?

Log in

No account? Create an account

lusika33

В поисках красоты

Фоторассказы для городских жителей


Previous Entry Share Flag Next Entry
Порядок в хаосе или хаос в порядке
lusika33
Сегодня изучим состояние края лавового поля в сторону реки Толуд и заодно почерпнем кучу знаний о лаве и лавообразовании.

Вулкан Толбачик, Камчатка



Что же такое лава? Согласно современным представлениям, происходит она из очага расплавленного материала, который находится в верхней части мантии (геосферы, окружающей ядро Земли) на глубине 50–150 км. Пока расплав пребывает в недрах под большим давлением, его состав однороден. Приблизившись к поверхности, он начинает «закипать», выделяя пузырьки газов, которые стремятся вверх и, соответственно, двигают вещество по трещинам в земной коре.

Вулкан Толбачик, Камчатка

В течение года из недр выливается 4 км3 лавы, что совсем немного, учитывая размеры нашей планеты. Будь это количество существенно больше, начались бы процессы глобального изменения климата, что не раз случалось в прошлом. В последние годы ученые активно обсуждают следующий сценарий катастрофы конца мелового периода, примерно 65 миллионов лет назад. Тогда из-за окончательного распада Гондваны в некоторых местах раскаленная магма подошла слишком близко к поверхности и прорвалась огромными массами. 

Вулкан Толбачик, Камчатка

Особенно обильные ее выходы были на индийской платформе, покрывшейся многочисленными разломами длиной до 100 километров. Почти миллион кубических километров лавы растеклось на площади 1,5 млн. км2. Местами покровы достигали толщины два километра, что хорошо видно по геологическим разрезам Деканского плоскогорья. Специалисты подсчитали, что лава заполняла территорию в течение 30 000 лет — достаточно быстро, чтобы из остывающего расплава успели отделиться большие порции углекислых и серосодержащих газов, достичь стратосферы и вызвать уменьшение озонового слоя. Последовавшее резкое изменение климата привело к массовому вымиранию животных на границе мезозойской и кайнозойской эр. С Земли исчезли более 45% родов разных организмов.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Гипотезу о влиянии истечения лав на климат принимают не все, однако факты налицо: глобальные вымирания фауны совпадают по времени с образованием обширных лавовых полей. Так, 250 миллионов лет назад, когда случилось массовое вымирание всего живого, мощнейшие извержения происходили на территории Восточной Сибири. Площадь лавовых покровов составила 2,5 млн. км2, а их суммарная толщина в районе Норильска достигала трех километров. Лавы, вызвавшие в прошлом столь масштабные события, представлены наиболее распространенным на Земле типом — базальтовым. Их название указывает на то, что впоследствии они превращались в черную и тяжелую горную породу — базальт.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Базальтовые лавы наполовину состоят из диоксида кремния (кварца), наполовину — из оксида алюминия, железа, магния и других металлов. Именно металлы обеспечивают высокую температуру расплава — более 1 200°C и подвижность — базальтовый поток обычно течет со скоростью около 2 м/с, что, впрочем, не должно удивлять: это средняя скорость бегущего человека.

Вулкан Толбачик, Камчатка

В 1950 году при извержении вулкана Мауна-Лоа на Гавайях замерили самый быстрый лавовый поток: его передний край двигался сквозь редкий лес со скоростью 2,8 м/с. Когда путь проложен, следующие потоки текут, так сказать, по горячим следам гораздо быстрее. Сливаясь, лавовые языки образуют реки, в среднем течении которых расплав движется с большой скоростью — 10–18 м/с. 

Вулкан Толбачик, Камчатка

Базальтовые лавы распространены не только на суше, еще более они характерны для океанов. Дно океанов — это большие плиты базальта толщиной 5–10 километров. По оценке американского геолога Джоя Криспа, в объеме всех изливающихся за год на Земле лав три четверти приходится на подводные извержения. Базальты постоянно вытекают из циклопического размера хребтов, прорезающих дно океанов и обозначающих собой границы литосферных плит. Каким бы медленным ни было движение плит, оно сопровождается сильной сейсмической и вулканической активностью дна океана.

