объема магмопровода), взрываются. Узкие границы канала выталкивают газы и связанную с ними магму вверх, образуя извергающуюся колонну . Скорость извержения контролируется газовым содержанием столба, а низкопрочные поверхностные породы обычно раскалываются под давлением извержения, образуя расширяющуюся исходящую структуру, которая выталкивает газы еще быстрее. [41]
Эти массивные извержения являются отличительной чертой плинианских извержений и достигают глубины от 2 до 45 км (от 1 до 28 миль ) . Самая плотная часть шлейфа, расположенная непосредственно над вулканом, движется внутрь за счет расширения газа . По мере того, как он поднимается выше в воздух, шлейф расширяется и становится менее плотным, конвекция и тепловое расширение вулканического пепла загоняют его еще дальше в стратосферу . На вершине шлейфа сильные преобладающие ветры отгоняют шлейф от вулкана . [41]
Эти высоковзрывные извержения обычно связаны с богатыми летучими веществами дацитовыми и риолитовыми лавами и чаще всего происходят в стратовулканах . Извержения могут длиться от нескольких часов до нескольких дней, причем более длительные извержения связаны с более кислыми вулканами. Хотя они обычно связаны с кислой магмой, плинианские извержения могут происходить в базальтовых вулканах, если магматический очаг дифференцируется с верхними частями , богатыми диоксидом кремния [40] или если магма быстро поднимается. [42]
Плинианские извержения похожи как на вулканические, так и на стромболианские извержения, за исключением того, что плинианские извержения не создают дискретных взрывных событий, а образуют устойчивые эруптивные колонны. Они также похожи на гавайские фонтаны лавы тем, что оба типа извержений производят устойчивые столбы извержения, поддерживаемые ростом пузырьков, которые движутся вверх примерно с той же скоростью, что и окружающая их магма. [40]
Регионы, затронутые плинианскими извержениями, подвергаются обильным выбросам пемзы , затрагивающим площадь от 0,5 до 50 км 3 (от 0 до 12 кубических миль). [40] Материал шлейфа пепла в конечном итоге возвращается на землю, покрывая ландшафт толстым слоем пепла во многие кубические километры. [43]
Однако наиболее опасной особенностью извержения являются пирокластические потоки , возникающие в результате обрушения материала, которые движутся вниз по склону горы с экстремальными скоростями [40] до 700 км (435 миль) в час и способны расширить зону действия вулкана. извержение на сотни километров. [43] Выброс горячего материала с вершины вулкана тает сугробы и отложения льда на вулкане, которые смешиваются с тефрой , образуя лахары , быстро движущиеся селевые потоки с консистенцией мокрого бетона, которые движутся со скоростью быстрой реки . [40]
Основные плинианские извержения включают:
Фреатомагматические извержения — извержения, возникающие в результате взаимодействия воды и магмы . Они вызываются тепловым сжатием магмы при контакте с водой (в отличие от магматических извержений, которые вызываются тепловым расширением). [ нужны разъяснения ] Эта разница температур между ними вызывает бурное взаимодействие воды и лавы, которое и приводит к извержению. Из-за различий в механизмах извержений продукты фреатомагматических извержений считаются более правильной формы и более мелкозернистыми , чем продукты магматических извержений. [1] [49]
Ведутся споры о точной природе фреатомагматических извержений, и некоторые ученые полагают, что реакции топлива и теплоносителя могут иметь более важное значение для взрывной природы, чем тепловое сжатие. [49] Реакции с теплоносителем топлива могут фрагментировать вулканический материал за счет распространения волн напряжения , расширения трещин и увеличения площади поверхности , что в конечном итоге приводит к быстрому охлаждению и извержениям, вызванным взрывным сжатием. [1]
Суртсейское (или гидровулканическое) извержение — это тип извержения вулкана, характеризующийся мелководным взаимодействием воды и лавы, названный в честь его самого известного примера — извержения и образования острова Суртсей у берегов Исландии в 1963 году. Суртсейские извержения являются «мокрым» эквивалентом наземных стромболианских извержений , но поскольку они происходят в воде, они гораздо более взрывоопасны. Когда вода нагревается лавой, она превращается в пар и сильно расширяется, дробя магму, с которой контактирует, в мелкозернистый пепел . Суртсейские извержения типичны для мелководных вулканических океанических островов , но не ограничиваются подводными горами. Они могут произойти и на суше, где их может вызвать поднимающаяся магма , которая вступает в контакт с водоносным горизонтом (водоносной горной породой) на неглубоких уровнях под вулканом. [50] Продукты сурцейских извержений обычно представляют собой окисленные палагонитовые базальты (хотя андезитовые извержения случаются, хотя и редко), и, как и стромболианские извержения, суртсейские извержения обычно непрерывны или ритмичны. [51]
