Продукты извержения вулканов кратко

Обновлено: 02.07.2024

Основными продуктами извержения являются лава, пепел, и др. вещества, которые выходят на поверхность земли после деятельности вулкана.

Вулкан Гримсвотн на юго-востоке Исландии начал извергаться 22 мая 2011 года.

Ниже приводится справочная информация по составу продуктов извержения вулканов.

Химический состав вулканических газов: водяной пар, диоксид углерода (CO2), оксид углерода (CO), азот (N2), диоксид серы (SO2), оксид серы (SO), газообразная сера (S2), водород (H2), аммиак (NH3), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (H2S), метан (CH4), борная кислота (H3BO3), хлор (Cl), аргон (Ar), преобразованные H2O и СО2. Также присутствуют хлориды щелочных металлов и железа. Состав газов и их концентрация зависят от температуры и от типа земной коры, поэтому они могут меняться в пределах одного вулкана.

Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей.

Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов даже в интервалах между извержениями.

Двуокись серы

Одним из самых вредных газов является двуокись серы, которая обладает едким запахом и даже при небольшой концентрации раздражает слизистые оболочки носа, горла и глаз. Двуокись серы может распространяться на значительное расстояние от ее источника. Газ реагирует с влажным воздухом, образуя крошечные капли серной кислоты. Эти капли настолько малы, что содержатся в воздухе в виде тонкой взвеси в течение неопределенно долгого времени. Аэрозоль серной кислоты может образовать вулканический смог, качество воздуха при этом часто опускается ниже стандартов. Растительность высыхает на корню, а дождевая вода становится кислотной, загрязняя питьевую воду.

Фтороводород и сероводород

Несмотря на очевидный вред для здоровья, в мире еще не было доказанных случаев гибели людей из-за непосредственного воздействия двуокиси серы. То же самое относится к фтороводороду, другому распространенному вулканическому газу, который может абсорбироваться в частицы пепла и становиться причиной фторового отравления скота. Так, соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения.

Вулканогенный сероводород, газ с запахом тухлых яиц, был причиной гибели нескольких людей. Сероводород образуется там, где часть летучих серных паров избегает окисления и не превращается в двуокись серы. Он тяжелее воздуха и собирается в естественных углублениях, где представляет серьезную опасность

Углекислый газ

Большая часть жертв вулканических газов приходится на долю углекислого газа. Как и сероводород, он тяжелее воздуха и при пассивной дегазации может накапливаться в опасной для жизни концентрации. В обычном воздухе содержится около 0,5% углекислого газа, а в воздухе, который мы выдыхаем, примерно в два раза больше. Однако если концентрация углекислого газа в воздухе, которым мы вынуждены дышать, достигает 7,5%, это приводит к сонливости и головной боли. Первый документально подтвержденный смертельный инцидент произошел в 1979 году в районе вулканического комплекса Дьенг на острове Ява (Индонезия). Здесь 149 человек, спасавшихся бегством от фреатического извержения, погибли в невидимом облаке углекислого газа, проплывавшем у них на пути. Считается, что газ вырвался из подземной ловушки из-за сейсмических толчков, связанных с извержением.

Жидкие вулканические продукты представляют собой лаву, вышедшую на поверхность.

Характер эффузивных извержений, форма и протяженность лавовых потоков определяется химическим составом, вязкостью, температурой, содержанием летучих веществ.

Твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержат в основном диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду. Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.

Состав лавы вулкана Эйяфьятлайокудль

Диоксид кремния (SiO2) - 46,99

Оксид алюминия (Al2O3) - 15, 91

Оксид железа (FeO)- 12,12

Оксид марганца (MnO) - 0,19

Оксид магния (MgO) - 6,55

Оксид кальция (CaO) - 10,28

Оксид натрия (Na2O) - 3,11

Оксид калия (K2O) - 0,71

Диоксид титана (TiO2) - 3,32

Оксид фосфора (P2O5) - 0,64

Твердые вулканические продукты образуются при эксклюзивных взрывных извержениях.

При этом образуются вулканические бомбы (застывшие выбросы жидкой лавы), размером 6 см и более. Скопления вулканических бомб - агломераты.

Лапикки ("шарик") - размеры 1-5 см - более мелкие продукты выброса - вулканический песок, пепел и пыль. Последняя разносится на тысячи км.

Взрывы дробят и выбрасывают уже отвердевшие вулканические породы и распыляют жидкую лаву, образуя туфы, размеры которых от 1-2 долей мм.

