Гавайеведение/Гавайская геология/Гавайские вулканы: различия между версиями

Содержимое удалено Содержимое добавлено
Строка 25:
 
Первая форма это в основном гладкая и ровная лава, она похожа на новый асфальт, но её стекловидная поверхность блестит на солнце. Такая лава была очень горячей и жидкой, это позволило ей легко растекаться. Этот тип лавы получил название «пахоэхоэ» (гав. Pāhoehoe), что переводится, как лава, по которой «удобно ходить босиком». Звуки протекающей лавы похожи на жарящуюся яичницу с колбасой. Края пахоэхоэ часто застывают в форме пальца, или вздуваются в виде купола. Когда она выливается на равнину и приостанавливает своё течение, то её застывшая верхняя корка начинает сдвигаться притоком новых порций лавы и сморщивается в красивую складчатую структуру похожую на сложенные «канаты». Поэтому такую форму называют канатные лавы или «рисунки Пеле».
 
[[Файл:Book-hawaii-vtorov-121.jpg|thumb|Поток лавы перекрыл дорогу]]
Другой тип лавовых потоков похож издали на свежевспаханные поля. Это более холодная и вязкая, медленно текущая лава с шумно перекатывающимися черепками и слипшимися комками. Её называют «аа» лава (гав. ‘A’ā). По полям аа лавы практически невозможно ходить, она состоит из нагромождения острых осколков и неустойчивых хрупких камней. Неслучайно островитяне дали ей такое название, шагая по ней босиком, они то и дело кричали «а-а …». Эти гавайские названия давно стали общепризнанными геологическими терминами, вошедшими во все учебники. Потоки пахоэхоэ лавы могут течь десятки километров и часто формируют лавовые трубы. Из-за того, что верхний слой лавы движется быстрее, возникает ощущение движения гусеницы трактора, которая постепенно нарастает в высоту по мере продвижения фронта потока.
[[Файл:Book-Hawaii-Vtorov-243-3.jpg|thumb|Кристаллы оливина в лаве Мауна-Лоа]]
На подводных съемках можно увидеть, как лава вытекает из глубоководного вулкана Лоихи или стекает в океан из лавовой трубы. Такой поток лавы заметно отличается от наземного. Вода мгновенно охлаждает поток и он застывает в виде плотных вздутий, которые продолжают трескаться под внутренним давлением потока, образуя всё новые «подушки». Поэтому такой тип лавы назван подушечная (англ. Pillow). Подводный вулкан имеет коническую форму и растёт быстрее, так как его лава нагромождается, а не растекается по склонам.
[[Файл:Book-hawaii-vtorov-112.jpg|thumb|Чёрная застывшая «река лавы»]]
Во время прогулок по лаве то и дело обнаруживаешь интересные камни, капли, нити и черепки разной формы. Все они имеют научные названия и широко представлены в геологическом музее Джаггера (Jaggar Museum) в Вулканическом национальном парке. Некоторые кратковременные редкие извержения (несколько раз в столетие) сопровождаются газовыми выбросами лавы. При этом она застывает в полёте в разных причудливых фрагментах или тефрах (англ. Tephra): совсем мелкие продукты извержений (до 2 мм) это пепел (англ. Ash), более крупные (2 — 50 мм) — лапили (англ. Lapilli) или шлак (англ. Cinder), самые крупные — округлые вулканические бомбы (англ. Volcanic bombs) разной «аэродинамической» формы (веретено, лента, корка, лепёшка, орех и пр.). Мелкие фонтаны лавы могут застывать в виде стекловолокна (англ. Pele’s hair — волосы Пеле). Более крупные в виде капель (англ. Pele’s tears — слёзы Пеле). Если лава вытекает на берег, то вода оставшаяся под ней закипает, от этого лопаются пузыри лавы, так получаются тонкие полупрозрачные пластины (гав. Limu o Pele — водоросль Пеле). Сильно вспененная лава образует застывшую пену или пемзу (англ. Pumice). Если пепел от извержения в воздухе смешивается с дождём, то земля покрывается мелкими шариками. Интересно отметить, что вулканического стекла (обсидиана) на Гавайях нет, он характерен для другого типа вулканов, расположенных в местах взаимодействия плит земной коры.
[[Файл:Book-Hawaii-Vtorov-287.jpg|thumb|Вулканические бомбы на Мауна-Кеа]]
[[Файл:Book-Hawaii-Vtorov-299-3.jpg|thumb|Волосы Пеле на Килауэа]]
Во время прогулок по лаве то и дело обнаруживаешь интересные камни, капли, нити и черепки разной формы. Все они имеют научные названия и широко представлены в геологическом музее Джаггера (Jaggar Museum) в Вулканическом национальном парке. Некоторые кратковременные редкие извержения (несколько раз в столетие) сопровождаются газовыми выбросами лавы. При этом она застывает в полёте в разных причудливых фрагментах или тефрах (англ. Tephra): совсем мелкие продукты извержений (до 2 мм) это пепел (англ. Ash), более крупные (2 — 50 мм) — лапили (англ. Lapilli) или шлак (англ. Cinder), самые крупные — округлые вулканические бомбы (англ. Volcanic bombs) разной «аэродинамической» формы (веретено, лента, корка, лепёшка, орех и пр.). Мелкие фонтаны лавы могут застывать в виде стекловолокна (англ. Pele’s hair — волосы Пеле). Более крупные в виде капель (англ. Pele’s tears — слёзы Пеле). Если лава вытекает на берег, то вода оставшаяся под ней закипает, от этого лопаются пузыри лавы, так получаются тонкие полупрозрачные пластины (гав. Limu o Pele — водоросль Пеле). Сильно вспененная лава образует застывшую пену или пемзу (англ. Pumice). Если пепел от извержения в воздухе смешивается с дождём, то земля покрывается мелкими шариками. Интересно отметить, что вулканического стекла (обсидиана) на Гавайях нет, он характерен для другого типа вулканов, расположенных в местах взаимодействия плит земной коры.
 