Определяющей особенностью Суртсейского извержения является образование пирокластической волны (или базовой волны ), окружающего землю радиального облака, которое развивается вместе с колонной извержения . Базовые волны вызваны гравитационным коллапсом парообразной изверженной колонны, которая в целом более плотна, чем обычная вулканическая колонна. Самая плотная часть облака расположена ближе всего к жерлу, поэтому оно имеет форму клина. С этими латерально движущимися кольцами связаны отложения горных пород в форме дюн , оставленные боковым движением. Иногда они разрушаются оседающими бомбами , камнями, которые были выброшены взрывным извержением и по баллистической траектории упали на землю. Скопления влажного сферического пепла, известные как аккреционные лапилли, являются еще одним распространенным индикатором волн. [50]
Со временем извержения Суртсея имеют тенденцию образовывать маары , широкие вулканические кратеры с низким рельефом , врытые в землю, и туфовые кольца , круглые структуры, построенные из быстро застывшей лавы. Эти структуры связаны с одиночными жерловыми извержениями. Однако если извержения возникают вдоль зон разломов , то могут вырываться рифтовые зоны . Такие извержения, как правило, более сильные, чем те, которые образуют туфовые кольца или маары, примером может служить извержение горы Таравера в 1886 году . [50] [51] Прибрежные конусы — еще одна гидровулканическая особенность, возникшая в результате взрывного отложения базальтовой тефры (хотя они не являются настоящими вулканическими жерлами). Они образуются, когда лава скапливается в трещинах лавы, перегревается и взрывается паровым взрывом , разбивая породу на части и откладывая ее на склоне вулкана. Последовательные взрывы этого типа в конечном итоге образуют конус. [50]
Известно, что вулканы, обладающие сурцейской активностью, включают:
Подводные извержения происходят под водой. По оценкам, 75% объема извержений вулканов приходится на подводные извержения только вблизи срединно-океанических хребтов , однако проблемы с обнаружением глубоководных вулканов означали, что они оставались практически неизвестными до тех пор, пока достижения 1990-х годов не сделали возможным их наблюдение. [54]
Подводные извержения могут привести к образованию подводных гор , которые могут выйти на поверхность и образовать вулканические острова.
Подводный вулканизм обусловлен различными процессами. Вулканы вблизи границ плит и срединно-океанических хребтов образуются в результате декомпрессионного плавления мантийных пород, которые поднимаются на поднимающейся части конвекционной ячейки к поверхности земной коры. Между тем, извержения, связанные с зонами погружения , вызваны погружающимися плитами , которые добавляют летучие вещества к поднимающейся плите, снижая ее температуру плавления . Каждый процесс генерирует разные породы; Вулканики срединно-океанических хребтов преимущественно базальтовые , тогда как субдукционные потоки в основном известково-щелочные , более взрывоопасные и вязкие . [55]
Скорость распространения вдоль срединно-океанических хребтов широко варьируется: от 2 см (0,8 дюйма) в год на Срединно-Атлантическом хребте до 16 см (6 дюймов) вдоль Восточно-Тихоокеанского поднятия . Более высокие скорости распространения являются вероятной причиной более высокого уровня вулканизма. Технологии изучения извержений подводных гор не существовало до тех пор, пока достижения в области технологии гидрофонов не позволили «слушать» акустические волны , известные как Т-волны, испускаемые подводными землетрясениями , связанными с подводными извержениями вулканов. Причина этого в том, что наземные сейсмометры не могут обнаружить морские землетрясения магнитудой ниже 4, но акустические волны хорошо распространяются в воде и в течение длительных периодов времени. Система в северной части Тихого океана , обслуживаемая ВМС США и первоначально предназначенная для обнаружения подводных лодок , обнаруживает событие в среднем каждые 2–3 года. [54]
Самый распространённый подводный поток — подушкообразная лава , округлый поток лавы, названный в честь своей необычной формы. Менее распространены стекловидные , краевые пластовые потоки, свидетельствующие о более крупномасштабных потоках. Вулканокластические осадочные породы распространены на мелководье. Когда движение плит начинает уносить вулканы от источника извержения, скорость извержений начинает снижаться, а водная эрозия разрушает вулкан. Заключительные стадии извержения покрывают подводную гору щелочными потоками. [55] В мире насчитывается около 100 000 глубоководных вулканов, [56] хотя большинство из них находятся за пределами активной стадии своей жизни. [55] Примерами подводных гор являются Камаэуаканалоа (ранее Лойхи), подводная гора Боуи , подводная гора Дэвидсона и осевая подводная гора .
