Magmatisme. Stollingsgesteenten

Wat is "vulkanisme"? Wat is de juiste spelling van dit woord. Concept en interpretatie.

vulkanisme vulkanisch?zm is een term die twee betekenissen heeft. In enge zin verwijst het naar de processen van vorming van vulkanen en het hele complex van verschijnselen van vulkanische activiteit. In brede zin verwijst vulkanisme naar alle verschijnselen die verband houden met de activiteit van magma, zowel in de diepte als op het aardoppervlak. Het meest representatieve gevolg van vulkanisme op het aardoppervlak zijn vulkanen, op diepte - de vorming van intrusies en de verandering van gastgesteenten onder invloed van hoge temperaturen en drukken. De meest algemene definitie van vulkanisme is een reeks verschijnselen die verband houden met de vorming en beweging van magma in de diepten van de aarde en de uitbarsting ervan op het landoppervlak, de bodem van de zeeën en oceanen in de vorm van lava, pyroclastisch materiaal en vulkanische gassen. Tijdens het proces van vulkanische activiteit in de diepten van de aarde worden magmakamers en kanalen gevormd, de rotsen waaromheen zowel onder invloed van hoge temperaturen als als gevolg van de chemische effecten van lava's kunnen veranderen. Op het aardoppervlak ontstaan vulkanische kegels, koepels, plateaus, caldera's, lavastromen, puimstenen, geisers, warmwaterbronnen, enz. Rotsen die door vulkanische activiteit op het oppervlak zijn uitgebarsten, worden vulkanisch genoemd. Rotsen van magma op diepte zijn stollingsgesteenten. Door alle vormen van manifestatie van vulkanisme het volume van de rotsen van de aardkorst met meer dan 5 km toeneemt? in jaar. Vulkanisme geeft een enorme hoeveelheid gassen af in de atmosfeer, die grotendeels de gasvormige omhulling van de aarde vormen en deelnemen aan de vorming van de hydrosfeer. Vulkanisme is het meest intens in mid-oceanische ruggen, eilandbogen, spleetvalleien en jonge gebergten. Hele groepen mineralen worden geassocieerd met vulkanisme: goud, zilver, koper, antimoon, arseen, zwavel, alunite, boraten, edelstenen, bouwmaterialen. Vulkanisme is een krachtig planetair proces. Vulkanen, caldera's, lavastromen en velden zijn kenmerkend voor de maan, Mars, Mercurius en Io, zijn satelliet.

vulkanisme- Alle veranderingen in de aardkorst, die voor onze ogen plaatsvinden en het verleden markeren geologische ... Encyclopedisch Woordenboek F.A. Brockhaus en I.A. Efron

vulkanisme- (geologische) reeks verschijnselen die verband houden met de beweging van magma in de aardkorst en erop ... Grote Sovjet-encyclopedie

vulkanisme- VOLKANISME, vulkanisme, pl. nee, m. (geol.). De activiteit van de interne krachten van de wereld, leidend tot verandering ... Ushakov's Explanatory Dictionary

vulkanisme- m. 1. Het geheel van verschijnselen geassocieerd met de beweging van een gesmolten vloeibare massa (magma) in de aardkorst ... Verklarende woordenlijst van Efremova

vulkanisme- een reeks processen en verschijnselen die verband houden met de beweging van magma (samen met gassen en stoom) in de bovenste ... Encyclopedia Collier

vulkanisme- VOLKANISME - een reeks verschijnselen veroorzaakt door de penetratie van magma vanuit de diepten van de aarde naar het oppervlak ...

vulkanisme
een reeks processen en verschijnselen die verband houden met de beweging van magma (samen met gassen en stoom) in de bovenste mantel en de aardkorst, de uitstorting ervan in de vorm van lava of het uitstoten naar de oppervlakte tijdens vulkaanuitbarstingen (zie ook VULKANEN). Soms koelen en stollen grote hoeveelheden magma voordat ze het aardoppervlak bereiken; in dit geval vormen ze stollingsintrusies.

MAGMATISCHE INBREUKEN
De afmetingen en vormen van opdringerige lichamen kunnen worden beoordeeld wanneer ze ten minste gedeeltelijk zijn blootgesteld door erosie. De meeste intrusies werden gevormd op aanzienlijke diepten (honderden en duizenden meters) en bevinden zich onder een dikke laag rotsen, en slechts enkelen bereikten de oppervlakte tijdens het vormingsproces. Relatief kleine opdringerige lichamen werden volledig blootgelegd als gevolg van daaropvolgende erosie. Theoretisch zijn opdringerige lichamen er in elke grootte en elke vorm, maar ze kunnen meestal worden ingedeeld in een van de variëteiten, gekenmerkt door een bepaalde grootte en vorm. Dijken zijn plaatvormige lichamen van opdringerige stollingsgesteenten, duidelijk begrensd door evenwijdige wanden, die de gastgesteenten binnendringen (of daar niet in overeenstemming mee liggen). Dijken variëren in diameter van enkele tientallen centimeters tot tientallen en honderden meters, maar in de regel zijn ze niet groter dan 6 m en kan hun lengte enkele kilometers bereiken. Meestal zijn er in hetzelfde gebied tal van dijken, vergelijkbaar in leeftijd en samenstelling. Een van de mechanismen van dijkvorming is het opvullen van scheuren in gastgesteenten met magmatische smelt. Het magma zet de scheuren uit en smelt gedeeltelijk en absorbeert de omringende rotsen, waardoor de kamer wordt gevormd en gevuld. Nabij contact met het muurgesteente, door de relatief snelle afkoeling, hebben dijken meestal een fijnkorrelige structuur. Het gastgesteente kan worden veranderd door de thermische werking van het magma. Dijken zijn vaak beter bestand tegen erosie dan muurrotsen en hun ontsluitingen vormen smalle richels of muren. Dorpels zijn intrusies met dekzeilen vergelijkbaar met dijken, maar komen voor in overeenstemming met (meestal horizontale) lagen van gastgesteente. Dorpels zijn qua dikte en lengte vergelijkbaar met dijken, waarbij dikkere dorpels vaker voorkomen. De Palisade-dorpel, in het gebied van de beroemde hellingen van de Hudson River-oever tegenover New York, was oorspronkelijk meer dan 100 m dik en ca. 160 kilometer. De dikte van de Wyn-dorpel in het noorden van Engeland is meer dan 27 m. Laccolieten zijn lensvormige opdringerige lichamen met convexe of gewelfde bovenoppervlakken en relatief vlakke onderoppervlakken. Net als de dorpels liggen ze in overeenstemming met de lagen van de omhullende afzettingen. Laccolieten worden gevormd uit magma dat ofwel door dijkvormige toevoerkanalen van onderaf of uit dorpel stroomt, zoals de bekende lacolieten in de Henry Mountains in Utah, die enkele kilometers breed zijn. Er worden echter ook grotere laccolieten gevonden. Bismalieten zijn een speciale variëteit van laccolieten - cilindrische intrusies, gebroken door scheuren of fouten, met een verhoogd centraal deel. Lopolites zijn zeer grote lenticulaire opdringerige lichamen, hol in het centrale deel (schotelvormig), die min of meer voorkomen volgens de structuren van de gastrotsen. Een van de grootste lopoliths (ongeveer 500 km doorsnee) werd gevonden in Transvaal (Zuid-Afrika). Een andere vrij grote lopolith bevindt zich in het gebied van de Sudbury-nikkelafzetting (Ontario, Canada). Batholieten zijn grote, onregelmatig gevormde opdringerige lichamen die zich naar beneden uitbreiden en tot een aanzienlijke diepte gaan (in de regel worden hun zolen niet blootgesteld aan erosie). Het gebied van batholieten kan enkele duizenden vierkante kilometers bereiken. Ze worden vaak gevonden in de centrale delen van de gevouwen bergen, waar hun aanval over het algemeen overeenkomt met die van het bergsysteem. Meestal snijden batholieten echter door de hoofdstructuren. De batholieten zijn samengesteld uit grofkorrelig graniet. Het oppervlak van de batholiet kan erg ongelijk zijn met uitgroeisels, uitsteeksels en processen. Bovendien kunnen in het bovenste deel van de batholiet grote prisma's van moederrotsen, die dakresten worden genoemd, worden geplaatst. Net als veel andere opdringerige lichamen, zijn batholieten omgeven door een zone (halo) van rotsen die zijn veranderd (gemetamorfoseerd) als gevolg van de thermische werking van magma. Het formaat van de batholieten is zo groot dat nog niet helemaal duidelijk is hoe ze worden geplaatst. Er is gesuggereerd dat de vorming van de batholietkamer optreedt als gevolg van de ineenstorting van grote blokken gesteente in gesmolten magma, en vervolgens hun absorptie, smelten en assimilatie door magma (de zogenaamde magmatische ineenstortingshypothese). Een minder gebruikelijke hypothese is dat de batholiet granieten gesteenten worden omgesmolten en geherkristalliseerd muurgesteenten met een kleine toevoeging van nieuw stollingsmateriaal (granitisatiehypothese). Voorraden - vergelijkbaar met batholiet, maar zijn kleiner. Conventioneel worden bestanden gedefinieerd als batholithische opdringerige lichamen met een oppervlakte van minder dan 100 km2. Sommigen van hen zijn koepelvormige uitsteeksels op het oppervlak van de batholiet. Nekken zijn cilindrische opdringerige lichamen die de openingen van vulkanen vullen, meestal met een diameter van niet meer dan 1,5 km. Vulkanische halzen zijn sterker dan de gastgesteenten, waardoor ze, na de vernietiging van vulkanische structuren door erosie, in het reliëf blijven in de vorm van torenspitsen of steile heuvels.
Andere magmatische intrusies. Er zijn een groot aantal variëteiten van kleine opdringerige lichamen die zeldzamer zijn dan de hierboven besproken. Onder hen vallen phacolithen op - conformeerbaar voorkomende, biconvexe, lenticulaire lichamen, meestal gevormd in de toppen van anticlines of in de depressies (scharnieren) van synclines; apophyses - takken van grotere opdringerige lichamen met een onregelmatige vorm; conische dijken, of conische lagen, boogvormige dijken, zacht afdalend naar het midden van de boog, vermoedelijk gevormd als gevolg van het opvullen van concentrische scheuren boven magmakamers; ringdijken - verticale dijken, met een ronde of ovale vorm in bovenaanzicht en gevormd tijdens het opvullen van ringfouten die optreden tijdens het verzakken van de onderliggende magmatische massa.

