Продукти вулканічної діяльності

В процесі вулканічної діяльності на поверхню Землі і в атмосферу виноситься величезна кількість різних мінеральних речовин у вигляді газоподібних, рідких і твердих продуктів.

Газоподібні продукти вулканічної діяльності представлені водяною парою, вуглекислим газом (CO₂), азотом (N), двооксидом сірки (SO₂), газоподібною сіркою (S), воднем (H₂), аміаком (NH₃), хлористим воднем (HCl), фтористим воднем (HF), сірководнем (H₂S), метаном (CH₄), хлором (Cl), аргоном (Ar) та ін. Переважають, при цьому, водяна пара – 75-90 % і вуглекислий газ.

Гази мають велике значення на всіх стадіях розвитку вулканів. По-перше, вони сприяють руху магми із магматичного джерела до поверхні Землі. По-друге, у випадку закупорки магмою жерла вулкану, гази піднімають тиск під вулканічною “пробкою” до критичної величини, наслідком чого стає вибухове виверження вулкану. По-третє, у процесі виверження вулкану гази швидко виділяються із лави, що призводить до утворення своєрідних магматичних порід з високою пористістю – вулканічних шлаків і пемзи. По-четверте, у місцях виходу газів на поверхню Землі (кратер, схили вулкану) шляхом сублімації з газів виділяються у твердій фазі різноманітні хімічні елементи та їх сполуки, такі як: самородна сірка, хлориди металів, сульфіди ртуті, миш’яку, сурми, заліза та деякі ін. Інколи скупчення вказаних речовин мають промислове значення.

Склад газів для різних вулканів і вивержень суттєво відрізняється. Навіть на протязі одного виверження вміст і склад газів може змінюватись на протязі декількох хвилин.

Рідкі продукти вулканічної діяльності у переважній більшості представлені різноманітними лавами. Інколи зустрічаються потоки самородної сірки, але такі явища є надзвичайно рідкісними.

Основними властивостями лави є: хімічний склад, температура, вміст летких компонентів і в’язкість. Вказані властивості визначають характер вивержень, форму і будову лавових тіл (потоки, покриви) та хімічний склад, текстуру і структури гірських порід, які утворюються після застигання лави.

За хімічним складом лави змінюються від кислих (вміст SiO₂ більше 65%) до ультраосновних (вміст SiO₂ менше 45%). Але, основне значення мають основні, середні і кислі лави.

Основні лави (SiO₂ 53-45%). Є найбільш розповсюдженими лавами. При застиганні з них утворюються основні гірські породи – базальти. Основні лави мають найменшу в’язкість і відповідно найбільшу рухомість.

Середні лави (SiO₂ 65-53%). Мають також широке розповсюдження. При застиганні цих лав утворюються середні породи – андезити. За в’язкістю і рухомістю займають проміжне становище між основними і кислими лавами.

Кислі лави (SiO₂ більше 65%). Мають менше розповсюдження, ніж основні і середні лави, але зустрічаються доволі часто. При застиганні цих лав утворюються кислі породи – ріоліти (ліпарити), дацити і вулканічне скло (обсидіани). Кислі лави мають найбільшу в’язкість і відповідно найменшу рухомість серед всіх лав, тому вони часто утворюють своєрідні “пробки” в жерлах вулканів, що призводить до вибухових або експлозивних вивержень.

Температура лав вимірюється безпосередньо при виверженні вулканів спеціальними приладами – пірометрами. Найбільш висока температура зафіксована у основних базальтових лав (1000-1200^оС). Кислі лави мають в цілому нижчу температуру (700-1100^оС). Базальтові лави зберігають здатність до течії при падінні температури до 600^оС, а у кислих лав вже при температурі 700^оС сильно збільшується в’язкість і вони майже втрачають здатність до руху.

Тверді продукти вулканічної діяльності прийнято називати пірокластичним матеріалом (від грецького pyr – вогонь і “класт” – уламок). Вони являють собою уламки затверділої лави різної форми і величини. Виникнення пірокластичного матеріалу є наслідком діяльності вулканів вибухового типу, коли лава викидається у повітря на висоту у сотні і тисячі метрів. При цьому, крапельки лави і дрібні її шматочки охолоджуються і стають твердими ще в повітрі, а більш великі уламки охолоджуються частково і падають на землю у в’язкому стані.

Більші уламки розміщуються ближче до кратеру вулкану, а менші випадають на певній відстані від вулканічної споруди. Пилоподібні продукти вулканічної діяльності можуть довго не осідати на Землю і переноситись на сотні і тисячі кілометрів від вулкану.

У залежності від величини уламків тверді продукти вулканічних вивержень поділяються на вулканічні бомби, лапілі, вулканічний пісок і попіл.

Вулканічна бомба – це застиглий уламок лави, викинутий під час виверження із жерла вулкану в рідкому стані. Форма вулканічних бомб залежить переважно від складу лави. Вулканічні бомби кислих лав мають більш ізометричну або закручену форму, а основних лав – більш сплюснуту. Розмір - більше 5 см.

Лапілі (від латинського lapillus – камінець) – це тверді уламки лави величиною від 0,5 до 5 см. Їх форма дуже різноманітна – краплеподібна, овальна, куляста та ін. Внутрішня будова суцільна або пухирчаста, часто шлакоподібна.

Вулканічний пісок – це тверді уламки-зерна величиною 1-5 мм. Уламки переважно мають ізометричну форму, кутасті, щільні.

Вулканічний попіл – це пірокластичний матеріал з розміром частинок менше 1 мм, утворених в результаті подрібнення вулканічними вибухами виверженої рідкої лави і продуктів більш ранніх вивержень.

До пірокластичних матеріалів ще також відносяться вулканічний шлак і пемза.

Вулканічний шлак – це пористі застиглі шматки дуже рідких лав, пористість яких виникла у результаті швидкого виділення з них газів.

Пемза (від латинського pumex – піна) – це губчаста, пориста, дуже легка (не тоне в воді) вулканічна порода. Вона утворюється при швидкому виході кислої в’язкої лави на поверхню, коли тиск в лаві стрибкоподібно зменшується,

гази розчинені в лаві різко розширюються і лава перетворюється на застиглу губчасту масу.

Пірокластичні продукти вулканічних вивержень накопичуються на поверхні Землі, з часом ущільнюються, зцементовуються і перетворюються у щільні породи, які одержали назву пірокластичних ефузивних порід. Серед цих порід виділяються наступні основні типи: вулканічні туфи (вміст пірокластичного матеріалу більше 90 %), туфіти (вміст пірокластичного матеріалу від 50 до 90 %) і різноманітні вулканогенно-осадочні породи в яких вміст пірокластичного матеріалу складає 10-50 %: туфоконгломерати, туфобрекчії, туфопісковики, туфоалевроліти та ін.

Дата добавления: 2014-01-04