Вулкани

[Hatshepsut]

Експлозивно вулканично изригване


Експлозивно изригване на Света Елена

Експлозивните вулканични изригвания са най-силните и катастрофални прояви на вулканични изригвания на Земята. Един от открояващите се примери за такива изригвания е масивното избухване на Света Елена през 1980 г. Експлозивните изригвания се получават, когато магмата е много гъста и в нейния състав има голямо количество газови балончета. Поради високия вискозитет на магмата газът затворен в нея се разширява експлозивно, изтласквайки огромно количество пепел и пирокластити в атмосферата. Понякога тези изригвания са толкова силни, че могат да засегнат цялата планета. Например изригването на Тамбора през 1815 г. обгръща в облак от вулканична прах Земята за няколко години, предизвиквайки вулканична зима. Понякога преди изригването кратерът на вулкана се издува и образува лавов купол, който пречи на освобождаването на магмата. Когато напрежението стане твърде голямо лавовият купол се взривява и във въздуха се изстрелват милиони тонове пепел и вулканични скали. Ерупционната колона при експлозивно изригване може да се извиси на над 20 километра в атмосферата. При изригването на Пинатубо през 1991 г. колоната от свръхнагорещени скали и пепел се извисява на 40 километра височина. След изригването облакът пепел обикаля Земята и за няколко месеца температурата пада с 0,5 градуса. Най – сериозната опасност от експлозивните изригвания е срутването на ерупционната колона. Това поражда пирокластични потоци и в най–лошия случай пирокластични вълни.

Изригване на вулкана Саричев през 2009 г.

Протичане на експлозивно изригване

В зависимост от силата на изригването може да има няколко етапа. Ако ерупционната колона се извиси на по-малко от 10 километра опасността е по-малка. Причината за това е, че вулканът може да понесе тежестта на издигналата се колона. В случай че облакът се извиси на повече от 20 километра изригването има няколко етапа. То започва със силна експлозия, която изхвърля във въздуха милиони тонове пепел и пирокластити. За да има експлозивно изригване, кратерът трябва да бъде запушен от скали или втвърдена лава. Например преди изригването на Суфриер Хилс през 1993 г. в кратера на вулкана започват да се изливат блокове от лава, които блокират изхода на магмата. Понякога в кратера се образува лавов купол, който блокира изхода на силно вискозната магма. Когато напрежението под кратера стане твърде голямо, магмата намира пролука през най-слабата точка от кратера и изстрелва облак от нажежени скали и пепел. Ако налягането е много високо разтопената скала може да не породи вулканична пепел, а пяна. Ако изригването продължи дълго, ерупционната колона от пепел и камъни става твърде тежка, за да се поддържа във въздуха, и рухва. В зависимост от температурата и височината на колоната може да се образува или пирокластичен поток или пирокластична вълна.

Пирокластичен поток

Пирокластичните потоци се появяват в края на експлозивното изригване, когато налягането в кратера и магмената камера започва да спада бързо. По време на спадането на налягането ерупционната колона продължава да бълва милиони тонове пепел и пирокластити в секунда, но когато налягането спадне значително колоната става твърде тежка за да се поддържа във въздуха и се срутва надолу. Когато падащата надолу колона от пепел повлече със себе си разтопените скали и пирокластити започва да се свлича по склоновете на вулкана. Образуваните пирокластични потоци могат да се движат със скорост от над 100 километра в час и да достигнат температурата от над 500 градуса. Високите температури могат да изпепелят дървета и да пометат сгради.

Суперизригване

Изригването на супервулкан е най–рядкото, но е най–разрушителното. То може да избълва над 1000 куб. км. пепел и свръхнагорещени скали. Тези изригвания се случват веднъж на няколкостотин хиляди години. Суперизригванията са най–високите по скàлата на вулканичния експлозивен индекс. Този тип изригване причинява разрушения в континентален мащаб и да понижи температурата на цялата планета с няколко градуса.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Експлозивно вулканично изригване

[Hatshepsut]

Ефузивно вулканично изригване


Изригване на вулкана Мауна Лоа в Хавай

Ефузивните вулканични изригвания са слаби вулканични изригвания, които се характеризират с произвеждане на лава без шумни експлозии. Тези изригвания значително се различават от експлозивните изригвания, при които магмата е гъста и газовите балончета в нея не могат да се освободят лесно. Видът на лавата, произвеждана от ефузивните изригвания, зависи от гъстотата на магмата и нейния вискозитет. Понякога ефузивните изригвания могат да продължат повече от месец и дори години.

Тези изригвания се характеризират с нисковискозната си лава, която изригва спокойно и се разлива на големи разстояния. При ефузивните изригвания рядко се произвеждат вулканични скали, но експлозивните изригвания произвеждат изключително много вулканична пепел и дори могат да сринат върха на вулкана. Обикновено тези слаби изригвания образуват рифтови или най-често щитовидни вулкани, които са многобройни в Хавай.

Ефузивните изригвания се характеризират с няколко неща. В магмата им има вещества, които рядко се срещат при магмата, която произвежда експлозивни изригвания. Около половината от състава на магмата е базалт, от който понякога зависи дали изригването ще е слабо или катастрофално. Около 1% от състава на базалтовата магма е вода, на която се дължи ниският вискозитет на изригващата лава.

Видове

Ефузивните изригвания могат да са исландски и хавайски.

Исландските (или фисурни) изригвания са най-слабите прояви на вулканизъм на Земята. При тях магмата е с много нисък вискозитет и може да тече със скорост от над 100 километра в час. Исландските изригвания се получават, когато на повърхността се образува пукнатина и от нея изригне лава. Тези изригвания могат да са с дължина от над 1 километър. Ако процесът се повтаря няколко пъти може да се образува рифтов (или хребетен) вулкан.

Хавайските изригвания са другият тип ефузивни изригвания. Те идват от името на хавайските вулкани. При тях на интервали се изхвърлят огнени фонтани от лава, които могат да надвишат 300 метра височина. В края на 1960-те при изригването на вулкана Михара близо до Япония лавовите фонтани достигат височина от 1600 метра. Лавата на хавайските изригвания обикновено е по-бавна от 10 километра в час, но може и да е по-бърза. Близо до отдушника тя тече бързо и е с изключително нисък вискозитет, а температурата ѝ надвишава 1100 градуса. С отдалечаването си от вулкана обаче лавата постепенно значително забавя скоростта си, а горната ѝ повърхност се втвърдява. Температурата ѝ обаче се понижава съвсем малко. Хавайските вулкани пораждат два вида лава – Аа и Пахоехое. Аа лавата е бавнотечаща и прилича на движещи се камъни. Скоростта ѝ рядко надхвърля 10 километра в час, но височината ѝ може да надхвърли 6 метра. Бързодвижещата се лава е позната като Пахоехое. Скоростта ѝ е значително по-голяма от тази на лавата от тип Аа и е значително по-ниска на височина.

Понякога ефузивните изригвания могат да бъдат придружени от експлозивни изригвания. При изригването на Новарупта през 1912 г. и при изригванията на Стромболи през 2003 г. на интервали имало и експлозивни и ефузивни изригвания. В някои случай ефузивните изригвания произвеждат и трети тип лава, наречен дацит. Тя е прекалено гъста, за да тече и постепенно се натрупва образувайки лавов купол. Ако стане твърде нестабилен куполът се срутва и образува така нареченият пирокластичен поток.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Ефузивно вулканично изригване

[Hatshepsut]

Пелейско вулканично изригване


Схема на Пелейско изригване: 1 – Пепелен облак, 2 – Падаща пепел, 3 – Лавов купол, 4 – Вулканична бомба, 5 – Пирокластичен поток, 6-Вулканичен конус, 7 – Слоеве, 8 – Канал, 9 – Магмена камера, 10 – Дайка

Пелейските изригвания са най-експлозивните вулканични изригвания след плинийските. Те се появяват обикновено, когато магмата е много гъста и газовите балончета в нея не могат да се освободят чрез слаби и периодични експлозии. Най-важната и открояваща характеристика на пелейските изригвания е наличието на пирокластичен поток. Произвежда се и много гъст и нажежен до червено облак от пулверизирана вулканична пепел. Образуването на лавови куполи преди изригването е друга характерна черта на този тип изригвания.

Пелейските изригвания носят името на изригването на вулкана Пеле през 1902 г., което унищожава карибското селище Сен Пиер на остров Мартиника. Вулканите произвеждат гъста, почти твърда магма, която се разлива в кратера няколко месеца или дни преди изригването. Тя е прекалено гъста за да тече и постепенно чрез слабите избликвания се образува лавов купол. Понякога той може да се извиси до височината на Емпайър стейт билдинг в Ню Йорк и да е почти вертикален. Обикновено лавовите куполи са много нестабилни. В часовете преди изригването се наблюдават слаби изтичания на силно вискозна лава. Когато стане твърде нестабилен лавовият купол се срутва и образува пирокластичен поток. След основният поток може да се получат вторични пирокластични потоци. Количествата на изхвърлената пепел и твърдите вулканични материали са в по-малко количество от тези произвеждани при вулканските и плинийските изригвания. Малко след потоците може да последва и вертикално изригване, както при случая на Света Елена през 1980, но обикновено изхвърленият материал при тях е по-малък от 1 км³.

