Шлаковые и паразитические конусы
Шлаковые конусы - самый распространённый тип вулканов на суше. В высоту они не больше нескольких сотен метров. Часто шлаковые конусы формируются как побочные конусы крупного вулкана, либо в качестве отдельных центров эруптивной активности при трещинных извержениях.
Конус из рыхлого материала, обозначенный под цифрой 2 на рис.16, выбрасывал почти исключительно рыхлые продукты: пепел, песок, шлаки. «Это бывает в том случае, когда лава пересыщена газами, бурное выделение которых обуславливает эксплозивный (взрывной) характер извержения, способствуя распылению лавы. Форма и величина возникающих при этом аккумулятивных образований зависят от величины зерна выбрасываемого материала, его количества и высоты выброса, т.е. от интенсивности взрывов. <...> Следует отметить, что рыхлые пирокластические продукты извержения обычно очень быстро цементируются под влиянием проникающих в них атмосферных вод и переходят в твердую, связную породу – вулканический туф. В рыхлом состоянии остаются только самые верхние, недавно выпавшие слои. Если оторванные взрывами клочки лавы выбрасываются в воздух не очень высоко, так что они не успевают вполне отвердеть и падают на землю еще в полувязком, пластичном состоянии, то они спекаются в губчатую массу и создают шлаковые конусы <...>. Чаще всего это моногенные образования, сформировавшиеся в результате одного-единственного извержения. В большинстве случаев они возникают как вторичные, так называемые «паразитические» конусы (рис. 20) на наружных склонах или внутри кратеров, вдоль трещин» [6, с. 359].
Рис. 20. Мауна Кеа с паразитическими конусами, вдали виден вулкан Мауна Лоа (фотография автора).
Поствулканические явления
При относительном охлаждении и застывании магмы в глубинном очаге, извержения продуктов вулканической активности на поверхность уже не происходит. Однако магматический очаг еще сохраняет высокую температуру с выделением различных газов и водяного пара. Данные компоненты, достигая поверхности, приводят к ряду явлений, названных послевулканическими, или поствулканическими.
Места, где из отверстий или трещин выходят горячие газы (превышающие 200°С) называются фумаролами. Выделяют первичные горячие газы, выделяющиеся непосредственно из магмы, и вторичные газы, причина появления которых в остывании продуктов извержений, не имеющих прямой связи с жерлом. Фумаролы являются свидетельством того, что вулкан перешел в промежуточную между извержениями стадию, либо имеет тенденцию к полному затуханию. Показательным примером фумарол на Гавайях служит упоминаемый ранее кратер Халемаʻумаʻу (рис. 18) и кратер Пуу Оо (Pu‘u ‘Ō‘ō) (рис. 21).
Рис. 21. Кратер Пуу Оо (фотография автора).
Также к поствулканическим явлениям относятся сольфатары – районы выделения водяных паров, углекислого газа, сероводорода (H2S), сернистого ангидрида (SO2) температурой от 100°С до 200°C [6, с. 428].
Области выделения сухого (без воды или водяных паров) и относительно холодного (до 100° С) углекислого газа называют мофетами. Долины с мофетами опасны для жизни, т.к. CO2 тяжелее воздуха и оседает в котловинах, но, тем не менее, небольшие объемы газа используют для терапевтических целей.
Также выделяют термальные источники - такие, температура воды которых больше средней годовой температуры данной местности. Это предполагает поступление тепла из недр. Температура может быть очень разнообразной и даже доходить до точки кипения. Наиболее известными горячими источники на острове Биг Айленд являются Похойки и Ахалануи. Стоит отметить, что вода из них по химическому составу близка к источникам, находящимся в Исландии, например, как в «Голубой Лагуне» недалеко от Рейкьявика [12, стр. 4].
Термальные источники содержат много растворенных элементов или поглощенных газов и нередко являются еще и минеральными. Наиболее известный на Большом острове – Малама-Ки. Он расположен в южной части острова, горячие термальные воды там выходят на поверхность в прибрежной зоне и подогревают морскую воду. На острове Мауи на склоне горы Халеакала в бассейне реки Охео есть озера, каскадом спускающиеся в океан. Эти термальные озера имеют лечебные свойства, так как растворенные горячие воды из недр Халеакалы богаты минералами.
3.4. Денудация вулканических образований
В историческое время зарегистрировано много случаев появления новых вулканических островов при извержениях подводных вулканов. После образования они, как и любая положительная форма рельефа, подвергаются постоянному разрушению из-за действия экзогенных факторов.
Немалой ролью обладает ветер, скорость которого возрастает с высотой и в вершинных частях достигает большой силы. Вулканические породы обладают большой проницаемостью для воды, соответственно, «разрозненная» вода не может производить размыв. Но вот против эродирующего действия собравшейся в сравнительно мощную струю воды уже не может устоять даже такая твердая масса породы. Также влияние оказывает морской прибой, очень энергично разрушая породы до полного их размытия. Если остров-вулкан или группа вулканов имеет значительные размеры, то формируются чрезвычайно крутые внешние склоны.