Подледные извержения — тип извержения вулкана, характеризующийся взаимодействием лавы и льда , часто под ледником . Природа гляциовулканизма диктует, что он возникает в районах высоких широт и большой высоты . [57] Было высказано предположение, что подледные вулканы, которые не извергаются активно, часто отдают тепло в покрывающий их лед, производя талую воду . [58] Эта смесь талой воды означает, что подледные извержения часто вызывают опасные йёкульлаупы ( наводнения ) и лахары . [57]
Изучение гляциовулканизма все еще является относительно новой областью. В ранних отчетах описывались необычные вулканы с плоскими вершинами и крутыми склонами (так называемые туи ) в Исландии , которые, как предполагалось, образовались в результате извержений подо льдом. Первая англоязычная статья по этой теме была опубликована в 1947 году Уильямом Генри Мэтьюзом , в которой описывалось месторождение Туя-Бьютт на северо-западе Британской Колумбии , Канада . Эрупционный процесс, создающий эти структуры, первоначально предполагаемый в статье [57] , начинается с роста вулкана под ледником. Сначала извержения напоминают те, что происходят в глубоком море, образуя груды подушечной лавы у основания вулканической структуры. Часть лавы раскалывается при контакте с холодным льдом, образуя стекловидную брекчию , называемую гиалокластитом . Через некоторое время лед наконец тает, образуя озеро, и начинаются более взрывные извержения сурцейской деятельности , образующие склоны, состоящие в основном из гиалокластита. В конце концов озеро выкипает из-за продолжающегося вулканизма, а потоки лавы становятся более излиятельными и густыми, поскольку лава остывает гораздо медленнее, часто образуя столбчатые трещины . Хорошо сохранившиеся туи демонстрируют все эти стадии, например Хьорлейфсхофди в Исландии. [59]
Продукты взаимодействия вулкана и льда представляют собой различные структуры, форма которых зависит от сложных эруптивных и экологических взаимодействий. Ледниковый вулканизм является хорошим индикатором распределения льда в прошлом, что делает его важным климатическим маркером. Поскольку они заключены во льду, по мере отступления ледникового льда по всему миру возникают опасения, что туи и другие структуры могут дестабилизироваться, что приведет к массовым оползням . Доказательства вулканически-ледникового взаимодействия очевидны в Исландии и некоторых частях Британской Колумбии , и вполне возможно, что они играют роль в дегляциации . [57]
Гляциовулканические продукты были обнаружены в Исландии, канадской провинции Британская Колумбия, американских штатах Гавайи и Аляска , Каскадном хребте западной части Северной Америки, Южной Америке и даже на планете Марс . [57] Вулканы, которые, как известно, обладают подледной активностью, включают:
Жизнеспособные микробные сообщества были обнаружены в глубоких (-2800 м) геотермальных грунтовых водах при температуре 349 К и давлении >300 бар. Более того, предполагается, что микробы существуют в базальтовых породах в корках измененного вулканического стекла. Все эти условия могут существовать сегодня в полярных регионах Марса, где произошел подледный вулканизм.
Фреатические извержения (или паровые извержения) представляют собой тип извержений, вызванных расширением пара . Когда холодная грунтовая или поверхностная вода вступает в контакт с горячей породой или магмой, она перегревается и взрывается , разрушая окружающую породу [63] и выбрасывая смесь пара, воды , пепла , вулканических бомб и вулканических блоков . [64] Отличительной особенностью фреатических взрывов является то, что они выбрасывают только фрагменты ранее существовавшей твердой породы из вулканического канала; новая магма не извергается. [65] Поскольку они вызываются растрескиванием пластов горных пород под давлением, фреатическая активность не всегда приводит к извержению; если поверхность скалы достаточно прочна, чтобы выдержать взрывную силу, прямых извержений может не произойти, хотя трещины в породе, вероятно, разовьются и ослабят ее, способствуя будущим извержениям. [63]
Фреатические извержения , часто являющиеся предвестниками будущей вулканической активности, [66] обычно слабы, хотя бывали и исключения. [65] Некоторые фреатические события могут быть вызваны землетрясениями , другими предвестниками вулканов, а также могут распространяться вдоль даек . [63] Фреатические извержения образуют базовые волны , лахары , лавины и вулканические глыбы «дождя». Они также могут выпустить смертоносный токсичный газ , способный задушить любого, кто окажется в зоне извержения. [66]
Вулканы, которые, как известно, проявляют фреатическую активность, включают:
Насколько нам известно, оно достигло самого высокого значения, когда-либо измеренного для фонтана лавы на Земле.