Изригване на вулкана Майон във Филипините

По подобен начин е протекло изригването и на вулкана Пеле през 1902 г. Приблизително 30 000 души са изпепелени в пирокластичния поток. Един затворник оцелява, макар и с тежки изгаряния. През 1980 г. при изригването на Света Елена загиват 57 души. Повечето от тях мислели, че са на безопасно разстояние от вулкана, но никой не е очаквал опустошителния страничен взрив, който помел дървета за 300 000 къщи. Час след него силно изригване от кратера на вулкана запраща около 1 км³ пепел на 20 километра височина. През 79 г. при изригването на вулкана Везувий в Помпей загиват 2000 души. Вулканът избълвал 6 пирокластични потока, които унищожили градовете Помпей, Херкулан, Оплонт и Стабии.

Примери

Изригване на Хибок-Хибок през 1948–1951 г.
Изригване на Ламингтон през 1951 г.
Изригване на Безимиани през 1956 г.
Изригване на Майон през 1968 г.
Изригване на Света Елена през 1980 г.
Изригване на Пеле през 1902 г.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Пелейско вулканично изригване

[Hatshepsut]

Плинийско вулканично изригване


Схема на плинийско изригване: 1 – Колоната от пепел и прах 2 – Канал 3 – Дъжд от пепел, прах и пемза 4 – Пластове от лава и пепел 5 – Слоеве 6 – Магмена камера

Плинийските изригвания, известни също и като везувийски изригвания, са вид вулканични изригвания, наподобяващи изригването на Везувий през 79 г., описано от Плиний Младши в няколко писма.

Плинийските (или плиниански) изригвания пораждат огромни ерупционни колони от пепел и газ, които могат да се извисят на над 30 km височина. Най-мощните плинийски изригвания могат да засегнат и стратосферата – вторият слой на земната атмосфера. Открояващите се характеристики на този тип изригвания са произвеждането на голямо количество вулканична пепел, пемза и много мощни експлозии, които могат да продължат непрекъснато повече от 2 денонощия.

Кратките плинийски изригвания могат да приключат за по-малко от 24 часа, но по-дългите могат да продължат няколко денонощия, а понякога и няколко седмици. Плинийските изригвания започват с огромен стълб пепел, който може да се извиси на десетки километри височина. Близките околности около вулкана се обсипват с тонове прах, пепел, лапили и пемза. В края на изригването ерупционната колона се срутва надолу, пораждайки пирокластични потоци, които могат да достигнат температура от над 1000 °C и да се движат с над 300 km/h. Изригването може частично да изпразни магменото огнище, и когато това се случи, върхът на вулкана се срутва в изпразнената магмена кухина, образувайки калдера. Плинийските изригвания често са придружени от силни и много шумни експлозии, като тези по време на изригването на Кракатау през 1883 г. Внезапното разреждане на електрическите заряди, натрупани във въздуха около възходящата колона от вулканична пепел, често причинява удари на мълнии, както например е наблюдавано по време на изригването на Хунга Тонга – Хунга Хаапай през 2022 г.

Картина от 1822 на изригването на Везувий през 79 година

Видове плинийски изригвания

Има три типа плинийски изригвания – субплинийско, плинийско и ултраплинийско. Те си приличат много по протичане на изригването, но има разлика в мащаба. Субплинийските изригвания изхвърлят пепел, лава и твърди вулкански материали, чийто общ обем е по-малък от 1 km³. Тези изригвания засягат 3 и 4 степен от вулканичния експлозивен индекс (VEI). Изригването на Невадо Дел Руиз от 1985 г. е със сила 3, а тези на Ейяфятлайокутъл от 2010 г. и Калбуко от 2015 г. – 4. Плинийските изригвания се считат за такива, когато обемът на изригналите материали е от 1 до 5 или 10 km³. Те засягат 4, 5 и 6 степен по вулканичния експлозивен индекс.

Снимка на изригването на вулкана Редоупт на 21 април 1990

Изригванията на Везувий от 79 г., на Фуджи от 1707 г., на Света Елена от 1980 г. и на Пуйехуе от 2011 г. са със сила 5, а това на Новарупта от 1912 г. – 6. Ултра- и суперплинийските изригвания са най-мощните вулканични изригвания. Обемът на изхвърлените при изригването материали може да надвиши 2000 km³. Тези изригвания засягат 6, 7 и 8 степен по вулканичния експлозивен индекс. Ултраплинийските изригвания изхвърлят толкова много отровни газове и вулканична пепел, че могат да засегнат цялата планета. В региони от стотици километри около вулкана пада пепел, а облаците от праха обикалят земята и закриват Слънцето, предизвиквайки вулканична зима. Изригванията на Пинатубо от 1991 г. и на Кракатау от 1883 г. са със сила 6. Суперизригванията на Мазама от около 5600 пр. Хр., на Санторини от 1620 пр. Хр. и на Тамбора от 1815 са със сила 7, а тези на Йелоустоун от преди 640 000 г., на Тоба от преди 74 000 – 75 000 години и на Ла Гарита от преди около 27 милиона години са със сила 8.

Примери

Изригването на Пинатубо във Филипините през 1991 г. – Вулканичен експлозивен индекс 6
Изригването на Света Елена в САЩ през 1980 г. – Вулканичен експлозивен индекс 5
Изригването на Новарупта в Аляска през 1912 г. – Вулканичен експлозивен индекс 6
Изригването на Тарауера в Нова Зеландия през 1886 г. – Вулканичен експлозивен индекс 6
Изригването на Кракатау в Индонезия през 1883 г. – Вулканичен експлозивен индекс 6
Изригването на Тамбора в Индонезия през 1815 г. – Вулканичен експлозивен индекс 7
Изригването на Везувий в Италия през 79 г. – Вулканичен експлозивен индекс 5

https://bg.wikipedia.org/wiki/Плинийско вулканично изригване

[Hatshepsut]

Подводно вулканично изригване


Схема на подводно изригване: 1 – облак от водна пара, 2 – вода, 3 – слоеве, 4 – поток от бавнотечаща лава, 5 – канал, 6 – магмена камера, 7 – дайка, 8 – лавови възглавници

Подводните вулканични изригвания се получават винаги под водната повърхност. Те се получават по границите на плочите, когато две тектонски плочи се раздалечават една от друга и на дъното изригва разтопена магма. Магмата бързо се втвърдява, но процесът се повтаря отново и отново докато се образува подводен вулкан. Този тип изригване е много разпространен на земята. Над 80% от вулканичната дейност се случва под водната повърхност.

Протичане на изригването

Подводните изригвания могат да продължат с години. Те се появяват по границите на тектоничните плочи на определено място на морското дъно, където плочите се раздалечават една от друга и на повърхността изригва разтопена магма. Тъй като извира под водата, магмата се втвърдява бързо и образува лавови възглавници, високи до 2 – 3 m. Процесът обаче се повтаря почти непрекъснато и се образува вулканичен конус, който обикновено е стръмен. Когато конусът доближи водната повърхност, се виждат малки облаци от водна пара. В зависимост от количеството магма в магмената камера вулканът може да угасне преди да достигне водната повърхност, образувайки подводна планина, или да изригне и да образува вулканичен остров. В зависимост от това дали в магмата преобладава базалт или минерали, може да се образува така нареченият подводен комин.

Лавови възглавници

Плитководни изригвания

Ако подводният вулкан започне да се образува близо до бреговете, изригванията му са експлозивни с чести експлозии и изключително гореща лава, поради което над водата излиза изключително гъст облак от водна пара. Това се дължи на контакт на голямо количество топла океанска вода с изригващата магма. Подобни събития се случват и при изригванията от тип Сюртсей. Ако експлозиите станат много силни, започват да се произвеждат изключително много водна пара, пепел и малки вулканични скали. Пример за такъв вулкан е Фукуто Оканоба в покрайнините на Япония. Той е един от най-активните вулкани в Япония с почти 100 години непрестанна активност.

Дълбоководни изригвания

Дълбоководно изригване

Ако вулканът се образува в по-дълбоки райони, където водата е с по-ниска температура, изригванията са значително по-слаби от плитководните. Все пак твърди вулканични материали, като тези при другите подводни изригвания, също могат да се образуват и в дълбините, като например Косите на Пеле (Характерен материал, произвеждан при Хавайските вулкани). Ако магмената камера е много голяма и вулканът угасне, върхът му може да се срути в образуваната кухина, образувайки подводна калдера. Такива събития се случват в Тихоокеанския огнен пръстен, където се намират голям брой от активните вулкани на Земята. За дълбоководни изригвания се считат тези, които са на по-голяма дълбочина от 2000 m. При тези изригвания са характерни образуването на подводни възвишения и лавови възглавници.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Подводно вулканично изригване

[Hatshepsut]

Стромболийско вулканично изригване


Схема на Стромболийско изригване: 1–Пепелен облак, 2–Лапили, 3-Падаща пепел, 4-Фонтан от гъста лава, 5-Вулканична бомба, 6-Поток от лава, 7-Конус, 8-Слоеве, 9-Дайка, 10-Канал, 11-Магмена камера, 12-Странично изригване

Стромболийските вулканични изривания са сравнително слаби изригвания, достигащи вулканичен експлозивен индекс едва до 2–3. Те носят името на италианския вулкан Стромболи. При тези изригвания се изхвърлят малко по обем вулканична пепел, тефра, лапили и вулканични бомби, които излитат на височина до няколкостотин метра и падат близо до отдушника.

