stringtranslate.com

Лавовый купол

Риолитовый лавовый купол вулкана Чайтен во время его извержения в 2008–2010 годах.
Один из кратеров Иньо , пример риолитового купола.
Вид на Неа Камени со стороны Теры , Санторини.

В вулканологии лавовый купол — это круглый выступ в форме насыпи, возникающий в результате медленного выдавливания вязкой лавы из вулкана . Куполообразующие извержения являются обычным явлением, особенно в условиях границ сходящихся плит. [1] Около 6% извержений на Земле представляют собой образование купола лавы. [1] Геохимия лавовых куполов может варьироваться от базальта (например, Семеру , 1946) до риолита (например , Чайтен , 2010), хотя большинство из них имеют промежуточный состав (например, Сантьягуито , дацит - андезит , современные дни) [2] Характеристика Форма купола объясняется высокой вязкостью, которая не позволяет лаве течь очень далеко. Такую высокую вязкость можно получить двумя способами: за счет высокого уровня кремнезема в магме или за счет дегазации жидкой магмы . Поскольку вязкие базальтовые и андезитовые купола быстро выветриваются и легко разрушаются при дальнейшем попадании жидкой лавы, большинство сохранившихся куполов имеют высокое содержание кремнезема и состоят из риолита или дацита .

Существование лавовых куполов было предложено для некоторых куполообразных структур на Луне , Венере и Марсе , [ 1] например, на марсианской поверхности в западной части Arcadia Planitia и в пределах Terra Sirenum . [3] [4]

Динамика купола

Лавовые купола в кратере горы Сент-Хеленс

Лавовые купола развиваются непредсказуемо из-за нелинейной динамики, вызванной кристаллизацией и выделением газа высоковязкой лавы в канале купола . [5] Купола подвергаются различным процессам, таким как рост, разрушение, затвердевание и эрозия . [6]

Купола лавы растут за счет эндогенного роста купола или экзогенного роста купола. Первое подразумевает увеличение лавового купола из-за притока магмы внутрь купола, а второе относится к дискретным лепесткам лавы, размещенным на поверхности купола. [2] Именно высокая вязкость лавы не позволяет ей растекаться далеко от источника, из которого она выдавливается, создавая куполообразную форму липкой лавы, которая затем медленно остывает на месте. [7] Шипы и потоки лавы являются обычными продуктами экструзии лавовых куполов. [1] Купола могут достигать высоты в несколько сотен метров и могут расти медленно и устойчиво в течение месяцев (например, вулкан Унзен ), лет (например, вулкан Суфриер-Хиллз ) или даже столетий (например, вулкан Мерапи ). Стороны этих сооружений состоят из нестабильных обломков горных пород. Из-за периодического повышения давления газа в извергающихся куполах со временем часто могут возникать эпизоды взрывных извержений . [8] Если часть лавового купола обрушится и обнажит магму под давлением, могут возникнуть пирокластические потоки . [9] Другими опасностями, связанными с лавовыми куполами, являются разрушение имущества из-за потоков лавы , лесные пожары и лахары , вызванные повторной мобилизацией рыхлого пепла и мусора. Лавовые купола являются одной из основных структурных особенностей многих стратовулканов по всему миру. Лавовые купола склонны к необычайно опасным взрывам, поскольку они могут содержать лаву, богатую риолитовым кремнеземом .

Характеристики извержений лавовых куполов включают неглубокую, долгопериодную и гибридную сейсмичность , которая объясняется избыточным давлением жидкости в способствующей жерловой камере. Другие характеристики лавовых куполов включают их полусферическую форму купола, циклы роста купола в течение длительных периодов и внезапное начало сильной взрывной активности. [10] Средняя скорость роста купола может использоваться как приблизительный индикатор поступления магмы , но она не показывает никакой систематической связи со временем или характеристиками взрывов лавового купола. [11]

Гравитационное обрушение лавового купола может привести к образованию глыбы и потока пепла . [12]

Связанные формы рельефа

Криптокупола

Выпуклый криптокупол горы Сент-Хеленс, 27 апреля 1980 года.

Криптокупол (от греч. κρυπτός , kryptos , «скрытый, тайный») — куполообразная структура, созданная в результате скопления вязкой магмы на небольшой глубине. [13] Одним из примеров криптокупола было извержение горы Сент-Хеленс в мае 1980 года , когда взрывное извержение началось после того, как оползень привел к обрушению склона вулкана, что привело к взрывной декомпрессии подземного криптокупола. [14]

Лавовый хребет/Лавовый шпиль

Лавовый хребет Суфриер-Хиллз перед извержением 1997 года.

Лавовый хребет или лавовый шпиль — это нарост, который может образоваться на вершине лавового купола. Лавовый позвоночник может увеличить нестабильность лежащего под ним лавового купола. Недавним примером лавового хребта является позвоночник, образовавшийся в 1997 году на вулкане Суфриер-Хиллз на Монтсеррате.

Лавовое куле

Потоковые купола дацитового куле Чао (слева в центре), север Чили, вид со спутника Landsat 8.

Куле (или кули) — это лавовые купола, которые испытали некоторое отклонение от своего первоначального положения, таким образом, напоминая как лавовые купола, так и лавовые потоки . [2]

Крупнейшим известным в мире потоком дацита является комплекс дацитовых куполов Чао , огромный поток-купол между двумя вулканами на севере Чили . Этот поток имеет длину более 14 километров (8,7 миль), имеет очевидные особенности потока, такие как гребни давления, и фронт потока высотой 400 метров (1300 футов) (темная зубчатая линия внизу слева). [15] Есть еще один известный поток куле на склоне вулкана Льюльяйльяко в Аргентине , [16] и другие примеры в Андах .

Примеры лавовых куполов

Рекомендации

  1. ^ abcd Колдер, Элиза С.; Лавалле, Ян; Кендрик, Джеки Э.; Бернштейн, Марк (2015). Энциклопедия вулканов . Эльзевир. стр. 343–362. дои : 10.1016/b978-0-12-385938-9.00018-3. ISBN 9780123859389.
  2. ^ abc Финк, Джонатан Х.; Андерсон, Стивен В. (2001). «Лавовые купола и кулисы». В Сигурссоне, Харальдуре (ред.). Энциклопедия вулканов . Академическая пресса . стр. 307–19.
  3. ^ Рэмпей, Майкл Л.; Милам, Кейт А.; Максуин, Гарри Ю.; Мёрш, Джеффри Э.; Кристенсен, Филип Р. (28 июня 2007 г.). «Идентичность и расположение купольных структур на западной равнине Аркадии, Марс». Журнал геофизических исследований . 112 (Е6): E06011. Бибкод : 2007JGRE..112.6011R. дои : 10.1029/2006JE002750 .
  4. ^ Брож, Петр; Хаубер, Эрнст; Платц, Томас; Бальм, Мэтт (апрель 2015 г.). «Свидетельства существования амазонской высоковязкой лавы в южных высокогорьях Марса». Письма о Земле и планетологии . 415 : 200–212. Бибкод : 2015E&PSL.415..200B. дои : 10.1016/j.epsl.2015.01.033.
  5. ^ Мельник, О; Спаркс, RSJ (4 ноября 1999 г.), «Нелинейная динамика экструзии лавового купола» (PDF) , Nature , 402 (6757): 37–41, Бибкод : 1999Natur.402...37M, doi : 10.1038/46950, S2CID  4426887
  6. ^ Дармаван, Херлан; Уолтер, Томас Р.; Тролль, Валентин Р.; Буди-Сантозо, Агус (12 декабря 2018 г.). «Структурное ослабление купола Мерапи, выявленное с помощью фотограмметрии с дронов после извержения 2010 года». Природные опасности и науки о системе Земли . 18 (12): 3267–3281. Бибкод : 2018NHESS..18.3267D. doi : 10.5194/nhess-18-3267-2018 . ISSN  1561-8633.
  7. ^ Дармаван, Херлан; Тролль, Валентин Р.; Уолтер, Томас Р.; Диган, Фрэнсис М.; Гейгер, Харри; Хип, Майкл Дж.; Серафина, Надира; Харрис, Крис; Хумайда, Ханик; Мюллер, Даниэль (25 февраля 2022 г.). «Скрытые механические недостатки внутри лавовых куполов, возникающие в заглубленных зонах гидротермальных изменений с высокой пористостью». Научные отчеты . 12 (1): 3202. Бибкод : 2022NatSR..12.3202D. дои : 10.1038/s41598-022-06765-9. ISSN  2045-2322. ПМЦ 8881499 . ПМИД  35217684. 
  8. ^ Хип, Майкл Дж.; Тролль, Валентин Р.; Кушнир, Александра Р.Л.; Гилг, Х. Альберт; Коллинсон, Эми С.Д.; Диган, Фрэнсис М.; Дармаван, Херлан; Серафина, Надира; Нойберг, Юрген; Уолтер, Томас Р. (07 ноября 2019 г.). «Гидротермальные изменения куполов андезитовой лавы могут привести к взрывному вулканическому поведению». Природные коммуникации . 10 (1): 5063. Бибкод : 2019NatCo..10.5063H. дои : 10.1038/s41467-019-13102-8 . ISSN  2041-1723. ПМК 6838104 . ПМИД  31700076. 
  9. ^ Парфитт, Э.А.; Уилсон, Л. (2008), Основы физической вулканологии , Массачусетс: Blackwell Publishing, стр. 256
  10. ^ Спаркс, RSJ (август 1997 г.), «Причины и последствия повышения давления при извержениях лавового купола», Earth and Planetary Science Letters , 150 (3–4): 177–189, Бибкод : 1997E&PSL.150..177S, doi : 10.1016 /S0012-821X(97)00109-X
  11. ^ Ньюхолл, компьютерная графика; Мелсон., WG (сентябрь 1983 г.), «Взрывная активность, связанная с ростом вулканических куполов», Журнал вулканологии и геотермальных исследований , 17 (1–4): 111–131, Бибкод : 1983JVGR...17..111N, дои : 10.1016/0377-0273(83)90064-1
  12. ^ Коул, Пол Д.; Нери, Аугусто; Бакстер, Питер Дж. (2015). «Глава 54 – Опасности, связанные с потоками пирокластической плотности». В Сигурдссоне, Харальдуре (ред.). Энциклопедия вулканов (2-е изд.). Амстердам: Академическая пресса. стр. 943–956. дои : 10.1016/B978-0-12-385938-9.00037-7. ISBN 978-0-12-385938-9.
  13. ^ "Геологическая служба США: Глоссарий программы по опасностям вулканов - Криптокупол" . Volcanes.usgs.gov . Проверено 23 июня 2018 г.
  14. ^ «Геологическая служба США: Программа по опасностям вулканов CVO на горе Сент-Хеленс» . Volcanes.usgs.gov . Проверено 23 июня 2018 г.
  15. ^ Комплекс куполов дацита Чао в Земной обсерватории НАСА
  16. ^ Куле! Эрик Клеметти, доцент кафедры геонаук в Университете Денисона .
  17. ^ Эйяфьятлайокудль и Катла: беспокойные соседи
  18. ^ "Шаста". Мир вулканов . Университет штата Орегон . 2000 . Проверено 30 апреля 2020 г.
  19. ^ «Вулкан Суфриер-Сент-Винсент (Вест-Индия, Сент-Винсент): вдвое длина и объем нового лавового купола с момента последнего обновления» . www.volcanodiscovery.com . Проверено 8 апреля 2021 г.
  20. ^ Гото, Ёсихико; Цучия, Нобутака (июль 2004 г.). «Морфология и стиль роста миоценового подводного купола дацитовой лавы в Ацуми, северо-восток Японии». Журнал вулканологии и геотермальных исследований . 134 (4): 255–275. Бибкод : 2004JVGR..134..255G. doi :10.1016/j.jvolgeores.2004.03.015.
  21. ^ "Татунская вулканическая группа". Глобальная программа вулканизма, Смитсоновский институт . 11 октября 2023 г. Проверено 27 ноября 2023 г.
  22. ^ Карта посткальдерного вулканизма и вулканической обсерватории Каскадного озера Геологической службы США. Проверено 31 января 2014 г.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с лавовыми куполами и лавовыми куле .