Collier-encyclopedie. - Open Samenleving. 2000 .

synoniemen:

Zie wat "VOLKANISME" is in andere woordenboeken:

1) een geologische doctrine die de vorming van de aardkorst en omwentelingen op de aardbol toeschrijft aan de werking van vuur. 2) hetzelfde als plutonisme. Woordenboek van buitenlandse woorden opgenomen in de Russische taal. Chudinov A.N., 1910. VULKANISME Het systeem van geologen, ... ... Woordenboek van vreemde woorden van de Russische taal

Een reeks processen en verschijnselen die verband houden met de beweging van magma's. massa's en vaak begeleidende gas-waterproducten uit de diepe delen van de aardkorst naar de oppervlakte. In enge zin, V. het geheel van verschijnselen geassocieerd met de vulkaan. en haar begeleiden ...... Geologische Encyclopedie

Het geheel van verschijnselen veroorzaakt door de penetratie van magma uit de diepten van de aarde naar het oppervlak ... Groot encyclopedisch woordenboek

Het geologische proces veroorzaakt door de activiteit van magma op de diepte van het aardoppervlak ... geologische termen

VOLKANISME, vulkanische activiteit. De term is algemeen voor alle aspecten van het proces: uitbarstingen van gesmolten en gasvormige massa's, de vorming van bergen en kraters, het optreden van lavastromen, geisers en warmwaterbronnen... Wetenschappelijk en technisch encyclopedisch woordenboek

VOLKANISME, vulkanisme, pl. geen man. (geol.). De activiteit van de interne krachten van de aarde, wat leidt tot een verandering in de geologische structuur van de aardkorst en gepaard gaat met vulkaanuitbarstingen, aardbevingen. Verklarende Woordenboek van Ushakov. DN Oesjakov. 1935 ... Verklarend woordenboek van Ushakov

Bestaat., aantal synoniemen: 1 cryovulkanisme (1) ASIS Synoniem Woordenboek. VN Trisjin. 2013 ... Synoniem woordenboek

vulkanisme- a, m. vulkanisme m. Duits Een reeks verschijnselen die verband houden met de beweging van een gesmolten vloeibare massa (magma) in de aardkorst en de uitstorting ervan op het aardoppervlak. BAS 2. Hier .. voor een oppervlakte die ongeveer gelijk is aan de volledige oppervlakte van België ...... Historisch woordenboek van gallicismen van de Russische taal

vulkanisme- Een endogeen proces dat gepaard gaat met de verplaatsing van magma's en bijbehorende gas-waterproducten van diepe zones naar het oppervlak. [Verklarende woordenlijst van geologische termen en concepten. Tomsk State University] Onderwerpen geologie, geofysica Generaliseren ... ... Technisch vertalershandboek

vulkanisme- Een reeks processen en verschijnselen die verband houden met de uitstorting van magma op het aardoppervlak. Syn.: vulkanische activiteit… Geografie Woordenboek

Vulkaanuitbarsting op Io ... Wikipedia

Boeken

Vulkanisme en sulfideheuvels van paleoceanische marges. Over het voorbeeld van pyriet-dragende zones van de Oeral en Siberië, Zaikov V.V. De monografie beschrijft het vulkanisme en het ertsgehalte van paleozoïsche kloven van marginale zeeën, ensimatische eilandbogen en interarc-bassins. Op het voorbeeld van de Oeral van Siberië wordt aangetoond dat ...

VOLKANISME, een reeks endogene processen die verband houden met de vorming en beweging van magma in de ingewanden van de aarde en de uitbarsting ervan op het landoppervlak, de bodem van de zeeën en oceanen. Het is een integraal onderdeel van magmatisme. Tijdens het vulkanisme worden in de diepten van de aarde magmakamers gevormd, waarvan de rotsen kunnen veranderen onder invloed van hoge temperaturen en de chemische werking van magma. Wanneer de magmatische smelt het aardoppervlak bereikt, wordt de meest spectaculaire manifestatie van vulkanisme waargenomen - een vulkaanuitbarsting, die bestaat uit het uitstorten of gutsen van vloeibare lava (effusie), het uitknijpen van stroperige lava (extrusie), vernietiging van de vulkanische structuur door een explosie en uitstoot van vaste producten van vulkanische activiteit (explosie). Als gevolg van uitbarstingen van verschillende soorten en krachten worden vulkanen in verschillende vormen en maten gevormd, worden vulkanische rotsen gevormd. Vulkanisme wordt geassocieerd met verschijnselen die voorafgaan (voorboden), begeleiden en completeren (postvulkanische verschijnselen) vulkaanuitbarstingen. Voorbodes waargenomen van enkele uren tot enkele eeuwen voor de uitbarsting zijn onder meer enkele vulkanische aardbevingen, vervormingen van het aardoppervlak en vulkanische structuren, akoestische verschijnselen, veranderingen in geofysische velden, samenstelling en intensiteit van fumarolische gassen (van actieve vulkanen), enz.

Verschijnselen waargenomen tijdens uitbarstingen: vulkanische explosies, bijbehorende schokgolven, scherpe sprongen in atmosferische druk, geëlektrificeerde eruptieve (eruptieve) wolken met Elmo-branden, bliksem, vulkanische asvallen en zure regens, het optreden van lahars (moddersteenstromen), de vorming van een tsunami - tijdens het in het water vallen van enorme hoeveelheden aardverschuivingen en explosieve afzettingen. Vulkanische verschijnselen omvatten ook een afname van het niveau van zonnestraling en temperatuur, het verschijnen van paarse zonsondergangen veroorzaakt door vertroebeling van de atmosfeer met vulkanisch stof en aerosolen tijdens catastrofale explosieve uitbarstingen. Na uitbarstingen worden postvulkanische verschijnselen waargenomen die verband houden met de afkoeling van de magmakamer - uitstroom van vulkanische gassen (fumarolen) en thermaal water (thermische bronnen, geisers, enz.).

Volgens de plaats van manifestatie wordt vulkanisme onderscheiden terrestrisch, onder water en onder de lucht (onderwateroppervlak); volgens de samenstelling van de uitbarstingsproducten - achtereenvolgens gedifferentieerd basalt-andesiet-rhyolitisch, contrast-gedifferentieerd basalt-ryoliet (bimodaal), alkalisch, alkalisch-ultrabasisch, basisch, zuur en ander vulkanisme is het meest kenmerkend voor de convergerende grenzen van lithosferische platen, waar in het proces van hun onderlinge interactie vulkanische gordels (eilandboog en marginaal-continentaal) worden gevormd boven de zone van subductie (subductie) van de ene plaat onder de andere of in het gebied van botsing (botsing) van hun continentale delen. Vulkanisme komt ook algemeen tot uiting aan de uiteenlopende grenzen van lithosferische platen, beperkt tot mid-oceanische ruggen, waar, naarmate de platen uit elkaar bewegen in de loop van vulkanische activiteit onder water, een nieuwe vorming van de oceanische korst optreedt. Vulkanisme is ook kenmerkend voor de binnenste delen van lithosferische platen - structuren van hotspots, continentale spleetsystemen, valprovincies van continenten en intra-oceanische basaltplateaus.

Vulkanisme begon in de vroege stadia van de ontwikkeling van de aarde en werd een van de belangrijkste factoren bij de vorming van de lithosfeer, hydrosfeer en atmosfeer. De ontwikkeling van alle drie de schelpen als gevolg van vulkanisme gaat door: het volume van gesteenten in de lithosfeer neemt jaarlijks toe met meer dan 5-10 km 3, en gemiddeld 50-100 miljoen ton vulkanische gassen per jaar komen de atmosfeer binnen, waarvan sommige wordt besteed aan de transformatie van de hydrosfeer. Veel afzettingen van metalen (goud, zilver, non-ferro metalen, arseen, enz.) en niet-metalen (zwavel, boraten, natuurlijke bouwmaterialen, enz.) mineralen, evenals geothermische hulpbronnen, zijn genetisch geassocieerd met vulkanisme.

Manifestaties van vulkanisme zijn vastgesteld op alle planeten van de aardse groep. Op Mercurius, Mars en de maan is het vulkanisme waarschijnlijk al geëindigd (of bijna geëindigd) en gaat het alleen op Venus intensief door. Aan het einde van de 20e - het begin van de 21e eeuw werden vulkanische vormen en aanhoudende vulkanische activiteit ontdekt op de satellieten van Jupiter en Saturnus - Europa, Io, Callisto, Ganymedes, Titan. Op Europa en Io wordt een specifiek type vulkanisme opgemerkt - cryovulkanisme (uitbarsting van ijs en gas).

Lit.: Melekestsev IV Vulkanisme en reliëfvorming. M., 1980; Rast H. Vulkanen en vulkanisme. M., 1982; Vlodavets V. I. Handboek van vulkanologie. M., 1984; Markhinin EK vulkanisme. M., 1985.

T.I.FROLOV
Vulkanische rotsen zijn producten van een diep proces - vulkanisme. Volgens de definitie van de beroemde vulkanoloog A. Jaggar is vulkanisme een reeks verschijnselen die zich voordoen in de aardkorst en daaronder, wat leidt tot een doorbraak van gesmolten massa's door de vaste korst. Vulkanisme wordt geassocieerd met de stroom van hete diepe gassen - vloeistoffen uit de ingewanden van de aarde. Vloeistoffen dragen bij aan de decompactering en lokale opkomst van diepe materie, die, als gevolg van een afname van de druk (decompressie), gedeeltelijk begint te smelten en diepe diapirs vormt - bronnen van magmatische smelt. Afhankelijk van de intensiteit van de verwarming vindt de vorming van smelt plaats op verschillende niveaus van de mantel en de aardkorst, beginnend op een diepte van 300 - 400 km.

Vulkanologie is de wetenschap van vulkanen en hun producten (vulkanisch gesteente), de oorzaken van vulkanisme als gevolg van geodynamische, tektonische en fysisch-chemische processen die plaatsvinden in de ingewanden van de aarde. Naast de eigenlijke geologische wetenschappen: historische geologie, geotektoniek, petrografie, mineralogie, lithologie, geochemie en geofysica, gebruikt de vulkanologie gegevens uit de geografie, geomorfologie, fysische chemie en deels astronomie, aangezien vulkanisme een planetair fenomeen is. Als producten van diepe (endogene) processen, beïnvloeden vulkanen die zich op het aardoppervlak vormen het milieu, de atmosfeer en de hydrosfeer, en de vorming van neerslag. Vulkanologie richt zich als het ware op de problemen die de processen van interne en externe energie van de aarde met elkaar verbinden.

De algemene classificatie van alle stollingsgesteenten, inclusief vulkanische, is gebaseerd op hun chemische samenstelling en in de eerste plaats op het gehalte en de verhouding van silica en alkaliën in de rotsen (Fig. 1). Volgens het gehalte aan silica, het meest voorkomende oxide in stollingsgesteenten, worden de laatste onderverdeeld in vier groepen: ultrabasisch (30 - 44% SiO2), basisch (44 - 53%), medium (53 - 64%), zuur ( 64 - 78%). Een ander belangrijk kenmerk van de classificatie is de alkaliteit van gesteenten, die wordt geschat door de som van de inhoud van Na2O + K2O. Op basis hiervan worden gesteenten met een normale alkaliteit en alkalisch onderscheiden.

De meest verspreide onder de vulkanische rotsen van de aarde zijn de belangrijkste rotsen - basalt, die derivaten zijn van de mantelsubstantie en zowel in de oceanen als op de continenten worden gevonden. Ze kunnen worden vergeleken met het "bloed" van onze planeet, dat verschijnt bij elke schending van de aardkorst. Afhankelijk van de geologische positie verschillen basalt van samenstelling. De meeste behoren tot gesteenten met een normale alkaliteit. Dit zijn kalkrijke laag-alkalische (tholeïtische) en kalk-alkalische basalt. Minder vaak voorkomend zijn alkalische basalt die onderverzadigd zijn met silica. Basaltmagma's, wanneer gedifferentieerd, geven een reeks gesteenten (tholeïtisch, calc-alkalisch en alkalisch), door oorsprong verenigd uit een enkel magma, met gemeenschappelijke kenmerken met ouderlijk basaltmagma's, tot extreem zure. Onder de opdringerige rotsen komen granieten het meest voor. Ze behoren tot de groep kiezelstenen, bij de vorming waarvan de substantie van de aardkorst een belangrijke rol speelt. De rotsen van gemiddelde samenstelling, die voornamelijk worden vertegenwoordigd door vulkanische andesieten, komen minder vaak voor en alleen in de mobiele gordels van de aarde. Tegelijkertijd komt de gemiddelde samenstelling van de aardkorst overeen met andesieten, en niet met basalt of graniet, wat overeenkomt met een mengsel van deze laatste in een verhouding van 2: 1.

HOE HET VULKANISME ONTWIKKELDE IN DE GESCHIEDENIS VAN DE AARDE

De vroegste processen van vulkanisme lopen synchroon met de vorming van de aarde als planeet. Naar alle waarschijnlijkheid vond de opwarming al plaats in het stadium van accretie (de concentratie van planetaire materie als gevolg van gas-stofnevels en de botsing van vast kosmisch puin - planetosimalen). Het vrijkomen van energie door accretie en zwaartekrachtscontractie bleek voldoende te zijn voor het aanvankelijke, gedeeltelijke of volledige smelten, met de daaropvolgende differentiatie van de aarde in schillen. Even later werden deze warmtebronnen vergezeld door het vrijkomen van warmte door radioactieve elementen. De concentratie van de ijzer-steenachtige massa van de aarde, evenals op andere planeten van het zonnestelsel, ging gepaard met de scheiding van een gasvormige, overwegend waterstofschil, die het vervolgens verloor tijdens de periode van maximale zonneactiviteit, in tegenstelling tot naar de grote planeten van de Jupiter-groep op afstand van de zon. Dit wordt bewezen door de uitputting van de moderne aardatmosfeer in zeldzame inerte gassen - neon en xenon in vergelijking met kosmische materie.

Volgens A. A. Marakushev, de differentiatie van de ijzer-steenachtige massa van de aarde, vergelijkbaar in samenstelling met meteorieten - chondrieten en een waterstofgasschil volledig gesmolten onder hoge druk, leidde tot een hoge concentratie van in wezen waterstofvloeistoffen (vluchtige componenten in de superkritische toestand) in de metalen (ijzer-nikkel) kern die begon te scheiden. Zo verwierf de aarde een grote vloeistofreserve in haar ingewanden, die de daaropvolgende, uniek in zijn duur, in vergelijking met andere planeten, endogene activiteit bepaalde. Terwijl de aarde zich consolideerde in de richting van de buitenste schillen naar het centrum, nam de interne vloeistofdruk toe en vond periodieke ontgassing plaats, vergezeld van de vorming van magmatische smelten die naar de oppervlakte kwamen toen de bevroren korst scheurde. Zo werd het vroegste vulkanisme, dat werd gekenmerkt door een explosieve, zeer explosieve aard, geassocieerd met het begin van de afkoeling van de aarde en ging gepaard met de vorming van de atmosfeer. Volgens andere ideeën werd de primaire atmosfeer gevormd tijdens het accretiestadium vervolgens behouden en evolueerde geleidelijk in zijn samenstelling. Op de een of andere manier, ongeveer 3,8 - 3,9 miljard jaar geleden, toen de temperatuur op het aardoppervlak en in de aangrenzende delen van de atmosfeer onder het kookpunt van water daalde, werd de hydrosfeer gevormd. De aanwezigheid van de atmosfeer en de hydrosfeer maakten de verdere ontwikkeling van het leven op aarde mogelijk. In het begin was de atmosfeer arm aan zuurstof totdat de eenvoudigste vormen van leven die het voortbrachten, verschenen, wat ongeveer 3 miljard jaar geleden gebeurde (Fig. 2).

De samenstelling van de vroegste vulkanische gesteenten van de aarde, nu volledig herwerkt door daaropvolgende processen, kan worden beoordeeld door deze te vergelijken met andere terrestrische planeten, in het bijzonder met onze relatief goed bestudeerde satelliet, de maan. De maan is een planeet met een meer primitieve ontwikkeling, die zijn vloeistofreserves vroeg heeft opgebruikt en als gevolg daarvan zijn endogene activiteit heeft verloren. Het is momenteel een "dode" planeet. De afwezigheid van een metalen kern erin geeft aan dat de processen van differentiatie tot schelpen vroeg zijn gestopt, en een verwaarloosbaar zwak magnetisch veld geeft de volledige stolling van het interieur aan. Tegelijkertijd wordt de aanwezigheid van vloeistoffen in de vroege stadia van de ontwikkeling van de maan bewezen door gasbellen in vulkanische gesteenten op de maan, die voornamelijk uit waterstof bestaan, wat wijst op hun hoge reductie.

De oudste, momenteel bekende gesteenten van de maan, ontwikkeld op het oppervlak van de maankorst op de zogenaamde maancontinenten, hebben een leeftijd van 4,4 - 4,6 miljard jaar, wat dicht bij de geschatte leeftijd van de vorming van de aarde ligt . Ze vertegenwoordigen gekristalliseerd op ondiepe diepten of aan de oppervlakte, rijk aan veldspaat met een hoog calciumgehalte - anorthiet - lichtgekleurde basisgesteenten, die gewoonlijk anorthosieten worden genoemd. De rotsen van de maancontinenten werden onderworpen aan intense meteorietenbombardementen met de vorming van fragmenten, gedeeltelijk omgesmolten en vermengd met meteorietmaterie. Als gevolg hiervan werden talrijke inslagkraters gevormd die naast kraters van vulkanische oorsprong bestonden. Aangenomen wordt dat de lagere delen van de maankorst zijn samengesteld uit gesteenten met een meer basale, laag-silica samenstelling, dicht bij steenachtige meteorieten, en anorthosieten worden direct onderliggend door anorthiet gabbro (eucrieten). Op aarde is de associatie van anorthosiet en eucriet bekend in de zogenaamde gelaagde mafische intrusies en is het resultaat van differentiatie van basaltisch magma. Aangezien de fysische en chemische wetten die differentiatie bepalen overal in het heelal hetzelfde zijn, is het logisch om aan te nemen dat op de maan de oudste korst van maanmeteorieten werd gevormd als gevolg van het vroege smelten en de daaropvolgende differentiatie van de magmatische smelt die de maan vormde. bovenste schil van de maan in de vorm van de zogenaamde "maanoceaan van magma". De verschillen in de processen van differentiatie van maanmagma's van aardse magma's liggen in het feit dat het op de maan uiterst zelden de vorming van hoog-silica felsische rotsen bereikt.

Later vormden zich op de maan grote depressies, de maanzeeën genaamd, gevuld met jongere (3,2 - 4 miljard jaar) basalt. Over het geheel genomen komen deze basaltsoorten dicht bij de basalt van de aarde. Ze onderscheiden zich door een laag gehalte aan alkaliën, vooral natrium, en de afwezigheid van ijzeroxiden en mineralen die de OH-hydroxylgroep bevatten, wat het verlies van vluchtige componenten door de smelt en de reducerende omgeving van vulkanisme bevestigt. Veldspaatvrije rotsen die op de maan bekend zijn - pyroxenieten en dunieten, vormen waarschijnlijk de maanmantel, ofwel een overblijfsel van het smelten van basaltrotsen (de zogenaamde restiet), of hun zware differentiatie (cumuleren). De vroege korst van Mars en Mercurius is vergelijkbaar met de kraterkorst van de maancontinenten. Op Mars is bovendien later basaltisch vulkanisme wijdverbreid. Er is ook een basaltkorst op Venus, maar de gegevens over deze planeet zijn nog zeer beperkt.

Het gebruik van gegevens uit de vergelijkende planetologie stelt ons in staat te stellen dat de vorming van de vroege korst van de terrestrische planeten plaatsvond als gevolg van de kristallisatie van magmatische smelten die meer of minder differentiatie ondergingen. Het kraken van deze bevroren proto-korst met de vorming van depressies ging later gepaard met basaltisch vulkanisme.

In tegenstelling tot andere planeten had de aarde niet de vroegste korst. Min of meer betrouwbaar, de geschiedenis van het vulkanisme van de aarde kan alleen worden getraceerd vanaf het vroege Archean. De oudst bekende ouderdomsdata behoren tot Archean gneisses (3,8 - 4 miljard jaar) en korrels van het mineraal zirkoon (4,2 - 4,3 miljard jaar) in gemetamorfoseerde kwartsieten. Deze data zijn 0,5 miljard jaar jonger dan de vorming van de aarde. Er kan worden aangenomen dat de aarde zich al die tijd op dezelfde manier heeft ontwikkeld als andere planeten van de terrestrische groep. Vanaf ongeveer 4 miljard jaar geleden werd op aarde een continentale proto-korst gevormd, bestaande uit gneisses, voornamelijk van stollingsoorsprong, verschillend van graniet in lagere silica- en kaliumgehaltes en "grijze gneisses" of de TTG-vereniging genoemd, naar de naam van de drie belangrijkste stollingsgesteenten die overeenkomen met de samenstelling van deze gneis: tonalieten, trondhjemieten en granodiorieten, die vervolgens een intens metamorfisme ondergaan. "Grijze gneisses" vertegenwoordigden echter nauwelijks de primaire korst van de aarde. Het is ook niet bekend hoe wijdverbreid ze waren. In tegenstelling tot de veel minder silicaatgesteenten van de maancontinenten (anorthosieten), kunnen zulke grote hoeveelheden felsisch gesteente niet worden verkregen door differentiatie van basalt. De vorming van "grijze gneisses" van stollingsoorsprong is theoretisch alleen mogelijk tijdens het omsmelten van rotsen van basalt of komatiet-basaltsamenstelling, die vanwege hun zwaartekracht naar de diepe niveaus van de planeet zijn gezonken. Zo komen we tot de conclusie over de basaltachtige samenstelling van de korst, die eerder is dan de ons bekende "grijze gneis". De aanwezigheid van een vroege basaltachtige korst wordt bevestigd door vondsten in Archean "grijze" gneis van oudere gemetamorfoseerde mafische blokken. Het is niet bekend of het moedermagma van de basalt dat de vroege korst van de aarde vormde, differentiatie onderging om maanachtige anorthosieten te vormen, hoewel dit theoretisch heel goed mogelijk is. Intensieve meertrapsdifferentiatie van planetaire materie, die leidde tot de vorming van zure granietachtige gesteenten, werd mogelijk dankzij het waterregime dat op aarde was gevestigd vanwege de grote vloeistofreserve in de diepten. Water bevordert differentiatie en is erg belangrijk voor de vorming van zure gesteenten.

Zo werd tijdens de vroegste (Katarchische) en Archeïsche tijd, voornamelijk als gevolg van magmatisme-processen, die werden samengevoegd door sedimentatie na de vorming van de hydrosfeer, de aardkorst gevormd. Het begon intensief te worden verwerkt door de producten van actieve ontgassing van de vroege aarde met de toevoeging van silica en alkaliën. Ontgassing was te wijten aan de vorming van de vaste binnenkern van de aarde. Het veroorzaakte de processen van metamorfose tot smelten met een algemene verzuring van de samenstelling van de korst. Dus, al in de Archean, had de aarde alle harde schillen die inherent zijn aan het - de korst, de mantel en de kern.

De toenemende verschillen in de mate van doorlaatbaarheid van de korst en de bovenmantel, die te wijten waren aan verschillen in hun thermische en geodynamische regimes, leidden tot de heterogeniteit van de samenstelling van de korst en tot de vorming van de verschillende typen. In gebieden met samendrukking, waar ontgassing en het opstijgen naar het oppervlak van de opkomende smelten moeilijk was, ervoer de laatste een intense differentiatie, en de eerder gevormde basale vulkanische rotsen, die werden verdicht, daalden af naar een diepte en werden opnieuw gesmolten. Er werd een protocontinentale tweelaagse korst gevormd, die een contrasterende samenstelling had: het bovenste deel bestond voornamelijk uit zure vulkanische en opdringerige rotsen, verwerkt door metamorfe processen tot gneisses en granulieten, het onderste deel bestond uit basisgesteenten, basalt, komatieten en gabbroids. Zo'n korst was kenmerkend voor protocontinenten. De proto-oceanische korst, die een overwegend basaltische samenstelling had, vormde zich in de uitbreidingsgebieden. Langs de breuken in de protocontinentale korst en in de zones van zijn kruising met de protooceanische, werden de eerste mobiele gordels van de aarde (protogeosynclinen) gevormd, die werden onderscheiden door verhoogde endogene activiteit. Zelfs toen hadden ze een complexe structuur en bestonden ze uit minder mobiele verheven zones die een intense metamorfose bij hoge temperatuur hadden ondergaan, en zones met intense uitbreiding en verzakking. Deze laatste werden greenstone-gordels genoemd, omdat de rotsen waaruit ze bestonden een groene kleur kregen als gevolg van metamorfoseprocessen bij lage temperatuur. De rekinstelling van de vroege stadia van de vorming van mobiele riemen werd tijdens de evolutie vervangen door een heersende compressie-instelling, wat leidde tot het verschijnen van felsische gesteenten en de eerste gesteenten van de calc-alkalische reeks met andesieten (zie Fig. 1). De mobiele gordels, die hun ontwikkeling hadden voltooid, hechtten zich aan de ontwikkelingsgebieden van de continentale korst en vergrootten het gebied. Volgens moderne concepten werd 60 tot 85% van de moderne continentale korst gevormd in de Archaïsche, en de dikte was bijna modern, dat wil zeggen, het was ongeveer 35 - 40 km.

Aan het begin van het Archeïsche en het Proterozoïcum (2700 - 2500 miljoen jaar) begon een nieuwe fase in de ontwikkeling van vulkanisme op aarde. Smeltprocessen werden mogelijk in de dikke korst die tegen die tijd was gevormd, en meer zure gesteenten verschenen. Hun samenstelling is aanzienlijk veranderd, voornamelijk als gevolg van een toename van het gehalte aan silica en kalium. Echte kaliumgranieten, die uit de schors werden gesmolten, werden veel gebruikt. Intensieve differentiatie van mantelbasaltsmelt onder invloed van vloeistoffen in mobiele gordels, vergezeld van interactie met het aardkorstmateriaal, leidde tot een toename van het volume van andesieten (zie Fig. 1). Zo werden naast mantelvulkanisme, aardkorst en gemengd mantelkorstvulkanisme steeds belangrijker. Tegelijkertijd, als gevolg van de verzwakking van de ontgassingsprocessen van de aarde en de bijbehorende warmtestroom, werden zulke hoge smeltgraden in de mantel, die zouden kunnen leiden tot de vorming van ultrabasische komatietsmelten (zie Fig. 1), onmogelijk waren, en als ze zich toch voordeden, kwamen ze zelden naar de oppervlakte vanwege hun hoge dichtheid in vergelijking met de aardkorst. Ze ondergingen differentiatie in tussenkamers en hun derivaten, minder dichte basalt, vielen naar de oppervlakte. De processen van metamorfose bij hoge temperatuur en granitisering werden ook minder intens, wat niet een gebieds, maar een lokaal karakter kreeg. Naar alle waarschijnlijkheid werden in die tijd uiteindelijk twee soorten aardkorst gevormd (Fig. 3), overeenkomend met continenten en oceanen. Het tijdstip van vorming van de oceanen is echter nog niet definitief vastgesteld.

In de daaropvolgende fase van de ontwikkeling van de aarde, die 570 miljoen jaar geleden begon en het Phanerozoïcum wordt genoemd, werden de trends die in het Proterozoïcum verschenen, verder ontwikkeld. Vulkanisme wordt steeds diverser en krijgt een duidelijk onderscheid in oceanische en continentale segmenten. In uitbreidingszones in de oceanen (mid-oceanische spleetruggen) barsten tholeïtische basalten uit, en in analoge uitbreidingszones op de continenten (continentale spleten), worden ze vergezeld door en vaak gedomineerd door alkalisch vulkanisch gesteente. De mobiele gordels van de aarde, geosynclinaal genoemd, zijn gedurende tientallen en honderden miljoenen jaren magmatisch actief, beginnend bij het vroege tholeiiet-basalt-vulkanisme, dat samen met ultrabasische opdringerige rotsen ofioliet-associaties vormen onder extensionele omstandigheden. Later, als extensie verandert in compressie, maken ze plaats voor contrasterend basalt-ryoliet en calc-alkalisch andesitisch vulkanisme, dat floreerde in het Phanerozoïcum. Na het vouwen, de vorming van graniet en orogenese (groei van bergen), wordt vulkanisme in de mobiele gordels alkalisch. Dergelijk vulkanisme beëindigt gewoonlijk hun endogene activiteit.

De evolutie van vulkanisme in de Phanerozoïsche mobiele gordels herhaalt die in de ontwikkeling van de aarde: van homogeen basalt en contrasterende basalt-ryolitische associaties die overheersten in de Archaïsche, tot continue kiezelzuur met grote hoeveelheden andesieten, en, ten slotte, tot alkalische associaties, die praktisch afwezig zijn in de Archaïsche. Deze evolutie, zowel in individuele gordels als op de aarde als geheel, weerspiegelt een algemene afname van de permeabiliteit en een toename van de stijfheid van de aardkorst, die een hogere mate van differentiatie van magmatische mantelsmelten en hun interactie met het materiaal van de aardkorst, een verdieping van het niveau van magmavorming en een afname van de mate van smelten. Het voorgaande houdt verband met de verandering in de interne parameters van de planeet, in het bijzonder met de algemene afname van de wereldwijde warmtestroom vanuit het binnenste, die naar schatting 3-4 keer minder is dan in de vroege stadia van de ontwikkeling van de aarde. Dienovereenkomstig nemen ook lokale opwaartse stromingen van vloeistoffen als gevolg van periodieke ontgassing van de ondergrond af. Zij zijn het die de verwarming van individuele gebieden (beweegbare banden, kloven, enz.) En hun magmatische activiteit veroorzaken. Deze stromen worden gevormd in verband met de ophoping van lichte componenten aan het kristallisatiefront van de buitenste vloeistofkern in afzonderlijke uitsteeksels-vallen die naar boven drijven en convectieve stralen vormen.

Endogene activiteit is periodiek. Het veroorzaakte de aanwezigheid van grote pulsaties van de aarde met afwisselende overheersing van basis- en ultrabasis magmatisme, fixerende extensie en calc-alkalisch vulkanisme, granietvorming en metamorfisme, waardoor het overwicht van compressie werd vastgesteld. Deze periodiciteit bepaalt de aanwezigheid van magmatische en tektonische cycli, die als het ware bovenop de onomkeerbare ontwikkeling van de aarde worden gelegd.

WAAR ZIJN VULKAANGEBEURTENISSEN IN CENOSIOIC?

De geologische structuren waar vulkanische rotsen worden gevormd in de jongste, Cenozoïcum, fase van de ontwikkeling van de aarde, die 67 miljoen jaar geleden begon, bevinden zich zowel in het oceanische als continentale segment van de aarde. De eerste omvatten mid-oceanische ruggen en talrijke vulkanen op de oceaanbodem, waarvan de grootste oceanische eilanden vormen (IJsland, Hawaii, enz.). Ze worden allemaal gekenmerkt door een omgeving met een hoge permeabiliteit van de aardkorst (Fig. 4). Op de continenten, in een vergelijkbare omgeving, barsten vulkanen uit, geassocieerd met grote uitbreidingszones - continentale kloven (Oost-Afrika, Baikal, enz.). In omstandigheden van overheersende compressie komt vulkanisme voor in bergstructuren, die momenteel actieve intracontinentale mobiele gordels zijn (Kaukasus, Karpaten, enz.). Bijzonder zijn de mobiele banden aan de randen van de continenten (de zogenaamde actieve marges). Ze zijn voornamelijk ontwikkeld langs de periferie van de Stille Oceaan, en in de westelijke rand, zoals in de oude mobiele gordels, combineren ze zones met overheersende compressie - eilandbogen (Kurilo-Kamchatka, Tonga, Aleutian, enz.) uitbreiding - achterste marginale zeeën (Japans, Filippijns, koraal, enz.). In de mobiele gordels van de oostelijke rand van de Stille Oceaan is de uitbreiding minder belangrijk. Aan de rand van het Amerikaanse continent zijn er bergketens (Andes, Cordillera), die analogen zijn van eilandbogen, aan de achterkant waarvan er continentale depressies zijn - analogen van marginale zeeën, waar de uitgestrekte situatie de overhand heeft. Onder omstandigheden van hoge permeabiliteit, zoals altijd in de geschiedenis van de aarde, barst mantelsmelt uit, en in oceanische structuren hebben ze overwegend normale alkaliteit, terwijl ze in continentale structuren zijn toegenomen en hoog zijn. In omgevingen met overheersende compressie op de continentale korst, zijn naast mantelgesteenten, gesteenten van gemengde mantel-korst (andesieten) en aardkorst (sommige felsische vulkanen en granietsoorten) wijdverbreid (Fig. 5).

Als we rekening houden met de kenmerken van het moderne ontwikkelingsstadium van de aarde, waaronder de hoge intensiteit van het proces van oceaanvorming en de wijdverbreide ontwikkeling van kloofzones op de continenten, wordt het duidelijk dat in het Cenozoïcum van ontwikkeling, uitbreiding overheerst en als gevolg daarvan is de mantel, voornamelijk basaltvulkanisme dat ermee gepaard gaat, wijdverbreid. , vooral intens in de oceanen.

HOE VULKANISME DE AARDE VAN DE AARDE TRANSFORMEERT?

Zelfs aan het begin van de vorige eeuw werd opgemerkt dat gesteenten regelmatig terugkerende associaties vormen, geologische formaties genaamd, die nauwer verwant zijn aan geologische structuren dan individuele gesteenten. Rijen met formaties die elkaar in de tijd vervangen, worden tijdelijk genoemd, en rijen die elkaar in de ruimte vervangen, worden laterale formatierijen genoemd. Samen maken ze het mogelijk om de belangrijkste fasen in de ontwikkeling van geologische structuren te ontcijferen en zijn ze belangrijke indicatoren bij het herstel van geologische instellingen uit het verleden. Vulkanische formaties, met inbegrip van vulkanisch gesteente, producten van hun wassing en herafzetting, en vaak sedimentair gesteente, zijn handiger om voor deze doeleinden te gebruiken dan opdringerige, omdat ze deel uitmaken van gelaagde secties, waardoor het mogelijk is om de tijd van hun vorming.

Er zijn twee soorten reeksen vulkanische formaties. De eerste, homodrome genoemd, begint met basisgesteenten - basalt, en maakt plaats voor formaties met geleidelijk toenemende volumes van middelgrote en zure rotsen. De tweede reeks is antidroom, beginnend met formaties van overwegend felsische samenstelling met een toename van de rol van basisvulkanisme tegen het einde van de reeks. De eerste wordt daarom geassocieerd met mantelvulkanisme en een hoge permeabiliteit van de korst, en pas als de permeabiliteit afneemt en de korst wordt verwarmd door diepe hitte, begint de laatste deel te nemen aan de vorming van magma. De antidromische reeks is kenmerkend voor geologische structuren met dikke, slecht doorlatende continentale korst, wanneer directe penetratie van mantelsmelt naar het oppervlak moeilijk is. Ze interageren met het materiaal van de aardkorst, hoe intenser, hoe meer het opwarmt. Basaltformaties verschijnen pas later, wanneer de korst barst onder de druk van mantelmagma's.

Homodromische reeksen vulkanische formaties zijn kenmerkend voor de oceanen en geosynclinale mobiele gordels en weerspiegelen respectievelijk de vorming van de oceanische en continentale korst. Antidrome-reeksen zijn kenmerkend voor structuren die zijn neergelegd op de continentale korst die is opgewarmd na de vorige cyclus van magmatisme. Karakteristieke voorbeelden zijn marginale zeeën en continentale kloven die direct na orogenese ontstaan (epiorogene kloven). Vanaf het begin van magmatische cycli verschijnen er mantel-korst- en aardkorstrotsen van middelmatige en zure samenstelling in, die plaats maken voor basische wanneer de continentale korst wordt vernietigd (vernietiging). Gaat dit proces ver genoeg, zoals bijvoorbeeld in marginale zeeën, dan wordt de continentale korst vervangen door een oceanische als gevolg van een complex geheel van processen, waaronder uitbreiding.

De processen van transformatie van de korst in zich op lange termijn ontwikkelende mobiele riemen van het geosynclinale type, die zeer heterogeen zijn in hun structuren, zijn het meest divers en multidirectioneel. Ze bevatten structuren met zowel een verlengingsregime als een compressieregime, en het type aardkorsttransformatie hangt af van de overheersing van bepaalde processen. In de regel domineren echter de processen van vorming van een nieuwe continentale korst, die zich hecht aan de eerder gevormde, waardoor het gebied groter wordt. Maar dit gebeurt niet altijd, want ondanks de uitgestrekte gebieden die worden ingenomen door mobiele gordels van verschillende leeftijden, is de overgrote meerderheid van de continentale korst van Archeische leeftijd. Bijgevolg vond de vernietiging van de reeds gevormde continentale korst ook plaats binnen de mobiele gordels. Dit blijkt ook uit het doorsnijden van de structuren van de randen van de continenten door de oceanische korst.

Vulkanisme weerspiegelt de evolutie van de aarde tijdens haar geologische geschiedenis. De onomkeerbaarheid van de ontwikkeling van de aarde komt tot uiting in de verdwijning of scherpe afname van het volume van sommige soorten gesteenten (bijvoorbeeld comatieten) samen met het verschijnen of toenemen van het volume van andere (bijvoorbeeld alkalische gesteenten). De algemene evolutietrend wijst op een geleidelijke verzwakking van de diepe (endogene) activiteit van de aarde en een toename van de processen van verwerking van de continentale korst tijdens de vorming van magma.

Vulkanisme is een indicator van de geodynamische omstandigheden van uitbreiding en heersende compressie die op aarde bestaan. Typomorf voor de eerste is mantelvulkanisme, voor de laatste mantelkorst en aardkorst.

Vulkanisme weerspiegelt de aanwezigheid van cycliciteit tegen de achtergrond van de algemene onomkeerbare ontwikkeling van de aarde. Cycliciteit bepaalt de herhaalbaarheid van formatiereeksen in één afzonderlijk genomen en in verschillende tijd, maar hetzelfde type geologische structuren.

De evolutie van vulkanisme in de geostructuren van de aarde is een indicator van de vorming van de aardkorst en zijn vernietiging (vernietiging). Deze twee processen transformeren continu de aardkorst en zorgen voor de uitwisseling van materie tussen de vaste schillen van de aarde - de korst en de mantel.

* * *
Tatyana Ivanovna Frolova - Professor van de afdeling Petrologie, Faculteit Geologie, Lomonosov Moscow State University MV Lomonosov, geëerd hoogleraar aan de Staatsuniversiteit van Moskou, volwaardig lid van de Academie voor Natuurwetenschappen (RANS) en de Internationale Academie van Wetenschappen voor Hoger Onderwijs; specialist op het gebied van vulkanisme van de mobiele gordels van de aarde - oud (Oeral) en modern (actieve marge in de westelijke Stille Oceaan); auteur van monografieën: "Geosynclinal vulkanisme" (1977), "Oorsprong van vulkanische reeks eilandbogen" (1987), "Magmatisme en transformatie van de aardkorst van actieve marges" (1989), enz.

Magmatisme is een reeks processen en verschijnselen die verband houden met de activiteit van magma. Magma is een vurig vloeibare natuurlijke, meestal silicaatsmelt verrijkt met vluchtige componenten (H 2 O, CO 2 , CO, H 2 S, enz.). Laag-silicaat en niet-silicaat magma's zijn zeldzaam. Kristallisatie van magma leidt tot de vorming van stollingsgesteenten.

De vorming van magmatische smelten vindt plaats als gevolg van het smelten van lokale delen van de mantel of de aardkorst. De meeste smeltcentra bevinden zich op relatief ondiepe diepten in het bereik van 15 tot 250 km.

Er zijn verschillende redenen om te smelten. De eerste reden houdt verband met de snelle opkomst van hete plastic diepe materie van het gebied met hoge druk naar het gebied met lagere drukken. Een afname van de druk (bij afwezigheid van een significante verandering in temperatuur) leidt tot het begin van smelten. De tweede reden houdt verband met de temperatuurstijging (bij afwezigheid van een verandering in druk). De reden voor de verwarming van gesteenten is meestal het binnendringen van hete magma's en de vloeistofstroom die daarmee gepaard gaat. De derde reden houdt verband met de uitdroging van mineralen in de diepe zones van de aardkorst. Water, dat vrijkomt tijdens de afbraak van mineralen, verlaagt de temperatuur van het begin van het smelten van rotsen sterk (met tientallen - honderden graden). Het smelten begint dus vanwege het verschijnen van vrij water in het systeem.

De drie overwogen mechanismen van smeltgeneratie worden vaak gecombineerd: 1) de opkomst van asthenosferische materie in het gebied van lage druk leidt tot het begin van het smelten - 2) het gevormde magma dringt binnen in de lithosferische mantel en de onderste korst, wat leidt tot gedeeltelijk smelten van de rotsen waaruit ze bestaan - 3) de opkomst van smelten in minder diepe zones van de korst, waar hydroxylbevattende mineralen (mica's, amfibolen) aanwezig zijn, leidt op hun beurt tot het smelten van rotsen tijdens het vrijkomen van water.

Sprekend over de mechanismen van smeltgeneratie, moet worden opgemerkt dat in de meeste gevallen niet volledig, maar slechts gedeeltelijk smelten van het substraat (gesteenten die smelten) plaatsvindt. Het opkomende smeltcentrum is een vast gesteente dat wordt gepenetreerd door haarvaten gevuld met smelt. De verdere evolutie van de kamer gaat gepaard met ofwel het uitpersen van deze smelt, ofwel met een toename van het volume, wat leidt tot de vorming van een "magmatische pap" - magma verzadigd met vuurvaste kristallen. Bij het bereiken van 30-40 vol.% van de smelt krijgt dit mengsel de eigenschappen van een vloeistof en wordt het naar het gebied van lagere drukken geperst.

De mobiliteit van magma wordt bepaald door de viscositeit, die afhangt van de chemische samenstelling en temperatuur. De laagste viscositeit hebben diepe mantelmagma's, die een hoge temperatuur hebben (tot 1600-1800 0 C op het moment van generatie) en weinig silica (SiO 2) bevatten. De hoogste viscositeit is inherent aan magma's die zijn ontstaan door het smelten van het materiaal van de bovenste continentale korst tijdens de uitdroging van mineralen: ze worden gevormd bij een temperatuur van 700-600 ° C en zijn maximaal verzadigd met silica.

De smelt die uit de intergranulaire poriën wordt geperst, wordt naar boven gefilterd met een snelheid van enkele centimeters tot enkele meters per jaar. Als aanzienlijke hoeveelheden magma langs scheuren en breuken worden geïntroduceerd, is de snelheid van hun stijging veel hoger. Volgens berekeningen bereikte de stijgingssnelheid van sommige ultrabasische magma's (waarvan de uitstorting op het oppervlak leidde tot de vorming van zeldzame uitbundige ultrabasische rotsen - komatiieten) 1-10 m/s.

Patronen van magma-evolutie en vorming van stollingsgesteenten

De samenstelling en kenmerken van gesteenten gevormd uit magma worden bepaald door een combinatie van de volgende factoren: de initiële samenstelling van magma, de evolutieprocessen en de kristallisatieomstandigheden. Alle stollingsgesteenten zijn onderverdeeld in 6 orden volgens kiezelzuur:

Magmatische smelten komen uit de mantel of ontstaan door het smelten van gesteenten in de aardkorst. Zoals bekend is de chemische samenstelling van de mantel en korst verschillend, wat vooral de verschillen in de samenstelling van magma's bepaalt. Magma's die voortkomen uit het smelten van mantelgesteenten, zoals deze rotsen zelf, zijn verrijkt met basische oxiden - FeO, MgO, CaO, daarom hebben dergelijke magma's een ultrabasische en basische samenstelling. Tijdens hun kristallisatie worden respectievelijk ultrabasische en basale stollingsgesteenten gevormd. Magma's die ontstaan door het smelten van gesteenten in de aardkorst die zijn verarmd in basische oxiden maar sterk verrijkt met silica (een typisch zuur oxide) hebben een zure samenstelling; tijdens hun kristallisatie worden zure rotsen gevormd.

Primaire magma's ondergaan in de loop van de evolutie echter vaak aanzienlijke veranderingen in de samenstelling die verband houden met de processen van kristallisatiedifferentiatie, segregatie en hybridisme, wat aanleiding geeft tot een verscheidenheid aan stollingsgesteenten.

kristallisatie differentiatie. Zoals bekend kristalliseren volgens de Bowen-serie niet alle mineralen tegelijkertijd - olivijnen en pyroxenen zijn de eersten die uit de smelt scheiden. Met een dichtheid die groter is dan de resterende smelt, bezinken ze, als de viscositeit van het magma niet te hoog is, naar de bodem van de magmakamer, wat hun verdere reactie met de smelt verhindert. In dit geval zal de restsmelt in chemische samenstelling verschillen van de oorspronkelijke (omdat sommige elementen onderdeel zijn geworden van de mineralen) en verrijkt zijn met vluchtige componenten (ze maken geen deel uit van de mineralen van vroege kristallisatie). Bijgevolg vormen de mineralen van vroege kristallisatie in dit geval één gesteente en zal het resterende magma andere, verschillend in samenstelling, gesteenten vormen. Processen van kristallisatiedifferentiatie zijn typerend voor basissmelten; De precipitatie van femische mineralen leidt tot gelaagdheid in de magmakamer: het onderste deel krijgt een ultramafische samenstelling, terwijl het bovenste deel een basale krijgt. Onder gunstige omstandigheden kan differentiatie leiden tot het vrijkomen van een kleine hoeveelheid felsische smelt uit het primaire mafische magma (dat werd bestudeerd naar het voorbeeld van de bevroren lavameren van Alae op de Hawaiiaanse eilanden en vulkanen in IJsland).

Segregatie is een proces van scheiding van magma met een temperatuurdaling in twee niet-mengbare smelten met verschillende chemische samenstellingen (in de meest algemene vorm kan het verloop van dit proces worden weergegeven als het proces van het scheiden van water en olie uit hun mengsel). Dienovereenkomstig zullen rotsen van verschillende samenstelling uit de gescheiden magma's kristalliseren.

hybridisme ("hybrida" - een mengsel) is het proces van het mengen van magma's van verschillende samenstelling of assimilatie van gastgesteenten door magma. Door interactie met gastgesteenten van verschillende samenstelling, door hun fragmenten op te vangen en te verwerken, wordt de stollingssmelt verrijkt met nieuwe componenten. Het proces van smelten of volledige assimilatie van vreemd materiaal door magma wordt aangeduid met de term assimilatie ("assimillato" - assimilatie). De interactie van mafische magma's met felsische muurrotsen produceert bijvoorbeeld hybride rotsen met een tussenliggende samenstelling. Of, omgekeerd, het binnendringen van kiezelzuurmagma's in gesteenten die rijk zijn aan basische oxiden kan ook leiden tot de vorming van tussenliggende gesteenten.

Er moet ook rekening mee worden gehouden dat tijdens de evolutie van de smelt de bovenstaande processen kunnen worden gecombineerd.

Verder, verschillende gesteenten kunnen ontstaan uit dezelfde chemische samenstelling van magma. Dit komt door verschillende omstandigheden van magmakristallisatie en vooral door diepte.

Afhankelijk van de formatiediepte (of op basis van facies), worden stollingsgesteenten verdeeld in opdringerige of diepe en uitbundige of uitgebarsten rotsen. opdringerige rotsen worden gevormd tijdens de kristallisatie van magmatische smelt op een diepte in gesteentelagen; Afhankelijk van de diepte van de vorming, zijn ze verdeeld in twee facies: 1) abyssale rotsen gevormd op een aanzienlijke diepte (enkele km), en 2) hypobyssal, die werden gevormd op een relatief ondiepe diepte (ongeveer 1-3 km). uitbundige rotsen worden gevormd als gevolg van het stollen van lava die op het oppervlak of de bodem van de oceanen wordt gegoten.

Zo worden de volgende hoofdfacies onderscheiden: abyssal, hypabyssal en uitbundig. Naast de drie genoemde facies zijn er ook subvulkanisch en ader rassen. De eerste worden gevormd in bijna-oppervlaktecondities (tot een paar honderd meter) en lijken sterk op uitbundige rotsen; de laatste zijn dicht bij hypabyssal. Uitbundige rotsen gaan vaak gepaard met: pyroclastisch formaties bestaande uit fragmenten van effusives, hun mineralen en vulkanisch glas.

Tekenen - facies

Aanzienlijke verschillen in de aard van de manifestatie van magmatische processen in diepe en oppervlakteomstandigheden maken het noodzakelijk om onderscheid te maken tussen opdringerige en uitbundige processen.

Opdringerig magmatisme

Intrusieve processen worden geassocieerd met de vorming en beweging van magma onder het aardoppervlak. De magmatische smelten die in de diepten van de aarde worden gevormd, hebben een dichtheid die lager is dan die van de omringende vaste rotsen en, omdat ze mobiel zijn, dringen ze door tot in de bovenliggende horizonten. Het proces van magma-intrusie wordt genoemd indringing (van "intrusio" - implementatie). Als magma stolt voordat het het oppervlak bereikt (tussen gastgesteenten), worden indringende lichamen gevormd. Met betrekking tot de gastgesteenten zijn intrusies onderverdeeld in: medeklinkers(concordant) en andersdenkenden(discordant). De eerste liggen in overeenstemming met de gastgesteenten, zonder de grenzen van hun lagen te overschrijden; deze laatste hebben secundair contact. Volgens de vorm worden een aantal variëteiten van opdringerige lichamen onderscheiden.

Medeklinkervormen van intrusives zijn onder meer sill, lopolith, laccolith en andere minder voorkomende. Silla zijn aanpasbare plaatachtige opdringerige lichamen gevormd onder de omstandigheden van het uitrekken van de aardkorst. Hun dikte varieert van tientallen cm tot honderden meters.Het binnendringen van een groot aantal dorpels in de gelaagde laag vormt zoiets als een laagcake. Tegelijkertijd vormen als gevolg van erosie sterke stollingsgesteenten in het reliëf "trappen" ( Engels "dorpel" - drempel). Dergelijke dorpels met meerdere niveaus, samengesteld uit mafische rotsen, zijn wijdverbreid op het Siberische platform (als onderdeel van de Tunguska-syneclise), op Hindustan (Dean) en andere platforms. lopolites- Dit zijn grote medeklinker opdringerige schotelvormige lichamen. De dikte van de lopoliths bereikt honderden meters en de diameter is tientallen kilometers. De grootste is het Bushveld in Zuid-Afrika. Gevormd onder omstandigheden van tektonische uitbreiding en verzakking. Laccolieten- een medeklinker opdringerig lichaam van een paddestoelachtige vorm. Het dak van de laccoliet heeft een convexe gebogen vorm, de zool is meestal horizontaal. De Henry Mountains inbraken in Noord-Amerika zijn een klassiek voorbeeld. Ze worden gevormd onder omstandigheden van aanzienlijke druk van binnendringend magma op gelaagde gastgesteenten. Het zijn ondiepe indringers, omdat in diepe horizonten de druk van magma de druk van krachtige lagen van bovenliggende rotsen niet kan overwinnen.

De meest voorkomende afwijkingen zijn dijken, aderen, kolken en batholieten. Dijk- een discontinu indringend lichaam met een plaatachtige vorm. Ze vormen zich in hypabyssale en subvulkanische omstandigheden wanneer magma langs breuken en kloven wordt geplaatst. Als gevolg van exogene processen worden de omsluitende sedimentaire dijken sneller vernietigd dan de dijken die erin voorkomen, waardoor deze in het reliëf lijken op vernietigde wanden ( naam uit het Engels "dijk", "dijk" - een barrière, een muur van steen). aderen kleine secanslichamen met een onregelmatige vorm genoemd. Voorraad (van hem. "Voorraad" - stok, kofferbak) is een opdringerig zuilvormig lichaam. De grootste inbraken zijn: batholieten, ze omvatten opdringerige lichamen met een oppervlakte van meer dan 200 km 2 en een dikte van enkele km. Batholieten zijn samengesteld uit zure abyssale rotsen die zijn gevormd tijdens het smelten van de aardkorst in gebieden waar bergen worden gebouwd. Het is opmerkelijk dat de granitoïden waaruit batholieten bestaan, zowel worden gevormd als gevolg van het smelten van primaire sedimentaire "sialische" gesteenten (S-granieten), en tijdens het smelten van primaire magmatische, inclusief elementaire "femische" gesteenten (I-granieten ). Dit wordt mogelijk gemaakt door de voorbereidende verwerking van het oorspronkelijke gesteente (substraat) door diepe vloeistoffen, die alkaliën en silica erin introduceren. Magma's gevormd als gevolg van grootschalige smelting kunnen kristalliseren op de plaats van hun vorming, waardoor autochtone inbraken, of binnendringen in gastgesteenten - allochtone intrusies.

Alle grote diepe opdringerige lichamen (badholieten, voorraden, lopolites, enz.) Worden vaak gecombineerd onder de algemene term plutons. Hun kleinere takken worden genoemd apophyses.

Vormen van voorkomen van opdringerige lichamen

Bij interactie met de gastgesteenten ("frame") heeft magma een thermisch en chemisch effect op hen. De zone van verandering in het bijna-contactgedeelte van de gastrotsen wordt geboord exocontact. De dikte van dergelijke zones kan variëren van enkele cm tot tientallen km, afhankelijk van de aard van het gastgesteente en de verzadiging van het magma met vloeistoffen. De intensiteit van veranderingen kan ook aanzienlijk variëren: van uitdroging en lichte verdichting van gesteenten tot volledige vervanging van de oorspronkelijke samenstelling door nieuwe minerale paragenese. Aan de andere kant verandert het magma zelf van samenstelling. Dit gebeurt het meest intensief in de marginale delen van de indringing. De zone van veranderde stollingsgesteenten in het marginale deel van de indringing heet endocontact zone. Endocontactzones (facies) worden niet alleen gekenmerkt door veranderingen in de chemische (en bijgevolg minerale) samenstelling van gesteenten, maar ook door verschillen in structurele en textuurkenmerken, soms verzadiging xenolieten(gevangen door magma-insluitingen) van gastgesteenten. Bij het bestuderen en in kaart brengen van territoria waarbinnen meerdere opdringerige lichamen zijn gecombineerd, is de juiste identificatie van fasen en facies van groot belang. Elk implementatie fase zijn stollingslichamen gevormd door het binnendringen van een deel van magma. Lichamen die tot verschillende penetratiefasen behoren, worden gescheiden door secanscontacten. De diversiteit van gezichten kan niet alleen worden geassocieerd met de aanwezigheid van verschillende fasen, maar ook met de vorming van endocontactzones. Voor endocontactfacies is de aanwezigheid van geleidelijke overgangen tussen gesteenten kenmerkend (vanwege de afname van de invloed van gastgesteenten met de afstand tot het contact), in plaats van scherpe grenzen.

vulkanische processen

Smelten en gassen die vrijkomen in de ingewanden van de planeet kunnen de oppervlakte bereiken, wat leidt tot: vulkaanuitbarsting- het proces waarbij gloeiende of hete vaste, vloeibare en gasvormige vulkanische producten het oppervlak binnendringen. De uitlaatopeningen waardoor vulkanische producten het oppervlak van de planeet binnenkomen, worden genoemd vulkanen (Vulcanus is de god van het vuur in de Romeinse mythologie.). Afhankelijk van de vorm van de uitlaat, zijn vulkanen verdeeld in spleet en centraal. spleetvulkanen, of lineair type: een uitlaat hebben in de vorm van een verlengde scheur (fout). De uitbarsting vindt plaats langs de hele scheur of in de afzonderlijke secties. Dergelijke vulkanen zijn beperkt tot scheidingszones van lithosferische platen, waar, als gevolg van het uitrekken van de lithosfeer, diepe breuken worden gevormd, waarlangs basaltsmelten worden geïntroduceerd. Actieve stretchzones zijn de gebieden van mid-oceanische ruggen. De vulkanische eilanden van IJsland, die de uitgang van de Mid-Atlantische Rug boven het oceaanoppervlak vertegenwoordigen, zijn een van de meest vulkanisch actieve delen van de planeet; hier bevinden zich typische spleetvulkanen.

bij vulkanen centraal type de uitbarsting vindt plaats via het toevoerpijpachtige kanaal - mond- passeren van de vulkanische kamer naar de oppervlakte. Het bovenste deel van de ventilatieopening dat naar het oppervlak opent, wordt genoemd krater. Secundaire uitlaatkanalen kunnen zich vertakken van de hoofdopening langs de spleten, waardoor laterale kraters ontstaan. Vulkanische producten die uit de krater komen, vormen vulkanische structuren. Vaak wordt de term "vulkaan" opgevat als een heuvel met een krater erop, gevormd door de producten van de uitbarsting. De vorm van vulkanische structuren hangt af van de aard van de uitbarstingen. Met kalme uitstortingen van vloeibare basaltlava's, vlak schildvulkanen. Bij uitbarsting van meer stroperige lava's en (of) uitstoot van vaste producten, worden vulkanische kegels gevormd. De vorming van een vulkanische structuur kan optreden als gevolg van een enkele uitbarsting (zulke vulkanen worden genoemd) monogeen), of als gevolg van meerdere uitbarstingen (vulkanen polygeen). Polygene vulkanen die zijn opgebouwd uit afwisselende lavastromen en los vulkanisch materiaal worden genoemd stratovulkanen.

Een ander belangrijk criterium voor het classificeren van vulkanen is hun activiteitsniveau. Volgens dit criterium zijn vulkanen onderverdeeld in:

huidig- het uitbarsten of uitstoten van hete gassen en wateren in de laatste 3500 jaar (historische periode);
mogelijk actief- Holocene vulkanen die 3500-13500 jaar geleden uitbraken;
voorwaardelijk uitgestorven vulkanen die geen activiteit vertoonden in het Holoceen, maar hun uiterlijke vorm behielden (jonger dan 100 duizend jaar oud);
uitgestorven- Vulkanen, aanzienlijk herwerkt door erosie, vervallen, niet actief gedurende de laatste 100 duizend jaar.

Schematische weergaven van de centrale (boven) en schild (onder) vulkanen (na Rast, 1982)

De producten van vulkaanuitbarstingen zijn onderverdeeld in vloeibaar, vast en gasvormig.

solide uitbarstingen gepresenteerd pyroclastische rotsen (uit het Grieks "ryg" - vuur en "klao" - ik breek, ik breek) - klastische rotsen gevormd als gevolg van de opeenhoping van materiaal dat tijdens vulkaanuitbarstingen wordt uitgestoten. Verdeeld in endoclastitis, gevormd tijdens het spatten en stollen van lava, en exolastieten gevormd als gevolg van het verpletteren van eerder gevormde pre-coclastische gesteenten. Afhankelijk van de grootte van het puin, zijn ze verdeeld in vulkanische bommen, lapilli, vulkanisch zand en vulkanisch stof. Vulkanisch zand en vulkanisch stof worden gecombineerd onder de term vulkanische as.

Vulkanische bommen zijn de grootste onder pyroclastische formaties, hun grootte kan enkele meters in diameter bereiken. Gevormd uit fragmenten van lava die uit de krater zijn uitgestoten. Afhankelijk van de viscositeit hebben lava's verschillende vormen en oppervlaktesculpturen. Spindelvormige, druppelvormige, lintvormige en inktvormige bommen worden gevormd tijdens het uitwerpen van vloeibare (voornamelijk basalt) lava. De spichtige vorm is te wijten aan de snelle rotatie van laagviskeuze lava tijdens de vlucht. De inktvormige vorm treedt op wanneer vloeibare lava tot een kleine hoogte wordt uitgeworpen, geen tijd heeft om uit te harden, wanneer ze de grond raken, worden ze afgeplat. Bandbommen worden gevormd door lava door nauwe spleten te persen, ze worden gevonden in de vorm van fragmenten van banden. Specifieke vormen worden gevormd tijdens het stromen van basaltlava's. Dunne stromen vloeibare lava worden door de wind geblazen en verharden tot draden, dergelijke vormen worden "Pele's haar" genoemd ( Pele - de godin, volgens de legende, leeft in een van de lavameren op de Hawaiiaanse eilanden). Bommen gevormd door stroperige lava worden gekenmerkt door veelhoekige contouren. Sommige bommen worden tijdens de vlucht bedekt met een gekoelde, verharde korst, die wordt verscheurd door gassen die uit het interieur vrijkomen. Hun oppervlak heeft de vorm van een "broodkorst". Vulkanische bommen kunnen ook bestaan uit exoclastisch materiaal, vooral bij explosies die vulkanische structuren vernietigen.

Lapilli (van lat. "lapillus" - kiezelsteen) worden weergegeven door ronde of hoekige vulkanische ejecta, bestaande uit stukjes verse lava die tijdens de vlucht bevroren zijn, oude lava's en rotsen die vreemd zijn aan de vulkaan. De grootte van fragmenten die overeenkomen met lapilli varieert van 2 tot 50 mm.

Het kleinste pyroclastische materiaal is: vulkanische as. De meeste vulkanische emissies worden afgezet in de buurt van de vulkaan. Om dit te illustreren, volstaat het om de steden Herculaneum, Pompeii en Stabia in herinnering te roepen die tijdens de uitbarsting van de Vesuvius in 79 met as bedekt waren. Tijdens sterke uitbarstingen kan vulkanisch stof in de stratosfeer worden gegooid en in suspensie duizenden kilometers in luchtstromen bewegen.

Oorspronkelijk losse vulkanische producten (genaamd "tefra") worden vervolgens verdicht en gecementeerd, waardoor vulkanische tufsteen. Als fragmenten van pyroclastische rotsen (bommen en lapilli) worden gecementeerd door lava, dan lava breccia's. Specifieke, speciale aandacht verdienende formaties zijn: ontstekers (van lat. "ignis" - vuur en "imber" - stortbui). Ignimbrieten zijn gesteenten die zijn samengesteld uit gesinterd zuur pyroclastisch materiaal. Hun vorming wordt geassocieerd met de opkomst brandende wolken(of asstromen) - stromen van heet gas, lavadruppels en vaste vulkanische emissies als gevolg van intense gepulseerde gasafgifte tijdens een uitbarsting.

Vloeibare producten van uitbarstingen zijn lava's. Lava (van ital. "lava" - ik overstroom) is een vloeibare of stroperige gesmolten massa die tijdens vulkaanuitbarstingen naar de oppervlakte komt. Lava verschilt van magma door een laag gehalte aan vluchtige componenten, wat gepaard gaat met het ontgassen van magma naarmate het naar het oppervlak beweegt. De aard van de stroom lava naar het oppervlak wordt bepaald door de intensiteit van het vrijkomen van gas en de viscositeit van de lava. Er zijn drie lavastroommechanismen - effusie, extrusie en explosie - en dienovereenkomstig drie hoofdtypen uitbarstingen. Uitbundige uitbarstingen zijn kalme uitstortingen van lava uit een vulkaan. Extrusie- type uitbarsting vergezeld van extrusie stroperige lava. Extrusieve uitbarstingen kunnen gepaard gaan met explosieve ontgassing, wat leidt tot de vorming van verzengende wolken. explosieve uitbarstingen- Dit zijn uitbarstingen van explosieve aard door het snel vrijkomen van gassen.

Facies van vulkanische rotsen(Veldgeologie, 1989)
1-dijken, 2-dorpels, laccolieten, 3-explosieve subfacies, 4-lavastromen (effusieve subfacies), 5-domes en obelisken (extrusieve subfacies), 6-vent facies, 7-hypabyssale inbraak

Lava's worden, net als hun opdringerige tegenhangers, voornamelijk ingedeeld in ultrabasisch, basisch, intermediair en felsisch. Ultrabasische lava's in het Phanerozoïcum zijn zeer zeldzaam, hoewel ze in het Precambrium (onder omstandigheden van een intensere instroom van endogene warmte) veel meer verspreid waren. Basische - basaltische - lava's zijn meestal vloeibaar, wat gepaard gaat met een laag gehalte aan silica en een hoge temperatuur bij de uitgang naar het oppervlak (ongeveer 1000-1100 0 en meer). Vanwege hun vloeibare toestand geven ze gemakkelijk gassen af, wat de uitbundige aard van uitbarstingen bepaalt, en het vermogen om over lange afstanden te morsen in de vorm van stromen, en in gebieden met een slecht ontlede topografie vormen uitgebreide dekkingen. De structurele kenmerken van het oppervlak van lavastromen maken het mogelijk om twee soorten te onderscheiden, die Hawaiiaanse namen krijgen. Het eerste type heet pahoehoe(of touw lava's) en vormt zich op het oppervlak van snelstromende lava. De stromende lava is bedekt met een korst, die, onder omstandigheden van actieve beweging, geen tijd heeft om een significante dikte te krijgen en snel op een golfachtige manier rimpelt. Deze "golven" komen met de verdere beweging van de lava af en zien eruit als touwen die naast elkaar zijn gelegd.

Video die de vorming van een touwoppervlak illustreert

Het tweede type, genaamd aa-lava, is kenmerkend voor meer viskeuze basaltachtige (of andere samenstelling) lava. Door de langzamere stroming wordt de korst dikker en breekt in hoekige fragmenten; het oppervlak van een lava is een opeenhoping van scherphoekige fragmenten met aar- of naaldachtige uitsteeksels.

Vorming van AA-lava's (vulkaan Kilauea)

Naarmate het silicagehalte toeneemt, worden de lava's stroperiger en stollen ze bij een lagere temperatuur. Als basaltlava's mobiel blijven bij temperaturen in de orde van grootte van 600-700 0 C, dan stollen andesitische (middelste) lava's al bij 750 0 C of meer. Gewoonlijk zijn de meest stroperige felsische dacitische en liparitische lava's. Verhoogde viscositeit maakt het moeilijk om gassen te scheiden, wat kan leiden tot explosieve uitbarstingen. Als de viscositeit van de lava hoog is en de druk van de gassen relatief laag, treedt extrusie op. De structuur van lavastromen is ook anders. Voor stroperig medium en zure smelten is de vorming van blokvormige lava's kenmerkend. blokkerige lava's uiterlijk vergelijkbaar met aa-lava's en van hen verschillen in de afwezigheid van stekelige en naaldvormige uitsteeksels, evenals in het feit dat de blokken op het oppervlak een meer regelmatige vorm en een glad oppervlak hebben. De beweging van lavastromen, waarvan het oppervlak bedekt is met blokvormige lava, leidt tot de vorming van lavabreccia-horizonten.

Wanneer vloeibare basaltlava in water wordt gegoten, stolt het oppervlak van de stromen snel, wat leidt tot de vorming van eigenaardige "pijpen" waarbinnen de smelt blijft bewegen. Door vanaf de rand van zo'n "pijp" in het water te knijpen, krijgt een deel van de lava een druppelachtige vorm. Omdat de koeling ongelijkmatig is en het binnenste deel nog enige tijd in gesmolten toestand blijft, worden de lava "druppels" afgeplat onder invloed van de zwaartekracht en het gewicht van de volgende delen lava. Hopen van dergelijke lava's worden genoemd kussen lavas of kussen lavas (van Engels. "kussen" - kussen).

Gasvormige producten van uitbarstingen vertegenwoordigd door waterdamp, kooldioxide, waterstof, stikstof, argon, zwaveloxiden en andere verbindingen (HCl, CH 4 , H 3 BO 3 , HF, enz.). De temperatuur van vulkanische gassen varieert van enkele tientallen graden tot duizend of meer graden. In het algemeen worden uitademingen bij hoge temperatuur (HCl, CO 2 , O 2 , H 2 S, enz.) geassocieerd met magma-ontgassing, die bij lage temperatuur (N 2 , CO 2 , H 2 , SO 2) worden gevormd door juveniele vloeistoffen en als gevolg van atmosferische gassen en grondwater dat in de vulkaan sijpelt.

Met de snelle afgifte van gassen uit magma of de transformatie van grondwater in stoom, gasuitbarstingen. Tijdens dergelijke uitbarstingen komt er continu of ritmisch gas uit de ventilatieopening, geen uitstoot of zeer kleine hoeveelheden as. Krachtige uitbarstingen van gas en stoom doorboren een kanaal in de rotsen, waaruit rotsfragmenten worden uitgestoten en vormen een schacht die grenst aan de krater. Gasuitbarstingen vinden ook plaats via de openingen van bestaande polygene vulkanen (een voorbeeld is de gasuitbarsting van de Vesuvius in 1906).

Soorten vulkaanuitbarstingen

Afhankelijk van de aard van de uitbarstingen worden er verschillende soorten onderscheiden. De basis van een dergelijke classificatie werd in 1908 gelegd door de Franse geoloog Lacroix. Hij identificeerde 4 typen, waaraan de auteur de namen van vulkanen toekende: 1) Hawaiiaans, 2) Stromboliaan, 3) Vulcanus en 4) Peleian. De voorgestelde classificatie kan niet alle bekende uitbarstingsmechanismen omvatten (vervolgens werd het aangevuld met nieuwe typen - IJslands, enz.), Maar desondanks heeft het zijn relevantie vandaag niet verloren.

Uitbarstingen van het Hawaïaanse type gekenmerkt door een kalme uitbundige uitstorting van zeer hete vloeibare basaltische magma onder omstandigheden van lage gasdruk. Lava wordt onder druk in de lucht uitgestoten in de vorm van lavafonteinen, van enkele tientallen tot enkele honderden meters hoog (tijdens de uitbarsting van Kilauea in 1959 bereikten ze een hoogte van 450 m). De uitbarsting vindt meestal plaats vanuit spleetopeningen, vooral in de vroege stadia. Het gaat gepaard met een klein aantal zwakke explosies die lava spetteren. Vloeibare slierten lava die aan de voet van de fontein vallen in de vorm van spatten en vlekvormige bommen vormen spattenkegels. Lavafonteinen, die zich langs de spleet uitstrekken, soms over meerdere kilometers, vormen een schacht die bestaat uit bevroren lavaspatten. Vloeibare lavadruppels kunnen Pele's haar vormen. Uitbarstingen van het Hawaiiaanse type leiden soms tot de vorming van lavameren.
Voorbeelden zijn de uitbarstingen van de vulkanen Kilauea, Hapemaumau op de Hawaiiaanse eilanden, Niragongo en Erta Ale in Oost-Afrika.

Heel dicht bij het beschreven Hawaiiaanse type IJslands type; overeenkomsten worden opgemerkt, zowel in de aard van de uitbarstingen als in de samenstelling van de lava's. Het verschil zit hem in het volgende. Tijdens uitbarstingen van het Hawaiiaanse type vormt lava grote koepelvormige massieven (schildvulkanen), en tijdens uitbarstingen van het IJslandse type vormen lavastromen vlakke platen. De uitstorting komt van scheuren. In 1783 vond in IJsland de beroemde uitbarsting van de ongeveer 25 km lange Laki-spleet plaats, waardoor basalt een plateau creëerde met een oppervlakte van 600 km2. Na de uitbarsting wordt het spleetkanaal gevuld met gestolde lava, en bij de volgende uitbarsting wordt ernaast een nieuwe spleet gevormd. Als resultaat van de gelaagdheid van vele honderden dekens over kloven die hun positie in de ruimte veranderen, worden uitgestrekte lavaplateaus (uitgestrekte oude basaltplateaus van Siberië, India, Brazilië en andere delen van de planeet) gevormd.

Stromboliaanse uitbarstingen. De naam komt van de vulkaan Stromboli, gelegen in de Tyrrheense Zee voor de kust van Italië. Ze worden gekenmerkt door ritmische (met onderbrekingen van 1 tot 10-12 min) ejecties ten opzichte van vloeibare lava. Fragmenten van lava vormen vulkanische bommen (peervormig, gedraaid, minder vaak spoelvormig, vaak afgeplat bij vallen) en lapilli; materiaal van grauwe dimensie is bijna afwezig. Ejecties worden afgewisseld met lava-uitstortingen (vergeleken met uitbarstingen van vulkanen van het Hawaïaanse type zijn de stromen korter en dikker, wat gepaard gaat met een hogere viscositeit van lava). Een ander typisch kenmerk is de duur en continuïteit van de ontwikkeling: de Stromboli-vulkaan barst uit sinds de 5e eeuw voor Christus. v.Chr.

Vulkanische uitbarstingen. De naam komt van het eiland Vulcano in de groep Eolische eilanden voor de kust van Italië. Geassocieerd met de uitbarsting van stroperige, meestal andesitische of dacitische lava met een hoog gehalte aan gassen van vulkanen van het centrale type. De stroperige lava stolt snel en vormt een prop die de krater verstopt. De druk van de gassen die vrijkomen uit de lava "knijpt" periodiek de kurk uit met een explosie. Tegelijkertijd wordt een zwarte wolk van pyroclastisch materiaal met bommen van het type "broodkorst" naar boven gegooid, ronde, ellipsvormige en gedraaide bommen zijn praktisch afwezig. Soms gaan explosies gepaard met uitstortingen van lava in de vorm van korte en krachtige stroompjes. Dan wordt de plug opnieuw gevormd en herhaalt de cyclus zich.
Uitbarstingen worden gescheiden door perioden van volledige rust. Uitbarstingen van het Vulcan-type zijn kenmerkend voor de Avachinsky- en Karymsky-vulkanen in Kamtsjatka. De uitbarstingen van de Vesuvius liggen ook dicht bij dit type.

Uitbarstingen van het Peleian-type. De naam komt van de vulkaan Mont Pelee op het eiland Martinique in het Caribisch gebied. Komt voor wanneer zeer stroperige lava vulkanen van het centrale type binnendringt, waardoor het dichter bij de uitbarsting van het Vulcan-type komt. De lava stolt in de ventilatieopening en vormt een krachtige plug, die eruit wordt geperst in de vorm van een monolithische obelisk (extrusie vindt plaats). Op de vulkaan Mont Pele heeft de obelisk een hoogte van 375 m en een diameter van 100 m. Hete vulkanische gassen die zich ophopen in de ventilatieopening ontsnappen soms door een bevroren kurk, wat leidt tot de vorming van brandende wolken. De brandende wolk die ontstond tijdens de uitbarsting van Mont Pelee op 8 mei 1902 had een temperatuur van ongeveer 800 ° C en vernietigde de stad Saint-Pierre, die met een snelheid van 150 m / s de helling van de vulkaan afdaalde met 26.000 inwoners.
Een soortgelijk type uitbarsting werd vaak waargenomen bij vulkanen op het eiland Java, in het bijzonder bij de Merapi-vulkaan, en ook in Kamtsjatka bij de Bezymyanny-vulkaan.