Вулканологът Джузепе Меркали описвал изригванията на Стромболи и Вулкано в периода от 1888 до 1890 г. и забелязал разлики между двете. За да се оприличи разликата Меркали описал Стромболийските изригвания като ,,Слаби и експлозивни" а Вулканските, като ,,Умерени до силни".

При изригванията от тип Стромболи изхвърлените от кратера твърди скали и тефра се нагорещяват много и придобиват характерен червен до оранжев цвят. Те обаче се охлаждат изключително бързо и почерняват. По-леките скали, като пепелта, тефрата и лапилите могат да паднат по-далеч от 500 метра от отдушника, но по-тежките, като пемзата и вулканичните бомби обикновено не падат по – далеч от 100 метра. Често тези изригвания се характеризират с лавови фонтани и бързи лавови потоци, които се втвърдяват бързо. Лавата и твърдите вулканични материали се натрупват и постепенно формират пепелен конус.

Изригване на вулкана Стромболи

Лавовите потоци на Стромболийските изригвания са по-гъсти от тези при Хавайските изригвания, а фонтаните от лава могат да изхвърлят и малко по обем пирокластити. Слабите експлозии при този тип изригвания се дължат на магма, изключително по-гъста от хавайската. В нея често има газови мехурчета и поради по-големият вискозитет на магмата те не могат да се освободят толкова лесно. Затова тези изригвания се характеризират с експлозии на пепел и твърди вулканични материали. Приликата между Хавайските и Стромболийските изригвания е, че те могат да продължат непрекъснато повече от година. Обаче при тези от типа Стромболи дългите експлозии са на интервали от няколко минути до няколко дни или седмици.

Пепелните конуси обикновено изригват от типа Стромболи. Например вулканът Парикутин в Мексико изригва така в период от 1943 до 1951, Еребус в Антарктида произвежда Стромболийски изригвания почти винаги, а вулканът Стромболи в Италия всеки път изригва по този начин. Стромболи има период на активност от стотици и дори хиляди години на почти непрестанни изригвания. Поне веднъж седмично той изригва с ВЕИ от 1 или 2 степен.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Стромболийско вулканично изригване

[Hatshepsut]

Субглациално вулканично изригване


Схема на субглациално изригване: 1 – Облак от прах и водна пара, 2 – Езеро, 3 – Лед, 4 – Конус, 5 – Слоеве, 6 – Лавова възглавница, 7 – Канал, 8 – Магмена камера, 9 – Дайка

Субглациалните изригвания се получават, когато под ледена шапка изригва разтопена магма. Това води до взаимодействие на изригващата магма с вода, сняг и лед, което може да доведе то кални потоци, които се наричат лахари и до наводнения, които могат да засегнат десетки километри около вулкана.

Наводненията причинени от Субглациални изригвания са характерни за Исландия, Аляска и някои части в Андите. Те са една от най – големите опасности в Исландия.

Обикновено обемът на изхвърления материал от Субглациалните изригвания е между 10 000 и 100 000 куб. м. Изригванията рядко са силни и обхващат от 2 до 4 степен по вулканичния експлозивен индекс.

Протичане на изригването

Субглациалните изригвания настъпват, когато под ледена шапка изригне магма. Ако ледът е дебел активността се характеризира с интензивно изхвърляне на водна пара. Обаче ако ледената покривка е тънка ще се забележи и светъл облак от пепел. Докато магмата продължава да изригва ледът започва да се топи и може да запълни кратера с вода или да предизвика лахари и наводнения. В случай, че кратерът се запълни с вода вулканът придобива вид на подводно възвишение, но ако се стопи ледът около целия вулкан, конусът придобива характерна форма със стръмен склон и плосък връх.

Продължителността на изригването зависи от количеството на магмата в магмената камера. В зависимост от това активността може да продължи няколко часа или седмици и дори месеци. Понякога Субглациалните изригвания могат да причинят глобални ефекти. Един от най – значимите примери за това е Ейяфятлайокутъл и неговото изригване през 2010 г.

Вулкан в Исландия след Субглациално изригване

Изригване на Ейяфятлайокутъл през 2010 г.

Изригването на Ейяфятлайокутъл е едно от най–силните изригвания на 21 век. То достига 4 степен по вулканичния експлозивен индекс и изхвърля около 0,10 куб. км. лава и пепел. Първите няколко дни вулканът има период на слаби изригвания на лава от основния кратер, които стопяват ледената шапка над вулкана, която е с дебелина около 200 m. Скоро след това вулканът изхвърля облак от пепел и твърди вулканични материали, който се извисява на над 6 километра височина. Вятърът отвява пепелта на югоизток и това засяга авиацията в цяла Европа, а северозападната част на континента е покрита с малко прах, който оказва малко влияние върху дейността на хората. Изригването е последвано от наводнения и кални потоци.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Субглациално вулканично изригване

[Hatshepsut]

Съртсейско вулканично изригване


Схема на Съртсейско изригване: 1 – Облак от водна пара, 2-Пепел от тип Съртсей, 3-Кратер, 4-Вода, 5-Конус, 6-Слоеве, 7-Канал, 8-Магмена камера, 9-Дайка

Съртсейското вулканично изригване е вид вулканично изригване, което се появява в плитките части на океана или в други водни басейни, като езера. Те са кръстени на изригването на остров Съртсей намиращ се край южния бряг на Исландия през 1964 г. Тези изригвания най-често са водно-магмени и предизвикват изключително силни и шумни експлозии, причинени от водата, която влиза в контакт с магмата по време на изригването. Твърдите вулканични материали като туфът и вулканичните бомби се образуват при взривното охлаждане на бързо надигащата се магма от океанските води.

Изригване на Съртсей през 1964

Характеристики

Въпреки че подводните и подледниковите изригвания наподобяват тези от типа Съртсей, точно те имат характеристики, които рядко се проявяват при другите типове изригвания.

Магмата при тези изригвания е базалтова и е средно вискозна. Подобна е ситуацията при хавайските изригвания. При тези водно-магмени изригвания има особено силни и шумни експлозии на пепел, която се среща само при този тип изригване. Тя се нарича пепел от тип Съртсей. Проявява се интензивно изхвърляне на нагорещени скални частици примесени с лава и свръхнагрята вода, които постепенно се натрупват и образуват вулканичен остров. Изригванията могат да продължат няколко часа или дни. За разлика от подводните изригвания тук рядко се образуват лавови възглавници (вид лава, която тече само и единствено под водата). По време на експлозиите в долната част на ерупционната колона с пепелния облак се примесват твърди вулкански материали като сажди и лапили. В горната част на стълба пепелта е сиво-бяла и наподобява водна пара. Вулканичните бомби и пемзата рядко се появяват при този тип изригване.

Примери

Изригването на Богослов айланд в Аляска през 1796 г.
Изригването на Файър айланд в Аляска през 1796 г.
Изригванията на Анак Кракатау в Индонезия в период между 1927 и 1930 г.
Изригването на Шоуа Иоджима в Япония през 1934 г.
Изригването на Капелинхос около Азорските острови през 1957 г.
Изригването на Съртсей в Исландия през 1964 г.
Изригването на Йолнир в Исландия през 1966 г.
Изригването на Таал във Филипините през 1977 г.
Изригванията на Зубаир в Йемен в период между 2011 и 2012 г.
Изригванията на Ел Йеро, част от Канарските острови в период между 2011 и 2012 г.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Съртсейско вулканично изригване

[Hatshepsut]

Фреатично вулканично изригване


Схема на фреатично изригване 1. Облак пара 2. Магмен канал 3. Слоеве от лава и вулканична пепел 4. Пластове твърда земя 5. Водоносен пласт 6. Фреатичен взрив 7. Магмена камера

Фреатичното вулканично изригване протича при контакт на гореща магма или лава със студена вода, сняг или лед. При това настъпва светкавично изпарение на водата, което води до термичен взрив, по време на който се изхвърлят камъни, пепел, вулканични бомби и лава.

Фреатично изригване може да се получи при високоексплозивното взаимодействие между издигащата се нагоре гореща магма и подземните водоносни пластове, съдържащи голямо количество вода. В други случаи може да е предизвикано от потоци течаща нагорещена лава, достигнали до реки, езера, блата, снежни и заледени полета, или навлязли в морето.

Облаци от пара и вулканична пепел при фреатичното изригване на Ейяфятлайокутъл, Исландия

Описание

Когато магмата достигне до достатъчно количество подземни води, протичат мигновени промени в обема, възникващи при преобразуването на водата в пара. При моменталното прегряване 1 м³ вода се превръща в 1600 м³ пара. Възникналата експлозия раздробява лежащите над контакта пластове и ги изхвърля във въздуха заедно със скални отломки, пара, вода, пепел, вулканични бомби и други. Изхвърленият материал обикновено излита право нагоре и при падането си се натрупва около отвора, образувайки пръстен от тефра. Ако тефрата се литифицира, тя се превръща в скала, известна като вулканичен туф.

В зоната в центъра на експлозията се образува куха камера, която преминава към отдушника. Поради факта, че скалите над нея вече са разрушени, взривният отвор се превръща във фуния на маар. Едно от условията за формирането на маари например, е обилният водоносен хоризонт да бъде разположен достатъчно близо до повърхността, на по-малко от 100 м. Ако той е на по-голяма дълбочина, високото литохидростатично налягане пречи на взривното взаимодействие между магмата и водата.

