Từ trường. Đá lửa

"Volcanism" là gì? Cách viết chính xác của từ này là gì. Khái niệm và diễn giải.

Núi lửa núi lửa? zm là một thuật ngữ có hai nghĩa. Theo nghĩa hẹp, nó dùng để chỉ các quá trình hình thành núi lửa và toàn bộ phức hợp các hiện tượng hoạt động của núi lửa. Theo nghĩa rộng, núi lửa dùng để chỉ tất cả các hiện tượng gắn liền với hoạt động của magma cả ở độ sâu và bề mặt trái đất. Hệ quả tiêu biểu nhất của núi lửa trên bề mặt trái đất là núi lửa, ở độ sâu - sự hình thành xâm nhập và biến đổi của đá chủ dưới tác động của nhiệt độ và áp suất cao. Định nghĩa chung nhất về núi lửa là một tập hợp các hiện tượng liên quan đến sự hình thành và di chuyển của macma ở độ sâu của Trái đất và sự phun trào của nó trên bề mặt đất, đáy biển và đại dương dưới dạng lavas, vật chất pyroclastic và núi lửa. các chất khí. Trong quá trình hoạt động của núi lửa ở sâu trong lòng đất, các khoang và kênh magma được hình thành, các loại đá xung quanh có thể thay đổi cả dưới tác động của nhiệt độ cao và do tác động hóa học của lavas. Nón núi lửa, mái vòm, cao nguyên, miệng núi lửa, dòng dung nham, lớp phủ đá bọt, mạch nước phun, suối nước nóng, v.v. phát sinh trên bề mặt trái đất. Những tảng đá phun trào lên bề mặt do hoạt động của núi lửa được gọi là núi lửa. Đá từ magma ở độ sâu là đá lửa. Do mọi dạng biểu hiện của núi lửa nên thể tích các loại đá nào của vỏ trái đất tăng hơn 5 km? trong năm. Núi lửa giải phóng một lượng khí khổng lồ vào khí quyển, phần lớn tạo thành khí quyển của Trái đất và tham gia vào quá trình hình thành thủy quyển. Núi lửa bùng phát dữ dội nhất ở các rặng núi giữa đại dương, các vòng cung đảo, thung lũng rạn nứt và các orogens trẻ. Toàn bộ các nhóm khoáng sản có liên quan đến núi lửa: vàng, bạc, đồng, antimon, asen, lưu huỳnh, alunit, borat, đá quý, vật liệu xây dựng. Núi lửa là một quá trình hành tinh mạnh mẽ. Núi lửa, miệng núi lửa, dòng dung nham và các cánh đồng là đặc điểm của Mặt Trăng, Sao Hỏa, Sao Thủy và Io, vệ tinh của nó.

Núi lửa- Tất cả những thay đổi của vỏ trái đất, diễn ra trước mắt chúng ta và đánh dấu quá khứ địa chất ... Encyclopedic Dictionary F.A. Brockhaus và I.A. Efron

Núi lửa- (địa chất) tập hợp các hiện tượng gắn liền với sự chuyển động của magma trong vỏ trái đất và trên nó ... Đại từ điển Bách khoa Liên Xô

Núi lửa- VOLCANISM, núi lửa, pl. không, m. (geol.). Hoạt động của các lực lượng bên trong của địa cầu, dẫn đến sự thay đổi ... Từ điển giải thích của Ushakov

Núi lửa- m. 1. Tổng số các hiện tượng liên quan đến chuyển động của một khối chất lỏng nóng chảy (magma) trong vỏ trái đất ... Từ điển giải thích Efremova

Núi lửa- một tập hợp các quá trình và hiện tượng liên quan đến chuyển động của magma (cùng với khí và hơi nước) trong ... Encyclopedia Collier

Núi lửa- VOLCANISM - một tập hợp các hiện tượng gây ra bởi sự xâm nhập của magma từ độ sâu của Trái đất lên bề mặt của nó ...

VOLCANISM
một tập hợp các quá trình và hiện tượng liên quan đến sự chuyển động của magma (cùng với khí và hơi nước) trong lớp phủ trên và vỏ trái đất, sự phun ra của nó dưới dạng dung nham hoặc phun ra bề mặt trong quá trình phun trào núi lửa (xem thêm VOLCANOES). Đôi khi một lượng lớn magma nguội đi và đông đặc lại trước khi chúng đến bề mặt Trái đất; trong trường hợp này, chúng tạo thành các cuộc xâm nhập bằng lửa.

CÁC GIAO THỨC THUẬT NGỮ
Kích thước và hình dạng của các thiên thể xâm thực có thể được đánh giá khi chúng lộ ra ít nhất một phần do xói mòn. Hầu hết các vết xâm nhập được hình thành ở độ sâu đáng kể (hàng trăm và hàng nghìn mét) và nằm dưới một lớp đá dày, và chỉ một số ít chạm tới bề mặt trong quá trình hình thành. Các thiên thể xâm nhập tương đối nhỏ bị lộ hoàn toàn do hậu quả của quá trình xói mòn sau đó. Về mặt lý thuyết, các vật thể xâm nhập có bất kỳ kích thước và hình dạng nào, nhưng chúng thường có thể được phân loại thành một trong các loại, được đặc trưng bởi một kích thước và hình dạng nhất định. Đê là những thể hình đĩa của đá mácma xâm nhập, được bao bọc rõ ràng bởi những bức tường song song, xuyên qua đá chủ (hoặc nằm bất chỉnh hợp với chúng). Đê có đường kính từ vài chục cm đến hàng chục và hàng trăm mét, tuy nhiên theo quy luật không vượt quá 6 m, chiều dài có thể lên tới vài km. Thông thường trong cùng một khu vực có nhiều tuyến đê giống nhau về tuổi và thành phần. Một trong những cơ chế hình thành đê là sự lấp đầy các vết nứt trên đá chủ do magma tan chảy. Macma mở rộng các vết nứt và một phần nóng chảy và hấp thụ các đá xung quanh, hình thành và lấp đầy khoang chứa. Gần tiếp xúc với đá tường, do nguội đi tương đối nhanh, đê thường có cấu trúc hạt mịn. Đá chủ có thể bị thay đổi do tác động nhiệt của magma. Đê thường có khả năng chống xói mòn cao hơn đá tường và phần nhô ra của chúng tạo thành các gờ hoặc tường hẹp. Sills là sự xâm nhập dạng tấm tương tự như đê, nhưng xảy ra theo các lớp (thường nằm ngang) của đá chủ. Sills có độ dày và chiều dài tương tự như đê điều, với ngưỡng cửa dày hơn xảy ra thường xuyên hơn. Bệ cửa Palisade, trong khu vực bờ sông Hudson nổi tiếng đối diện với New York, ban đầu dày hơn 100 m và dày khoảng hơn 100 m. 160 km. Độ dày của ngưỡng cửa Wyn ở phía bắc nước Anh vượt quá 27 m. Laccoliths là loài xâm nhập dạng thấu kính với bề mặt trên lồi hoặc hình vòm và bề mặt dưới tương đối bằng phẳng. Giống như ngưỡng cửa, chúng nằm phù hợp với các lớp của trầm tích bao quanh. Laccoliths được hình thành từ magma chảy qua các kênh cung cấp hình đê từ bên dưới hoặc từ ngưỡng cửa, chẳng hạn như Laccoliths nổi tiếng ở Dãy núi Henry ở Utah, có chiều ngang vài km. Tuy nhiên, các laccoliths lớn hơn cũng được tìm thấy. Bismalit là một loại vi khuẩn laccoli đặc biệt đa dạng - xâm nhập hình trụ, bị phá vỡ bởi các vết nứt hoặc đứt gãy, với phần trung tâm được nâng cao. Lopolit là những thể xâm nhập dạng thấu kính rất lớn, lõm ở phần trung tâm (hình đĩa), xảy ra nhiều hay ít tùy theo cấu tạo của đá chủ. Một trong những con lopoliths lớn nhất (chiều ngang khoảng 500 km) được tìm thấy ở Transvaal (Nam Phi). Một lopolith khá lớn khác nằm trong khu vực mỏ niken Sudbury (Ontario, Canada). Batholiths là những thiên thể xâm nhập lớn có hình dạng bất thường mở rộng xuống phía dưới, đi đến độ sâu đáng kể (theo quy luật, đế của chúng không bị xói mòn lộ ra ngoài). Diện tích của batholiths có thể lên tới vài nghìn km vuông. Chúng thường được tìm thấy ở phần trung tâm của các dãy núi uốn nếp, nơi mà đòn tấn công của chúng thường tương ứng với hệ thống núi. Tuy nhiên, thường là những tấm chắn ngang cắt qua các cấu trúc chính. Các batholiths bao gồm các hạt granit thô. Bề mặt của batholith có thể rất không đồng đều với các vết phát triển, lồi lõm và các quá trình. Ngoài ra, các lăng trụ lớn của đá mẹ, được gọi là tàn tích của mái nhà, có thể nằm ở phần trên của đá mẹ. Giống như nhiều thiên thể xâm nhập khác, batholiths được bao quanh bởi một vùng (quầng) đá bị thay đổi (biến chất) do tác động nhiệt của magma. Kích thước của những con dơi lớn đến mức vẫn chưa hoàn toàn rõ ràng về cách thức xâm nhập của chúng xảy ra. Có ý kiến cho rằng sự hình thành buồng batholith xảy ra do sự sụp đổ của các khối đá gốc lớn thành magma nóng chảy, và sau đó chúng bị magma hấp thụ, nóng chảy và đồng hóa (cái gọi là giả thuyết sụp đổ magma). Một giả thuyết ít phổ biến hơn là đá granit batholith là đá tường được nấu chảy lại và kết tinh lại với một lượng nhỏ vật liệu lửa mới (giả thuyết granitization). Cổ phiếu - tương tự như batholiths, nhưng nhỏ hơn. Thông thường, các đàn được định nghĩa là các vật thể xâm nhập bằng vật liệu đá có diện tích nhỏ hơn 100 km2. Một số trong số chúng là những phần nhô ra hình vòm trên bề mặt của batholith. Necks là những thiên thể xâm nhập hình trụ lấp đầy các lỗ thông hơi của núi lửa, thường có đường kính không quá 1,5 km. Cổ núi lửa cứng hơn đá chủ, do đó, sau khi phá hủy các cấu trúc núi lửa do xói mòn, chúng vẫn ở dạng phù điêu dưới dạng chóp hoặc đồi dốc.
Các cuộc xâm nhập bằng lửa khác. Có một số lượng lớn các loại vật thể xâm nhập nhỏ hiếm hơn những loại đã thảo luận ở trên. Trong số đó, các phacoli nổi bật - hình dạng giống nhau, hai mặt lồi, hình thấu kính, thường được hình thành ở các đỉnh của nếp lồi hoặc ở chỗ lõm (bản lề) của đường đồng bộ; apophyses - cành từ các thân xâm nhập lớn hơn có hình dạng bất thường; đê hình nón, hoặc các lớp hình nón, đê hình vòng cung, nhẹ nhàng lao về phía trung tâm của vòng cung, có lẽ được hình thành do sự lấp đầy của các vết nứt đồng tâm phía trên các khoang magma; Đê vòng - đê thẳng đứng, có dạng hình tròn hoặc hình bầu dục theo kế hoạch và được hình thành trong quá trình lấp đầy các đứt gãy vòng xảy ra trong quá trình sụt lún của khối đá lửa bên dưới.

Từ điển bách khoa Collier. - Xã hội cởi mở. 2000 .

Từ đồng nghĩa:

Xem "VOLCANISM" là gì trong các từ điển khác:

1) một học thuyết địa chất cho rằng sự hình thành của vỏ trái đất và các biến động trên địa cầu là do tác động của lửa. 2) giống như chủ nghĩa plutonism. Từ điển các từ nước ngoài có trong tiếng Nga. Chudinov A.N., 1910. VOLCANISM Hệ thống các nhà địa chất, ... ... Từ điển các từ nước ngoài của tiếng Nga

Một tập hợp các quá trình và hiện tượng liên quan đến chuyển động của magma. khối lượng và thường đi kèm với các sản phẩm khí-nước từ phần sâu của vỏ trái đất lên bề mặt. Theo nghĩa hẹp, V. tổng thể của các hiện tượng liên quan đến núi lửa. và đồng hành cùng cô ấy ... ... Bách khoa toàn thư địa chất

Tổng số các hiện tượng gây ra bởi sự xâm nhập của magma từ độ sâu của Trái đất lên bề mặt của nó ... Từ điển Bách khoa toàn thư lớn

Quá trình địa chất gây ra bởi hoạt động của magma ở độ sâu bề mặt Trái đất ... Thuật ngữ địa chất

VOLCANISM, hoạt động của núi lửa. Thuật ngữ này chung cho tất cả các khía cạnh của quá trình: phun trào các khối nóng chảy và khí, sự hình thành núi và miệng núi lửa, sự xuất hiện của các dòng dung nham, mạch nước phun và suối nước nóng ... Từ điển bách khoa khoa học và kỹ thuật

VOLCANISM, núi lửa, pl. không có chồng. (geol.). Hoạt động của nội lực địa cầu, dẫn đến sự thay đổi cấu trúc địa chất của vỏ trái đất và kèm theo đó là các vụ phun trào núi lửa, động đất. Từ điển giải thích của Ushakov. D.N. Ushakov. Năm 1935 ... Từ điển giải thích của Ushakov

Tồn tại., Số lượng từ đồng nghĩa: 1 cryovolcanism (1) Từ điển đồng nghĩa ASIS. V.N. Trishin. 2013 ... Từ điển đồng nghĩa

núi lửa- a, m. núi lửa m. tiếng Đức Một tập hợp các hiện tượng liên quan đến chuyển động của một khối chất lỏng nóng chảy (magma) trong vỏ trái đất và sự phun ra của nó lên bề mặt Trái đất. CƠ BẢN 2. Đây .. cho một diện tích xấp xỉ bằng toàn bộ diện tích của Bỉ ... ... Từ điển lịch sử của Gallicisms tiếng Nga

núi lửa- Quá trình nội sinh liên quan đến sự di chuyển của magma và các sản phẩm khí - nước đồng hành từ các đới sâu lên bề mặt. [Bảng chú giải thuật ngữ và khái niệm địa chất. Đại học bang Tomsk] Chuyên đề địa chất, địa vật lý Đại cương ... ... Sổ tay phiên dịch kỹ thuật

núi lửa- Một tập hợp các quá trình và hiện tượng liên quan đến sự phun ra của magma trên bề mặt Trái đất. Syn: hoạt động núi lửa… Từ điển địa lý

Núi lửa phun trào trên Io ... Wikipedia

Sách

Núi lửa và các gò sunfua ở rìa đại dương. Về ví dụ về các vùng chứa pyrit ở Ural và Siberia, Zaikov V.V. Chuyên khảo mô tả núi lửa và hàm lượng quặng trong các vết nứt Paleozoi của các biển cận biên, các vòng cung đảo ngẫu nhiên và các lưu vực liên kết. Trên ví dụ về Urals của Siberia, nó cho thấy rằng ...

VOLCANISM, một tập hợp các quá trình nội sinh liên quan đến sự hình thành và di chuyển của magma trong lòng Trái đất và sự phun trào của nó trên bề mặt đất, đáy biển và đại dương. Nó là một phần không thể thiếu của chủ nghĩa ma thuật. Trong quá trình núi lửa, các khoang magma được hình thành ở sâu trong lòng đất, đá xung quanh có thể thay đổi dưới tác động của nhiệt độ cao và tác dụng hóa học của magma. Khi magma tan chảy đến bề mặt Trái đất, người ta quan sát thấy biểu hiện ngoạn mục nhất của núi lửa - một vụ phun trào núi lửa, bao gồm phun ra hoặc phun ra dung nham lỏng (phun trào), ép ra dung nham nhớt (phun ra), phá hủy cấu trúc núi lửa bằng cách sự bùng nổ và phun ra các sản phẩm rắn của hoạt động núi lửa (nổ). Là kết quả của các vụ phun trào với nhiều kiểu và lực khác nhau, các núi lửa với nhiều hình dạng và kích thước khác nhau được hình thành, đá núi lửa được hình thành. Núi lửa gắn liền với các hiện tượng xảy ra trước (báo hiệu), đi kèm và hoàn thành (hiện tượng hậu núi lửa) các vụ phun trào núi lửa. Các tác nhân gây hại được quan sát từ vài giờ đến vài thế kỷ trước khi phun trào bao gồm một số trận động đất núi lửa, biến dạng bề mặt trái đất và cấu trúc núi lửa, hiện tượng âm thanh, thay đổi trong trường địa vật lý, thành phần và cường độ của khí fumarolic (từ núi lửa đang hoạt động), v.v.

Các hiện tượng quan sát được trong quá trình phun trào: vụ nổ núi lửa, sóng xung kích liên quan, áp suất khí quyển nhảy vọt, mây phun trào (phun trào) nhiễm điện với đám cháy Elmo, sét, tro núi lửa và mưa axit, sự xuất hiện của lahars (dòng chảy đá bùn), sự hình thành của sóng thần - Trong quá trình rơi xuống nước, khối lượng lớn đất đá và chất nổ. Các hiện tượng núi lửa cũng bao gồm sự giảm mức bức xạ mặt trời và nhiệt độ, xuất hiện cảnh hoàng hôn màu tím do lớp khí quyển bao phủ bởi bụi núi lửa và sol khí trong các vụ phun trào thảm khốc. Sau khi phun trào, các hiện tượng hậu núi lửa được quan sát liên quan đến sự nguội lạnh của buồng magma - các luồng khí núi lửa (fumarole) và nước nhiệt (suối nước nóng, mạch nước phun, v.v.).

Theo nơi biểu hiện, núi lửa được phân biệt trên cạn, dưới nước và dưới đáy (dưới nước-bề mặt); theo thành phần của các sản phẩm phun trào - bazan-andesit-vần phân biệt liên tiếp, bazan-vần phân biệt tương phản (hai phương thức), kiềm, kiềm-ultrabasic, bazơ, axit và các núi lửa khác là đặc trưng nhất của ranh giới hội tụ của các mảng thạch quyển, nơi mà trong quá trình tương tác lẫn nhau của chúng, các vành đai núi lửa (đảo-vòng cung và cận lục địa) được hình thành trên vùng hút chìm (hút chìm) của mảng này dưới mảng khác hoặc trong vùng va chạm (va chạm) của các phần lục địa của chúng. Núi lửa cũng được biểu hiện rộng rãi ở ranh giới phân kỳ của các mảng thạch quyển, giới hạn trong các rặng núi giữa đại dương, ở đó, khi các mảng di chuyển ra xa nhau trong quá trình hoạt động núi lửa dưới nước, sự hình thành mới của lớp vỏ đại dương xảy ra. Núi lửa cũng là đặc trưng của các phần bên trong của các mảng thạch quyển - cấu trúc của các điểm nóng, hệ thống rạn nứt lục địa, các tỉnh bẫy của các lục địa và các cao nguyên bazan trong lòng đại dương.

Núi lửa bắt đầu trong giai đoạn đầu phát triển của Trái đất và trở thành một trong những nhân tố chính hình thành thạch quyển, thủy quyển và khí quyển. Sự phát triển của cả ba lớp vỏ do núi lửa vẫn tiếp tục: khối lượng đá trong thạch quyển tăng hàng năm hơn 5-10 km 3, và trung bình 50-100 triệu tấn khí núi lửa mỗi năm đi vào khí quyển, một số được chi cho sự biến đổi của thủy quyển. Nhiều mỏ kim loại (vàng, bạc, kim loại màu, asen, v.v.) và phi kim loại (lưu huỳnh, borat, vật liệu xây dựng tự nhiên, v.v.), cũng như tài nguyên địa nhiệt, có liên quan về mặt di truyền với núi lửa.

Các biểu hiện của núi lửa đã được xác định trên tất cả các hành tinh thuộc nhóm trên cạn. Trên Sao Thủy, Sao Hỏa và Mặt Trăng, hiện tượng núi lửa có thể đã kết thúc (hoặc gần như đã kết thúc), và mạnh mẽ chỉ tiếp tục trên Sao Kim. Vào cuối thế kỷ 20 - đầu thế kỷ 21, các dạng núi lửa và hoạt động núi lửa đang diễn ra đã được phát hiện trên các vệ tinh của Sao Mộc và Sao Thổ - Europa, Io, Callisto, Ganymede, Titan. Trên Europa và Io, một dạng núi lửa cụ thể được ghi nhận - cryovolcanism (phun trào băng và khí).

Lít .: Núi lửa Melekestsev IV và sự hình thành cứu trợ. M., 1980; Rast H. Núi lửa và thuyết lưu hóa. M., năm 1982; Vlodavets V. I. Sổ tay núi lửa học. M., 1984; Chủ nghĩa núi lửa Markhinin E.K. M., 1985.

T.I.FROLOV
Đá núi lửa là sản phẩm của một quá trình sâu - núi lửa. Theo định nghĩa của nhà núi lửa học nổi tiếng A. Jaggar, núi lửa là một tập hợp các hiện tượng xảy ra trong vỏ trái đất và dưới nó, dẫn đến sự đột phá của các khối nóng chảy xuyên qua lớp vỏ rắn. Núi lửa có liên quan đến dòng chảy của khí nóng sâu - chất lỏng từ ruột Trái đất. Chất lỏng góp phần vào quá trình phân hủy và tăng cục bộ của vật chất sâu, do kết quả của sự giảm áp suất (nén), bắt đầu tan chảy một phần, tạo thành các diapirs sâu - nguồn magma nóng chảy. Tùy thuộc vào cường độ đốt nóng, sự hình thành các lớp tan chảy xảy ra ở các mức độ khác nhau của lớp phủ và vỏ trái đất, bắt đầu từ độ sâu 300 - 400 km.

Núi lửa là khoa học về núi lửa và sản phẩm của chúng (đá núi lửa), nguyên nhân hình thành núi lửa là do các quá trình địa động lực, kiến tạo và lý hóa xảy ra trong ruột Trái Đất. Ngoài các ngành khoa học địa chất thực tế: địa chất lịch sử, địa kiến tạo, thạch học, khoáng vật học, thạch học, địa hóa và địa vật lý, núi lửa sử dụng dữ liệu từ địa lý, địa mạo, hóa lý và một phần thiên văn học, vì núi lửa là một hiện tượng hành tinh. Là sản phẩm của các quá trình sâu (nội sinh), núi lửa hình thành trên bề mặt Trái đất ảnh hưởng đến môi trường, khí quyển, thủy quyển và hình thành lượng mưa. Núi lửa, như nó vốn có, tập trung các vấn đề liên kết các quá trình năng lượng bên trong và bên ngoài của Trái đất.

Sự phân loại chung của tất cả các loại đá mácma, bao gồm cả đá núi lửa, dựa trên thành phần hóa học của chúng và trước hết là dựa trên hàm lượng và tỷ lệ silica và kiềm trong đá (Hình 1). Theo hàm lượng của silica, oxit phổ biến nhất trong đá mácma, sau này được chia thành bốn nhóm: ultrabasic (30 - 44% SiO2), bazơ (44 - 53%), trung bình (53 - 64%), có tính axit ( 64 - 78%). Một đặc điểm quan trọng khác của việc phân loại là độ kiềm của đá, được ước tính bằng tổng hàm lượng của Na2O + K2O. Trên cơ sở này, đá có độ kiềm bình thường và độ kiềm được phân biệt.

Phân bố rộng rãi nhất trong số các loại đá núi lửa của Trái đất là đá chính - đá bazan, là dẫn xuất của chất manti và được tìm thấy ở cả đại dương và lục địa. Chúng có thể được so sánh với "máu" của hành tinh chúng ta, xuất hiện trong bất kỳ vi phạm nào của vỏ trái đất. Tùy thuộc vào vị trí địa chất mà đá bazan khác nhau về thành phần. Hầu hết chúng thuộc loại đá có độ kiềm bình thường. Đây là những bazan kiềm thấp (tholeiitic) và calc-kiềm giàu vôi. Ít phổ biến hơn là bazo kiềm không bão hòa với silica. Trong quá trình phân hóa, magma bazan làm phát sinh một loạt đá (tholeiitic, calc-kiềm và kiềm), được kết hợp bởi nguồn gốc từ một magma duy nhất, giữ lại các đặc điểm chung với magma bazơ gốc, cho đến những đá cực kỳ axit. Trong số các loại đá xâm nhập, đá granit là phổ biến nhất. Chúng thuộc nhóm đá silic, trong quá trình hình thành, chất của vỏ trái đất đóng một vai trò quan trọng. Các loại đá có thành phần trung bình, được đại diện chủ yếu bởi andesit núi lửa, ít phổ biến hơn và chỉ nằm trong các vành đai di động của Trái đất. Đồng thời, thành phần trung bình của vỏ trái đất tương ứng với andesit, chứ không phải bazan hoặc granit, tương ứng với hỗn hợp của những thứ này theo tỷ lệ 2: 1.

VOLCANISM ĐÃ ĐƯỢC ĐÁNH GIÁ NHƯ THẾ NÀO TRONG LỊCH SỬ TRÁI ĐẤT

Các quá trình sớm nhất của núi lửa đồng bộ với quá trình hình thành Trái đất với tư cách là một hành tinh. Trong tất cả các khả năng, đã ở giai đoạn bồi tụ (nồng độ của vật chất hành tinh do tinh vân bụi khí và sự va chạm của các mảnh vỡ vũ trụ rắn - các hành tinh) đã diễn ra quá trình đốt nóng của nó. Sự giải phóng năng lượng do sự bồi tụ và sự co lại của lực hấp dẫn hóa ra là đủ cho sự tan chảy ban đầu, một phần hoặc hoàn toàn của nó, với sự phân hóa sau đó của Trái đất thành các lớp vỏ. Một thời gian sau, các nguồn nhiệt này được kết hợp với sự giải phóng nhiệt của các nguyên tố phóng xạ. Sự tập trung của khối đá sắt trên Trái đất, cũng như trên các hành tinh khác của hệ Mặt trời, đi kèm với sự phân tách của một lớp vỏ khí, chủ yếu là hydro, sau đó nó bị mất đi trong thời kỳ hoạt động cực đại của mặt trời, ngược lại tới các hành tinh lớn của nhóm sao Mộc ở xa Mặt trời. Điều này được chứng minh bằng sự suy giảm bầu khí quyển của trái đất hiện đại trong các khí trơ hiếm - neon và xenon so với vật chất vũ trụ.

Theo A.A. Marakushev, sự khác biệt của khối đá sắt trên Trái đất, có thành phần tương tự như thiên thạch - chondrites và lớp vỏ khí hydro bị tan chảy hoàn toàn dưới áp suất cao, dẫn đến nồng độ cao của chất lỏng hydro (thành phần dễ bay hơi ở trạng thái siêu tới hạn) ở lõi kim loại (sắt-niken) bắt đầu tách ra. Do đó, Trái đất có được một nguồn dự trữ chất lỏng lớn trong ruột của nó, điều này quyết định hoạt động nội sinh tiếp theo của nó, duy nhất trong thời gian của nó, so với các hành tinh khác, hoạt động nội sinh. Khi Trái đất hợp nhất theo hướng từ vỏ ngoài của nó vào trung tâm, áp suất chất lỏng bên trong tăng lên và quá trình khử khí định kỳ xảy ra, kèm theo sự hình thành các lớp magma nóng chảy xuất hiện trên bề mặt khi lớp vỏ đông lạnh nứt ra. Do đó, núi lửa sớm nhất, được đặc trưng bởi tính chất dễ nổ, rất dễ nổ, gắn liền với sự bắt đầu nguội lạnh của Trái đất và đi kèm với sự hình thành của khí quyển. Theo những ý kiến khác, bầu khí quyển nguyên sinh, được hình thành ở giai đoạn bồi tụ, sau đó đã được bảo tồn, dần dần phát triển thành phần của nó. Bằng cách này hay cách khác, khoảng 3,8 - 3,9 tỷ năm trước, khi nhiệt độ trên bề mặt Trái đất và các phần lân cận của khí quyển giảm xuống dưới nhiệt độ sôi của nước, thủy quyển được hình thành. Sự hiện diện của khí quyển và thủy quyển đã giúp sự sống trên Trái đất phát triển hơn nữa. Ban đầu, bầu khí quyển nghèo oxy cho đến khi các dạng sống đơn giản nhất tạo ra nó xuất hiện, xảy ra cách đây khoảng 3 tỷ năm (Hình 2).

Thành phần của đá núi lửa sớm nhất của Trái đất, hiện đã được làm lại hoàn toàn bằng các quá trình tiếp theo, có thể được đánh giá bằng cách so sánh nó với các hành tinh trên cạn khác, đặc biệt là với vệ tinh đã được nghiên cứu kỹ lưỡng của chúng ta, Mặt trăng. Mặt Trăng là một hành tinh có sự phát triển sơ khai hơn, đã sớm sử dụng hết nguồn dự trữ chất lỏng và kết quả là nó đã mất đi hoạt động nội sinh của nó. Nó hiện là một hành tinh "chết". Việc không có lõi kim loại trong đó cho thấy quá trình phân hóa thành vỏ của nó đã dừng lại sớm và từ trường yếu không đáng kể cho thấy sự đông đặc hoàn toàn bên trong của nó. Đồng thời, sự hiện diện của chất lỏng trong giai đoạn đầu của sự phát triển của Mặt trăng được chứng minh bằng các bong bóng khí trong đá núi lửa Mặt trăng, bao gồm chủ yếu là hydro, cho thấy tính khử cao của chúng.

Những tảng đá cổ xưa nhất hiện được biết đến của Mặt Trăng, phát triển trên bề mặt của lớp vỏ Mặt Trăng trên các lục địa được gọi là Mặt Trăng, có tuổi từ 4,4 - 4,6 tỷ năm, gần với tuổi ước tính của sự hình thành Trái Đất. . Chúng được kết tinh ở độ sâu nông hoặc trên bề mặt, giàu canxi felspat - anorthit - đá cơ bản màu sáng, thường được gọi là đá anorthosites. Đá của các lục địa Mặt Trăng đã bị thiên thạch bắn phá dữ dội với sự hình thành các mảnh vỡ, một phần tan chảy và trộn lẫn với vật chất thiên thạch. Kết quả là, nhiều hố va chạm cùng tồn tại với các miệng hố có nguồn gốc núi lửa đã được hình thành. Người ta cho rằng các phần dưới của lớp vỏ Mặt Trăng được cấu tạo từ các loại đá có thành phần cơ bản hơn, hàm lượng silica thấp, gần với các thiên thạch đá, và các anorthosites được lót trực tiếp bởi anorthit gabbro (eucrit). Trên Trái đất, sự kết hợp của các anorthosites và eucrit được biết đến trong cái gọi là sự xâm nhập mafic nhiều lớp và là kết quả của sự phân biệt của macma bazan. Vì các quy luật vật lý và hóa học xác định sự phân hóa là giống nhau trong toàn Vũ trụ, nên thật hợp lý khi giả định rằng trên Mặt trăng, lớp vỏ cổ xưa nhất của các thiên thạch Mặt trăng được hình thành do sự tan chảy sớm và sự phân hóa sau đó của sự tan chảy magma đã hình thành vỏ trên của Mặt trăng ở dạng cái gọi là "đại dương magma mặt trăng". Sự khác biệt trong các quá trình phân biệt magma Mặt Trăng với các magma trên mặt đất nằm ở thực tế là trên Mặt Trăng cực kỳ hiếm khi hình thành các đá felsic có hàm lượng silica cao.

Sau đó, các vùng trũng lớn hình thành trên Mặt Trăng, được gọi là biển Mặt Trăng, chứa đầy các đá bazan trẻ hơn (3,2 - 4 tỷ năm). Nhìn chung, các đá bazan này có thành phần gần với các loại đá bazan của Trái đất. Chúng được phân biệt bởi hàm lượng kiềm thấp, đặc biệt là natri, và không có oxit sắt và khoáng chất có chứa nhóm OH hydroxyl, điều này khẳng định sự mất mát của các thành phần dễ bay hơi do nóng chảy và môi trường khử của núi lửa. Đá không chứa fenspat được biết đến trên Mặt trăng - pyroxenites và dunites, có thể tạo nên lớp phủ mặt trăng, là tàn tích từ sự tan chảy của đá bazan (cái gọi là restite), hoặc sự phân hóa nặng của chúng (tích tụ). Lớp vỏ sơ khai của Sao Hỏa và Sao Thủy tương tự như lớp vỏ hình thành của các lục địa Mặt Trăng. Hơn nữa, trên sao Hỏa, núi lửa bazan sau này được phát triển rộng rãi. Ngoài ra còn có một lớp vỏ bazan trên sao Kim, nhưng dữ liệu về hành tinh này vẫn còn rất hạn chế.

Việc sử dụng dữ liệu từ hành tinh học so sánh cho phép chúng ta phát biểu rằng sự hình thành lớp vỏ ban đầu của các hành tinh trên cạn xảy ra do sự kết tinh của magma nóng chảy trải qua quá trình phân hóa lớn hơn hoặc ít hơn. Sự nứt vỡ của lớp vỏ proto đông lạnh này với sự hình thành của các vết lõm sau đó đi kèm với núi lửa bazan.

Không giống như các hành tinh khác, Trái đất không có lớp vỏ sớm nhất. Ít nhiều có thể tin cậy được, lịch sử hình thành núi lửa của Trái đất chỉ có thể được bắt nguồn từ thời Sơ khai. Các niên đại lâu đời nhất được biết đến thuộc về đá thạch anh (Archean gneisses) (3,8 - 4 tỷ năm) và các hạt của khoáng vật zircon (4,2 - 4,3 tỷ năm) trong thạch anh biến chất. Những niên đại này trẻ hơn 0,5 tỷ năm so với sự hình thành của Trái đất. Có thể cho rằng tất cả thời gian này Trái đất đã phát triển tương tự như các hành tinh khác thuộc nhóm Trái đất. Từ khoảng 4 tỷ năm trước, một lớp vỏ lục địa đã được hình thành trên Trái đất, bao gồm các gneisses, chủ yếu có nguồn gốc từ đá lửa, khác với granit ở hàm lượng silica và kali thấp hơn và được gọi là "gneisses xám" hoặc hiệp hội TTG, theo tên gọi trong số ba loại đá mácma chính tương ứng với thành phần của các gneisses này: đá tảng, đá trondhjemites và đá granodiorit, sau đó bị biến chất dữ dội. Tuy nhiên, "gneisses xám" hầu như không đại diện cho lớp vỏ sơ cấp của Trái đất. Cũng không biết chúng đã phổ biến như thế nào. Trái ngược với các loại đá ít silicat hơn nhiều ở các lục địa mặt trăng (anorthosites), khối lượng đá felsic lớn như vậy không thể thu được bằng cách phân biệt các đá bazan. Về mặt lý thuyết, sự hình thành các "gneisses xám" có nguồn gốc từ đá lửa chỉ có thể xảy ra trong quá trình nấu chảy đá có thành phần bazan hoặc komatit-bazan, do lực hấp dẫn của chúng, đã chìm xuống tầng sâu của hành tinh. Do đó, chúng tôi đi đến kết luận về thành phần bazơ của lớp vỏ, thành phần này sớm hơn so với "xám-gneiss" mà chúng ta đã biết. Sự hiện diện của lớp vỏ bazan ban đầu được xác nhận bằng việc tìm thấy trong các gneisses "xám" ở Archean của các khối mafic biến chất cũ hơn. Người ta không biết liệu magma mẹ của các đá bazan hình thành lớp vỏ ban đầu của Trái đất đã trải qua quá trình phân hóa để hình thành các anorthosites giống như mặt trăng hay chưa, mặc dù điều này về mặt lý thuyết là hoàn toàn có thể xảy ra. Sự phân hóa sâu sắc nhiều giai đoạn của vật chất hành tinh, dẫn đến sự hình thành các đá granitoid có tính axit, trở nên khả thi do chế độ nước được thiết lập trên Trái đất do trữ lượng chất lỏng lớn ở độ sâu của nó. Nước thúc đẩy sự phân hóa và rất quan trọng đối với sự hình thành các loại đá có tính axit.