Немного неприличная фотка
Вулкан Толбачик, Камчатка

Большие массы расплава, поступающие из океанских разломов, не дают плитам истончиться, все время наращивают их. Подводные извержения базальтов демонстрируют нам еще один тип лавовой поверхности. Как только очередная порция лавы выплескивается на дно и соприкасается с водой, ее поверхность остывает и принимает форму капли — «подушки». Отсюда название — пиллоу-лава, или подушечная лава. Пиллоу-лава образуется всякий раз, когда расплав попадает в холодную среду. Часто при подледном извержении, когда поток скатывается в реку или другой водоем, лава застывает в виде стекла, которое тут же лопается и рассыпается пластинчатыми осколками. 

Вулкан Толбачик, Камчатка

Обширные базальтовые поля (траппы) возрастом сотни миллионов лет скрывают в себе еще более необычные формы. Там, где древние траппы выходят на поверхность, как, например, в обрывах сибирских рек, можно встретить ряды вертикальных 5- и 6-гранных призм. Это столбчатая отдельность, которая образуется при медленном остывании большой массы однородного расплава. Базальт постепенно уменьшается в объеме и трескается по строго определенным плоскостям. Если трапповое поле, наоборот, обнажается сверху, то вместо столбов открываются, будто вымощенные гигантской брусчаткой, поверхности — «мостовые гигантов». Они есть на многих лавовых плато, но самые знаменитые находятся в Великобритании.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Чем больше в лаве кремнезема, тем она вязче. Так называемые средние лавы с содержанием диоксида кремния 53–62%, уже не так быстро текут и не столь горячи, как базальтовые. Их температура колеблется в интервале 800–900°C, а скорость потока составляет несколько метров в день. Повышенная вязкость лавы, а точнее, магмы, поскольку все основные свойства расплав приобретает еще на глубине, кардинально меняет поведение вулкана. Из вязкой магмы труднее высвобождаются скопившиеся в ней пузырьки газа. На подходе к поверхности давление внутри пузырьков в расплаве превышает давление на них снаружи и газы высвобождаются со взрывом.

Эти фигнюшки мы достали из потока лыжной палкой. Вот та серебристая штука на них - это, собственно, сама палка поплавилась всего за 3-5 секунд пока подцеплял лаву.
Вулкан Толбачик, Камчатка

В центре штата Орегон, США, находится вулкан Ньюберри, который интересен как раз лавами среднего состава. Последний раз он активизировался более тысячи лет назад, и на финальной стадии извержения, перед тем как заснуть, из вулкана вытек лавовый язык длиной 1 800 метров и толщиной около двух метров, застывший в виде чистейшего обсидиана — вулканического стекла черного цвета. Подобное стекло получается, когда расплав быстро остывает, не успевая кристаллизоваться. Кроме того, обсидиан часто находят на периферии лавового потока, которая охлаждается быстрее. Со временем в стекле начинают расти кристаллы, и оно превращается в одну из горных пород кислого или среднего состава. Вот почему обсидиан находят только среди относительно молодых продуктов извержения, в древних вулканитах его уже нет.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Если количество кремнезема занимает более 63% состава, расплав становится совсем вязким и неповоротливым. Чаще всего такая лава, называемая кислой, вообще не способна течь и застывает в подводящем канале или выдавливается из жерла в виде обелисков, «чертовых пальцев», башен и колонн. Если же кислой магме все-таки удается достичь поверхности и вылиться, потоки ее движутся крайне медленно, по нескольку сантиметров, иногда метров в час.

Вулкан Толбачик, Камчатка

С кислыми расплавами связаны необычные горные породы. Например, игнимбриты. Когда кислый расплав в приповерхностном очаге насыщается газами, он становится чрезвычайно подвижным и быстро выбрасывается из жерла, а потом вместе с туфами и пеплом стекает обратно в образовавшуюся после выброса впадину — кальдеру. Со временем эта смесь застывает и кристаллизуется, а на сером фоне породы отчетливо выделяются крупные линзы темного стекла в виде неправильных клочьев, искр или языков пламени, отчего их называют «фьямме». Это следы расслоения кислого расплава, когда он еще находился под землей.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Иногда кислая лава до того сильно насыщается газами, что буквально вскипает и становится пемзой. Пемза — очень легкий материал, с меньшей, чем у воды, плотностью, поэтому случается, что после подводных извержений мореплаватели наблюдают в океане целые поля плавающей пемзы.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Многие вопросы, связанные с лавами, остаются без ответа. Например, почему из одного и того же вулкана могут вытекать лавы разного состава, как, например, на Камчатке. Но если в данном случае есть, по крайней мере, убедительные предположения, то появление карбонатной лавы остается совершенной загадкой. Ее, наполовину состоящую из карбонатов натрия и калия, извергает в настоящее время единственный на Земле вулкан — Олдоиньо-Ленгаи в Северной Танзании.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Температура расплава составляет 510°C. Это самая холодная и жидкая лава в мире, она течет по земле словно вода. Цвет горячей лавы — черный или темно-коричневый, но уже через несколько часов пребывания на воздухе карбонатный расплав светлеет, а спустя несколько месяцев становится почти белым. Застывшие карбонатные лавы — мягкие и ломкие, легко растворяются в воде, видимо, поэтому геологи не находят следов аналогичных извержений в глубокой древности.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Одной из нерешенных проблем проявления вулканической активности является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии. До середины XX века предполагали, что под земной корой существует океан магмы. Сейсмологические исследования внутреннего строения Земли доказали, что несмотря на постоянное повышение температуры с глубиной, подстилающая земную кору мантия является твердой. Ранние исследователи исходя из существования единого океана магмы предполагали наличие единой родоначальной магмы, из которой образуются все другие. В качестве родоначальной рассматривалась либо базальтовая, либо ультраосновная пикритовая магма.

На фото хорошо видно, что лава сейчас образует два слоя и более свежая движется таким вот фронтом по более старой
Вулкан Толбачик, Камчатка

Сейчас есть три гипотезы. Одни геологи считают, что плавление обусловлено локальными высокими концентрациями радиоактивных элементов, но такие концентрации в природе кажутся маловероятными, другие предполагают, что тектонические нарушения в форме сдвигов и разломов сопровождаются выделением тепловой энергии. Есть еще одна точка зрения, согласно которой верхняя мантия в условиях высоких давлений находится в твердом состоянии, а когда вследствие трещинообразования давление падает, она плавится и по трещинам происходит излияние жидкой лавы.

А вот это магма. Поток просматривается сквозь дыру в остывающей корке лавохода
Вулкан Толбачик, Камчатка

Генерация магмы за счет прогрева верхней мантии поднимающимися из нижней мантии плюмами характерна для магматизма океанических островов (горячие точки) и крупных магматических провинций. Плавление за счет уменьшения давления может происходить при подъеме отдельных крупных блоков мантии, которые при этом подъеме сохраняют тепло и высокие температуры. Такой механизм плавления реализуется под срединно-океаническими хребтами, с которыми связан интенсивный базальтовый вулканизм.

Достичь этой реки было крайне непросто. Я остался один из желающих, но дошел! Вот такой я упрямый )
Вулкан Толбачик, Камчатка

Присутствие летучих компонентов, например водяного пара, существенно снижает температуру плавления горных пород. Образование магм за счет привноса летучих компонентов в мантию характерно для магматизма островных дуг. Этот магматизм вызван погружением океанической плиты в мантию. При погружении происходит прогрев океанической плиты, прогрессивный метаморфизм богатых водой пород плиты и выделение огромного количества летучих, которые поступают в вышележащую мантию и вызывают ее частичное плавление.

Вулкан Толбачик, Камчатка

Mагмы возникают при частичном плавлении ранее существовавших горных пород, при котором легкоплавкие жидкие фракции отделяются от нерасплавившегося твёрдого остатка (т.н. реститов). Степени плавления могут варьировать от первых процентов до 40-50% от объема первоначальной породы. Из земных магм наиболее высокие степени частичного плавления мантии зафиксированы для коматиитов, которые формировались преимущественно в архейскую эру (4.5-2.6 млрд. лет назад). Большая часть гранитных магм формируется за счет плавления пород земной коры, а базальтовые магмы преимущественно пород верхней мантии.

Вулкан Толбачик, Камчатка

В долгоживущих вулканических центрах приповерхностные магматические очаги периодически подпитываются порциями магм, которые обеспечивают активность вулкана в течение многих тысяч лет. При этом формируется магматическая питающая система, состоящая из области магмогенерации, области миграции магм и приповерхностных магматических очагов. Области магмогенерации существуют за счет факторов (например высокого теплового потока и/или потока летучих компонентов) создающих условия для постоянного или периодического плавления горных пород. Порции магм могут отличаться по составу как от магмы в приповерхностном очаге, так и друг от друга. Попадая в магматические очаги, магмы смешиваются друг с другом и формируют гибридные породы

Вулкан Толбачик, Камчатка

Обычно на переднем крае более вязкого лавового языка образуется корка, которая трескается и осыпается. Осколки тут же подминаются напирающей позади горячей массой, но не успевают раствориться в ней, а застывают, как кирпичи в бетоне, образуя горную породу характерной структуры — лавобрекчию. Даже через десятки миллионов лет лавобрекчия сохраняет свое строение и свидетельствует о том, что в данном месте когда-то происходило вулканическое извержение.