Когато лавата, течаща по земната повърхност достигне воден басейн или снежно поле, получената водна пара пробива слоя лава, улавя нейните фрагменти и ги изхвърля във въздуха. Материалът може да се натрупа около новосъздадени маари или под формата на малки шлакови конуси. Когато релефът е пресечен от пукнатини, в най-ниската част на пролуката възникват маари, а в най-високата се образуват шлакови конуси и лавови потоци.

Илюстрация от книгата ,,Атлас на физическата и политическата история на Чили" от Клаудио Гей. ,,Изригване на газ" по време на посещение на върха на вулкана Антуко

Фреатомагматично изригване

Някои магми съдържат огромни количества разтворен газ – понякога до няколко процента от общото тегло. Този газ се намира под много високо налягане, тъй като магмата се намира дълбоко под земната повърхност. По време на фреатично изригване, когато магмата тръгва нагоре, скалата над магмената камера се взривява. Това внезапно намалява литостатичния натиск върху магмата и разтворения в нея газ. Мигновеното спадане на налягането предизвиква незабавно разширяване на разтворените газове. Когато силата на дегазиране на магмата се добави към експлозивната сила на парата, взривът повишава мощността си. Изригването, предизвикано от едновременното разширяване на водната пара и газовете се нарича фреатомагматичен взрив.

Обикновено магмата във вътрешния водопровод на вулкан загрява заобикалящите я скали и ги ,,запечатва" срещу движението на водата. Когато обаче нивото на магмата падне под водната маса и скалата над нея се охлади, се отварят малки пукнатини, през които водата потича в каналите и може да предизвика фреатомагматичен взрив.

Примери

Кракатау, Индонезия – През 1883 г. индонезийският вулкан Кракатау изригва с такава сила, че по-голямата част от вулканичния остров е унищожена и е предизвикано силно цунами. Има няколко предположения за причината на това събитие, едно от които е фреатомаматична ерупция.

Онтаке, Япония – През 2014 г. става фреатично изригване на вулкана Онтаке в Япония. По време на инцидента стотици туристи се намират до върха и са блокирани в планината. Повечето от тях са спасени, но за най-малко 36 души се смята, че са загинали (по други данни загиват 63 души). Десетки други са ранени.

Килауеа, Хавайски острови – Силното изригване на Килауеа през 1924 г. се дължи на фреатичен взрив. Нивото на лавовото езеро в един от кратерите започва да спада и попада под горната част на съществуващия там водоносен пласт. Водата започва да се стича към разтопената магма и бързото ѝ изпаряване предизвиква фреатичната експлозия. На огромно разстояние от вулкана са изхварлени големи скални късове

https://bg.wikipedia.org/wiki/Фреатично вулканично изригване

[Hatshepsut]

Хавайско вулканично изригване


Схема на Хавайско изригване 1 – Незначителен облак от пепел 2 – Фонтан от лава 3 – Кратер 4 – Езеро от лава 5 – Фумалоли 6 – Поток от лава 7 – Полегат конус 8 – Слоеве 9 – Странично изригване 10 – Канал 11 – Магмена камера 12 – Дайка

Хавайските изригвания са вид вулканични изригвания, които се характеризират със слаби или почти никакви експлозии на лава и почти никаква пепел. Такива изригвания са характерни за Хавайските вулкани (по-специално Килауеа). Обикновено това са ефузивни изригвания на магма с нисък вискозитет в чийто състав преобладава базалтът. Тя е с ниско съдържание на газ и обикновено когато е близо до отдушника е с много висока температура. Тези изригвания произвеждат много малко или никакво количество вулканична пепел и твърди вулканични материали.

Най-често този тип изригване се появява при вулкана Килауеа в Хавай и Ейяфятлайокутъл в Исландия. Други вулкани с Хавайски изригвания са Лейк в САЩ и остров Сюртсей в период между 1964 и 1967 г. Хавайските изригвания могат да се появяват и при Пукнатинни или Рифтови вулкани. При тях тези изригвания могат да достигнат дължина от няколко километра. Изригванията от тип Хавай са най-характерни за Щитовидните вулкани, като Мауна Кеа и най-вече Мауна Лоа. Ако Мауна Лоа се мери по височина от дъното на океана достига височина от около 10 000 m, което го прави най-високата планина в света. Мауна Лоа изригва по подобен начин през 1950 г., а през 1959 г. от калдерата на Килауеа изригват фонтани от лава. При изригванията на Килауеа в период от 1983 г. до днес се образува Щитовиден вулкански конус с височина от около 40 m. Хавайците го наричат Пу 'Оо.

Фисурните хавайски изригвания се появяват при Рифтовите вулкани. Те са възможно най-тихите и почти няма шумни експлозии. Обикновено в магмата, която поражда Хавайски изригвания има малко или почти няма газови балончета. Ако е така лавата се разлива тихо без шумни експлозии. Ако все пак в нея има някакво количество газове се получават лавови фонтани, които могат да достигат и дори да надхвърлят 380 m височина. През 1986 г. при изригването на вулкана Михара лавовите фонтани достигат височина от 1600 метра, което е световен рекорд в съвременната човешка история. Хавайските изригвания обикновено започват от пукнатини в земята от които се изхвърля лава и така се образуват лавови завеси. Лавата може да се надигне над цепнатината и да се разтече по склоновете. Така обикновено се образуват Пукнатинните и Щитовидните вулкани.

Изригване на вулкана Килауеа

Характеристики на Хавайските изригвания

Ключовият фактор за генериране на Хавайско изригване е базалтова магма с нисък вискозитет и ниско съдържание на вода, която представлява по-малко от 1% от целия състав магмата. Именно на това съдържание на вода се дължи ниският вискозитет на изригващата лава. Повече от половината от състава на магмата е базалт и поради това почти няма газови балони. Такъв базалт се намира в много голяма степен в състава на скалите в Хавай.

Има два типа Хавайски изригвания – Фисурни или Исландски и Хавайски. Фисурните се образуват, когато от пукнатина в земната кора изригва магма с малко по-висок вискозитет от Хавайската. Когато магмата достигне повърхността се образуват лавови завеси, които могат да достигнат височина от над 100 метра. Ако лавата прелее от пукнатината се разлива и така се образува Рифтов (Хребетен вулкан).

За Хаваите обаче е характерен другият тип изригване. На интервали се изхвърлят огнени фонтани от лава с височина над 500 метра. Тя почти винаги се разтича по склоновете на вулкана. Когато е в близост до отдушника лавата е гореща и тече бързо, но когато се отдалечи повърхността и се втвърдява и значително забавя скоростта си. Температурата и обаче се понижава съвсем малко и е способна да запали всичко, което може да гори. Но от нея лесно може да се избяга с ускорен ход.

Хавайските изригвания са най-привлекателните изригвания и са най-безопасните защото произвеждат изключително малко пепел. Въпреки това понякога и тези изригвания могат да застрашат животи тъй като дори и тихите вулкани, като Килауеа могат да изригнат експлозивно.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Хавайско вулканично изригване

[Hatshepsut]

Вулканичен експлозивен индекс


Графично изобразяване на скалата за вулканичния експлозивен индекс

Вулканичният експлозивен индекс (ВЕИ) (също VEI, от английски: Volcanic Explosivity Index) е създаден през 1982 г. като начин за описване и сравняване на относителната сила на експлозивните вулканични изригвания.

Създаване и характеристика

Размерът и силата на вулканичните изригвания в историческо време се отчитат само на базата на наблюдение и описание, които зависят много от опита и гледна точка на наблюдателя. За да се премахне максимално субективният фактор, през 1982 г. Крис Нюхол от научната организация за геоложки проучвания на САЩ (USGS) и Стивън Селф от университета в Хавай (University of Hawaii) създават скалата за силата на вулканичните изригвания. Тя има някои прилики със Скалата на Рихтер за определяне и сравняване силата на земетресенията. Състои се от прости цифрови индекси, които, в зависимост от силата на изригването, се увеличава от 0 до 8. Всеки следващ индекс, с изключение на 1 и 2, маркира 10 пъти по-силно изригване от това при предходния индекс. Няма известни вулканични изригвания с индекс по-голям от 8. През 1994 г. скалата е актуализирана от Simkin и Siebert.

База за сравнение

За отчитане на вулканичния експлозивен индекс се използва сравняването на различни фактори, които характеризират ерупцията, като водещ измежду тях е количеството изхвърлен материал. Отчита се височината на пепелния стълб, обема на изхвърлените вулканични материали като пепел, пирокластични потоци, тефра и продължителността на самото изригване.

Вулканолозите разработват ВЕИ с идеята да се подпомогне оценката на климатичното въздействието на вулканичните изригвания. Индексът обаче не отразява количеството серен диоксид (SO₂), постъпил в атмосферата при изригване, което не е непременно свързано с неговата сила. Той обаче е критичен фактор при определяне на климатичното въздействие на вулканичните изригвания. Поради това днес индексът се използва предимно за оценка на относителния размер на експлозивните ерупции.

Обем на вулканичната ерупция. От ляво надясно – Йелоустоун (2,1 млн. г.), Йелоустоун (1,3 млн. г.), Лонг вали (6,26 млн. г.), Йелоустоун (0,64 млн. г.). 19 и 20 век – Тамбора (1815), Кракатау (1883), Новарупта (1912), Св. Елена (1980), Пинатубо (1991)

Четирите най-силни познати изригвания

Тамбора, Индонезия, 5 – 15 април 1815 г.