Do đó, trong thời kỳ sớm nhất (Katarchean) và Archean, chủ yếu là kết quả của các quá trình magma, được kết hợp bởi quá trình trầm tích sau khi hình thành thủy quyển, vỏ trái đất đã được hình thành. Nó bắt đầu được xử lý mạnh mẽ bởi các sản phẩm của quá trình khử khí tích cực của Trái đất sơ khai với việc bổ sung silica và kiềm. Quá trình khử khí là do sự hình thành lõi rắn bên trong của Trái đất. Nó gây ra các quá trình biến chất đến tan chảy với sự axit hóa chung của thành phần của lớp vỏ. Vì vậy, đã có trong thời kỳ Archean, Trái đất đã có tất cả các lớp vỏ cứng vốn có - lớp vỏ, lớp phủ và lõi.

Sự khác biệt ngày càng tăng về mức độ thấm của lớp vỏ và lớp phủ trên, do sự khác biệt về chế độ nhiệt và địa động lực của chúng, dẫn đến sự không đồng nhất của thành phần của lớp vỏ và sự hình thành các loại khác nhau của nó. Trong các khu vực bị nén, nơi khó khử khí và trồi lên bề mặt của các khối nóng chảy mới nổi, phần sau này trải qua sự phân hóa dữ dội và các đá núi lửa cơ bản được hình thành trước đó, bị nén chặt, xuống độ sâu và được nấu chảy lại. Một lớp vỏ hai lớp tiền lục địa được hình thành, có thành phần tương phản: phần trên của nó được cấu tạo chủ yếu từ đá núi lửa và đá xâm nhập axit, được xử lý bằng quá trình biến chất thành gneisses và granulit, phần dưới bao gồm đá cơ bản, đá bazan, komatit và gabbroid. Một lớp vỏ như vậy là đặc trưng của các lục địa. Lớp vỏ tiền đại dương, có thành phần chủ yếu là bazan, được hình thành trong các khu vực mở rộng. Cùng với sự đứt gãy của lớp vỏ tiền lục địa và trong các khu vực tiếp giáp của nó với tiền đại dương, các vành đai di động đầu tiên của Trái đất (protogeosynclines) đã được hình thành, được đặc trưng bởi sự gia tăng hoạt động nội sinh. Ngay cả khi đó, chúng có cấu trúc phức tạp và bao gồm các vùng nâng lên ít di động hơn đã trải qua quá trình biến chất nhiệt độ cao dữ dội, và các vùng kéo dài và sụt lún dữ dội. Sau này được gọi là vành đai đá xanh, vì đá cấu tạo nên chúng có màu xanh lục do quá trình biến chất ở nhiệt độ thấp. Thiết lập kéo dài trong giai đoạn đầu của quá trình hình thành các vành đai di động đã được thay thế bằng thiết lập nén phổ biến trong quá trình tiến hóa, dẫn đến sự xuất hiện của đá felsic và những đá đầu tiên của loạt calc-kiềm với andesit (xem Hình 1). Các vành đai di động, đã hoàn thành quá trình phát triển, gắn liền với các khu vực phát triển của vỏ lục địa và tăng diện tích của nó. Theo các khái niệm hiện đại, từ 60 đến 85% lớp vỏ lục địa hiện đại được hình thành trong thời kỳ Cổ đại, và độ dày của nó gần với thời hiện đại, tức là khoảng 35 - 40 km.

Vào thời kỳ chuyển giao của Archean và Proterozoi (2700 - 2500 triệu năm), một giai đoạn mới trong sự phát triển của núi lửa trên Trái đất bắt đầu. Quá trình nóng chảy có thể xảy ra trong lớp vỏ dày được hình thành vào thời điểm đó, và nhiều loại đá có tính axit hơn đã xuất hiện. Thành phần của chúng đã thay đổi đáng kể, chủ yếu do sự gia tăng hàm lượng silica và kali. Granit kali thực, được nấu chảy từ vỏ cây, được sử dụng rộng rãi. Sự phân hóa mạnh mẽ của bazan lớp manti tan chảy dưới ảnh hưởng của chất lỏng trong các vành đai di động, kèm theo tương tác với vật liệu vỏ, dẫn đến sự gia tăng thể tích của andesit (xem Hình 1). Do đó, ngoài núi lửa lớp phủ, núi lửa lớp vỏ và hỗn hợp lớp vỏ ngày càng trở nên quan trọng. Đồng thời, do sự suy yếu của các quá trình khử khí của Trái đất và thông lượng nhiệt liên quan, mức độ nóng chảy cao như vậy trong lớp phủ, có thể dẫn đến sự hình thành các khối nóng chảy komatit siêu Ả Rập (xem Hình 1), là không thể, và nếu chúng xảy ra, thì hiếm khi trồi lên bề mặt do mật độ của chúng cao so với vỏ trái đất. Chúng trải qua quá trình phân hóa trong các khoang trung gian và các dẫn xuất của chúng, các đá bazan ít đặc hơn, rơi xuống bề mặt. Các quá trình biến chất ở nhiệt độ cao và quá trình granit hóa cũng trở nên ít dữ dội hơn, những quá trình này không phải là một đồng nguyên, mà là một đặc tính cục bộ. Trong tất cả các khả năng, hai loại vỏ trái đất cuối cùng đã được hình thành vào thời điểm đó (Hình 3), tương ứng với các lục địa và đại dương. Tuy nhiên, thời điểm hình thành các đại dương cuối cùng vẫn chưa được xác định.

Trong giai đoạn phát triển tiếp theo của Trái đất, bắt đầu cách đây 570 triệu năm và được gọi là Phanerozoic, những xu hướng xuất hiện trong Proterozoi đã được phát triển thêm. Núi lửa ngày càng trở nên đa dạng hơn, có sự phân biệt rõ ràng trong các phân đoạn đại dương và lục địa. Trong các vùng mở rộng trong đại dương (các rặng rạn nứt giữa đại dương), các bazan tholeiitic phun trào và trong các vùng mở rộng tương tự trên các lục địa (các rạn nứt lục địa), chúng liên kết với nhau và thường bị chi phối bởi các đá núi lửa kiềm. Các vành đai di động của Trái đất, được gọi là geosynclinal, hoạt động magma trong hàng chục và hàng trăm triệu năm, bắt đầu từ núi lửa tholeiite-bazan sơ khai, cùng với đá xâm nhập siêu Ả Rập hình thành các liên kết ophiolit trong điều kiện mở rộng. Sau đó, khi sự mở rộng chuyển sang dạng nén, chúng nhường chỗ cho sự tương phản giữa núi lửa andesitic bazan-stiolit và calc-kiềm, vốn phát triển mạnh mẽ trong Phanerozoic. Sau khi uốn nếp, sự hình thành granit và orogeny (sinh trưởng của núi), núi lửa trong các vành đai di động trở thành kiềm. Những núi lửa như vậy thường kết thúc hoạt động nội sinh của chúng.

Sự tiến hóa của núi lửa trong các vành đai di động Phanerozoic lặp lại điều đó trong quá trình phát triển của Trái đất: từ các liên kết bazan đồng nhất và bazan tương phản phổ biến trong thời kỳ Archaean, đến liên tục trong tính axit silicic với khối lượng lớn andesit, và cuối cùng là kiềm các hiệp hội, mà hầu như không có trong Archaean. Sự tiến hóa này, cả trong từng vành đai riêng lẻ và trên toàn bộ Trái đất, phản ánh sự giảm tính thấm nói chung và sự gia tăng độ cứng của vỏ trái đất, điều này quyết định mức độ phân hóa cao hơn của các lớp magma nóng chảy và sự tương tác của chúng với vật liệu của vỏ trái đất, mức độ hình thành macma ngày càng sâu sắc và mức độ nóng chảy giảm dần. Những điều trên có liên quan đến sự thay đổi các thông số bên trong của hành tinh, đặc biệt với sự giảm thông lượng nhiệt toàn cầu từ bên trong hành tinh, ước tính ít hơn 3–4 lần so với trong giai đoạn đầu phát triển của Trái đất. Tương ứng, các dòng chất lỏng hướng lên cục bộ do quá trình khử khí định kỳ của lớp đất dưới mặt đất cũng giảm. Chính chúng là nguyên nhân gây ra sự nóng lên của các khu vực riêng lẻ (vành đai di động, vết nứt, v.v.) và hoạt động magma của chúng. Các dòng chảy này được hình thành liên quan đến sự tích tụ của các thành phần nhẹ ở mặt trước kết tinh của lõi chất lỏng bên ngoài trong các bẫy lồi riêng biệt nổi lên, tạo thành các tia phản lực đối lưu.

Hoạt động nội sinh có tính chất tuần hoàn. Nó gây ra sự hiện diện của các xung lớn của Trái đất với ưu thế xen kẽ của magma cơ bản và siêu tối ưu, kéo dài cố định và núi lửa calc-kiềm, sự hình thành và biến chất đá granit, cố định ưu thế của lực nén. Tính tuần hoàn này xác định sự hiện diện của các chu trình magma và kiến tạo, vốn là chu kỳ chồng chất lên sự phát triển không thể đảo ngược của Trái đất.

SỰ KIỆN VOLCANO CỦA CHÚNG TÔI Ở ĐÂU TRONG CENOSIOIC?

Các cấu trúc địa chất nơi đá núi lửa được hình thành trong giai đoạn phát triển trẻ nhất, Kainozoi, bắt đầu từ 67 triệu năm trước của Trái đất, nằm ở cả hai phần đại dương và lục địa của Trái đất. Những ngọn núi trước đây bao gồm các rặng núi giữa đại dương và nhiều núi lửa dưới đáy đại dương, lớn nhất trong số đó tạo thành các đảo đại dương (Iceland, Hawaii, v.v.). Tất cả chúng đều được đặc trưng bởi môi trường có độ thấm cao của vỏ trái đất (Hình 4). Trên các lục địa, trong một bối cảnh tương tự, núi lửa phun trào, liên kết với các đới mở rộng lớn - các rạn nứt lục địa (Đông Phi, Baikal, v.v.). Trong điều kiện chủ yếu bị nén, núi lửa xảy ra trong các cấu trúc núi, hiện là các vành đai di động nội lục địa đang hoạt động (Caucasus, Carpathians, v.v.). Các vành đai di động ở rìa của các lục địa (được gọi là rìa hoạt động) là đặc biệt. Chúng được phát triển chủ yếu dọc theo vùng ngoại vi của Thái Bình Dương, và ở rìa phía tây của nó, giống như trong các vành đai di động cổ đại, chúng kết hợp các vùng bị nén chủ yếu - các vòng cung đảo (Kurilo-Kamchatka, Tonga, Aleutian, v.v.) và các vùng cường độ mở rộng - các biển cận biên phía sau (Nhật Bản, Philippine, Coral, v.v.). Trong các vành đai di động của rìa phía đông Thái Bình Dương, phần mở rộng ít đáng kể hơn. Ở rìa lục địa Châu Mỹ có các dãy núi (Andes, Cordillera), tương tự của các vòng cung đảo, ở phía sau của chúng có các trũng lục địa - tương tự của các biển cận biên, ở đó tình trạng giãn nở diễn ra phổ biến. Trong điều kiện có độ thấm cao, như thường lệ trong lịch sử Trái đất, lớp phủ nóng chảy phun ra, và trong các cấu trúc đại dương, chúng chủ yếu có độ kiềm bình thường, trong khi ở các cấu trúc lục địa, chúng tăng lên và cao. Trong các môi trường nén chủ yếu trên lớp vỏ lục địa, ngoài đá lớp phủ, các loại đá có nguồn gốc hỗn hợp manti-vỏ (andesit) và vỏ (một số núi lửa felsic và đá granit) phổ biến rộng rãi (Hình 5).

Nếu chúng ta tính đến các đặc điểm của giai đoạn phát triển hiện đại của Trái đất, bao gồm cường độ cao của quá trình hình thành đại dương và sự phát triển rộng rãi của các đới đứt gãy trên các lục địa, thì rõ ràng là trong giai đoạn phát triển Kainozoi, sự mở rộng chiếm ưu thế và do đó, lớp phủ, chủ yếu là núi lửa bazan gắn liền với nó, phổ biến rộng rãi, đặc biệt là cường độ cao ở các đại dương.

CÁCH MẠNG VOLCANISM ĐANG CHUYỂN HÓA SỰ CỐ GẮNG CỦA TRÁI ĐẤT

Ngay cả vào đầu thế kỷ trước, người ta đã nhận thấy rằng đá hình thành các liên kết lặp lại thường xuyên, được gọi là thành tạo địa chất, liên quan chặt chẽ đến cấu trúc địa chất hơn là đá riêng lẻ. Các hàng hình thành thay thế nhau theo thời gian được gọi là tạm thời, và những hàng thay thế nhau trong không gian được gọi là hàng hình thành bên. Cùng với nhau, họ có thể giải mã các giai đoạn chính trong sự phát triển của cấu trúc địa chất và là những chỉ số quan trọng trong việc khôi phục các thiết lập địa chất trong quá khứ. Các thành tạo núi lửa, bao gồm đá núi lửa, các sản phẩm của quá trình rửa trôi và lắng đọng lại của chúng, và thường là đá trầm tích, thuận tiện hơn để sử dụng cho các mục đích này hơn là các thành tạo xâm nhập, vì chúng là thành viên của các mặt cắt phân lớp, giúp xác định chính xác thời gian của chúng sự hình thành.

Có hai dạng chuỗi hình thành núi lửa. Loại đầu tiên, được gọi là homodromous, bắt đầu với đá cơ bản - bazan, nhường chỗ cho các thành tạo với khối lượng tăng dần của đá trung bình và có tính axit. Loạt thứ hai là antidromic, bắt đầu với các thành phần chủ yếu là felsic với sự gia tăng vai trò của núi lửa cơ bản vào cuối loạt. Do đó, lớp đầu tiên có liên quan đến núi lửa manti và tính thấm cao của lớp vỏ, và chỉ khi độ thấm giảm và lớp vỏ bị nung nóng bằng nhiệt sâu, lớp sau mới bắt đầu tham gia vào quá trình hình thành magma. Chuỗi antidromic là đặc trưng của các cấu trúc địa chất có lớp vỏ lục địa dày, thấm nước kém, khi xâm nhập trực tiếp lớp manti nóng chảy lên bề mặt gặp nhiều khó khăn. Chúng tương tác với vật chất của vỏ trái đất càng mạnh thì nó càng nóng lên. Các thành tạo bazan chỉ xuất hiện muộn hơn, khi lớp vỏ nứt ra dưới áp lực của magma manti.

Chuỗi núi lửa đồng âm là đặc trưng của các vành đai di động đại dương và địa tài và phản ánh tương ứng, sự hình thành của lớp vỏ đại dương và lục địa. Chuỗi Antidromic là đặc trưng của các cấu trúc nằm trên lớp vỏ lục địa bị nung nóng sau chu kỳ magma trước đó. Ví dụ điển hình là các vùng biển cận biên và rạn nứt lục địa xuất hiện ngay sau quá trình orogeny (rạn nứt biểu sinh). Ngay từ đầu các chu kỳ magma, các đá lớp phủ và lớp vỏ có thành phần trung gian và axit đã xuất hiện trong chúng, nhường chỗ cho các đá cơ bản do lớp vỏ lục địa bị phá hủy (phá hủy). Nếu quá trình này đi đủ xa, chẳng hạn như ở các vùng biển cận biên, thì lớp vỏ lục địa được thay thế bằng lớp vỏ đại dương do kết quả của một loạt các quá trình phức tạp, bao gồm cả sự mở rộng.

Các quá trình biến đổi của lớp vỏ trong các vành đai di động phát triển lâu dài thuộc loại địa chi, rất không đồng nhất về cấu trúc, là đa dạng và đa hướng nhất. Chúng chứa các cấu trúc có cả chế độ mở rộng và chế độ nén, và kiểu biến đổi của lớp vỏ phụ thuộc vào mức độ ưu thế của các quá trình nhất định. Tuy nhiên, theo quy luật, các quá trình hình thành lớp vỏ lục địa mới chiếm ưu thế, lớp vỏ này bám vào lớp vỏ đã hình thành trước đó, làm tăng diện tích của nó. Nhưng điều này không phải lúc nào cũng xảy ra, vì mặc dù có những khu vực rộng lớn bị chiếm giữ bởi các vành đai di động ở các độ tuổi khác nhau, phần lớn lớp vỏ lục địa có tuổi Archean. Do đó, sự phá hủy lớp vỏ lục địa vốn đã hình thành cũng diễn ra trong các vành đai di động. Điều này cũng được chứng minh bằng việc cắt các cấu trúc rìa của các lục địa bởi lớp vỏ đại dương.

Núi lửa phản ánh sự tiến hóa của Trái đất trong lịch sử địa chất của nó. Tính không thể đảo ngược của sự phát triển của Trái đất được thể hiện ở sự biến mất hoặc giảm mạnh về thể tích của một số loại đá (ví dụ, đá matit) cùng với sự xuất hiện hoặc tăng thể tích của các loại đá khác (ví dụ, đá kiềm). Xu hướng chung của quá trình tiến hóa cho thấy sự suy giảm dần hoạt động sâu (nội sinh) của Trái đất và sự gia tăng các quá trình xử lý của vỏ lục địa trong quá trình hình thành macma.

Núi lửa là một chỉ báo về các điều kiện địa động lực của sự giãn nở và nén phổ biến tồn tại trên Trái đất. Kiểu hình đối với cái trước là núi lửa lớp phủ, cho cái sau là lớp phủ và lớp vỏ.

Núi lửa phản ánh sự hiện diện của tính chu kỳ trên nền tảng của sự phát triển không thể đảo ngược chung của Trái đất. Tính chu kỳ xác định độ lặp lại của các chuỗi hình thành trong một chuỗi được thực hiện riêng biệt và trong thời gian khác nhau, nhưng cùng một loại cấu trúc địa chất.

Sự tiến hóa của núi lửa trong các cấu trúc địa lý của Trái đất là một chỉ báo về sự hình thành của vỏ trái đất và sự phá hủy (hủy diệt) của nó. Hai quá trình này liên tục biến đổi vỏ trái đất, thực hiện quá trình trao đổi vật chất giữa các lớp vỏ rắn của trái đất - lớp vỏ và lớp manti.

* * *
Tatyana Ivanovna Frolova - Giáo sư Khoa Dầu khí, Khoa Địa chất, Đại học Tổng hợp Lomonosov Moscow M.V. Lomonosov, Giáo sư danh dự của Đại học Tổng hợp Moscow, thành viên chính thức của Viện Hàn lâm Khoa học Tự nhiên (RANS) và Viện Hàn lâm Khoa học Quốc tế về Giáo dục Đại học; chuyên gia trong lĩnh vực núi lửa của các vành đai di động của Trái đất - cổ đại (Ural) và hiện đại (rìa hoạt động Tây Thái Bình Dương); tác giả của các sách chuyên khảo: "Địa danh núi lửa" (1977), "Nguồn gốc núi lửa chuỗi vòng cung" (1987), "Magie và sự biến đổi của vỏ trái đất thành biên hoạt động" (1989), v.v.

Magma là một tập hợp các quá trình và hiện tượng liên quan đến hoạt động của magma. Magma là một chất lỏng tự nhiên, thường là silicat nóng chảy được làm giàu thành phần dễ bay hơi (H 2 O, CO 2, CO, H 2 S, v.v.). Các magma ít silicat và không phải silicat là rất hiếm. Sự kết tinh của magma dẫn đến sự hình thành của đá mácma (mácma).

Sự hình thành nóng chảy magma xảy ra do sự tan chảy của các khu vực cục bộ của lớp phủ hoặc vỏ trái đất. Hầu hết các trung tâm tan chảy nằm ở độ sâu tương đối nông trong khoảng từ 15 đến 250 km.

Có một số lý do cho sự tan chảy. Nguyên nhân thứ nhất liên quan đến sự gia tăng nhanh chóng của vật chất sâu dẻo nóng từ vùng cao đến vùng có áp suất thấp hơn. Sự giảm áp suất (trong trường hợp không có sự thay đổi đáng kể về nhiệt độ) dẫn đến sự bắt đầu của sự nóng chảy. Nguyên nhân thứ hai liên quan đến sự gia tăng nhiệt độ (trong trường hợp áp suất không thay đổi). Lý do khiến đá nóng lên thường là do sự xâm nhập của các magma nóng và dòng chất lỏng đi kèm với chúng. Nguyên nhân thứ ba là liên quan đến sự mất nước của các khoáng chất ở các vùng sâu của vỏ trái đất. Nước, được giải phóng trong quá trình phân hủy các khoáng chất, làm giảm mạnh (hàng chục - hàng trăm độ C) làm giảm nhiệt độ khi bắt đầu quá trình tan chảy của đá. Do đó, sự tan chảy bắt đầu do sự xuất hiện của nước tự do trong hệ thống.

Ba cơ chế được coi là tạo ra sự nóng chảy thường được kết hợp: 1) sự gia tăng của vật chất thiên thể vào vùng có áp suất thấp dẫn đến sự bắt đầu nóng chảy của nó - 2) magma được hình thành xâm nhập vào lớp phủ thạch anh và lớp vỏ dưới, dẫn đến sự tan chảy một phần của các loại đá tạo nên chúng - 3) sự gia tăng của sự tan chảy vào các vùng ít sâu hơn của lớp vỏ, nơi có mặt các khoáng chất chứa hydroxyl (micas, amphibol), dẫn đến sự tan chảy của đá trong quá trình giải phóng của nước.

Nói về cơ chế tạo ra sự nóng chảy, cần lưu ý rằng trong hầu hết các trường hợp, không phải hoàn toàn mà chỉ xảy ra sự nóng chảy một phần của chất nền (đá đang nóng chảy). Trung tâm nóng chảy kết quả là một tảng đá rắn được xuyên qua bởi các mao quản chứa đầy chất tan chảy. Sự tiến hóa hơn nữa của buồng có liên quan đến sự ép ra khỏi lớp nóng chảy này, hoặc với sự gia tăng thể tích của nó, dẫn đến sự hình thành "cháo magma" - magma bão hòa với các tinh thể chịu lửa. Khi đạt đến 30 - 40% thể tích của độ nóng chảy, hỗn hợp này có được các đặc tính của chất lỏng và được ép ra vùng có áp suất thấp hơn.

Độ linh động của magma được xác định bởi độ nhớt của nó, phụ thuộc vào thành phần hóa học và nhiệt độ. Độ nhớt thấp nhất được sở hữu bởi magma lớp phủ sâu, có nhiệt độ cao (lên đến 1600-1800 0 C tại thời điểm tạo ra) và chứa ít silica (SiO 2). Độ nhớt cao nhất vốn có trong magma phát sinh do sự nóng chảy vật chất của lớp vỏ lục địa phía trên trong quá trình khử nước của các khoáng chất: chúng được hình thành ở nhiệt độ 700-600 0 C và được bão hòa tối đa với silica.

Chất tan chảy ra khỏi các lỗ giữa các hạt được lọc lên trên với tốc độ từ vài cm đến vài mét mỗi năm. Nếu một lượng lớn magma được đưa vào dọc theo các vết nứt và đứt gãy, tốc độ gia tăng của chúng sẽ cao hơn nhiều. Theo tính toán, tốc độ gia tăng của một số magma siêu Ả Rập (phun ra trên bề mặt dẫn đến sự hình thành các loại đá siêu Ả Rập cực hiếm - komatiit) đạt 1-10 m / s.

Mô hình tiến hóa macma và hình thành đá mácma

Thành phần và tính năng của đá hình thành từ mắc ma được xác định bởi sự kết hợp của các yếu tố sau: thành phần ban đầu của mắc ma, các quá trình phát triển của nó và điều kiện kết tinh. Tất cả các loại đá mácma được chia thành 6 thứ tự theo độ axit silicic:

Magma nóng chảy xuất phát từ lớp phủ hoặc được hình thành do sự tan chảy của đá trong vỏ trái đất. Như đã biết, thành phần hóa học của lớp phủ và lớp vỏ là khác nhau, điều này chủ yếu quyết định sự khác biệt trong thành phần của magma. Magma sinh ra từ sự tan chảy của đá lớp phủ, giống như bản thân các loại đá này, được làm giàu trong các ôxít cơ bản - FeO, MgO, CaO, do đó, các magma như vậy có thành phần siêu Ả Rập và cơ bản. Trong quá trình kết tinh của chúng, đá siêu bền và đá mácma cơ bản được hình thành tương ứng. Magma phát sinh từ sự tan chảy của đá lớp vỏ làm cạn kiệt các oxit bazơ nhưng được làm giàu mạnh trong silica (một oxit có tính axit điển hình) có thành phần axit; trong quá trình kết tinh của chúng, đá có tính axit được hình thành.

Tuy nhiên, các magma sơ cấp trong quá trình tiến hóa thường trải qua những thay đổi thành phần đáng kể liên quan đến các quá trình phân hóa kết tinh, phân tách và lai ghép, làm phát sinh nhiều loại đá mácma.

sự phân hóa kết tinh. Như đã biết, theo chuỗi Bowen, không phải tất cả các khoáng chất đều kết tinh đồng thời - olivin và pyroxenes là những chất đầu tiên tách ra khỏi sự nóng chảy. Có khối lượng riêng lớn hơn độ nóng chảy còn lại, nếu độ nhớt của magma không quá cao, chúng sẽ lắng xuống đáy của buồng magma, điều này ngăn cản phản ứng tiếp tục của chúng với quá trình tan chảy. Trong trường hợp này, phần nóng chảy còn lại sẽ khác về thành phần hóa học so với phần ban đầu (vì một số nguyên tố đã trở thành một phần của khoáng chất) và sẽ được làm giàu thành phần dễ bay hơi (chúng không phải là một phần của khoáng chất kết tinh sớm). Do đó, các khoáng chất kết tinh sớm trong trường hợp này tạo thành một loại đá, và magma còn lại sẽ tạo thành các loại đá khác, khác về thành phần. Các quá trình phân hóa kết tinh là điển hình cho sự tan chảy cơ bản; Sự kết tủa của các khoáng chất cái dẫn đến sự phân lớp trong buồng magma: phần dưới của nó có được thành phần siêu mafic, trong khi phần trên của nó có được thành phần cơ bản. Trong điều kiện thuận lợi, sự phân hóa có thể dẫn đến giải phóng một lượng nhỏ felsic tan chảy từ magma mafic sơ cấp (được nghiên cứu trên ví dụ về hồ dung nham đóng băng Alae ở quần đảo Hawaii và núi lửa ở Iceland).

Tách biệt là một quá trình phân tách magma với sự giảm nhiệt độ thành hai chất nóng chảy không thể trộn lẫn với các thành phần hóa học khác nhau (ở dạng tổng quát nhất, quá trình này có thể được biểu diễn là quá trình tách nước và dầu ra khỏi hỗn hợp của chúng). Theo đó, các loại đá có thành phần khác nhau sẽ kết tinh từ các magma được tách ra.

sự lai tạp ("hybrida" - hỗn hợp) là quá trình trộn lẫn các magma có thành phần khác nhau hoặc đồng hóa đá chủ bằng magma. Tương tác với các loại đá chủ có thành phần khác nhau, thu giữ và xử lý các mảnh vỡ của chúng, đá lửa nóng chảy được làm giàu với các thành phần mới. Quá trình nung chảy hoặc đồng hóa hoàn toàn vật chất lạ bằng magma được ký hiệu bằng thuật ngữ đồng hóa ("assimillato" - đồng hóa). Ví dụ, sự tương tác của magma mafic với đá vách felsic tạo ra đá lai có thành phần trung gian. Hoặc ngược lại, sự xâm nhập của magma silic vào các đá giàu oxit bazơ cũng có thể dẫn đến sự hình thành các đá trung gian.

Cũng cần lưu ý rằng trong quá trình tan chảy, các quá trình trên có thể được kết hợp với nhau.

Hơn nữa, các loại đá khác nhau có thể hình thành từ cùng một thành phần hóa học của magma. Điều này là do các điều kiện kết tinh magma khác nhau và trên hết là do độ sâu.

Theo điều kiện của độ sâu thành tạo (hoặc trên cơ sở tướng), đá mácma được chia thành đá xâm nhập, hoặc sâu, và trào ra, hoặc phun trào. đá xâm nhậpđược hình thành trong quá trình kết tinh của magma tan chảy ở độ sâu trong địa tầng đá; Tùy thuộc vào độ sâu của sự hình thành, chúng được chia thành hai tướng: 1) đá vực thẳmđược hình thành ở độ sâu đáng kể (vài km), và 2) hypabyssal, được hình thành ở độ sâu tương đối nông (khoảng 1-3 km). đá tràn ra ngoàiđược hình thành do sự đông đặc của dung nham đổ lên bề mặt hoặc đáy đại dương.

Do đó, các tướng chính sau đây được phân biệt: vực thẳm, bề ngoài và tướng mạo. Ngoài ba tướng được nêu tên, còn có subvolcanic và tĩnh mạch con giống. Loại đầu tiên trong số chúng được hình thành trong điều kiện gần bề mặt (lên đến vài trăm mét) và có sự tương đồng gần giống với đá tràn; cái sau gần với hypabyssal. Đá hiệu quả thường đi kèm với pyroclastic sự hình thành bao gồm các mảnh vỡ của bọt nước, khoáng chất của chúng và thủy tinh núi lửa.

Vẽ - tướng

Sự khác biệt đáng kể về bản chất của sự biểu hiện của các quá trình magma ở điều kiện bề mặt và tầng sâu làm cho nó trở nên cần thiết để phân biệt giữa các quá trình xâm nhập và xâm nhập.

Phép thuật xâm nhập

Các quá trình xâm nhập có liên quan đến sự hình thành và di chuyển của magma bên dưới bề mặt Trái đất. Các khối nóng chảy magma được hình thành ở độ sâu của Trái đất có mật độ thấp hơn so với mật độ của các khối đá rắn xung quanh và có thể di động, xâm nhập vào các chân trời phía trên. Quá trình xâm nhập magma được gọi là sự xâm nhập (từ "intrusio" - triển khai). Nếu magma đông đặc trước khi lên bề mặt (giữa các đá chủ), thì các thể xâm nhập sẽ được hình thành. Liên quan đến đá chủ, sự xâm nhập được chia thành phụ âm(phù hợp) và những người bất đồng chính kiến(bất hòa). Trước đây nằm phù hợp với các đá chủ, không vượt qua ranh giới của các lớp của chúng; sau này có liên hệ bí mật. Theo hình dạng, một số loại cơ thể xâm nhập được phân biệt.

Các dạng phụ âm của tiếng xâm nhập bao gồm sill, lopolith, laccolith và những dạng khác ít phổ biến hơn. Silla là các thiên thể xâm nhập dạng tấm phù hợp được hình thành trong điều kiện kéo dài của vỏ trái đất. Độ dày của chúng từ hàng chục cm đến hàng trăm mét. Sự xâm nhập của một số lượng lớn các ngưỡng cửa vào địa tầng tạo thành một thứ giống như một chiếc bánh phồng. Đồng thời, do kết quả của sự xói mòn, các tảng đá lửa mạnh ở dạng phù điêu tạo thành “bậc thang” ( Tiếng Anh "ngưỡng cửa" - ngưỡng). Những ngưỡng cửa đa cấp như vậy bao gồm các đá mafic phổ biến trên nền tảng Siberia (như một phần của hệ tầng Tunguska), trên đá Hindustan (Dean) và các nền tảng khác. lopolites- Đây là những thể hình đĩa xâm nhập phụ âm lớn. Độ dày của các cột trụ lên tới hàng trăm mét, và đường kính hàng chục km. Lớn nhất là Bushveld ở Nam Phi. Được hình thành trong điều kiện kéo dài và sụt lún kiến tạo. Laccoliths- một thể xâm nhập phụ âm có hình dạng giống như nấm. Mái của laccolith có dạng vòm lồi, đế thường nằm ngang. Dãy núi Henry xâm nhập ở Bắc Mỹ là một ví dụ điển hình. Chúng được hình thành trong điều kiện có áp lực đáng kể của magma xâm nhập vào đá chủ phân lớp. Chúng là những xâm nhập nông, vì ở những chân trời sâu, áp suất của magma không thể vượt qua áp lực của các tầng mạnh của đá bên trên.

Các điểm không phù hợp phổ biến nhất bao gồm đê điều, tĩnh mạch, cổ phiếu và đường cong. Đê- một cơ thể xâm nhập không liên tục có hình dạng giống tấm. Chúng hình thành trong các điều kiện siêu âm và siêu âm khi mắc-ca được tạo ra dọc theo các đứt gãy và khe nứt. Kết quả của các quá trình ngoại sinh, các đê trầm tích bao quanh bị phá hủy nhanh hơn so với các đê xảy ra trong đó, do đó, trong bức phù điêu, đê sau giống như những bức tường bị phá hủy ( tên từ tiếng anh "đê", "đê" - một rào cản, một bức tường đá). tĩnh mạchđược gọi là các thể tiết nhỏ có hình dạng bất thường. Cổ phần (từ Anh ấy. "Cổ phiếu" - thanh, thân cây) là một thân cột xâm nhập không phù hợp. Các cuộc xâm nhập lớn nhất là batholiths, chúng bao gồm các thiên thể xâm nhập với diện tích hơn 200 km 2 và độ dày vài km. Batholiths bao gồm các đá vực thẳm có tính axit được hình thành trong quá trình tan chảy của vỏ trái đất ở các khu vực xây dựng núi. Đáng chú ý là các đá granitoid tạo nên batholiths được hình thành do sự tan chảy của đá "sialic" trầm tích nguyên sinh (S-granites) và trong quá trình tan chảy của magma sơ cấp, bao gồm cả đá "femic" cơ bản (I-granites ). Điều này được tạo điều kiện thuận lợi bởi quá trình xử lý sơ bộ đá gốc (lớp nền) bằng chất lỏng sâu, đưa kiềm và silica vào chúng. Magma được hình thành do sự tan chảy quy mô lớn có thể kết tinh tại nơi hình thành của chúng, tạo ra xâm nhập tự động hoặc xâm nhập vào đá chủ - sự xâm nhập allochthonous.

Tất cả các vật thể xâm nhập sâu lớn (batholiths, cổ phiếu, lopolite, v.v.) thường được kết hợp theo thuật ngữ chung plutons. Các nhánh nhỏ hơn của chúng được gọi là apophyses.

Các hình thức xuất hiện của các cơ quan xâm nhập

Khi tương tác với đá chủ (“khung”), magma có tác dụng nhiệt và hóa học lên chúng. Vùng thay đổi ở phần gần tiếp xúc của đá chủ đang được khoan liên hệ với nhau. Độ dày của các đới như vậy có thể thay đổi từ vài cm đến hàng chục km, tùy thuộc vào bản chất của đá chủ và độ bão hòa của macma với chất lỏng. Cường độ của các thay đổi cũng có thể thay đổi đáng kể: từ sự mất nước và nén nhẹ của đá đến sự thay thế hoàn toàn thành phần ban đầu bằng các sinh vật khoáng mới. Mặt khác, bản thân magma thay đổi thành phần của nó. Điều này xảy ra nhiều nhất ở các phần bên lề của cuộc xâm nhập. Vùng đá mácma bị thay đổi ở phần biên của quá trình xâm thực được gọi là endocontact vùng. Các khu liên kết (tướng) không chỉ được đặc trưng bởi những thay đổi trong thành phần hóa học (và do đó là khoáng chất) của đá, mà còn bởi sự khác biệt về các đặc điểm cấu trúc và kết cấu, đôi khi là độ bão hòa xenoliths(bị bắt bởi các tạp chất mắc ma) của đá chủ. Khi nghiên cứu và lập bản đồ các vùng lãnh thổ mà trong đó một số thiên thể xâm nhập được kết hợp, việc xác định chính xác các pha và tướng có ý nghĩa rất quan trọng. Mỗi giai đoạn thực hiện là các thể đá lửa được hình thành do sự xâm nhập của một phần mắc-ma. Các cơ quan thuộc các giai đoạn thâm nhập khác nhau được ngăn cách bởi các tiếp điểm kín. Sự đa dạng của các tướng có thể được liên kết không chỉ với sự hiện diện của một số giai đoạn, mà còn với sự hình thành của các vùng nội liên kết. Đối với tướng endocontact, sự hiện diện của sự chuyển tiếp dần dần giữa các đá là đặc trưng (do sự giảm ảnh hưởng của đá chủ với khoảng cách từ nơi tiếp xúc), chứ không phải là các ranh giới rõ ràng.

Quá trình núi lửa

Các chất nóng chảy và khí thải ra trong ruột của hành tinh có thể chạm tới bề mặt, dẫn đến Sự phun trào núi lửa- quá trình các sản phẩm núi lửa nóng sáng hoặc rắn, lỏng và khí xâm nhập vào bề mặt. Các cửa ra mở qua đó các sản phẩm núi lửa xâm nhập vào bề mặt hành tinh được gọi là núi lửa (Vulcan là thần lửa trong thần thoại La Mã.). Tùy thuộc vào hình dạng của cửa ra, núi lửa được chia thành khe nứt và trung tâm. Núi lửa nứt nẻ, hoặc loại tuyến tính có một cửa ra ở dạng một vết nứt mở rộng (lỗi). Vụ phun trào xảy ra dọc theo toàn bộ vết nứt, hoặc trong các phần riêng lẻ của nó. Những núi lửa như vậy được giới hạn trong các khu vực phân tách của các mảng thạch quyển, tại đó, do sự kéo dài của thạch quyển, các đứt gãy sâu được hình thành, cùng với đó là sự tan chảy bazan được tạo ra. Khu vực kéo dài hoạt động là khu vực của các rặng núi giữa đại dương. Các đảo núi lửa của Iceland, đại diện cho lối ra của Rãnh giữa Đại Tây Dương trên bề mặt đại dương, là một trong những phần núi lửa hoạt động mạnh nhất trên hành tinh; các núi lửa khe nứt điển hình đều nằm ở đây.

Tại núi lửa loại trung tâm phun trào xảy ra thông qua kênh giống như đường ống cung cấp - miệng- đi từ buồng núi lửa lên bề mặt. Phần trên của lỗ thông hơi mở ra bề mặt được gọi là miệng núi lửa. Các kênh thoát phụ có thể phân nhánh từ lỗ thông chính dọc theo các khe nứt, làm phát sinh các miệng núi lửa bên. Các sản phẩm núi lửa đến từ miệng núi lửa tạo thành các cấu trúc núi lửa. Thông thường, thuật ngữ “núi lửa” được hiểu là ngọn đồi có miệng núi lửa trên đỉnh, được hình thành do sản phẩm của quá trình phun trào. Hình dạng của các cấu trúc núi lửa phụ thuộc vào bản chất của các vụ phun trào. Với dòng chảy ra êm dịu của lavas bazơ lỏng, phẳng che chắn núi lửa. Trong trường hợp phun trào các lava nhớt hơn và (hoặc) phun ra các sản phẩm rắn, hình nón núi lửa được hình thành. Sự hình thành cấu trúc núi lửa có thể xảy ra do một vụ phun trào duy nhất (những núi lửa như vậy được gọi là monogenic), hoặc do nhiều vụ phun trào (núi lửa polygenic). Núi lửa đa sinh được xây dựng từ các dòng dung nham xen kẽ và vật liệu núi lửa rời được gọi là stratovolcanoes.

Một tiêu chí quan trọng khác để phân loại núi lửa là mức độ hoạt động của chúng. Theo tiêu chí này, núi lửa được chia thành:

hiện hành- phun trào hoặc phát thải khí nóng và nước trong 3500 năm qua (giai đoạn lịch sử);
có khả năng hoạt động- Núi lửa Holocen phun trào cách đây 3500-13500 năm;
có điều kiện tuyệt chủng các núi lửa không hoạt động trong Holocen, nhưng vẫn giữ nguyên dạng bên ngoài (trẻ hơn 100 nghìn năm tuổi);
tuyệt chủng- Núi lửa, được cải tạo đáng kể do xói mòn, đổ nát, không hoạt động trong suốt 100 nghìn năm qua.

Sơ đồ thể hiện các núi lửa trung tâm (trên cùng) và khiên (dưới) (sau Rast, 1982)

Sản phẩm của sự phun trào núi lửa được chia thành thể lỏng, thể rắn và thể khí.

phun trào rắnđại diện đá pyroclastic (từ tiếng Hy Lạp "ryg" - lửa và "klao" - tôi phá vỡ, tôi phá vỡ) - đá clastic được hình thành do sự tích tụ của vật chất đẩy ra trong quá trình phun trào núi lửa. Chia thành viêm nội mạc, được hình thành trong quá trình phân tán và đông đặc của dung nham, và exoclastitesđược hình thành do kết quả của quá trình nghiền nát các đá tiền coclastic được hình thành trước đó. Theo kích thước của các mảnh vụn, chúng được chia thành bom núi lửa, lapilli, cát núi lửa và bụi núi lửa. Cát núi lửa và bụi núi lửa được kết hợp theo mối tro núi lửa.

Bom núi lửa là lớn nhất trong số các thành tạo pyroclastic, kích thước của chúng có thể đạt đường kính vài mét. Được hình thành từ những mảnh nham thạch phun ra từ miệng núi lửa. Tùy thuộc vào độ nhớt, lavas có hình dạng và điêu khắc bề mặt khác nhau. Bom hình trục chính, hình giọt nước, hình dải băng và hình mực được hình thành trong quá trình phun ra các lavas lỏng (chủ yếu là bazơ). Hình dạng hình thoi là do dung nham có độ nhớt thấp quay nhanh trong quá trình bay. Dạng hình mực xuất hiện khi phun dung nham lỏng lên độ cao nhỏ, chưa kịp đông cứng, khi chạm đất sẽ bị san phẳng. Bom băng được hình thành bằng cách ép dung nham qua các khe nứt hẹp, chúng được tìm thấy dưới dạng các mảnh băng rời rạc. Các dạng cụ thể được hình thành trong quá trình chảy của đá bazan. Những dòng dung nham lỏng mỏng bị gió thổi và cứng lại thành những sợi chỉ, những dạng như vậy được gọi là "tóc của Pele" ( Pele - nữ thần, theo truyền thuyết, sống ở một trong những hồ dung nham ở quần đảo Hawaii). Bom được hình thành bởi lavas nhớt được đặc trưng bởi các đường viền đa giác. Một số quả bom được bao phủ trong một lớp vỏ lạnh, cứng trong quá trình bay, lớp vỏ này bị xé toạc bởi khí thoát ra từ bên trong. Bề mặt của chúng có dạng "vỏ bánh mì". Bom núi lửa cũng có thể được làm bằng vật liệu ngoại dẻo, đặc biệt là trong các vụ nổ phá hủy cấu trúc núi lửa.

Lapilli (từ vĩ độ. "lapillus" - đá cuội) được thể hiện bằng phun núi lửa tròn hoặc góc cạnh, bao gồm các mảnh dung nham tươi bị đóng băng trong quá trình bay, các lava cũ và đá xa lạ với núi lửa. Kích thước của các mảnh tương ứng với lapilli dao động từ 2 đến 50 mm.

Vật liệu pyroclastic nhỏ nhất là tro núi lửa. Phần lớn lượng khí thải từ núi lửa được lắng đọng gần núi lửa. Như một minh họa cho điều này, nó đủ để gợi nhớ các thành phố Herculaneum, Pompeii và Stabia được bao phủ bởi tro trong vụ phun trào của Vesuvius vào năm 79. Trong quá trình phun trào mạnh, bụi núi lửa có thể bị ném vào tầng bình lưu và ở trạng thái lơ lửng, di chuyển trong các dòng không khí hàng nghìn km.

Ban đầu các sản phẩm núi lửa rời (được gọi là "tephra") sau đó được nén chặt và xi măng, biến thành tuff núi lửa. Nếu các mảnh vỡ của đá pyroclastic (bom và đá lapilli) được kết dính bởi dung nham, thì dung nham breccias. Cụ thể, đáng được xem xét đặc biệt, đội hình là đánh lửa (từ vĩ độ. "ignis" - lửa và "imber" - mưa như trút). Đá lửa là loại đá được cấu tạo từ vật liệu pyroclastic có tính axit thiêu kết. Sự hình thành của chúng gắn liền với sự xuất hiện những đám mây thiêu đốt(hoặc dòng chảy tro) - các dòng khí nóng, dung nham rơi và khí thải núi lửa rắn do phóng khí xung động mạnh trong một vụ phun trào.

Sản phẩm lỏng của sự phun trào là lavas. Dung nham (từ in nghiêng. "dung nham" - tôi lũ lụt) là một khối nóng chảy lỏng hoặc nhớt nổi lên bề mặt trong quá trình phun trào núi lửa. Dung nham khác với magma bởi hàm lượng thành phần dễ bay hơi thấp, có liên quan đến quá trình khử khí của magma khi nó di chuyển lên bề mặt. Bản chất của dòng dung nham lên bề mặt được xác định bởi cường độ thoát khí và độ nhớt của dung nham. Có ba cơ chế của dòng dung nham - phun trào, phun trào và nổ - và theo đó, có ba dạng phun trào chính. Phun trào dữ dội là những dòng dung nham chảy ra từ núi lửa một cách êm đềm. Phun ra- kiểu phun trào kèm theo phun trào dung nham nhớt. Các vụ phun trào phun trào có thể đi kèm với luồng khí bùng nổ, dẫn đến hình thành các đám mây thiêu đốt. vụ nổ bùng nổ- Đây là những vụ phun trào có tính chất nổ, do các chất khí thoát ra nhanh chóng.

Mặt đá núi lửa(Địa chất thực địa, 1989)
1 con đê, 2 ngưỡng cửa, lỗ hổng, 3 viên thuốc nổ phụ, 4 dòng dung nham (phụ tử tràn lan), 5 mái vòm và tháp pháo (phụ tử phô trương), tướng 6 lỗ, xâm nhập 7 tầng

Lavas, giống như các đối tác xâm nhập của chúng, chủ yếu được phân loại thành siêu Ả Rập, cơ bản, trung cấp và felsic. Các lava siêu tối cấp trong Phanerozoic là rất hiếm, mặc dù ở Precambrian (trong điều kiện có dòng nhiệt nội sinh dữ dội hơn) chúng phổ biến hơn nhiều. Bazơ - bazơ - lavas thường là chất lỏng, được kết hợp với hàm lượng silica thấp và nhiệt độ cao ở lối ra bề mặt (khoảng 1000-1100 0 С và hơn thế nữa). Do ở trạng thái lỏng, chúng dễ dàng tỏa ra khí, yếu tố quyết định tính chất phun trào và khả năng tràn ra những khoảng cách xa dưới dạng suối, và ở những khu vực có địa hình bị chia cắt kém sẽ hình thành nên những lớp phủ rộng lớn. Đặc điểm cấu trúc bề mặt của dòng dung nham giúp chúng ta có thể phân biệt được hai loại trong số chúng, chúng được đặt tên theo tiếng Hawaii. Loại đầu tiên được gọi là pahoehoe(hoặc dây lavas) và hình thành trên bề mặt của các lavas chảy nhanh. Dung nham đang chảy được bao phủ bởi một lớp vỏ, trong điều kiện vận động tích cực, không có thời gian để có được độ dày đáng kể và nhanh chóng bị nhăn lại theo từng đợt. Những "con sóng" này với sự chuyển động sâu hơn của dung nham sẽ tắt và trông giống như những sợi dây được đặt cạnh nhau.

Video minh họa sự hình thành bề mặt sợi dây

Loại thứ hai, được gọi là aa-dung nham, là đặc trưng của lavas bazan nhớt hơn (hoặc thành phần khác). Do dòng chảy chậm hơn, lớp vỏ trở nên dày hơn và vỡ thành các mảnh góc cạnh; bề mặt của aa lavas là sự tích tụ của các mảnh có góc nhọn với những chỗ nhô ra giống như gai hoặc giống như kim.

Sự hình thành AA lavas (núi lửa Kilauea)

Khi hàm lượng silica tăng lên, lavas trở nên nhớt hơn và đông đặc hơn ở nhiệt độ thấp hơn. Nếu lavas bazơ vẫn di động ở nhiệt độ theo thứ tự 600-700 0 C, thì lavas andesitic (giữa) đã đông đặc ở 750 0 C trở lên. Thông thường nhớt nhất là felsic dacitic và liparitic lavas. Độ nhớt tăng lên gây khó khăn cho việc tách các chất khí, có thể dẫn đến các vụ nổ. Nếu độ nhớt của dung nham cao và áp suất của khí tương đối thấp thì hiện tượng phun trào xảy ra. Cấu trúc của các dòng dung nham cũng khác nhau. Đối với môi trường nhớt và axit tan chảy, sự hình thành các lavas khối là đặc trưng. lavas khối bề ngoài tương tự như aa-lavas và khác với chúng ở chỗ không có các mấu lồi hình kim và nhọn, cũng như thực tế là các khối trên bề mặt có hình dạng đều đặn hơn và bề mặt nhẵn. Sự chuyển động của các dòng dung nham, bề mặt của nó được bao phủ bởi các lavas khối, dẫn đến sự hình thành các chân trời dung nham breccia.

Khi dung nham bazan lỏng được đổ vào nước, bề mặt của dòng chảy nhanh chóng đông đặc lại, dẫn đến sự hình thành các "đường ống" đặc biệt bên trong mà dung dịch tan chảy tiếp tục di chuyển. Ép ra từ mép của một “đường ống” như vậy vào nước, một phần dung nham có được hình dạng giống như giọt nước. Vì sự nguội lạnh không đồng đều và phần bên trong tiếp tục ở trạng thái nóng chảy trong một thời gian, nên các "giọt" dung nham bị san phẳng dưới tác dụng của trọng lực và trọng lượng của các phần dung nham sau. Những đống lava như vậy được gọi là gối lavas hoặc gối lavas (từ tiếng Anh. "gối" - cái gối).

Sản phẩm khí của sự phun tràođược đại diện bởi hơi nước, carbon dioxide, hydro, nitơ, argon, oxit lưu huỳnh và các hợp chất khác (HCl, CH 4, H 3 BO 3, HF, v.v.). Nhiệt độ của khí núi lửa thay đổi từ vài chục độ đến cả nghìn độ hoặc hơn. Nói chung, các khí thở ra ở nhiệt độ cao (HCl, CO 2, O 2, H 2 S, v.v.) có liên quan đến quá trình khử khí magma, các khí thở ra ở nhiệt độ thấp (N 2, CO 2, H 2, SO 2) được hình thành bởi chất lỏng của con non và do các khí trong khí quyển và nước ngầm thấm vào núi lửa.

Với sự giải phóng nhanh chóng các khí từ macma hoặc sự biến đổi nước ngầm thành hơi nước, phun trào khí. Trong các vụ phun trào kiểu này, khí thoát ra liên tục hoặc nhịp nhàng từ lỗ thông hơi, không có khí thải hoặc lượng tro rất nhỏ. Các vụ phun trào mạnh mẽ của khí và hơi nước xuyên qua một kênh trong đá, từ đó các mảnh đá bị đẩy ra, tạo thành một trục bao quanh miệng núi lửa. Các vụ phun trào khí cũng xảy ra thông qua các lỗ thông hơi của các núi lửa đa nguyên hiện có (một ví dụ là vụ phun trào khí của Vesuvius vào năm 1906).

Các loại phun trào núi lửa

Tùy thuộc vào bản chất của các vụ phun trào, một số loại được phân biệt trong số đó. Cơ sở của sự phân loại như vậy được đặt ra bởi nhà địa chất người Pháp Lacroix vào năm 1908. Ông đã xác định 4 loại, mà tác giả đã gán tên của các núi lửa: 1) Hawaii, 2) Strombolian, 3) Vulcan và 4) Peleian. Phân loại được đề xuất không thể bao gồm tất cả các cơ chế phun trào đã biết (sau đó, nó đã được bổ sung bởi các loại mới - tiếng Iceland, v.v.), nhưng, mặc dù vậy, nó vẫn không mất đi tính liên quan ngày nay.

Phun trào kiểu Hawaiiđược đặc trưng bởi sự phun ra êm dịu của magma bazan lỏng rất nóng trong điều kiện áp suất khí thấp. Dung nham dưới áp suất được phóng lên không trung dưới dạng những vòi phun dung nham, cao từ vài chục đến vài trăm mét (trong vụ phun trào Kilauea năm 1959, chúng đạt độ cao 450 m). Sự phun trào thường xảy ra từ các lỗ thông hơi, đặc biệt là trong giai đoạn đầu. Đi kèm với nó là một số lượng nhỏ các vụ nổ yếu làm bắn tung tóe dung nham. Những giọt dung nham lỏng rơi xuống dưới chân đài phun dưới dạng những quả bom bắn tung tóe và những đốm màu tạo thành những hình nón bắn tung tóe. Các vòi phun dung nham, trải dài dọc theo vết nứt, đôi khi kéo dài vài km, tạo thành một trục bao gồm các mảng dung nham đóng băng. Những giọt dung nham lỏng có thể tạo thành tóc của Pele. Những vụ phun trào kiểu Hawaii đôi khi dẫn đến sự hình thành các hồ dung nham.
Ví dụ như các vụ phun trào của các núi lửa Kilauea, Hapemaumau ở quần đảo Hawaii, Niragongo và Erta Ale ở Đông Phi.

Rất gần với kiểu Hawaii được mô tả Loại tiếng Iceland; Những điểm tương đồng được ghi nhận cả về bản chất của các vụ phun trào và thành phần của các lava. Sự khác biệt nằm ở những điều sau đây. Trong các vụ phun trào kiểu Hawaii, dung nham tạo thành các khối núi hình vòm lớn (núi lửa hình khiên), và trong các đợt phun trào kiểu Iceland, các dòng dung nham tạo thành các tấm phẳng. Dòng chảy ra từ các vết nứt. Năm 1783, vụ phun trào nổi tiếng từ khe nứt Laki dài khoảng 25 km xảy ra ở Iceland, kết quả là các đá bazan đã tạo nên một cao nguyên với diện tích 600 km2. Sau khi phun trào, rãnh nứt chứa đầy dung nham cứng và một rãnh nứt mới được hình thành bên cạnh nó trong lần phun trào tiếp theo. Do sự phân lớp của hàng trăm lớp phủ trên các khe nứt làm thay đổi vị trí của chúng trong không gian, các cao nguyên dung nham mở rộng (cao nguyên bazan cổ đại rộng lớn ở Siberia, Ấn Độ, Brazil và các khu vực khác trên hành tinh) được hình thành.

Các vụ phun trào kiểu strombol. Tên gọi này xuất phát từ ngọn núi lửa Stromboli, nằm ở biển Tyrrhenian ngoài khơi bờ biển Ý. Chúng được đặc trưng bởi sự phun ra nhịp nhàng (với thời gian gián đoạn từ 1 đến 10-12 phút) so với dung nham lỏng. Các mảnh nham thạch tạo thành bom núi lửa (hình quả lê, hình xoắn, ít hình trục, thường bị dẹt khi rơi xuống) và lapilli; vật liệu của chiều ashy hầu như không có. Các đợt phun trào xen kẽ với các đợt phun trào dung nham (so với các đợt phun trào của núi lửa kiểu Hawaii, các dòng chảy ngắn hơn và dày hơn, điều này có liên quan đến độ nhớt của lavas cao hơn). Một đặc điểm tiêu biểu khác là thời gian tồn tại và tính liên tục của quá trình phát triển: núi lửa Stromboli đã phun trào từ thế kỷ thứ 5 trước Công nguyên. BC.

Các vụ phun trào núi lửa. Tên gọi này xuất phát từ đảo Vulcano trong nhóm quần đảo Aeolian ngoài khơi bờ biển Ý. Liên quan đến sự phun trào của dung nham nhớt, thường là andesitic hoặc dacitic với hàm lượng khí cao từ các núi lửa thuộc loại trung tâm. Dung nham sền sệt đông đặc nhanh chóng, tạo thành một nút bịt kín miệng núi lửa. Áp suất của các khí thoát ra từ dung nham định kỳ “đánh bật” nút chai bằng một vụ nổ. Đồng thời, một đám mây đen bằng vật liệu pyroclastic với những quả bom thuộc loại "lớp vỏ bánh mì" được ném lên trên, những quả bom hình tròn, hình elip và xoắn thực tế không có. Đôi khi các vụ nổ đi kèm với việc phun ra dung nham dưới dạng các dòng chảy ngắn và mạnh. Sau đó, phích cắm được hình thành một lần nữa và chu kỳ lặp lại.
Các đợt phun trào được phân tách bằng các khoảng thời gian hoàn toàn nghỉ ngơi. Các vụ phun trào kiểu Vulcan là đặc trưng của núi lửa Avachinsky và Karymsky ở Kamchatka. Các vụ phun trào của Vesuvius cũng gần với kiểu này.

Phun trào kiểu Peleian. Tên gọi này xuất phát từ ngọn núi lửa Mont Pelee trên đảo Martinique ở Caribe. Xảy ra khi dung nham rất nhớt đi vào các núi lửa thuộc loại trung tâm, khiến nó gần với sự phun trào của loại Vulcan. Dung nham đông đặc trong lỗ thông hơi và tạo thành một nút mạnh mẽ, được ép ra dưới dạng một khối tháp nguyên khối (xảy ra hiện tượng phun ra). Trên núi lửa Mont Pele, tháp có chiều cao 375 m và đường kính 100 m, các khí núi lửa nóng tích tụ trong lỗ thông đôi khi thoát ra ngoài qua lớp nút chai đóng băng, dẫn đến hình thành những đám mây thiêu đốt. Đám mây thiêu đốt phát sinh trong vụ phun trào Mont Pele vào ngày 8 tháng 5 năm 1902 có nhiệt độ khoảng 800 ° C và khi di chuyển xuống sườn núi lửa với tốc độ 150 m / s, nó đã phá hủy thành phố Saint-Pierre với 26.000 dân.
Một kiểu phun trào tương tự thường được quan sát thấy gần các núi lửa trên đảo Java, đặc biệt là gần núi lửa Merapi, và cả ở Kamchatka gần núi lửa Bezymyanny.