При вулканическом извержении происходит выход магмы на поверхность Земли. Остывая и отвердевая, излившаяся магма, или лава, образует вулканические горные породы. По статистике, в течение последних 180 миллионов лет на поверхность Земли ежегодно выносилось в среднем 30 кубических километров вулканического материала. Около 75% вулканических пород накапливалось на дне океанов, 20% — на островах в зонах перехода от океанов к континентам и только 5% на суше.

Глубинная магма поднимается неестественным каналам и трещинам земной коры и образует вулканические покровы и активные вулканы. На своем пути к поверхности она теряет содержащиеся в ней газы н изливается уже в дегазованном состоянии. Излившуюся магму называют лавой. В контакте с атмосферой лава быстро остывает и отвердевает, образуя вулканические, или эффузивные горные породы. Быстрота остывания обуславливает особую структуру вулканических горных пород: для них характерны кристаллы небольшого размера, многие из которых невозможно разглядеть невооруженным глазом. Кроме того, они часто содержат стекло некристаллическое вещество, образующееся в результате сверхбыстрого остывания магмы.

ЗНАЧЕНИЕ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ПОРОД

результат вулканической деятельности - снежный обсидиан

Снежный обсидиан

Вулканические горные породы имеют большое экономическое значение и используются в качестве сырья для стройматериалов: щебня, цемента и декоративно-поделочного камня. Кроме того, при вулканических процессах образуются залежи минералов, крайне интересных с точки зрения химии и металлургии (пирита, сфалерита, галенита), а также золота и серебра. Результатом вулканической деятельности является и обсидиан, стекловидная масса насыщенного черного, серого и белого цвета, считающаяся очень неплохим поделочным материалом и широко применяющаяся даже в ювелирном деле. Слева вы видите несколько образцов снежного обсидиана.

ТИПЫ ЛАВЫ

Лавы различаются по своему химическому составу, а точнее, по содержанию кремнезема (SiO2), и делятся на основные и кислые.

ОСНОВНЫЕ ЛАВЫ

Лавы, бедные кремнеземом, называются основными. Они отличаются высокой текучестью и образуют потоки длиной в несколько километров. Одной из особенностей данного типа лавы является равномерный и невзрывной характер извержения, что обусловлено низким содержанием растворенных в ней газов. Частые извержения основных лав наблюдаются на Гавайских островах, где располагаются вулканы Килауэа (на фотографии справа), Мауна-Лоа и другие

КИСЛЫЕ ЛАВЫ

Лавы с высоким содержанием кремнезема называют кислыми. Они обладают большой вязкостью и, как правило, отвердевают и накапливаются близ места выхода на поверхность и непосредственно в жерле вулкана, перекрывая его. Для них характерно высокое содержание растворенных газов, чем объясняется взрывной и зрелищный характер извержений. Извержения кислой лавы наблюдались на Везувии (Италия), Фудзияме (Япония) и Мон-Пеле (остров Мартиника). На фотографии слева запечатлено мощное извержение вулкана Сарычев на Курильских островах к северу от Японии, снятое с Международной космической станции.

СОСТАВ ЛАВЫ И ТИПЫ ВУЛКАНОВ

Состав лавы влияет на ее вязкость, что, в свою очередь, обуславливает характер вулканической активности. Лава основного состава достаточно жидкая. Она формирует потоки и покровы, а ее извержения проходят относительно спокойно. Кислая лава более вязкая, извержения обычно носят взрывной характер, что приводит к образованию фрагментированных пирокластовых пород, «палящих туч». От типа лавы зависит и ее минеральный состав, и то, какую именно вулканическую горную породу она образует. На фотографии вы видите вулканические бомбы и серу на горе Этна, Сицилия, Италия.

ТИПЫ ВУЛКАНИЧЕСКИХ ГОРНЫХ ПОРОД

Самыми распространенными типами вулканических горных пород являются базальты, андезиты, риолиты, трахиты и фонолиты.

БАЗАЛЬТЫ

Базальты представляют собой самую распространенную магматическую горную породу и отличаются темным цветом, высокой плотностью и твердостью. Для них характерна порфировая структура, в которой выделяются крупные кристаллы оливина (яркого зеленовато-желтого цвета, хорошо видного на фотографии) и авгита (черного и блестящего минерала) на матрице из плагиоклазов, амфиболов и пироксенов. Образующие базальты лавы относятся к основным и извергаются спокойно, вытекая через трещины в Земле и жерла вулканов. Одной из зон образования базальтов являются срединно-океанические хребты.

АНДЕЗИТЫ

Андезиты являются вторыми по распространенности вулканическими горными породами после базальтов. Цвет варьирует от светло-серого до темно-серого, по своему составу они занимают промежуточное положение между базальтами и риолитами. Сложены андезиты фенокристаллами (крупными кристаллами) плагиоклазов и, несколько в меньшей степени, биотитом, пироксенами и амфиболами. Названы андезиты в честь американской горной цепи Анд, где эта горная порода получила широкое распространение.

РИОЛИТЫ

Риолиты, или липариты, часто имеют порфировую структуру, сложенную преимущественно нераскристаллизованным стеклом с небольшим количеством фенокристаллов кварца, и полевых шпатов. Цвет риолита может быть различным, но чаще всего встречаются светлые или красновато-желтые образцы. Извергаются риолиты в виде невыдержанных потоков, штоков и некков неправильных очертаний, что часто сопровождается взрывными явлениями и образованием пирокластических пород.

ТРАХИТЫ И ФОНОЛИТЫ

Трахиты и фонолиты — горные породы светло-серого цвета, составлены преимущественно полевыми шпатами порфировой структуры. В них содержится совсем немного ферромагниевых и темных минералов. Как и риолиты, трахиты и фонолиты образуются из кислой и очень вязкой лавы, выходящей на поверхность в результате извержений взрывного типа.

ПИРОКЛАСТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

В ходе вулканического извержения происходит выброс газов (водяного пара, углекислого газа, сероводорода, метана и т.д.) и потоков лавы. При извержении взрывного типа происходит выброс на большое расстояние материалов вулканического происхождения, так называемых пирокластов вулканических брекчий, туфов и др. Размер пирокластов может варьировать от вулканического пепла и пыли (самые мелкие частицы) и несколько более крупных лапилли (частицы округлой формы диаметром в несколько сантиметров) до мощных вулканических бомб. Распространенной эффузивной горной породой является губчатая пемза, обладающая риолитовым составом. На фотографии вы видите различные вулканические горные породы, включая пемзу, вулканическую пыль, лапилли и отвердевшую лаву.

Накапливание пирокластических фрагментов приводит к образованию пирокластических горных пород, наподобие вулканического туфа. Несмотря на то, что последний относится к вулканическим горным породам, по своему составу и свойствам он ближе к осадочным горным породам, особенно в том, что касается структуры.