Изригването е със сила 7 по ВЕИ и е най-мощното за цялото хилядолетие. Пелената от пепел понижава температурата на Земята с над 5 °F. В резултат на тази ерупция настъпва тъй наречената ,,година без лято" (1816 г.) и загиват десетки хиляди души. Като резултат от него, през юни в Квебек пада 40-сантиметров сняг. Реколтата по целия свят е унищожена и според историка Джон Поуст предизвиква ,,най-голямата продоволствена криза в западния свят".

Кракатау, Индонезия, 27 август 1883 г.

Това е един от най-известните вулканични катаклизми, който унищожава индонезийския остров Кракатау. Звукът от експлозията се чува в радиус от почти 5000 km. Силата на ерупцията е 6 – 7 по ВЕИ и предизвиква 57-метрова вълна цунами и мощни ураганни ветрове. Вулканичният облак циркулира в атмосферата повече от 2 седмици.

Новарупта, Аляска, 6 – 8 юни 1912 г.

Това е най-голямото изригване през 20 век. То става в толкова отдалечена част на Аляска, че учените трудно установяват кой точно вулкан е изригнал. Силата му е 6 – 7 по ВЕИ и изхвърля повече лава, отколкото всички вулкани в Аляска дотогава. Създава се калдера с диаметър 2 km и дълбочина 600 m. Вулканичната пепел се стеле в продължение на 3 дни и в най-големия град Кодиак на едноименния остров образува покривка от пепел, дебела 40 сантиметра.

Пинатубо, Филипините, 15 юни 1991 г.

Вулканът се намира на остров Лусон, най-големия във Филипините. Считан е за спящ, тъй като не е бил активен повече от 500 години. Изригването е предшествано от многобройни земетресения и слаби изригвания, наблюдавани през април и май 1991 г. Властите обозначават три евакуационни зони около вулкана и до мощното изригване със сила 6 по ВЕИ близо 66 000 души са евакуирани. Това значително намалява броя на жертвите, които наброяват 850 души.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Вулканичен експлозивен индекс

[Hatshepsut]

Пемза


Пемза от вулкана Тейде, остров Тенерифе, Испания

Пемзата е пореста вулканична скала, образувана при изригване на пяна от течна лава с много газови мехурчета и бързо втвърдяване. При подходящи условия на изригване пемза може да се образува от материали като андезит, базалт, дацит или риолит. Класифицира се като вулканично стъкло поради липсата на кристална структура. Плътността и относителното тегло варират в зависимост от дебелината на стените между отделните мехурчета. На цвят може да бъде бяла, жълта, сива, сивокафява или червена.

Употреба

В промишлеността се използва като пълнител в състава на леките бетони (пемзобетон), като добавка за цимент и вар, и като абразивен материал за полиране на метали и дърво.

В химическата промишленост се използва, като катализатор за разбиване на хидрокарбони.

В бита се използва като абразив за козметично премахване на мазоли и мъртва кожа.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Пемза

[Hatshepsut]

Дайка


Дайка над водата, оголена от ерозия, Исландия

Дайката е пластово интрузивно тяло, при което магмата е застинала напречно или под прав ъгъл във вместващите го скали и дължината му е многократно по-голяма от дебелината. Формированието се отнася към типа на несъгласните интрузии, т.е. пресича пластовете на скалите, в които се вмества. Образува се чрез запълване на готови пукнатини, които пресичат основното скално напластяване и следователно са много по-млади от околните скали. Преди да кристализира, магмата изминава дълг път по протежение на дайката. Обикновено, изнесени на повърхността, тези образувания са ясно различими, защото имат различен цвят и текстура от околните скали и пресичат основните им пластове под ъгъл. Могат да бъдат формирани от застинала магма или седименти.

Състав

Скалният състав на дайките се движи в много широк спектър. Често базичните дайки са внедрени при изцяло течно състояние на магмата. Съставящите ги скални породи имат непълнокристална, порфирна или афирна структура, което е свързано с бързото охлаждане и кристализация на магмата. Порфирната структура е често срещана и се характеризира с по-големи кристали, разположени в рамките на по-финозърнеста маса, което говори за два периода на кристализация. В зависимост от скоростта на охлаждане на дайката, магмата може да застине в едрозърнести или дребнозърнести скали. Ако магмата в дайката се охлажда много бавно и на голяма дълбочина, има време да се образуват едри пегматитови кристали. Малките порфири, съсредоточени в централната част на дайката са резултат от т.нар. кинетична диференциация и не са образувани заради по-малката скорост на застиване там. Повечето от дайките са по-устойчиви на ерозията от вместващите ги скали, поради което остават да стърчат като изпъкнали ръбове (гребени или стени) над околните скали, ако те са оголени.

Размери

Дебелината на дайките е много по-малка от дължината им и варира от няколко сантиметра до стотина метра. Най-често обаче, порядъкът е от 30 cm до 6 метра. Ако магмата не се втвърди бързо и пукнатината е достатъчно дълга, дайката може да достигне до земната повърхност. В много от случаите обаче тя прекъсва под нея. Много тънките и дълги дайки понякога се наричат вени. Такава вена, която прорязва гранитни скали, се намира в каньона Гленууд на река Колорадо в САЩ. Голямата дайка в Зимбабве е изградена от габро, има дължина около 500 km и приблизителна ширина от около 8 km.

Видове

Във вулканичния конус, както и във вътрешното ядро на вулкана могат да се появят стотици дайки. Могат да се разположат и като редица успоредни образувания, особено там, където е имало пукнатини в земната кора. В района на тези пукнатини магмата от един дълбок източник може да си пробие път нагоре и да образува дайка, като разшири отвора и разломи участъка. Наблюдават се както единични дайки така и групово разположени.

В зависимост от разположението

♦ Единична дайка
♦ Пръстеновидна дайка – има форма на кух цилиндър, заобикалящ пропаднал блок от вместваща скала. Понякога потъването може да бъде толкова дълбоко под повърхността, че магмата да не я достига. В този случай при пръстеновидната структура се наблюдава изцяло запазена горна част на вместващите скали. При това положение, като повърхност на ерозионното ниво, се вижда само един овален плутон, чийто произход не е достатъчно очевиден, тъй като централната цилиндрична част не се вижда и не могат да се намерят доказателства за пропадането ѝ. Образуването на пръстеновидна дайка може да стане и само в присъствието на магмено тяло, без това да се свързва непременно с отгоре лежащата скална повърхност. Класически примери са терциерният магмен комплекс на остров Мул в Шотландия и пръстеновидната дайка Осипи в Ню Хампшър, САЩ. Многобройни пръстеновидни комплекси има в северна Нигерия, югоизточна Австралия, в Малави и Швеция. В България пръстеновидни плутони са Зидаровските, Върлибрежките, Малкотърновските, Росенските, Изгревските, както и тези, разкриващи се в Източната Средногорска вулкано-интрузивна област.
♦ Дайков сноп – сноп от дайки, тясно свързани с центъра на вулканична активност и най-често разположени радиално около него. Обикновено се формира вследствие на един и същ геоложки процес. Такъв сноп в България се наблюдава около Зидаровския диоритов горнокреден плутон. Дайков сноп с изключително количество дайки се разкрива на полуосторов Хърд на остров Ливингстън в Антарктида. При него се наблюдават няколко отчетливи етапа на образуване, при всеки от които дайките са с различна ориентация. Предполага се, че са формирани по различно време и при различен режим на ерупция. Един от тези снопове е с радиално разположение и е развит около малкия щок Хесперидес. На разстояние от около 20 км там са наброени над 250 дайки. В западната част на Шотландия дайковият сноп се проследява на около 400 км. Например в източната част на централния комплекс Мул на разстояние от 20 км са отбелязани 375 дайки със средна мощност от 763 m. Платото на река Колумбия в САЩ асоциира с огромни дайкови снопове, за един от които има оценка, че броят на дайките в него надхвърля 21 000.
♦ Съставна дайка – образува се, когато една съществуваща вече дайка се отвори отново и ако новата магма, протичаща през нея, се различава по състав от старата.
♦ Субвулканична дайка – генетически е свързана с вулканичната дейност и най-често представлява захранващ канал на централния вулкан.

Дайка в пустинята Негев, Израел

Най-много пукнатинни ерупции, представляващи дайки, достигнали до повърхността, се наблюдават на Хаваите и в Исландия. Ерозията на някои от по-старите Хавайски вулкани разкрива голямо количество дайки, които подхранват радиално излизащите от вулканичните центрове зони на линейна ерупция. Известното пукнатинно лавово изливане Лаки в Исландия от 1783 г. е дълго повече от 20 км.

В зависимост от начина на възникване

♦ Ендогенни – формират се при проникване и застиване на магмата нагоре по готови пукнатини в земната кора.
♦ Екзогенни (нептунови, седиментни) – формират се в пукнатини, запълвайки ги с утаечен материал. При тях въглеводородът и други газове се вместват в дебелото пясъчно легло, веднага след като седиментите са попаднали в някоя пукнатина. Пясъчната дайка нараства на ширина и дължина, докато целият материал не се втвърди напълно. Понякога, когато подземната утайка се състои от редуващи се едрозърнести и непропускливи слоеве глина, налягането на течността вътре може да достигне критична стойност, да разбие скалните слоеве над себе си и да формира дайка. Друг начин на образуване на дайките е характерен за вечно замръзналите почви и скали, водата в които е напълно замръзнала. Когато в тези скали се образуват пукнатини, те могат да се запълнят със седименти, пропаднали от повърхността.
♦ Метадайки – съставни скали, образувани от метасоматична подмяна на вместващите скали, представляваща промяна на химическия им състав под влияние на околната среда.

