Введение
Кластические породы, состоящие исключительно или преимущественно из вулканических материалов.
Пирокластические породы – это кластические породы, состоящие из обломков горных пород, образовавшихся и выброшенных при взрывных вулканических извержениях. Отдельные обломки горных пород называются пирокластами. Пирокластические породы являются типом вулканических кластических отложений, которые состоят преимущественно из вулканических частиц. "Фреатические" пирокластические отложения – это разновидность пирокластической породы, образующаяся в результате взрывов вулканического пара и полностью состоящая из случайных обломков. "Фреатомагматические" пирокластические отложения формируются при взрывном взаимодействии магмы с подземными водами. Слово "пирокластический" происходит от греческих слов πῦρ, означающего огонь, и κλαστός, означающего разбитый. Неуплотнённые скопления пирокластов описываются как тефра. Тефра может литифицироваться в пирокластическую породу посредством цементации или химических реакций, вызванных прохождением горячих газов (фумарольное изменение) или грунтовых вод (например, гидротермальное изменение и диагенез), а также захоронением. Либо, если она отлагается при температурах, достаточно высоких для того, чтобы мягкие стекловидные пирокласты прилипали друг к другу в точках контакта и деформировались – этот процесс известен как сварка. Одним из наиболее впечатляющих типов пирокластических отложений является игнимбрит, представляющий собой отложение плотного пемзового пирокластического потока, ползущего по поверхности земли (быстродвижущаяся горячая суспензия пирокластов в газе). Игнимбриты могут быть рыхлыми отложениями или сплошными породами и способны засыпать целые ландшафты. Отдельный игнимбрит может превышать 1000 км³ в объеме, покрывать 20 000 км² площади и достигать более 1 км в толщину, например, при заполнении вулканической кальдеры.
Классификация
Пирокласты включают ювенильные пирокласты, образовавшиеся из охлажденной магмы, смешанные со случайными пирокластами – фрагментами вмещающих пород. Пирокласты различных размеров классифицируются (от самого мелкого до самого крупного) как вулканический пепел, лапилли или вулканические блоки (или, если они демонстрируют признаки того, что были горячими и расплавленными во время отложения, вулканические бомбы). Все они считаются пирокластическими, поскольку образовались (фрагментировались) в результате вулканического взрыва, например, при взрывной декомпрессии, сдвиге, термическом растрескивании или истирании и абразии в вулканическом канале, струе или плотном пирокластическом потоке.
Pyroclasts are transported in two main ways: in atmospheric eruption plumes, from which pyroclasts settle to form topography draping pyroclastic fall layers, and by pyroclastic density currents (PDCs) (including pyroclastic flows and pyroclastic surges), from which pyroclasts are deposited as pyroclastic density current deposits, which tend to thicken and coarsen in valleys, and thin and fine over topographic highs. During Plinian eruptions, pumice and ash are formed when foaming silicic magma is fragmented in the volcanic conduit, because of rapid shear driven by decompression and the growth of microscopic bubbles. The pyroclasts are then entrained with hot gases to form a supersonic jet that exits the volcano, admixes and heats cold atmospheric air to form a vigorously buoyant eruption column that rises several kilometers into the stratosphere and cause aviation hazards. Particles fall from atmospheric eruption plumes and accumulate as layers on the ground, which are described as fallout deposits. Pyroclastic density currents arise when the mixture of hot pyroclasts and gases is denser than the atmosphere and so, instead of rising buoyantly, it spreads out across the landscape. They are one of the greatest hazards at a volcano, and may be either 'fully dilute' (dilute, turbulent ash clouds, right down to their lower levels) or 'granular fluid based' (the lower levels of which comprise a concentrated dispersion of interacting pyroclasts and partly trapped gas). The former type are sometimes called pyroclastic surges (even though they may be sustained rather than "surging") and lower parts of the latter are sometimes termed pyroclastic flows (these, also, can be sustained and quasi steady or surging). As they travel, pyroclastic density currents deposit particles on the ground, and they entrain cold atmospheric air, which is then heated and thermally expands. Where the density current becomes sufficiently dilute to loft, it rises into the atmosphere as a 'phoenix plume' (or 'co PDC plume'). These phoenix plumes typically deposit thin ashfall layers that may contain little pellets of aggregated fine ash. Hawaiian eruptions such as those at Kīlauea produce an upward directed jet of hot droplets and clots of magma suspended in gas; this is called a lava fountain or 'fire fountain'. If sufficiently hot and liquid when they land, the hot droplets and clots of magma may agglutinate to form 'spatter' ('agglutinate'), or fully coalesce to form a clastogenic lava flow.
