Стадии вулканического процесса

Проявление вулканического процесса разделяется на три стадии: раннюю, или субвулканическую; главную, именуемую вулканическим извержением, и поствулканическую, или фумарольную.

1)Субвулканическая стадия.

В верхней мантии, в зоне астеносферы, создаются наиболее благоприятные условия для образования магмы. Существующие там температуры способны расплавить вещество астеносферы. Экспериментально доказано, что ультраосновные породы мантии правятся при температуре 1200*С. Расплав перемещается вверх и заполняет магматический очаг (камеру), вмещающий обширный объем примерно изометрической формы. Состав расплава базальтовый, он содержит в растворенном состоянии газы и пары воды. Медленно поднимаясь вверх по ослабленным зонам или трещинам, магма расплавляет и поглощает вмещающие породы, создавая трубообразные каналы и расширяя трещины. При достижении определенной глубины, где температура магмы становится ниже 1200*С в ней происходит выделение в отдельную фазу газа и перегретых паров воды. Преобразованная магма оказывается значительно более подвижной. Она устремляется вверх. Особенно большое количество паров и газов образуется в магме на глубинах 2—3 км от поверхности Земли, вследствие чего давление там резко увеличивается. Известно, что при парообразовании происходит увеличение объема в 100 раз, при этом высвобождается огромное количество энергии, приводящее к взрыву. Газы и пары устремляются вверх, разрушая, дробя породы, преграждающие им путь, и с силой выталкивая их вверх. Вслед за ними к поверхности Земли поднимается частично или полностью дегазированный расплав. При выходе на поверхность он превращается в лаву. Движение магмы, паров и газов сопровождается неглубокими и относительно слабыми землетрясениями, очаги которых все ближе и ближе перемещаются к поверхности Земли. С течением времени состав магмы в очаге может изменяться: основная (базальтовая) магма замещается средней (андезитовой) или кислой (дацитово-риолитовой), что предопределяет характер главной стадии вулканического процесса.

• 2)Главная стадия вулканического процесса-извержение вулканов. Момент разрядки вулканической энергии и выброса магматических продуктов на поверхность через жерло вулкана знаменует начало извержения. Процесс извержения разных вулканов неодинаков. Твердые и жидкие продукты извержения обычно концентрируются вокруг жерла, и здесь постепенно вырастает вулканическая гора конусообразной формы. Вершина горы плоская, и часто на ней наблюдается воронкообразное углубление — кратер, на дне которого располагается отверстие — жерло (одно или несколько), связанное с вулканическим каналом. Кратер у активных, многократно извергающихся вулканов часто бывает преобразован в большую котловину, именуемую кальдерой. Формирование ее связано с выбросом при взрыве огромного количества материала, слагающего вершину конуса, или с его провалом (опусканием) в канал или вулканический очаг, уже исчерпанный предыдущими извержениями. Диаметр кальдер измеряется километрами. При последующих извержениях в центре кальдеры может возникнуть новый конус со своим кратером и жерлом (двухконусный вулкан Крашенинникова на Камчатке). Дугообразный вал кальдеры на Везувии получил название омы, а кольцевая долина между сом-мой и молодым конусом — атрио (лат. «атрио"—внутренний двор). Общие очертания и размеры вулканов очень разнообразны. Различен процесс извержения и по продолжительности: в одних случаях он кратковременный и ограничивается одним «выстрелом», в других — растянут на многие сутки и месяцы. Отдельные извержения объединяются в циклы извержений. Один цикл от другого может отделяться стадией поствулканического режима, длящегося десятки и даже сотни лет.
• 3)Поствулканическая стадия. На этой стадии излияние лав прекращается, взрывов не происходит, наблюдается лишь выделение газовых струй, водяных паров и, на значительном расстоянии от вулкана, горячей воды.

Газовые струи (фумаролы), проходя сквозь горные породы, оставляют на стенках трещин и пор налет из различных минералов, иногда создавая промышленные месторождения полезных ископаемых. Фумаролы по составу газов и температуре подразделяются на несколько типов. Кислые фумаролы (сернистые, сольфатары) — температура их колеблется от 90 до 300° С, содержат пары воды, кислоту серную или хлористоводородную. В районах их выходов на поверхности возникает ярко-желтый налет самородной серы.

Щелочные (аммиачные) фумаролы — температура около 100° С, газы представлены сероводородом, углекислым аммонием, парами воды. Холодные фумаролы (мофетты) — температура ниже 100° С, содержат углекислый газ.

На протяжении поствулканической стадии, в силу постепенного охлаждения магмы, происходит закономерное изменение характера фумарольной деятельности: от сухих фумарол в начале процесса к кислым и щелочным, а в завершении — к холодным.

Гейзеры — это источники, ритмично выбрасывающие фонтаны воды и пара. Гейзеры возникают либо на значительном расстоянии от вулкана, либо в завершающие стадии поствулканической стадии. Воды гейзеров имеют температуру от 94 до 99° С, обычно они сильно минерализованы: содержат соли натрия, кальция, кремния, магния. Благодаря минерализации, вокруг гейзеров отлагаются пористые туфы известкового или кремнистого состава. Иногда вместе с парами и газами происходит выброс глинистых пород, что ведет к образованию грязевых вулканов. Высота конусов грязевых вулканов обычно составляет первые метры, но иногда достигает 400 м, а диаметр кратера — до нескольких метров.