Базалтова дайка, оголена от ерозия, Португалия

В зависимост от състава

♦ Пегматитови – формирани при кристализация на остатъчната стопилка. Пегматитите са образувани от богата на вода магма, която кристализира на много груби зърна. Повечето пегматити съдържат кварц, алкален фелдшпат, слюда и турмалин. Въпреки това, някои пегматити съдържат минерали като гранат, апатит, берил, топаз, сподумен, магнетит, титанит, циркон, както и различни други редки минерали. Тази поява на редки минерали е резултат от постепенното съсредоточаване на малки количества от химични елементи в последната част от стопилката, тъй като те не са отстранени при по-ранната кристализация, когато се втвърдява голямата част от магмата. При фракционната кристализация от една родоначална магма последователно, с променящ се състав, се отделят твърди минерали и частична стопилка. Едно от най-фракционните вулканични тела в света е дайката в Тако, Канада с химически сложни пегматити.
♦ Аплитови – Образуват се от крайната остатъчна стопилка, след като по-голямата част от кристализацията вече е завършена. Обикновено това са фино до среднозърнести светли дайки, които често се срещат в гранитни скали. Богати са на кварц и алкален фелдшпат, а понякога и на мусковит.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Дайка

[Hatshepsut]

Вулканичен туф

Вулканичните туфи (на италиански: tufo) са група порьозни скали, съставени от циментирани в твърда маса здрави, разнообразни скални и минерални късове, пемза и вулканично стъкло, които са продукти на вулканични изригвания, лавови потоци или лахари. Размерите на отломките се движат в широки граници. Вулканични туфи се получавате и от смесването на този тип скали с морски седименти. Свързващото вещество е вулканична пепел, глинести или силициеви вещества, а понякога и продукти от разлагането на вулканичната пепел.

Поради последвалият по-слаб или по-силен метаморфизъм, в туфите протичат определени промени, понякога прикриващи до известна степен първоначалния им характер. Тъй като са съставени от продукти на изригванията, те придружават само ефузивни скали. Затова тяхното присъствие служи като доказателство за вулканичния произход на тези скали и доказва, че в района някога са действали вулкани, въпреки че не са запазени други следи от тяхното съществуване.

Характеристика

Вулканичните туфи се характеризират с фрагменти с различни размери, различни форми и различни цветове, разпръснати на фона на пореста маса. Структурата им е конгломератна, пореста, а текстурата – нееднородна, плътна или грубослоиста. Формата на отломките в по-грубите туфи може да бъде кръгла (вулканични бомби), ъгловата или назъбена. Характерна особеност на експлозивите туфи е, че фрагментите са несортирани, а пепелните туфи са единствените представители на групата, които могат да бъдат сравнително хомогенни. Над 90% от обема на скалата са заети от пирокластичен материал, съответстващ по състав на ефузивни скали.

Порьозността на вулканичните туфи достига до 40%, поради което те имат ниска топлопроводимост и добри звукоизолационни качества. Специфичното им тегло варира от 1,4 до 2,5 г/см³. Якостта им на натиск достига до 60 Mpa, а твърдостта по скалата на Моос е 3. Притежават малка насипна плътност (1220 – 2250 кг/м³) и достатъчно висока якост (140 – 820 кг/см²). Външният им вид е твърде разнообразен. Зависи от типа на преобладаващите вулканични продукти, техния състав, цвят, порьозност, както и доколко са видоизменени от последвалите хидрохимически процеси. Цветът им може да бъде розов, червен, люляков, сивозелен, жълт, оранжев, лилаворозов, кафяв, сив, черен и др. и съответства на цвета на ефузивните скали от които са съставени.

В състава на вулканичните туфи са включени вулканична пепел (по-малки от 0,1 мм), вулканичен пясък (зрънца с размери 0,1 – 2 мм), лапили (отломки от 2 до 64 мм), вулканични бомби (късове с големина над 64 мм.) и др. Придружавани са и от незначително количество кластичен материал от невулканичен произход.

Химическият им състав варира, съдържайки SiO₂ (49 – 72%), Al₂O₃ (10 – 24%), Fe₃O₄ (2 – 6%), MgO (1 – 2,5%) и др.

Туф от префектура Фукуока, Япония

Образуване

Вулканичните туфи се образуват при изхвърлянето на фрагменти от застинала или полузастинала лава по време на експлозивни вулканични изригвания. При тези ерупции вулканът взривява скали, пепел, магма и други материали. Изхвърлените от кратера продукти се издигат във въздуха и падат обратно на земята в района около него. На мястото на отлагане рохкавият кластичен материал се уплътнява и циментира. Това става в резултат от разлагането на пепелни и пясъчни частици под въздействието на горещи разтвори от вулканичен произход и тяхното пресоване и уплътняване. Туфите по-често придружават изливанията на вискозни кисели и среднокисели лави, и по-рядко – на течни, основни. Някои от най-големите находища на витрокластични туфи в света се получават чрез изригвания през голям брой тесни пукнатини, а не от вулканичните конуси.

Пръстен от туфи на остров Оаху, Хавайски острови

Най-дебелият пласт от туфи обикновено се намира до кратера и намалява с отдалечаването от него. В някои случаи може да бъде най-дебел от страната по посока на вятъра или от страната на отвора, получен при насочен вулканичен взрив. Някои отлагания от туфи са с дебелина стотици метри и имат общ обем на изригване от много кубически километри. Тази огромна дебелина може да бъде създадена от еднократна ерупция, от често повтарящи се последователни изригвания, или от такива, разделени от дълги периоди от време. В близост до отдушника, туфите обикновено се състоят главно от големи блокове, слепени от вулканична пепел. С увеличаване на разстояние частиците стават все по-малки по размери и в краищата туфите са съставени главно от много фина пепел.

В някои случаи около плитки вулканични кратери се образува пръстен от туфи. Тези кратери, известни като маари, са образувани от експлозии, причинени от гореща магма, влизаща в контакт със студената подземна вода. Експлозията взривява фрагменти от основните скали, тефра и пепел от кратера. Туфовите пръстени се образуват, когато тези изхвърлени материали падат обратно на земната повърхност. Диаметърът им варира от няколкостотин до няколко хиляди метра. Дебелината на пласта в непосредствена близост до кратера обикновено е няколкостотин метра и с отдалечаването от него намалява, дори и при много лек наклон, по-малък от 10 градуса.

Много от туфите съдържат фрагменти от основните скали над вулканичния взрив, които нямат връзка с вулканичната активност. Тези материали се включват в състава им, когато вулканичната експлозия се случва под земята. Подземният взрив разбива горния скален слой и го изхвърля във въздуха, смесен с тефра и вулканична пепел, произведени от източника на магма в дъното на кратера. След падането им на земята те се уплътняват, слепват и се превръщат във вулканични туфи.

Възможен допълнителен механизъм за образуването на много от вулканичните туфи е частичният пренос и новото отлагане на кластичен материал чрез временни водни или кални потоци.

С течение на времето туфите могат да се преобразуват. Тези промени се изразяват в развитието на вторични минерали, в зависимост от състава на изходните скали – хлорит, серицит, епидот, глини и др. В обширни находища туфите могат да се видоизменят значително не само като текстура, но и по химичен и минералогичен състав. Възрастта им варира от докамбрийския период до наши дни. Повечето от по-старите вулканични туфи са загубили цялата си оригинална текстура и са прекристализирали. Много от старите базалтови туфи са заместени от зелен хлорит и амфиболни шисти, а много от риолитните – от серицитни шисти.

Спечени туфи

При някои изригвания на повърхността се изхвърля пенообразуваща магма, във вид на емулсия от горещи газове и нажежени скални частици, която се разпространява бързо, като светеща лавина, дори и над съвсем леки наклони. Тези образувания са силно нагорещени и светят през нощта, поради което са известни още като пламтящи облаци. Те могат да се движат в продължение на много километри, а скоростта им може да надмине 160 км/час. Под въздействието на гравитацията крайните части на тази огнена маса започват да падат и се плъзгат по склона на вулкана под формата на пламтяща лавина. Изхвърлените материали са толкова горещи, че когато се приземят, частиците все още са меки и лепкави. При удара си в земята, чрез сцепление на горещите фрагменти, стъкловидната материя слепва и се уплътнява много здраво, образувайки ивици от спечени туфи (игнимбрити). Някои отлагания могат да съдържат такива туфи в близост до отдушника, и неразградени туфи на разстояние от него, където на земята падат по-малките и по-хладни частици. Спечени туфи покриват обширни площи в Нова Зеландия, Гватемала, Перу, Националния парк Йелоустоун в САЩ и на много други места.

Игнимбрит

Пеперит

Пеперитът е вид вулканичен туф, състоящ се от утаечни скали, които съдържат фрагменти от по-млад магмен материал. Носи името си заради сходството във външния му вид с черен пипер – гранули от тъмен базалт, потънали в светло оцветен варовик.[9] Образува се обикновено при подводни изригвания, когато магмата влиза в контакт с мокри утаечни скали. Тя нахлува и се смесва с неспоени или слабо споени, влажни седименти, започва да се разпада, смесва се с тях и впоследствие се уплъттнява. Терминът се отнася и до подобни смеси, получени от същите процеси над земята, протекли при контакт на лава и други горещи вулканични кластични отлагания с такива седименти.

На видовете пиперит влияят много фактори – специфичните свойства на магмата и утайките, съставът и размерът на зърната, тяхното разпределение, порьозността и проницаемостта на седимента и магмата. Различават се два вида пеперити – флуидни (кълбовидни) и блокиращи. И двата са съставени от късове от магмени скали, заобиколени от утайка и обратно.

Флуидни – Магмените частици в тях са с неправилна кълбовидна форма. Размерите на отломките са от няколко милиметра до няколко дециметра.
Блокиращи – Магмените късове са с неправилна, ъгловата форма. Размерите на отломките са от няколко сантиметра до няколко дециметра.

Класификация според типа на преобладаващите скални късове

За петрографски цели туфите обикновено се класифицират според естеството на вулканичната скала, от която се състоят. В зависимост от състава на доминиращите отломки, те се наричат базалтови, трахитни, андезитни, липаритови, пемзови и т.н. Съдържат над 90% вулканичен материал, а туфитите – от 50 до 90%. Ако вулканичният материал е по-малко от 50%, името се посочва според преобладаващия материал с различен произход.

Базалтов туф

Базалтовият туф е финозърнеста, циментирана, плътна или рохкава скала, съставена от малки и раздробени частици базалт, сред които се виждат по-големи парчета от същия вид, често примесени с фрагменти от други скали – кристали от фелдшпат, авгит, оливин, слюда, магнетит, пясъчник и други утаечни материали и фосили. Цветът им може да бъде сив, жълтокафяв, черен, тъмнозелен, червен. Видът на скалните късове може да варира значително от по-едри и груби до дребни и заоблени. Някои от тях съдържат кръгли порести частици с диаметър от 30 и повече сантиметри. В по-голямата си част материалът на туфите е сериозно разрушен, тъй като често е прорязан от вулканични жили и гнезда от варовиков шпат, арагонит и зеолити. На места се виждат останки от сладководни и морски черупки, отпечатъци от листа и овъглени и вкаменени парчета от дърво. Базалтовият туф винаги е с повече или по-малко ясно изразена слоеста структура. В нея ясно се забелязват последователните отлагания от продукти на предишни вулканични изригвания – вулканичен пясък, пепел и лапили, отмити и пренесени от водата.

Базалтов туф от Унгария

Когато с течение на времето базалтовите туфи се минерализират, те съдържат калцит, хлорит, серпентинит и др. Там, където лавите са били богати на нефелин или левцит туфите включват зеолити като аналцит, пренит, натролит, сколецит, хабазит, хеландит и др.

Базалтовите туфи се срещат в почти всички вулканични области, вмъкнати в масивни базалтови покрития или представляват външната обвивка на базалтовите вулканични куполи. Те са широко разпространени както в районите, където вулканите вече са активни, така и на териториите, където изригванията отдавна са приключили. Големи количества базалтови туфи се срещат в Исландия, Фарьорските острови, Сицилия, около Везувий, Хавайските острови, Самоа, норвежкия остров Ян Майен в Северния ледовит океан и на много други места.

Риолитов туф

Риолитовите туфи съдържат пемзовидни фрагменти от вулканично стъкло и дребни парченца от риолит, състоящ се от кварц, алкален фелдшпат, плагиоклаз, биотит и др. Частиците пемза са изотропни и със светъл цвят. Най-малките обикновено са сърповидни, с формата на полумесец, което доказва, че те са получени при раздробяването на мехурчесто вулканично стъкло. Когато отлаганията все още са достатъчно горещи, те лесно се деформират и текат.

С течение на времето риолитовите туфи се променят значително чрез силикация и девитрификация, което води до образуване на опал, халцедон и кварц. Често присъстват закръглени корозирали кварцови кристали, каквито се срещат в риолитните лави, което доказва произходът на този вид туфи.

Районите, в които се срещат най-много риолитови туфи, са вулканичният, италиански остров Липари в Тиренско море, Исландия, Унгария, Нова Зеландия, югозападната част на САЩ и др.

Андезитен туф

Андезитните туфи са червени или кафяви на цвят. Скалните фрагменти, които ги изграждат са с всякакъв размер – от огромни блокове до ситен, гранулиран прах. Кухините им са пълни с много вторични минерали като калцит, хлорит, кварц, епидот, халцедон. Естеството на оригиналната лава в микроскопичните пори почти винаги може да се разбере от формите и свойствата на ситните кристали, които се срещат в разрушената основа на вулканичното стъкло. Дори и в най-малките детайли тези древни туфи имат пълна прилика с днешните пепелни легла на Кракатау, стратовулкана Котопакси и Мон Пеле на Малките Антилски острови.

Андезитните туфи са изключително често срещани. Те се намират по цялата верига на Кордилерите и Андите, в Западна Индия, Нова Зеландия, Япония, в много области на Великобритания и другаде.

Трахитен туф

Трахитните туфи съдържат малко или никакъв кварц, но голямо количество санидин и анортоклаз, а понякога и фелдшпат, примесени със случайни биотит, авгит и амфибол. При изветряне те често се променят до меки червени или жълти глинести скални породи, богати на каолин и вторичен кварц. Трахитни туфи са открити на вулканичния остров Иския в Тиренско море край Неапол, по река Рейн в планинския район Зигенгебирге, в Унгария и т.н.

Видове

Според естеството на изхвърлената лава

Литокластични – Ако те се състоят основно от вулканични скални отломки.
Витрокластични (стъкловидни) – Ако са съставени главно от фрагменти от вулканично стъкло или са със смесен състав.
Палагонити – Тяхна разновидност са хидратираните стъкловидни туфи с химичен състав, подобен на базалта. Този вид е широко разпространен при вулканите в Исландия.
Кристалокластични (кристалинни) – Туфите, съставени главно от отделни кристали или техни отломки и от фрагменти от различни минерали.
Туфити – Тъй като повечето активни вулкани са разположени по морските брегове или на острови, продуктите от тяхното изригване често попадат в морето, където се смесват с морските седименти. По този начин се образуват смесени находища, в които са попаднали и вкаменелости от морски животни.

Според размера на съставящите фрагменти

Съществуват различни класификации на туфите, в зависимост от съставящите ги частици.

Блокови агломератни туфи – съставящите фрагменти са по-големи от 20 см
Агломератни туфи – отломки с размери между 5 см и 20 см
Лапилни – парчета от 1 см до 5 см
Чакълести – късчета от 0,2 см до 1 см
Фино фрагментирани – състоят се от циментирани частици от вулканичен пясък с размери от 0,1 мм до 2 мм
Пепелни туфи – съставен от циментирани частици от вулканична пепел с размери под 0,1 мм.

Според друга класификация се делят на:

Агломератни – грубо фрагментирани
Псефитови – едро фрагментирани с отломки с размерите на баластра
Псамитови – средно фрагментирани с размер на късчетата от 2 мм до 0,05 мм
Алевритови (пелитови) – фино фрагментирани, с размер на зрънцата от 0,01 мм до 0,1 мм (според други автори 0,005 – 0,05 мм)

Вкаменената сватба

В зависимост от типа на компонентите и отлагането

В начина на отлагане на материала, от който са съставени туфите, съществува определено разнообразие. В някои случаи продуктите на изригване се изхвърлят във въздуха и падат от атмосферата директно върху сушата. При други те попадат във водата и тя участва в тяхното отлагане. Понякога се образуват от смес от течна гореща кал и вулканична пепел и т.н. Всички тези видове туфи имат специални имена. Някои от тях са:

Шалщайн – Това е скала, принадлежаща към групата на диабазовите туфи. Тя е многослоиста, често шистозна, със зеленикав или сивкав цвят и обикновено придружава диабаза. Състои се от начупени зърна от отделните компоненти на диабаза, заедно с продукти от тяхното видоизменение, смесени с пясъчни, глинени и карбонатни частици. Среща се в почти всички области, в които присъстват диабаз и диабазни порфирити.

Трас – Жълтеникава, сива или кафява, землиста или порьозна скала, подобна по външен вид и химичен състав на пемзовите туфи. Състои се главно от малки фрагменти от поресто вулканично стъкло, частици от трахит, санидин, амфибол, слюда, авгит и някои други минерали и понякога съдържа овъглени растителни останки. По отношение на химичния и минералния състав това е трахитен туф, повече или по-малко силно хидратиран. Ползва се като отличен материал за приготвяне на хидравлична вар и цименти от типа на пуцолановия.

Пеперин – Сивокафяв, мек туф, състоящ се от фрагменти от базалт и варовик, придружени от разхвърляни кристали от авгит, слюда, магнетит, левцит и др. Известен е още като албански камък (lapis albanus), тъй като образува мощни находища в планината Албани, близо до Рим. В Рим е използван като строителен камък и при изграждането на басейни и фонтани.

Палагонит – Някои туфи са съставени от пизолитни зърна, от т.нар. земна градушка. Това са малки топчета с размерите на грахово зърно, които се образуват във въздуха от изхвърлената вулканична пепел, падат на земята, наподобяващи земната градушка, и след това се циментират.