Размер класта | Пирокласт | Основное состояние | Основное состояние (консолидированные)
------- | -------- | -------- | --------
> 64 мм | | В основном неконсолидированные (тефра) | Блок (угловой) / Бомба (если имеет обтекаемую форму)
| | Блоки; Агломерат |
< 64 мм | Лапилли | Лапилли | Лапиллистоун (лапилли-туф – это когда лапилли удерживаются в туфовой матрице)
< 2 мм | Мелкий пепел | Мелкий пепел | Мелкий туф
< 0,063 мм | | |
Pyroclasts are transported in two main ways: in atmospheric eruption plumes, from which pyroclasts settle to form topography draping pyroclastic fall layers, and by pyroclastic density currents (PDCs) (including pyroclastic flows and pyroclastic surges), from which pyroclasts are deposited as pyroclastic density current deposits, which tend to thicken and coarsen in valleys, and thin and fine over topographic highs. During Plinian eruptions, pumice and ash are formed when foaming silicic magma is fragmented in the volcanic conduit, because of rapid shear driven by decompression and the growth of microscopic bubbles. The pyroclasts are then entrained with hot gases to form a supersonic jet that exits the volcano, admixes and heats cold atmospheric air to form a vigorously buoyant eruption column that rises several kilometers into the stratosphere and cause aviation hazards. Particles fall from atmospheric eruption plumes and accumulate as layers on the ground, which are described as fallout deposits. Pyroclastic density currents arise when the mixture of hot pyroclasts and gases is denser than the atmosphere and so, instead of rising buoyantly, it spreads out across the landscape. They are one of the greatest hazards at a volcano, and may be either 'fully dilute' (dilute, turbulent ash clouds, right down to their lower levels) or 'granular fluid based' (the lower levels of which comprise a concentrated dispersion of interacting pyroclasts and partly trapped gas). The former type are sometimes called pyroclastic surges (even though they may be sustained rather than "surging") and lower parts of the latter are sometimes termed pyroclastic flows (these, also, can be sustained and quasi steady or surging). As they travel, pyroclastic density currents deposit particles on the ground, and they entrain cold atmospheric air, which is then heated and thermally expands. Where the density current becomes sufficiently dilute to loft, it rises into the atmosphere as a 'phoenix plume' (or 'co PDC plume'). These phoenix plumes typically deposit thin ashfall layers that may contain little pellets of aggregated fine ash. Hawaiian eruptions such as those at Kīlauea produce an upward directed jet of hot droplets and clots of magma suspended in gas; this is called a lava fountain or 'fire fountain'. If sufficiently hot and liquid when they land, the hot droplets and clots of magma may agglutinate to form 'spatter' ('agglutinate'), or fully coalesce to form a clastogenic lava flow.
