Вулканический купол

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Вулканический купол вулкана Святой Елены перед извержением, 27 апреля 1980

Вулканический купол (пик, игла) — куполовидное тело, имеющее высоту до 700—800 м и крутые склоны (40° и больше). Образуются в результате выжимания из вулканического канала вязкой лавы[1]. Извержения с образованием куполов являются обычным явлением, особенно в области границ сходящихся литосферных плит.[2] Геохимия лавовых куполов может варьировать от основного базальта (например, Семеру, 1946) до кислого риолита (например , Чайтен, 2010) , хотя большинство из них промежуточного состава (например, Сантьягуито, дацитово—андезитовый, сегодняшний день)[3] Вязкая лава является основной причиной формирования купола, поскольку периодически закупоривает магмаподводящий канал, что стимулирует взрывную деятельность вулкана, выделение газов, пирокластических потоков и лавин. Такая высокая вязкость лавы может возникать по причине высокого содержания кремнезема или за счет дегазации флюидной магмы. Так как вязкие базальтовые и андезитовые купола быстро выветриваются и легко распадаются при истечении более жидкой лавы. Большинство сохранившихся куполов имеет высокое содержание кремнезема и состоит из риолитовых или дацитовых пород. Существование лавовых куполов предполагается для некоторых купольных структур на Луне, Венере и Марсе[2], например, на поверхности Марса в западной части Arcadia Planitia или Terra Sirenum.[4][5]

Влодавец в 1954 году ввёл следующую классификацию:

  • Экструзивные купола — не имеющие кратера или канала в теле купола
    • концентрически-скорлуповатые
    • веерообразные
    • скалистые
    • массивные:
      • экструзивные бисмалиты - купола прорыва
      • питоны - пирамидальные купола
      • обелиски
  • Экструзивно-эффузивные - с каналом в теле
    • мамелоны - колоколоподобные
    • натечные
    • натечные с лавовым языком
  • Экструзивно-эксплозивные купола

Динамика развития купола

Лавовый хребет Суфриер-Хиллз до извержения 1997 года

Лавовый купол развивается непредсказуемо, из-за нелинейной динамики, вызванной кристаллизацией и газоотделением из высоковязкой лавы в канале купола[6]. Различают эндогенный или экзогенный рост лавового купола: Первое подразумевает увеличение лавового купола из-за притока магмы внутрь купола, а второе относится к дискретным лепесткам лавы, расположенным на поверхности купола[3]. Высокая вязкость, которая не позволяет истекающей из жерла лаве растекаться, создаёт куполообразную форму вязкой лавы, которая затем медленно остывает на месте излива.Сначала образуется твердая корка, впоследствии выдавливаемая вверх; в результате быстрого остывания корка растрескивается, и фрагменты скатываются по склону, образуя характерные осыпи. Внутренняя часть (ядро) вулканического купола охлаждается медленно, с образованием массива лавы. Порой на вершине купола в результате просадки охлажденного материала или снижения уровня лавы в жерле образуется чашеобразная впадина. Купола могут достигать высоты в несколько сотен метров, могут продолжать расти в течение месяцев (например, вулкан Ундзэн), лет(например,Суфриер-Хиллс) или даже столетия (например, вулкан Мерапи). Боковые стороны этих сооружений сложены неустойчивыми каменными обломками. Из-за периодического нарастания давления газа на извергающихся куполах часто могут наблюдаться эпизоды взрывного извержения.[7] Если часть лавового купола разрушается и обнажает магму под давлением, могут образовываться пирокластические потоки[8].

Характеристика извержений лавового купола включают неглубокую, долгопериодическую и гибридную сейсмичность, которая объясняется избыточным давлением флюида в соответствующей вентиляционной камере. Другие характеристики лавовых куполов включают их полусферическую форму купола, циклы роста купола в течение длительных периодов времени и внезапное начало бурной взрывной активности.[9] Средняя скорость роста купола может использоваться в качестве приблизительного показателя притока магмы, но она не имеет корреляционной связи со временем или характеристиками взрывов лавовых куполов.[10].

Распространённость

Около 6% извержений на Земле связаны с образованием лавовых куполов.[2] Вулканические купола встречаются на Мартинике (Мон-Пеле), на Яве (Мерапи), на Камчатке (Безымянный) и др.[1]

Лавовые купола
Название лавового купола Страна Вулканический район Состав Крайний эпизод извержения
Лавовый купол Ла-Суфриер Святой Винсент и Гренадины Вулканическая дуга Малых Антильских островов 2021[11]
Блэк-Батт (округ Сискию, Калифорния) Соединенные Штаты Каскадная вулканическая дуга Дацит 9500 лет назад[12]
Лавовые купола Кальдеры Соединенные Штаты Горы Джемез Риолит 50,000-60,000 до н.э.

Примечания

  1. ↑ 1,0 1,1 Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др. Геологический словарь: в 2-х томах. — М.: Недра, 1978.
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Calder, Eliza S. The Encyclopedia of Volcanoes / Eliza S. Calder, Yan Lavallée, Jackie E. Kendrick … [и др.]. — Elsevier, 2015. — P. 343–362. — ISBN 9780123859389. — doi:10.1016/b978-0-12-385938-9.00018-3.
  3. ↑ 3,0 3,1 Fink, Jonathan H., Anderson, Steven W. (2001), Sigursson, Haraldur, ed., Lava Domes and Coulees, Academic Press, с. 307–319 
  4. ↑ (28 June 2007) «Identity and emplacement of domical structures in the western Arcadia Planitia, Mars». Journal of Geophysical Research 112 (E6): E06011. doi:10.1029/2006JE002750. Bibcode: 2007JGRE..112.6011R.
  5. ↑ (April 2015) «Evidence for Amazonian highly viscous lavas in the southern highlands on Mars». Earth and Planetary Science Letters 415: 200–212. doi:10.1016/j.epsl.2015.01.033. Bibcode: 2015E&PSL.415..200B.
  6. ↑ Melnik, O & Sparks, R. S. J. (4 November 1999), Nonlinear dynamics of lava dome extrusion, Nature Т. 402 (6757): 37–41, doi:10.1038/46950, <http://www.geo.mtu.edu/EHaz/VolcanoInstability_class/melnik/melnik%20sparks%20nature.pdf>  Архивная копия от 24 сентября 2015 на Wayback Machine
  7. ↑ Heap, Michael J. (2019-11-07). «Hydrothermal alteration of andesitic lava domes can lead to explosive volcanic behaviour» (en). Nature Communications 10 (1): 5063. doi:10.1038/s41467-019-13102-8. ISSN 2041-1723.
  8. ↑ Parfitt, E.A. & Wilson, L (2008), Fundamentals of Physical Volcanology, Massachusetts, USA: Blackwell Publishing, с. 256 
  9. ↑ Sparks, R.S.J. (August 1997), Causes and consequences of pressurisation in lava dome eruptions, Earth and Planetary Science Letters Т. 150 (3–4): 177–189, DOI 10.1016/S0012-821X(97)00109-X 
  10. ↑ Newhall, C.G. & Melson., W.G. (September 1983), Explosive activity associated with the growth of volcanic domes, Journal of Volcanology and Geothermal Research Т. 17 (1–4): 111–131, DOI 10.1016/0377-0273(83)90064-1 )
  11. ↑ Soufrière St. Vincent volcano (West Indies, St. Vincent): twice length and volume of new lava dome since last update. www.volcanodiscovery.com. Дата обращения: 8 апреля 2021. Архивировано 23 марта 2021 года.
  12. ↑ Shasta. Volcano World. Oregon State University (2000). Дата обращения: 30 апреля 2020. Архивировано 11 марта 2020 года.

Ссылки

Источник — https://xn--h1ajim.xn--p1ai/index.php?title=Вулканический_купол&oldid=12164097