Скални гъби край с. Бели пласт, Родопите

Разпространение

Вулканичните туфи са широко разпространени по целия свят. Срещат се по склоновете и около действащи и затихнали вулкани и понякога покриват доста големи площи. Намират се под формата на пластове със средна дебелина 10 – 15 м. Грубите кластични туфи преобладават в зони, сравнително близо до центъра на изригването, а дребно и фино фрагментираните понякога могат да се намерят на значително разстояние от него. Големи залежи има в Армения – на територията на страната има 16 находища на вулканични туфи с общ запас от 170,4 млн. м³. Най-известни и красиви са виолетоворозовите и кафяворозови туфи в планината Арагац, край град Артик и жълтооранжевите край древната арменска столица Ани, която днес попада в Турция. Големи находища се намират близо до Рим и Неапол в Италия, Исландия, САЩ, Кабо Верде, Грузия и др.

Туфи в Харман кая, Родопите

Вулканични туфи се срещат на много места и в България. Няколко примера:

Харман кая – Намира се в Родопите, близо до с. Биволяне, община Момчилград. Скалите там са туфи с вулканогенно-седиментен произход, в комбинация с риолит. Обектът има форма на амфитеатър, образуван по естествен път чрез изветряне на вместващите скали.

Скални ниши при с. Долно Черковище – Разположени са на левия бряг на река Арда в община Стамболово, област Хасково. В почти вертикална скала са издълбани трапецовидни ниши, които днес са недостъпни. Скалата е изградена от порести вулканични туфи с кисел състави и меко карбонатно свързващо вещество.

Вкаменената гора – Намира се в землището на с. Равен, югоизточно от Кърджали. Това са фосилизирни дървета, пръснати сред риолитови вулканични туфи. Образувани са в анаеробна среда, след затрупване на гората с вулканична пепел. От нея е извлечен силициевият диоксид, който изцяло замества органичния материал на дърветата. Оголването им се дължи на екзогенни изветрителни процеси, които лесно разрушават вместващите риолитови туфи.

Вкаменената сватба – Разположена е край с. Зимзелен, област Къръджли. Образуваните фигури са каменни пирамиди, формирани в силно порести риолитови туфи. При валеж, атмосферната вода навлиза в порите на туфите и те набъбват. Пирамидите се оформят при изсъхването, когато водата се изпарява, скалите се напукват и разрушават, а разрушеният материал се отнася от повърхностно течащите води и от вятъра.

Скални гъби при с. Бели пласт – Намират се на около 1 км северно от селото, в Кърджалийска област.. Формирането на скалите, в които са оформени, е свързано с изригването на вулкана Бели пласт. В резултат са образувани кисели риолитови скали, върху които са разположени пирокластични. Двата пласта различни скали са разкрити при последвалите екзогенни изветрителни процеси. Те имат различна устойчивост на изветряне, като долният слой от риолитови туфи е по-неустойчив, изветря по-бързо и оформя долната, по-тънка част на ,,гъбите". Пирокластитите отгоре са изградени от груби, по-едри късове, които са значително по-устойчиви на изветряне. Те оформят горната, разширена част на гъбите. Двата типа скали ясно се различават и по цвят – розов и зелен, което се дължи на вторичните минерали, образувани по време на изветрянето.

Употреба

Вулканичните туфи са здрави, издръжливи, леки, имат високи топло- и звукоизолационни свойства и декоративни качества, богата цветова гама, леки са, добиват се и се обработват лесно. Всичко това ги прави много подходящи за употреба в строителството. Използват се като стенен и облицовъчен материал, пълнител в леките бетони, особено при подводни конструкции и най-вече в такива, изложени на действието на морската вода. От тях се изработват сложни архитектурни детайли и профили. Вулканичните туфи и шлаки намират приложение при производството на шлакови бетонни блокове. От тях се произвеждат устойчиви бои и художествени предмети за бита.

https://bg.wikipedia.org/wiki/Вулканичен туф

[Hatshepsut]

Вулканите в България и има ли опасност да се събудят?

Знаете ли, че някога на територията на България е имало над 150 действащи вулкана? Трудно е да се повярва, но някои от тях "дремят" и до днес, маскирани като хълмове и планини...

Витоша

Ако някой някога ви е казвал, че Витоша е вулкан, съвсем не се е шегувал. Науката е категорична, че това е самата истина, но вулканът е действал преди повече от 90 милиона години, отдавна е угаснал и не представлява никаква опасност за нас. Витоша е изградена от вулканични и интрузивни скали. Нейната структура прилича на гигантска ядка, в която се разграничават сърцевина и обвивка. Вулканичните скали във Витоша са остатъци от древния вулкан, които е действал преди милиони години. Те са обвивката на планината и я опасват като колан от източната и северната страна. Към вулканичната обвивка на планината спадат някои от високите върхове - Големият и Малкият Купен, Камен дел, Копитото, а на север ивицата от вулканични скали продължава по билото на Люлин планина. Интересно е, че Витоша, макар да е на над 90 милиона години, продължава да расте и да се развива. Според науката се счита за "млада" и се намира в разцвета на своето земно развитие.



Кожух

Вулканът Кожух е най-младият и най-известният у нас. Представлява 281-метрово възвишение, разположено в Санданско - Петричката котловина. То е видимо за всеки, тъй като доминира над равната и ниска долина на река Струма. Сведения показват, че вулканът е изгаснал преди 1 милион години, а активността му е започнала преди повече от 12 млн. В източното му подножие е разположена енергийната местност Рупите, където пророчицата Ванга се установява и остава до края на земния си път. Сред местните и до сега се разнася от уста на уста злокобно пророчество, приписвано именно на ясновидката. "Кожух Вулкан един ден ке гръмне, та чак в София ке го чуят", казала на свой земляк сляпата пророчица. Ще изригне ли обаче скоро наистина най-пресният палеовулкан в България? Фермер с оранжерия в района неотдавна сигнализира, че Ванга може и да се окаже права, защото водата около митичния Кожух започнала да вдига своя градус с всяка година. Ако през 2010 г. температурата й е била около 70-71 , то сега е минала 75 и се покачва. Покрай аномалията в района се понесъл злокобният слух, че палеовулканът е започнал отново да набира сила за огнена прозявка. Макар Кожух да е задрямал преди около милион години, геолози от БАН обясняват, че това време отговаря само на 1 ден в историята на вулканите. Неофициално специалистите не изключват възможността той един ден да се пробуди, а като мотив изтъкват тектоничните движения на континентите.



Високата ела

Вулканът Високата ела се намира до софийското село Кокаляне и се твърди, че е на около 32 милиона години. Той също е изгаснал и заспал дълбок сън, така че опасност от изригвания няма. Все пак учените обясняват, че ако някога това се случи, ще е фатално и лавата ще помете цяла София и околностите й. За името на вулкана се носи интересна легенда, която гласи, че на върха му имало висока ела, която била единственото оцеляло дърво при едно от мощните му изригвания назад във времето.

Голяма Папия

И край морския бряг има дремещ вулкан, известен с името Голямата Папия. Той се намира в близост до село Бродилово, насред Странджа планина, само на 15 км от Царево. Напоследък селото се радват на голям туристически интерес заради красивата природа, автентичните къщи и черкви, обичаите, свързани с нестинарство и разбира се, заради историите за заспалия вулкан. До него води една от екопътеките около село и крайната точка е връх Голямата Папия, който се намира на само 502 метра надморска височина и всъщност е кратер на вулкан, действал преди 80 милиона години. По пътеката водеща към върха могат да се видят множество малки и големи скали - отломки от вулкана, които туристите прибират в себе си като сувенири, вярвайки, че им носят късмет. Маршрутът минава през красива широколистна гора и е приятен и лек за разходки.



Свищов - Сухиндол

Беленския разлом по линията Свищов - Сухиндол в Северна България е приютил внушителни 16 загаснали вулкана от т.нар. млад вулканизъм и още няколко по-малки базалтови могили. Те активно и до днес се използват за добив на базалтови плочи, а в подножието на вулкана "Чатал могила" има и залежи на синя глина, от която пък се произвеждат тухли и цигли - основен поминък за населението на село Бутово. По хода на разлома също така извират горещи минерални води. Край Сухиндол вулканът също има добре запазен кратер, който може да се види и с просто око, а почвата в района е вулканична, което е предпоставка за високото качество на произвежданото в този регион вино.

Дамбалък

Преди 30 милиона години Родопите са били дъно на топло море, което непрестанно е било разтърсвано от активна подводна вулканична дейност. Един от вулканите в региона е бил Дамбалък, който се намира между Момчилград и Кърджали. Той е застинал отдавна и не представлява заплаха за хората, но е свързан с мистично явление, което се случва всяка година на Гергьовден. От недрата на вулкана през дебелите графитено сиви скали започвала да блика жива вода, която имала лечебни свойства. Мястото се почита от древни времена, а местните хора споделят, че в нощта на чудото дъбовата гора наоколо започвала да шуми по специфичен начин и това се случвало минути преди водата да стане целебна, като знамение. Друг родопски палеовулкан се намира в близост до крепостта Моняк край язовир Студен кладенец и въженият мост там.

Смята се още, че популярната и красива местност "Сините камъни" край Сливен също е възникнала след изригването на вулкан, чието име не е известно.

  https://trip.dir.bg/novini/vulkanite-v-balgariya-i-ima-li-opasnost-da-se-sabudyat