Вулканические продукты, выбрасываемые вулканами, могут быть трех видов: жидкие, твердые и газообразные.

Жидкие продукты представлены магмой — лавой, излившейся на поверхность и утратившей часть летучих: газов и паров воды. Параметрами, определяющими свойства лавы, являются вязкость и содержание в ней газов. Вязкость лавы, по Е.К. Мархинину, является функцией ее температуры, силикатного состава и количества растворенных в ней летучих компонентов. Вязкость уменьшается с увеличением температуры, относительного количества щелочей и летучих компонентов и уменьшением содержания SiO2 и Al2O3.

Базальтовые лавы обладают наибольшей подвижностью, растекаясь со скоростью до 60 км/ч, температура их при выходе на поверхность составляет 1100—1200 °С. Растекающиеся потоки базальтовых лав имеют самую разнообразную поверхность: канатные волнистые лавы (рис. 11.11), подушечные (при излиянии в подводных условиях), глыбовые. При излиянии лавового потока на дне океана или моря в результате быстрого охлаждения поверхность превращается в вулканическое стекло, которое при растрескивании дает большое количество осколков стекла. Такие потоки называются гиалокластитами. Кислые низкотемпературные вязкие лавы отличаются меньшей подвижностью и образуют короткие и мощные лавовые потоки, которые быстро остывая с поверхности, покрываются глыбовой коркой.

Твердые продукты — это обломочный (пирокластический материал), составляющий основную массу всех вулканических продуктов наземных извержений. Образуются твердые и частично первоначально жидкие вулканические продукты при эксплозивных (взрывных) извержениях, главными их которых являются бомбы, шлаки, пемзы, пеплы и др.

Вулканические бомбы отличаются большим разнообразием и специфичностью форм при образовании из жидкой магмы. Важной особенностью их строения являются формы вращения — круглые, веретеновидные, лимоновидные и др., а размеры их варьируют от нескольких метров при массе в сотни и тысячи килограммов до нескольких миллиметров при массе в миллиграммы. Чем более вязкая лава, тем более крупные размеры и изометричные формы имеют бомбы. Скопления вулканических бомб называют агломератом.

Вулканические шлаки — это сильно пористые обломки, образующиеся при застывании лавы основного состава, насыщенной газами. Размеры их варьируют от первых до нескольких десятков сантиметров. Эти легкие, пористые, хрупкие образования подвержены быстрому разрушению.

Вулканические пемзы — пузыристые породы кислого состава, образующиеся при застывании лавы, насыщенной газами при подводных излияниях. Размеры их обломков варьируют от долей сантиметра до десятков сантиметров. Пемзы не тонут в воде и переносятся морскими течениями на большие расстояния, как и шлаки легко разрушаются.

Вулканические пеплы — мельчайшие частицы размерами от сотых долей миллиметра часто являются основным продуктом извержения. Сложены они остроугольными обломками пемзы, стекла, различных минералов. Пепел распространяется на большие расстояния с уменьшением размерности его частиц по мере удаления от центра извержения и покрывает огромную площадь. Пепел Кракатау, поднятый взрывом на высоту 80 км, осаждался в разных частях суши и океана всего земного шара. При осаждении, уплотнении и цементации пирокластического материала в наземных условиях образуются туфы, в водной среде — туффиты.

Газообразные, или летучие продукты играют большую роль при вулканических извержениях, а состав их зависит от состава силикатной магмы и ее температуры. Информацию о составе летучих исследователи получают из нескольких источников: анализ проб газов, отобранных из жидкой лавы; анализ газов, сохранившихся в твердой лаве; анализ газа фумарол. Главными среди летучих являются пары воды (H2O), водород (H2), метан (CH4) и другие углеводороды, оксид углерода (CO), диоксид углерода (CO2), азот (N2), аммиак (NH3), хлористый водород (НС1), сероводород (H2S), мышьяковистая и борная кислота, хлориды, фториды металлов, а также гелий, аргон, ксенон. H2O составляет иногда до 95 % молекулярного состава газов. Состав газов, их концентрация в значительной мере зависят от приуроченности вулканов к главным типам земной коры, т. е. от состава и степени дегазации мантии.

Продукты извержения вулканов разделяются на жидкие, твёрдые и газообразные.

Размер обломков, мм	Название пород
более 50	вулканические бомбы
2 – 50	лапилли
0,1 – 2	вулканический песок
менее 0,1	вулканическая пыль

Схема 5.1. Фации вулканогенных пород (Полевая геология, 1989)

1 – дайки; 2 – силлы, лакколиты; 3 – эксплозивная субфация; 4 – лавовые потоки (эффузивная субфация); 5 – купола и обелиски (экструзивная субфация); 6 – жерловая фация; 7 – гипабиссальная интрузия.