Вокруг кратеров боковых конусов Мауна-Кеа разбросаны вулканические бомбы, похожие на каменные «мячи». Поищите шары, которые разбиты молотками, в их сердцевине иногда попадаются блестящие прозрачные кристаллы зеленовато-желтого минерала — оливина (olivine — магниево-железный силикат). Оливин красивый, но очень хрупкий минерал, его концентрация больше в старых вулканах. Если волны размывают кратер такого вулкана, то оливин превращается в зелёный песок, о котором будет написано в следующем разделе. Перидот (Peridot) — более ценная разновидность оливина, его крупные кристаллы используют ювелиры. Он встречается гораздо реже, так как его кристаллизация происходит при очень высокой температуре 1890°С. Таким образом, геологи по застывшему лавовому потоку легко определяют характер извержения его мощность, возраст и различные характеристики лавы.
 
=== Вог — вулканический смог ===
[[Файл:Book-Hawaii-Vtorov-275.jpg|thumb|Вог из кратера Халемаумау на вулкане Килауэа, 2017]]
Вулканические газы состоят в основном из водяного пара (H₂O), углекислого газа (CO₂), азота (N₂), оксида серы (SO₂), сероводорода (H₂S), водорода (H₂), хлорной кислоты (HCl) и других газов. Туристов предупреждают о опасности вулканических газов, их запах похож на зажигающиеся спички с примесью тухлых яиц. Даже если стараться не дышать он вызывает кашель, першение в горле и раздражает глаза. Дым вулкана, смешиваясь с парами воды, образует смог, который называется вог (Vog). По своей сути такой дым это мельчайшие капли кислот, они вызывают кислые дожди, которые угнетают растения и растворяют зубы. Текущее извержение Пуу Оо и Купайанаха выделяет более 1800 тонн оксида серы (SO₂) ежедневно, что сопоставимо с несколькими грязными угольными электростанциями. От кислых дождей особенно страдают соседние пустыня Кау и городок Пахала. Иногда вог доходит до Коны, и его след виден даже из космоса (http://earthobservatory.nasa.gov/NaturalHazards/view.php?id=38709).
[[File:Book-Hawaii-Vtorov-299.jpg|thumb|Выход вулканических газов из трещин]]
 
Выход вулканических газов из трещин и [[File:Book-Hawaii-Vtorov-296.jpg|thumb|кристаллизация серы]]
 
Даже тогда, когда вулканы не извергаются, они демонстрируют свою поствулканическую активность испарениями дождевой и грунтовой воды и выделением газов из трещин и лавовых труб. Такие выходы вулканических газов называются фумаролы. Края фумаролов разукрашены красноватыми и желтоватыми налётами серы (S). Самые красивые отложения самородков серы (Sulphur Banks, Ha’akulamanu) находятся у дамящихся трещин на краю Килауэа рядом с въездом в Гавайский вулканический национальный парк.
 
Интересно, что в отличии от многих других вулканических мест на Гавайях совсем нет гейзеров, или фонтанов горячей воды. Зато на юго-западе острова, в рифтовой зоне, местные жители и туристы могут насладиться купанием в своеобразных термах — заливах с тёплой морской водой подогреваемой близостью вулкана. Подробнее об этих местах написано в разделе Путеводитель.
[[Файл:Book-Hawaii-Vtorov-216.jpg|thumb|Цвета лавы на Килауэа]]
 
Старая красная лавы на Мауна-Кеа
 
На молодых вулканах извергается чёрная базальтовая лава (англ. Tholeiitic basalt), такая лава вытекает из Мауна-Лоа и Килауэа. На старых вулканах состав лавы меняется. Вершина Мауна-Кеа покрыта более светлой щелочной и силикатной лавой — андезитом (англ. Andesite, или Hawaiite, Mugearite). Она извергалась 65 тыс. лет назад из множества шлаковых конусов на вершине. При древних извержениях внутри ледника образовывались не пористые и очень прочные базальтовые камни (англ. Аdze Basalt). Эти камни древние гавайцы добывали на высоте 3780 метров, использовали в качестве наиболее твёрдых топоров и торговали ими с другими островами.
[[Файл:Book-hawaii-vtorov-011a.jpg|thumb|В кратере Халемаумау]]
 
Кальдера Килауэа и кратер Халемаумау
 
На щитовых вулканах, в результате оседания вершины в освободившуюся от магмы полость и обрушения стенок кратеров, формируются очень широкие (более 1,6 км) котловины, которые называются кальдеры (Caldera). Они часто заполнены разлившимися озёрами застывшей лавы, в которых появляются уже вторичные более мелкие кратеры. Такие обрушения кальдеры происходят регулярно каждые несколько сот или тысяч лет. У Килауэа кальдера округлая размером 3 на 4,4 км (Kīlauea Caldera). Этот провал произошел около 500 лет назад всего за несколько дней или недель. На Мауна-Лоа кальдера (гав. Moku’āweoweo — горящий остров) более вытянутая — 2,5 на 6 км. Мауна-Кеа принадлежит к старым постщитовым вулканам, его кальдера на высоте 3871 м, засыпана более поздними слоями андезитной лавы и частично стёрта сходящим ледником. Такой тип кальдеры, которая находится ниже вершины вулкана, называется возрождённой. От кальдер по трещинам и цепям боковых кратеров расходятся зоны разломов. Землетрясения способствуют разломам, например на Килауэа трещины расширяются со скоростью до 10 см в год.
[[Файл:Book-hawaii-vtorov-112.jpg|thumb|Чёрная застывшая «река лавы» на обрывистых Гавайских берегах]]
 
Обрывистые Гавайские берега
 
Потоки лавы, которые достигают берега океана, постепенно увеличивают площадь острова, образуя лавовые дельты. Стоит отметить что, такие новые каменные берега очень не надёжны, от землетрясений они трескаются и сползают в океан. Крупный обвал берега в море наблюдался 28 ноября 2005 года, тогда за 5 часов в океане оказалось почти 14 гектаров «новой» лавовой земли, которые прихватили с собой и 4 гектара старого берега (посмотрите ускоренное видео на http://gallery.usgs.gov/videos/136). Однако лава продолжила заливать этот берег, и через 2 года он опять увеличился на 26 гектаров, это не помешало ему продолжать обваливаться и ещё через 3 года от новой суши опять почти ничего не осталось. При подводных исследованиях вокруг острова было отмечено более 50 таких провалов и оползней.
[[Файл:Book-hawaii-vtorov-011a.jpg|thumb|Поверхность лавового озера в кратере Халемаумау вулкана Килауэа похожа на уменьшенную модель взаимодействия плит земной коры.]]
 
Поверхность лавового озера в кратере Халемаумау вулкана Килауэа похожа на уменьшенную модель взаимодействия плит земной коры.
 
Если русло или подземный канал для вытекания лавы ещё не сформировались, то в кратере образуется озеро жидкой лавы. Если лава находит боковой выход, то его уровень резко падает, а края осыпаются. В этом озере, питаемом магмой, бурлят вулканические газы, которые прорываются наружу через тонкую корку остывшего верхнего слоя лавы. Ночью хорошо заметны яркие границы и медленное направленное движение тёмных островков на поверхности лавы. Такое движение лавы, которое происходит за счёт перемешивания остывших и горячих слоёв озера, в уменьшенном масштабе и ускоренном режиме является моделью тектонического движения гигантских плит земной коры под воздействием подстилающих её потоков магмы. В озере лавы видны главные типы взаимодействия плит: Чёткие конвергентные границы, образованные схождением плит путём опускания одной под другую. Рваные растянутые дивергентные границы от расхождения плит, и трансформные границы в результате бокового сдвига плит.
 
=== Борьба с вулканом ===
[[Файл:Book-hawaii-vtorov-121.jpg|thumb|Поток лавы перекрыл дорогу]]
Люди давно экспериментируют с тем, как остановить поток лавы. Древние гавайцы верили, что успокоить богиню Пеле можно с помощью даров — любимых ею красных ягод, цветов и перьев птиц. Сам Камехамеха ещё в 1801 году «навсегда» усмирил целый вулкан Хуалалай, бросив в его лаву частичку самого себя — прядь волос завёрнутых в лист. В 1881 году принцесса Киликолани (англ. Ruth Keelikolani), использовала более современные технологии, она сбрасывала в лаву красные шелковые ткани и даже бутылку бренди. В конце концов, поток лавы остановился прямо в пригородах Хило. В 1936 году директор вулканической обсерватории Томас Джаггар уговорил военных бомбардировать устье лавовой трубы, куда уходил поток лавы с Мауна-Лоа грозивший городу Хило. Несколько 500-фунтовых бомб (227 кг) было сброшено с самолёта, одна попала в трубу. Взрыв произвёл «выброс части лавы», но не изменил направление потока. Через 2 дня извержение, длившееся больше года, прекратилось. Джаггар был уверен, что именно бомбы остановили его. Гавайские знатоки утверждают, что богине это не понравилось, и она покарала за это почти всех лётчиков в войне, которая началась через несколько лет. Сейчас гавайцы более философски относятся к лаве, которая протекает через их селения. Они повторяют, что мы не в силах контролировать не только звёзды с луной, но и вулканы.