Немногочисленные долины представляют собой узкие и глубокие каньоны с крутыми, отвесными стенами. По мере дальнейшего вырабатывания гидрографической сети лавовое плато подвергается эрозионному расчленению и распадается на меньшие плато, ограниченные крутыми обрывами [6, с. 413].
Из-за действия всей совокупности эндогенных, а также экзогенных факторов образовался каньон Ваймеа на о. Кауаи, называемый также «Великий тихоокеанский каньон» (рис. 22). Восточные склоны острова являются одним из самых дождливых мест на Земле, что привело к разливу реки Ваймеа и способствовало водной эрозии горы Ваиалеале.
Рис. 22. Долина реки Ваймеа (фотография автора).
Заключение
На основании проведенного исследования, можно сделать следующие выводы:
1. Гавайские острова образовались из-за перемещения Тихоокеанской литосферной плиты над особым суперплюмом. При движении с юго-востока на северо-запад наблюдается последовательная смена геологического возраста. Самый молодой активный вулкан Килауэа находится на Биг Айленде, далее на Мауи расположен спящий вулкан Халеакала, лавовых полей почти нет. Северо-западнее на острове Оаху признаки вулканической деятельности отсутствуют, на Кауаи преобладают экзогенные процессы, наблюдается обилие растительности и животного мира.
2. Для щитовых вулканов Гавайского типа свойственно наличие: серии террас, кальдер обрушивания, лавовых озер (кальдера Килауэа), шлаковых конусов (кратер Килауэа Ики), паразитических конусов (на вулкане Мауна Кеа).
3. В Гавайской вулканической провинции основными типами лавы являются: аа-лава, пахоэ-хоэ, подушечная лава. Существует механизм перемещения лавы на большие расстояния: поверхность быстро остывает, превращаясь в твердую корку, но внутри жидкий поток продолжает течь.
4. Формы пирокластических выбросов своеобразны на Гавайях, но их названия узнаваемы во всем мире («волосы Пеле», «слезы Пеле», «водоросли Пеле»).
5. Широкое распространение на островах имеют поствулканические явления, включающие выходы газов и термальные источники. Совокупность эндогенных и экзогенных факторов привела к формированию удивительного по красоте каньона Ваймеа.
Краткий анализ этого региона сформировал во мне желание дальнейшего изучения вулканической деятельности в других частях мира (например, в Индонезии и Исландии).
Список литературы
1. Ауф дем Кампе, Йорн. В самое пекло // Гео. — 2013. — № 03 (180). — С. 42—55.
2. Комаровский М.Е. Общая геология: Курс лекций. – Мн.: БГУ, 2013.
3. Святловский А.Е. Морфологическая вулканология. М.:Недра, 1982. -256с.
4. Святловский А.Е. Региональная вулканология. М.:Недра, 1975. -224с.
5. Святловский А.Е. Структурная вулканология. М.:Недра, 1971. – 232с.
6. Щукин И.С. Общая геоморфология. В 3 тт. Т. 2. М.: МГУ, 1964. - 564 с.
7. Juvik J. O., Paradise T.R., Juvik S. P. Student atlas of Hawaii. - Honolulu: University of Hawaii Press, 2013. – 47 p
8. Juvik S. P. Atlas of Hawaii. 3rd Edition. - Honolulu: University of Hawaii Press, 1998. - 333p
9. Cook M., Orr K.. Discover Hawai'i's Volcanoes: Birth by Fire. Hong Kong: Island Heritage Publishing, 2015. – 48p
10. Tenbruggencate J. Hawaii, Land of Volcanoes. Taiwan: Mutual publishing, 2014. – 102 p.
11. Wilson, J. T. A Possible Origin of the Hawaiian Islands // Canadian Journal of Physics, 1969. — 863—870 р.
12. Woodruff , J.L. Geothermal Spas in Hawaii: A New Tourist Industry? - University of Hawaii, Honolulu: Hawaii Natural Energy Institute, 1987 – 71p.
Электронные ресурсы:
13. Статья из Википедии - URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Извержение_вулкана (дата обращения: 25.01.2017)
14. Лава Пахоэ-хоэ - URL: http://www.oldearth.org/curriculum/geology/geology_chapter_11.html (дата обращения: 10.04.2017)
15. Музей Томаса Джаггара – URL: https://www.nps.gov/havo/planyourvisit/jaggar_museum.html (дата обращения: 01.03.2017)
16. «Водоросли Пеле» - URL: https://www.newscientist.com/gallery/lava-shapes/ (дата обращения: 15.12.2016)
17. Карта Гавайских островов – URL: https://www.lib.utexas.edu/maps/hawaii.html (дата обращения: 20.03.2017)
18. U.S. Geological Survey – URL: https://hvo.wr.usgs.gov/ (дата обращения: 25. 01.2017)