Типы вулканов и лава
Типы вулканов и лава обладают коренными различиями, позволяющими выделить из них несколько основных типов.
Типы вулканов
- Гавайский тип вулканов. У этих вулканов не наблюдается значительного выделения паров и газов, лава у них жидкая.
- Стромболийский тип вулканов. У этих вулканов лава тоже жидкая, однако они выделяют много паров и газов, но пепла не выделяют; при остывании лава становится волнистой.
- Вулканы типа Везувия характеризуются более вязкой лавой, обильно выделяются пары, газы, вулканический пепел и другие твердые продукты извержения. При остывании лава становится глыбистой.
- Пелейский тип вулканов. Очень вязкая лава обусловливает сильные взрывы с выбросом раскаленных газов, пепла и других продуктов в виде палящих туч, все уничтожающих на своем пути, и др.
Гавайский тип вулканов
Вулканы гавайского типа спокойно и обильно изливают во время извержения одну только жидкую лаву. Таковы вулканы Гавайских островов. Гавайские вулканы, подножия которых лежат на дне океана, на глубине приблизительно 4600 метров, произошли, несомненно, в результате мощных подводных извержений.
О силе этих извержений можно судить по тому, что абсолютная высота потухшего вулкана Мауна-Кеа (т. е. «белая гора») достигает со дна океана 8828 метров (относительная высота вулкана 4228 метров). Наибольшей известностью пользуются - Мауна-Лоа, иначе «высокая гора» (4168 метров), и Килауэа (1231 метр).
У Килауэа огромный кратер -5,6 километра длины и 2 километра ширины. На дне его, на глубине 300 метров, лежит бурлящее лавовое озеро. Во время извержений на нем образуются мощные лавовые фонтаны высотой до 280 метров, при поперечнике приблизительно в 30 метров.
Капельки жидкой лавы, выброшенные на такую высоту вытягиваются в воздухе в тонкие нити, называемые коренным населением «волосами Пеле» - богини огня древних жителей Гавайских островов. Потоки лавы при извержении Килауэа достигали иногда огромной величины-до 60 километров длины, 25 километров ширины и 10 метров мощности.
Стромболийский тип вулканов
Стромболийский тип вулканов выделяющие в основном только газообразные продукты. Например, вулкан Стромболи (900 метров высоты), на одном из Липарских островов (к северу от Мессинского пролива, между островом Сицилией и Апеннинским полуостровом).
Ночью отражение его огненного жерла в столбе паров и газов, отлично видимое на расстоянии до 150 километров, служит для моряков естественным маяком. Широкой известностью среди моряков всего мира пользуется другой естественный маяк, в Центральной Америке у берегов Сальвадора - вулкан Цалко.
Аккуратно через каждые 8 минут он выбрасывает столб дыма и пепла, поднимающийся на 300 метров. На темном тропическом небе он эффектно освещается багровым отблеском лавы.
Вулканы типа Везувия
Наиболее полную картину извержения дают вулканы типа Везувия. Извержению вулкана обычно предшествует сильный подземный гул, сопровождающий удары и толчки землетрясений. Из трещин на склонах вулкана начинают выделяться удушливые газы. Выделение газообразных продуктов - паров воды и различных газов (углекислого, сернистого, хлористоводородного, сероводорода и многих других) усиливается.
Они выделяются не только через кратер, но также из фумарол (фумарола - производное от итальянского слова «фумо» - дым). Клубы пара вместе с вулканическим пеплом поднимаются на несколько километров в атмосферу. Массы светло-серого или черного вулканического пепла, представляющего мельчайшие кусочки застывшей лавы, разносятся на тысячи километров.
Пепел Везувия, например, долетает до Константинополя и Северной Америки. Черные клубы пепла застилают солнце, превращая яркий День в темную ночь. Сильное электрическое напряжение от трения частиц пепла и паров проявляется в электрических раз-Рядах и ударах грома. Пары, поднятые на значительную высоту, сгущаются в тучи, из которых вместо дождя проливаются потоки грязи.
Из жерла вулкана выбрасывается вулканический песок, камни различной величины, а также вулканические бомбы - округленные куски лавы, застывшей в воздухе. Наконец из жерла вулкана появляется лава, которая огненным потоком устремляется по склону горы.
Вулкан этого же типа - Ключевская сопка
Вот как передает картину извержения вулкана этого типа - Ключевской сопки 6 октября 1737 г., (подробнее: Описание вулканов нашего континента), первый русский исследователь Камчатки акад. С. П. Крашенинников (1713-1755). В камчатской экспедиции он участвовал еще студентом Российской академии наук в 1737-1741 гг.
Вся гора казалась раскаленным камнем. Пламя, которое внутри ее сквозь расщелины было видимо, устремлялось иногда вниз, как огненные реки, с ужасным шумом. В горе слышен был гром, треск и будто сильными мехами раздувание, от которого все ближние места дрожали.
Незабываемую картину извержения того же вулкана в ночь на новый, 1945 год дает современный наблюдатель:
Острый оранжево-желтый конус пламени, высотой в полтора километра, словно вонзился в клубы газов, поднимавшихся огромной массой из кратера вулкана приблизительно на 7000 метров. Из вершины огненного конуса непрерывным потоком падали раскаленные вулканические бомбы. Их было так много, что они производили впечатление сказочной огненной пурги.
На рисунке показаны образцы различных вулканических бомб, - это сгустки лавы, принявшие определенную форму. Округлую или веретенообразную форму они приобретают, вращаясь во время полета.
- Вулканическая бомба шарообразной формы - образец с Везувия;
- Трасс - пористый трахитовый туф - образец из Эйхеля, Германии;
- Вулканическая бомба веретенообразной формы- образец с Везувия;
- Лапилли - мелкие вулканические бомбы;
- Вулканическая бомба, покрытая коркой - образец из Южной Франции.
Пелейский тип вулканов
Пелейский тип вулканов представляет еще более ужасную картину. В результате страшного взрыва значительная часть конуса вдруг распыляется в воздухе, застилая непроницаемой мглой солнечный свет. Таким было извержение вулкана Мон-Пеле.
Вулкан Бандай-Сан
К этому же типу относится и японский вулкан Бандай-Сан. В течение более тысячи лет он считался потухшим, и вдруг неожиданно в 1888 г. взлетает на воздух значительная часть его конуса высотой в 670 метров.
Пробуждение вулкана от долгого покоя было ужасно:
взрывная волна с корнем вырывала деревья и произвела страшные разрушения. Распыленные породы плотной пеленой держались в атмосфере 8 часов, застилая солнце, и яркий день сменился темной ночью... Выделения жидкой лавы не происходило.
Подобного рода извержения вулканов пелейского типа объясняются присутствием очень вязкой лавы, препятствующей выделению скопившихся под ней паров и газов.
Зачаточные формы вулканов
Встречаются, кроме перчисленных типов, зачаточные формы вулканов, когда извержение ограничивалось прорывом на поверхность земли только паров и газов. Эти зачаточные вулканы, получившие название «мааров», встречаются в Западной Германии у г. Эйфеля.
Их кратеры обычно заполнены водой и в этом отношении маары похожи на озера, окруженные невысоким валом из обломков пород, выброшенных вулканическим взрывом. Обломки пород заполняют также и дно маара, а глубже начинается уже древняя лава.
Богатейшие месторождения алмазов в Южной Африке, расположенные в древних вулканических каналах, представляют по своей природе, по-видимому, образования, подобные маарам.
Тип лавы
По содержанию кремнезема различают лавы кислые и основные. В первых его количество доходит до 76%, а во вторых не превышает 52%.
Кислые лавы отличаются светлой окраской и небольшим удельным весом. Они богаты парами и газами, вязки и малоподвижны. При остывании образуют так называемую глыбовую лаву.
Основные лавы, наоборот, темной окраски, легкоплавки, бедны газами, обладают большой подвижностью и значительным удельным весом. При остывании называются «волнистыми лавами».
Лава вулкана Везувий
По химическому составу лава бывает различна не только у вулканов различного типа, но также у одного и того же вулкана в зависимости от периодов извержений. Так, например, Везувий в современное время изливает легкие (кислые) трахитовые лавы, более же древняя часть вулкана, так называемая Сомма, сложена из тяжелых базальтовых лав.
Скорость движеия лавы
Средняя скорость движения лавы - пять километров в час, но в отдельных случаях жидкая лава двигалась со скоростью 30 километров в час. Вылившаяся лава скоро остывает, на ней образуется плотная шлакообразная корка. Вследствие плохой теплопроводности лавы по ней вполне можно ходить, как по льду замерзшей реки, даже во время движения лавового потока.
Однако внутри лава еще долго сохраняет высокую температуру: металлические стержни, опущенные в трещины остывающего потока лавы, быстро оплавляются. Под наружной коркой долгое время еще продолжается медленное движение лавы - оно отмечалось в потоке 65-летней давности, следы же тепла были установлены в одном случае даже через 87 лет после извержения.
Температура потока лавы
Лава Везувия через семь лет после извержения 1858 г. хранила еще температуру в 72°. Исходная температура лавы определялась для Везувия в 800-1000°, а лава кратера Килауэа (Гавайские острова) - 1200°. Интересно в связи с этим ознакомиться, как два научных сотрудника Камчатской вулканологической станции измеряли температуру лавового потока.
Для того чтобы произвести необходимые исследования, они с опасностью для жизни вскочили на движущуюся корку лавового потока. На ногах у них были асбестовые сапоги, плохо проводящие тепло. Хотя стоял холодный ноябрь и дул сильный ветер, однако и в асбестовых сапогах ноги все же так нагревались, что приходилось попеременно стоять то на одной, то на другой ноге, чтобы хоть немного остыла подошва. Температура лавовой корки доходила до 300°. Отважные исследователи продолжали работать. Наконец, им удалось пробить корку и измерить температуру лавы: на глубине 40 сантиметров от поверхности она равнялась 870°. Измерив температуру лавы и взяв пробу газа, они благополучно перепрыгнули на застывший борт лавового потока.
Благодаря плохой теплопроводности лавовой корки температура воздуха над лавовым потоком изменяется настолько слабо, что деревья продолжают расти и цвести даже на небольших островках, окаймленных рукавами свежего лавового потока.
Излияние лавы происходит не только посредством вулканов, но также и через глубокие трещины в земной коре. В Исландии встречаются потоки лавы, застывшие между слоями снега или льда. Лава, заполняющая трещины и пустоты земной коры, может в продолжение многих сотен лет сохранять свою температуру, чем и объясняется наличие горячих источников в вулканических местностях.