По мере роста содержания кремнезема лавы становятся более вязкими и застывают при более низкой температуре. Если базальтовые лавы сохраняют подвижность при температурах порядка 600-7000С, то андезитовые (средние) лавы застывают уже при 7500С и более. Обычно наиболее вязкими являются кислые дацитовые и липаритовые лавы. Повышенная вязкость затрудняет отделение газов, что может приводить к эксплозивным извержениям. Если вязкость лав высока, а давление газов относительно низкое происходить экструзия. Спецификой отличается и строение лавовых потоков. Для вязких средних и кислых расплавов, характерно образование глыбовых лав. Глыбовые лавы внешне близки аа-лавам и отличаются от них отсутствием шиповидных и иглообразных выступов, а также тем, что глыбы на поверхности имеют более правильную форму и гладкую поверхность. Движение лавовых потоков, поверхность которых покрыта глыбовыми лавами, приводит к образованию лавобрекчиевых горизонтов.

Газообразные продукты извержений представлены парами воды, углекислым газом, водородом, азотом, аргоном, окислами серы (SO₂, SO) и другими соединениями (HCl, CH₄, H₃BO₃, HF и др.). Температура вулканических газов изменяется от первых десятков градусов до тысячи и более градусов. В целом высокотемпературные эксгаляции (HCl, CO₂, O₂, H₂S и др.) связаны с дегазацией магмы, низкотемпературные (N₂, CO₂, H₂, SO₂) образуются как ювенильными флюидами, так и за счёт атмосферных газов и подземных вод, просачивающихся в вулкан.

При быстром выделении газов из магмы или превращении подземных вод в пар происходят газовые извержения. При извержениях такого рода отмечается непрерывное или ритмичное выделение газа из жерла, выбросов нет или очень незначительные количества пепла. Мощные извержения газа и пара пробивают в горных породах канал, из которого выбрасываются обломки пород, образуя на вал, окаймляющий кратер. Газовые извержения происходят и через жерло существующих полигенных вулканов (примером служит газовое извержение Везувия в 1906 г.).

Основными продуктами вулканических извержения являются лава, пепел, и др. вещества, которые выходят на поверхность земли после деятельности вулкана.

Лава – это магма, изливающаяся на земную поверхность при извержениях, а затем затвердевающая. Излияние лавы может происходить из основного вершинного кратера, бокового кратера на склоне вулкана или из трещин, связанных с вулканическим очагом.

Она стекает вниз по склону в виде лавового потока. В некоторых случаях происходит излияние лавы в рифтовых зонах огромной протяженности.

Состав лавы

Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов даже в интервалах между извержениями.

Двуокись серы

Газ реагирует с влажным воздухом, образуя крошечные капли серной кислоты. Эти капли настолько малы, что содержатся в воздухе в виде тонкой взвеси в течение неопределенно долгого времени.

Аэрозоль серной кислоты может образовать вулканический смог, качество воздуха при этом часто опускается ниже стандартов. Растительность высыхает на корню, а дождевая вода становится кислотной, загрязняя питьевую воду.

Фтороводород и сероводород

Так, соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения.

Вулканогенный сероводород

Углекислый газ

В обычном воздухе содержится около 0,5% углекислого газа, а в воздухе, который мы выдыхаем, примерно в два раза больше. Однако если концентрация углекислого газа в воздухе, которым мы вынуждены дышать, достигает 7,5%, это приводит к сонливости и головной боли.

Первый документально подтвержденный смертельный инцидент произошел в 1979 году в районе вулканического комплекса Дьенг на острове Ява (Индонезия). Здесь 149 человек, спасавшихся бегством от фреатического извержения, погибли в невидимом облаке углекислого газа, проплывавшем у них на пути.

Считается, что газ вырвался из подземной ловушки из-за сейсмических толчков, связанных с извержением.Жидкие вулканические продукты представляют собой лаву, вышедшую на поверхность.

Твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержат в основном диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду.

Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.

Твердые вулканические продукты образуются при эксклюзивных взрывных извержениях.

При этом образуются вулканические бомбы (застывшие выбросы жидкой лавы), размером 6 см и более.

Скопления вулканических бомб - агломераты. Лапикки ("шарик") - размеры 1-5 см - более мелкие продукты выброса - вулканический песок, пепел и пыль. Последняя разносится на тысячи км.

Читайте также: