Введение

Вид извержения вулкана, характеризующийся устойчивым потоком лавы. Эффузивное извержение – это тип извержения вулкана, при котором лава непрерывно изливается из вулкана на поверхность.

Обзор

Извержения делятся на две основные группы: эффузивные и взрывные. Эффузивное извержение отличается от взрывного, при котором магма подвергается сильной фрагментации и быстро извергается из вулкана. Эффузивные извержения наиболее распространены в базальтовых магмах, но также встречаются в промежуточных и фельсических магмах. Эти извержения формируют потоки лавы и лавовые купола, каждый из которых различается по форме, длине и ширине. В глубинах земной коры газы растворены в магме из-за высокого давления, но при подъеме и извержении давление быстро падает, и эти газы начинают выделяться из расплава. Вулканическое извержение считается эффузивным, когда извергающаяся магма бедна летучими веществами (вода, углекислый газ, диоксид серы, хлороводород и фтороводород), что подавляет фрагментацию, создавая текучую магму, которая изливается из вулканического жерла и растекается по окружающей местности. Для того чтобы произошло эффузивное извержение, магма должна быть достаточно проницаемой, чтобы обеспечить выход пузырьков газа, содержащихся в ней. Если проницаемость магмы не превышает определенный порог, она не может дегазироваться и извергается взрывно. Кроме того, при достижении определенного порога фрагментация внутри магмы может вызвать взрывное извержение. Этот порог определяется числом Рейнольдса – безразмерной величиной в гидродинамике, прямо пропорциональной скорости потока. Извержения будут эффузивными, если скорость подъема магмы низкая. При более высоких скоростях подъема магмы фрагментация внутри нее достигает критического значения и приводит к взрывным извержениям. Кремнистая магма также демонстрирует этот переход между эффузивными и взрывными извержениями, но механизм фрагментации при этом отличается.

Базальтовые извержения

Базальтовые магмы – наиболее распространенный тип извержений, поскольку они не насыщены водой и обладают низкой вязкостью. Большинство людей знакомы с ними по классическим изображениям лавовых потоков на Гавайях. Извержения базальтовой магмы часто переходят от эффузивного к взрывному типу. Поведение этих извержений в значительной степени зависит от проницаемости магмы и скорости её подъема. В процессе извержения растворенные газы выделяются из магмы и поднимаются в виде газовых пузырьков. Если магма поднимается достаточно медленно, эти пузырьки успевают подняться и выйти наружу, оставляя менее всплывающую магму, которая плавно вытекает. Эффузивные базальтовые лавовые потоки охлаждаются, образуя один из двух типов поверхности: ʻaʻā или pāhoehoe. Именно этот тип лавовых потоков формирует щитовые вулканы, многочисленные, например, на Гавайях, и именно так остров образовался и продолжает формироваться.

Силициевые извержения

Силициевые магмы чаще всего извергаются взрывно, но могут извергаться и эффузивно. Эти магмы насыщены водой и на много порядков более вязкие, чем базальтовые магмы, что затрудняет дегазацию и эффузию. Дегазация, происходящая до извержения через трещины в вмещающих породах вокруг магматической камеры, играет важную роль. Пузырьки газа могут начинать выходить через мельчайшие пространства, снижая давление, что проявляется на поверхности в виде фумарол с плотным газом. Скорость подъема магмы – наиболее важный фактор, определяющий тип извержения. Для эффузивного извержения силикатных магм скорость подъема должна составлять от 10−5 до 10−2 м/с при проницаемых стенках каналов или в виде крутых конусов, называемых лавовыми куполами, поскольку их высокая вязкость препятствует течению, подобному базальтовым магмам. Фелсические купола формируются внутри и над каналом. Если купол формируется и кристаллизуется достаточно рано в ходе извержения, он действует как пробка в системе, блокируя основной механизм дегазации. В этом случае извержение обычно переходит от эффузивного к взрывному из-за накопления давления под лавовым куполом.