Вулкан Толбачик, Камчатка

А какой там звук от хрустящей текущей лавы!
Вулкан Толбачик, Камчатка

Лава играет ключевую роль в одной из острейших проблем геологии — что же разогревает недра Земли. Из-за чего в мантии возникают очаги расплавленного материала, которые поднимаются вверх, проплавляют земную кору и порождают вулканы? Лава — это лишь малая часть мощного планетарного процесса, пружины которого скрыты глубоко под землей.

Ну и на обратном пути погода совсем испортилась и мы с Л.В. намочили пуховики конкретно. Потом сушили долго на горелке в палатке. Но хоть не заблудились, а то двое ребят в этой мути так погуляли, что вышли только к вечеру на лагерь
Вулкан Толбачик, Камчатка

По материалам статей: Метаморфозы лавы, СЕЙСМОЛОГИЯ И ТЕКТОНИКА, Магма

Предыдущие/следующие части:



Невероятно интересный пост!

ну если честно думал никто осилит столько букаф ) хотя вещи интересные. сам удивлялся когда это искал

Очень интересно.
А нет ли опасности, что корка лавы проломится под ногами?

постоянно проламывается. я то половчее, а вот Люда вся в ссадинах ходила

Почитал и посмотрел с боольшим удовольствием! Сколько еще не познано на планете, а мы все рвемся в космос :)

одно другому не мешает. говорят в космосе тоже прикольно. сами-то мы не были, правда

все буквы всё-таки не осилил, но что осилил-интересно. Ну и фото, конечно интересные.

до этого дочитали: Одной из нерешенных проблем проявления вулканической активности является определение источника тепла, необходимого для локального плавления базальтового слоя или мантии.

Нереальная красота! И интересно!

ну почему ж сразу нереальная ))

Осилил. Было интересно. :)

ну на здоровье ))

сосиски на заглавной круты!

ну потому и на заглавной )

Сложная штука эта ваша лава, зато красивая.
А вот такой вопрос, если из планеты вещество выходит наверх, то на месте вещества получается пустота? И сверху туда падает другое вещество? И на поверхности должны получаться вмятины или даже ямы?

литосферные плиты находятся в постоянном движении. одни опускаются под другие. выделяющаяся магма из крохотных по меркам планеты очагов просто выдавливается при таком движении как прыщ

и все-таки, я не очень понял, в чем разница лавы и магмы (кроме как магма - красненькая, лава - черенькая)..
а на заглавную я бы поставил 4ую с конца!

лава по сути - это магма вышедшая на поверхность.

МАГМА (от греч. magma — густая мазь * а. magma; н. Magma; ф. magma; и. magma) — расплавленная огненно-жидкая масса преимущественно силикатного состава, возникающая в земной коре или верхней мантии и образующая при застывании магматические горные породы

ЛАВА (итал. lava, от лат. labes — обвал * а. lava; н. Lava; ф. lave, соulee; и. lava) — раскалённая (температура 690-1200°С) жидкая или очень вязкая масса частично или полностью расплавленных горных пород, излившаяся или выжатая на земную поверхность во время вулканического извержения. Отличается от магмы отсутствием ряда компонентов (в первую очередь, воды и других летучих), некоторыми геологическими и физико-химическими свойствами.

спасибо за экскурсию в Преисподнюю, познавательно :-)

Ну это не преисподняя. Про ту был отдельный пост ))

Очень красиво и интересно! Гран мерси!

Уникальные кадры! А сколько примерно весит кусок застывшей массы? На например величиной с ладонь?

Да легкая. Почти как чистая пемза

космические карточки

Ага. Когда ракета на космодроме взрывается говорят похоже местность выглядит ))

Фантастическое зрелище. Как будто другая планета.

популярное сравнение ))

Скоро, уже скоро буду делать очередные фотопробы лавы)))

В путь? Там ща ее хорошо искать надо уже