Лавовая трубка

Естественный канал, по которому лава течет под твердой поверхностью

Пещера Валентайн, лавовая трубка в Национальном памятнике Лава-Бедс , Калифорния, имеет классическую форму трубы; канавки на стене отмечают прежние уровни потока.

Лавовая трубка Терстона в Национальном парке Гавайские вулканы , Гавайи. Ступенчатая отметка, более заметная на правой стене, указывает глубину, на которой текла лава в течение определенного периода времени.

Редкой характеристикой лавовых трубок являются лавовые столбы . Это лавовый столб Манджангуль, расположенный в лавовых трубках Манджангуль, на острове Чеджудо , Корея .

Лавациллы на потолке пещеры Мушпот в Национальном памятнике Лавовые ложа

Крупный план светового люка на прибрежной равнине с лавовыми сталактитами, формирующимися на крыше трубы, Национальный парк Гавайских вулканов

Вход в лавовую трубку, Большой остров, Гавайи

Лавовая трубка , или пиродукт , ^[1] - это естественный канал, образованный текущей лавой из вулканического жерла , которая движется под затвердевшей поверхностью потока лавы. Если лава в трубке опустеет, она оставит пещеру .

Формирование

Лавовая трубка — это тип лавовой пещеры, которая образуется, когда поток лавы с низкой вязкостью образует сплошную и твердую корку, которая утолщается и образует крышу над все еще текущим потоком лавы. Трубки образуются одним из двух способов: либо путем образования корки на лавовых каналах , либо из потоков пахоэхоэ , где лава движется под поверхностью. ^[2]

Лава обычно покидает точку извержения в каналах. Эти каналы, как правило, остаются очень горячими, в то время как их окружение охлаждается. Это означает, что они медленно формируют вокруг себя стенки по мере того, как окружающая лава остывает и/или по мере того, как канал протаивает свой путь глубже. Эти каналы могут стать достаточно глубокими, чтобы покрыться коркой, образуя изолирующую трубку, которая сохраняет лаву расплавленной и служит каналом для текущей лавы. Эти типы лавовых трубок, как правило, находятся ближе к точке извержения лавы.

Дальше от точки извержения лава может течь ненаправленным, веерообразным образом, покидая свой источник, который обычно является другой лавовой трубкой, ведущей обратно к точке извержения. Называемые потоками пахоехо, эти области поверхностной движущейся лавы охлаждаются, образуя либо гладкую, либо шероховатую, тягучую поверхность. Лава продолжает течь таким образом, пока не начнет блокировать свой источник. В этот момент подповерхностная лава все еще достаточно горяча, чтобы вырваться в точке, и с этой точки лава начинается как новый «источник». Лава течет от предыдущего источника к этой точке прорыва, поскольку окружающая лава потока пахоехо остывает. Это образует подземный канал, который становится лавовой трубкой. ^[3]

Характеристики

Широкое поле лавового потока часто состоит из главной лавовой трубки и ряда более мелких трубок, которые снабжают лаву спереди одного или нескольких отдельных потоков. Когда подача лавы прекращается в конце извержения или лава отводится в другое место, лава в системе трубок стекает вниз по склону и оставляет частично пустые пещеры .

Такие осушенные трубки обычно демонстрируют ступенчатые отметки на своих стенках, которые отмечают различные глубины, на которых текла лава, известные как уступы потока или линии потока в зависимости от того, насколько заметно они выступают из стен. Лавовые трубки обычно имеют полы pāhoehoe , хотя они часто могут быть покрыты обломками с потолка. Разнообразные образования могут быть найдены в лавовых трубках ^[4], включая различные формы сталактитов , обычно известные как лавациллы , которые могут быть всплесковыми, «зуб акулы» или трубчатыми разновидностями. Лавациллы являются наиболее распространенными из образований лавовых трубок. Капельные сталагмиты могут образовываться под трубчатыми лавовыми сталактитами, и последние могут переходить в форму, известную как трубчатый лавовый геликтит . Бегунок — это шарик лавы, который выдавливается из небольшого отверстия и затем стекает по стене. Лавовые трубки также могут содержать минеральные отложения, которые чаще всего принимают форму корок или небольших кристаллов , и реже, как сталактиты и сталагмиты. Некоторые сталагмиты могут содержать центральный канал и интерпретируются как роговые отростки, выдавленные из пола трубки. ^[5]

Лавовые трубки могут достигать 14–15 метров (46–49 футов) в ширину, хотя часто они уже и проходят на глубине от 1 до 15 метров (3 фута 3 дюйма – 49 футов 3 дюйма) под поверхностью. Лавовые трубки также могут быть чрезвычайно длинными; одна трубка из потока Мауна-Лоа 1859 года входит в океан примерно в 50 километрах (31 миле) от точки извержения, а система Куэва-дель-Вьенто-Собрадо на Тейде , остров Тенерифе , имеет длину более 18 километров (11 миль) из-за обширных переплетенных лабиринтных областей в верхних зонах системы.

Система лавовых трубок в Киаме , Австралия , состоит из более чем 20 трубок, многие из которых являются прорывами основной лавовой трубки. Самая большая из этих лавовых трубок имеет диаметр 2 метра (6,6 фута) и имеет столбчатую сочлененность из-за большой охлаждающей поверхности. Другие трубки имеют концентрические и радиальные особенности сочленения. Трубки заполнены из-за низкого угла наклона размещения.

Внеземные лавовые трубки

Были обнаружены лунные лавовые трубки ^[6] и изучены как возможные места обитания человека, обеспечивающие естественную защиту от радиации. ^[7]

Марсианские лавовые трубки связаны с бесчисленными потоками лавы и лавовыми каналами на склонах Олимпа . Частично разрушенные лавовые трубки видны как цепи кратеров-ямок, а также широко распространены широкие лавовые веера, образованные лавой, вытекающей из неповрежденных подземных трубок. ^[8]

Пещеры, включая лавовые трубки, считаются потенциальными биотопами, представляющими интерес для внеземной жизни. ^[9]

Известные примеры

• Исландия
  • Суртсхеллир – Долгое время это была самая длинная известная лавовая трубка в мире. ^[10]
• Кения
  • Пещера Левиафан – 12,5 километров, это самая длинная лавовая трубка в Африке. ^[11]
• Южная Корея
  • Пещера Манджанг — протяженностью более 8 километров, расположенная на острове Чеджудо , является популярным местом туризма. ^[12]
• Соединенные Штаты
  • Пещера Казумура , Гавайи – не только самая обширная в мире лавовая трубка, но и самая большая линейная протяженность среди всех известных пещер, протяженность которой составляет 65,5 километров (40,7 миль). ^[13]

Смотрите также

• Спелеология  – Развлекательное времяпрепровождение, связанное с исследованием пещерных систем.
• Геология Луны  – Структура и состав Луны
• Лавовая пещера  – пещера, образованная в вулканической породе, особенно та, которая образовалась в результате вулканических процессов.
• Марсианская среда обитания  – Объект, где люди могли бы жить на Марсе
• Спелеология  – наука о пещерах и карстовых системах
• Спелеотем  – структура, образованная в пещере в результате отложения минералов из воды.

Ссылки

1. "Hawaiʻi Volcanoes National Park – Lava Tubes". Служба национальных парков . 28 апреля 2020 г. Получено 21 июля 2020 г.
2. "Глоссарий программы по вулканическим опасностям - Лавовая трубка". Геологическая служба США . Получено 13 июня 2023 г.
3. Виртуальная лавовая трубка Архивировано 26 июля 2004 г. на Wayback Machine goodearthgraphics.com , большой образовательный сайт о свойствах лавовых трубок и их формировании, со множеством фотографий, Получено 19 июня 2018 г.
4. Баннелл, Д. (2008). Пещеры огня: внутри американских лавовых труб . Национальное спелеологическое общество, Хантсвилл, Алабама. ISBN 978-1-879961-31-9.
5. Поляк, Виктор Дж.; Провенсио, Паула П. (2020). «Лавовые сталагмиты и лавовая колонна в стиле „хорнито“ в пещере Лавовая колонна, национальный памятник Эль-Мальпаис» (PDF) . Специальная публикация Геологического общества Нью-Мексико . 14 : 37–40 . Получено 24 октября 2020 г.
6. Handwerk, Brian (26 октября 2009 г.). «First Moon 'Skylight' Found — Could House Lunar Base?». National Geographic. Архивировано из оригинала 10 октября 2011 г. Получено 27 января 2011 г.
7. "Анализ радиационной безопасности лунных лавовых трубок". Заседание Отдела планетарных наук 2001 г. Американское астрономическое общество . Ноябрь 2001 г. Архивировано из оригинала 23 сентября 2002 г. Получено 7 августа 2007 г.
8. Ричардсон, Дж. В. и др. (2009). Связь между лавовыми конусами и трубами на горе Олимп в регионе Тарсис, Марс. Архивировано 28 октября 2012 г. на 40-й конференции Wayback Machine по науке о Луне и планетах, аннотация № 1527, получено 19 июня 2018 г.
9. Идота, Тетсуя; Биаджиони, Эдоардо; Бинстед, Ким (декабрь 2018 г.). «Исследование роем внеземных лавовых трубок с помощью специальных коммуникаций». 6-я международная конференция IEEE по беспроводным технологиям для космоса и экстремальных условий (WiSEE) 2018 г. стр. 163–168. doi :10.1109/WiSEE.2018.8637325. ISBN 978-1-5386-4244-3. S2CID  61811871.
10. "Система Суртсхеллир-Стефансхеллир". Пещеры Исландии . Showcaves. Архивировано из оригинала 24 апреля 2012 года . Получено 7 августа 2007 года .
11. Forti; Galli; Rossi (июль 2004 г.). «Минерогенез вулканических пещер Кении». International Journal of Speleology . 32 (1/4): 3–18. doi : 10.5038/1827-806X.32.1.1 . Архивировано из оригинала 9 апреля 2017 г. Получено 7 апреля 2017 г.
12. Барклай, Дженнифер (27 апреля 2012 г.). «10 причин, по которым путешественники не могут держаться подальше от острова Чеджу». CNN Travel. Архивировано из оригинала 24 декабря 2015 г. Получено 23 декабря 2015 г.
13. Гулден, Боб (21 июня 2011 г.). «Самые длинные лавовые трубки мира». Архивировано из оригинала 15 мая 2006 г. Получено 26 июня 2011 г.{{cite web}}: CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )