15.5. Вулканические постройки

Вулканические постройки подразделяются на простые и сложные (рис. 15.26).

Простые,или моногенные,постройки представлены относительно небольшими вулканическими конусами разного генезиса, сформиро­вавшимися за одно или несколько извержений. Наиболее распростра­ненные из них — это шлаковые конусы,на вершине которых находитсякратер(чашевидное углубление) (рис. 15.27). Подобные вулканы обра­зуются при выбросе обломков во время эксплозивных извержений, и угол склона таких конусов чаще всего 30°, т. е. близок к углу естествен­ного откоса сыпучих тел. Высота конусов достигает 500 м. Так, шлако­вый конус вулкана Парикутин, в Мексике, возникший в 1944 г., за год достиг высоты 400 м. Шлаковые конусы могут быть «нанизаны» на одну магмоподводящую трещину, как, например, в 1975 г. на Камчатке при

^Р"^С- ¹⁵'²п, ^{Ретультаг} действия гряэе каменного потока (лахара) при навепжвшш вулкана Шивелуч вапреле 1991 г.(Камчатка). Расстояние от вул^ГЛ о-й Г

(фото Н. П. Смелова)

Рис. 15.26.Типы вулканов: 1— стратовулкан (слоистый полигенный вулкан), чередование лав (черное) и туфов (штрихи); 2 — шлаковый вулкан (моногенный);

3 — щитовой лавовый вулкан

10 км

Неоднократные извержения базальтовой жидкой лавы создают во­круг центра излияния пологий, но обширный лавовый конус,который может превратиться в щитовой вулкан,столь характерный для районов базальтовых излияний: в Исландии, в Каскадных горах США, на Га­вайских островах.

Сложные полигенные вулканические постройкисостоят из кону­сов, образованных потоками лавы и толщами тефры, и называются стра- товулканами(лат. stratum — слой) (рис. 15.29). Образуются они при чередовании эффузивных и эксплозивных извержений, при которых лавовые потоки ипокровы тефры неравномерно наслаиваются на скло­ны растущего вулкана, нередко создавая правильные, изящные конусы,

извержениях около вулкана Плоский Толбачик (рис. 15.28). Подобных конусов много на острове Гавайи. Иногда возникают конусы разбрызги­вания,когда хлопья жидкой лавы шлепаются около жерла и постепенно образуют конусовидный небольшой вулкан. Существуют также пепло- вые конусы.

Рис. 15.27. Ключевская группа вулканов на Камчатке (фото В. А. Подтабачного). Хорошо видны побочные шлаковые конусы — результат эксплозивных извержений

Рис. 15.28. Северный прорыв Толбачинского извержения на Камчатке в 1975 г. (фото В. П. Подтабачного). Извержение происходит из второго шлакового конуса

такие как у вулкана Фудзияма в Японии, Кроноцкого и Ключевского вулканов, вулканов на Камчатке или вулкана Майон на Филиппинах. Высота стратовулканов достигает 3-4 км, считая от основания. На вер­шине вулкана располагается кратер,в донной части которого находит­ся жерло —выводное отверстие подводящего канала(рис. 15.30).

Сам вулканический конус состоит из чередующихся толщ лав и различной тефры, в которую на разных уровнях могут внедряться пла­стовые интрузивы — силлы или появляться боковые подводящие кана­лы, открывающиеся на склонах, где возникают побочные кратеры.Фор­мирование новых подводящих каналов происходит после длительного периода покоя вулкана, и магме чегче пробить новый путь наверх, неже­ли следовать по старому закупоренному каналу. Так возникают новые жерла и новые кратеры, которые нередко оказываются вложенными друг

Рис. 15.29.Схема строения стратовулкана. 1,2, 3 — разные вулканические толщи, образующие конус вулкана; 4 — молодой вулканический конус, выросший после взрыв­ного извержения и образования кальдеры; 5 — широкое жерло, образовавшееся во время взрыва; 6 — край кальдеры; 7 — молодые лавовые потоки; 8 — близповерхностный магматический очаг; 9 — молодой вулканический канал, заканчивающийся кратером

v

Рис. 15.30.Стадии изменения кратера Ключевского вулкана с 1936 по 1966 г. (по Н. Т. Кирсанову и А. М. Рожкову)

в друга. При формировании вулкана нередко образуются радиальные и кольцевые трещины, также заполняющиеся магмой и формирующие новые побочные кратеры.

Системы трещин возникают в результате оседания вулкана при пе­рераспределении масс, когда из близноверхностного магматического очага магма выносится наверх и в очаге создается недостаток массы, в то время как на поверхности — избыток.

В результате мощных эксплозий вершинная часть стратовулкана мо­жет быть уничтожена, и тогда образуется обширная и глубокая округлая котловина — кальдерадиаметром от нескольких сотен метров до несколь­ких километров. Это так называемые кальдеры взрыва(рис. 15.31). Но существуют и кальдеры провала,которые образуются в результате оседа­ния вершинной части вулкана по кольцевым разломам, т. к. в магматическом очаге под вулканом ощущается недостаток расплава. Известны очень боль­шие кальдеры, например Тимбер-Маунтин в Неваде, США, с диамет­ром до 32 км, Ла-Гарита в горах Сан-Хуан, Колорадо, — около 50 км, Асо, Япония, — 20 км, Санторин в Эгейском море в Кикладской ост­ровной дуге — 14 км и т. д. Часть кальдер образуется в результате обрушения беспорядочно ориентированных частей вулканической пост­ройки, а часть — в результате оседания по кольцевым разломам всего массива вулкана. Иногда кальдеры бывают вложенными одна в другую,

Рис. 15.31.Типы кальдер. А — кальдера, образовавшаяся в результате взрыва верх­ней части вулкана и частичного проседания; Б — кальдера обрушения, сформировав­шаяся при разгрузке магматического очага и проседании субстрата

Рис. 15.32.Небольшие кальдеры и вложенные в них кратеры и маленькие вулканы

Кальдеры очень характерны для полей кислых игнимбритов, порождае­мых пепловыми потоками, возникающими во время мощных эксплозивных извержений. Классическим примером такой кальдеры глубиной 2,5 км яв­ляется Верхнечегемская на Северном Кавказе (рис. 15.33). Впечатляющая кальдера вулкана Санторин в Эгейском море образовалась в 1547 г. до н. э. в результате грандиозных, в основном эксплозивных, пемзовых извержений вулкана, после которых сохранились лишь его части, образу­ющие гирлянду островов вокруг кальдеры диаметром почти 14 км (рис. 15.34). Глубина моря внутри кальдеры составляет несколько сот мет­ров, а в ее центре впоследствии вырос новый вулкан, вернее, два: Палео- и Неокамени, последнее извержение которого было в 1957 г. От взрыва на краях кальдеры сохранился пласт пемзы мощностью до 100 м. Именно под ним греческим археологом С. Маринатосом в 60-е гг. XX в. был обна­ружен древний город — Акротири. Предполагается, что извержение Сан- торина погубило минойскую цивилизацию, а исчезновение большого ост­рова иногда связывают с легендой об Атлантиде. Нередко в кальдере начинает вновь расти куполовидное поднятие, возникают отдельные вул­канические конусы. Такие кальдеры называются возрожденными.

Следует отметить, что отток магмы из близповерхностного очага может вызвать опускание территории, намного превышающей по размерам вулка­ническую постройку. Такие впадины называются вулканотектоническими.

15-20 км

Г E П /10

Рис. 15.33.Образование вулканотектонической впадины (вне масштаба): 1 — вмещающие породы; 2 — магматический очаг; 3 — игнимбриты; 4 — подошва игнимбритов; 5 — опущенные блоки

й

Рис. 15.34.Формирование кальдеры Санторина. 1 — вулкан Стронгили до изверже­ния в XV в. до н. э.; 2 — извержение в середине XV в. до н. э. и образование пласта пемзы 50-100 м мощностью (заштрихован); 3 — проседание части вулкана и образо­вание кальдеры диаметром 16-18 км и глубиной 0,5 км; 4 — формирование нового вулкана в центре кальдеры, последние извержения которого были в 1957 г.

о

Риолиты со столбчатой отдельностью

Обсидиановая брекчия

Рис. 15.35.Экструзивный купол миоценовых риолитов. Берегово, Закарпатье. В риолитах хорошо выражена столбчатая отдельность, а по краям купола — шлейф из обломков черных обсидианов

Рис. 15.36.Рост экструзивного купола в кальдере вулкана Шивелуч. Камчатка, 1993 г. (фото Н. П. Смелова)

26. 984

Если маша очень вязкая, например риолитового состава или даци- тового, то при извержении она выдавливается из подводящего канала, как паста из тюбика, и не может образовывать лавовых потоков. В этом случае формируется экструзивный купол,по краям которого располага­ется вулканическая брекчия из обломков пород купола (рис. 15.35). Экструзивные купола нередко вырастают в кальдерах или крупных кратерах после эксплозивных извержений (рис. 15.36, 15.37).

Рис. 15.37.Экструзивный купол, выросший в кальдере вулкана Безымянный (Камчатка) после катастрофического извержения в 1956 г. (фото Г. Е. Богоявленской)