Пирокласты транспортируются двумя основными способами: в атмосферных извержениях, из которых они оседают, формируя топографию, покрывая слои пирокластического выпадения, и пирокластическими плотными потоками (PDC) (включая пирокластические потоки и волны), из которых они отлагаются в виде отложений плотных пирокластических потоков, которые, как правило, утолщаются и становятся крупнозернистыми в долинах, и истончаются и становятся мелкозернистыми на возвышенностях. Во время плинианских извержений пемза и пепел образуются, когда вспенивающаяся кремнеземная магма фрагментируется в вулканическом канале из-за быстрого сдвига, вызванного декомпрессией и ростом микроскопических пузырьков. Затем пирокласты увлекаются горячими газами, образуя сверхзвуковую струю, выходящую из вулкана, смешивающую и нагревающую холодный атмосферный воздух, формируя энергичный, восходящий столб извержения, поднимающийся на несколько километров в стратосферу и создающий угрозу для авиации. Частицы выпадают из атмосферных шлейфов и накапливаются в виде слоев на земле, которые описываются как отложения выпадения. Плотные пирокластические потоки возникают, когда смесь горячих пирокластов и газов плотнее атмосферы, поэтому, вместо того чтобы подниматься вверх, она распространяется по ландшафту. Они представляют собой одну из самых серьезных опасностей при извержении вулкана и могут быть либо «полностью разбавленными» (разбавленные, турбулентные облака пепла, вплоть до их нижних уровней), либо «на основе гранулированной жидкости» (нижние уровни которой состоят из концентрированной дисперсии взаимодействующих пирокластов и частично захваченного газа). Первый тип иногда называют пирокластическими волнами (хотя они могут быть устойчивыми, а не «волнами»), а нижние части последнего иногда называют пирокластическими потоками (они также могут быть устойчивыми и квази-устойчивыми или волнами). По мере движения плотные пирокластические потоки откладывают частицы на землю и увлекают холодный атмосферный воздух, который затем нагревается и термически расширяется. Когда плотность потока становится достаточно низкой, чтобы подняться вверх, он поднимается в атмосферу в виде «плюма феникса» (или «ко-ПДК плюма»). Эти плюмы феникса обычно откладывают тонкие слои пепла, которые могут содержать мелкие гранулы агломерированного мелкого пепла. Гавайские извержения, такие как извержения на Килауэа, производят направленный вверх поток горячих капель и сгустков магмы, взвешенных в газе; это называется лавовым фонтаном или «огненным фонтаном». Если они достаточно горячи и жидкие при приземлении, горячие капли и сгустки магмы могут агглютинировать, образуя «спэттер» («агглютинат»), или полностью сливаться, образуя кластогенный лавовый поток.
Pyroclasts are transported in two main ways: in atmospheric eruption plumes, from which pyroclasts settle to form topography draping pyroclastic fall layers, and by pyroclastic density currents (PDCs) (including pyroclastic flows and pyroclastic surges), from which pyroclasts are deposited as pyroclastic density current deposits, which tend to thicken and coarsen in valleys, and thin and fine over topographic highs. During Plinian eruptions, pumice and ash are formed when foaming silicic magma is fragmented in the volcanic conduit, because of rapid shear driven by decompression and the growth of microscopic bubbles. The pyroclasts are then entrained with hot gases to form a supersonic jet that exits the volcano, admixes and heats cold atmospheric air to form a vigorously buoyant eruption column that rises several kilometers into the stratosphere and cause aviation hazards. Particles fall from atmospheric eruption plumes and accumulate as layers on the ground, which are described as fallout deposits. Pyroclastic density currents arise when the mixture of hot pyroclasts and gases is denser than the atmosphere and so, instead of rising buoyantly, it spreads out across the landscape. They are one of the greatest hazards at a volcano, and may be either 'fully dilute' (dilute, turbulent ash clouds, right down to their lower levels) or 'granular fluid based' (the lower levels of which comprise a concentrated dispersion of interacting pyroclasts and partly trapped gas). The former type are sometimes called pyroclastic surges (even though they may be sustained rather than "surging") and lower parts of the latter are sometimes termed pyroclastic flows (these, also, can be sustained and quasi steady or surging). As they travel, pyroclastic density currents deposit particles on the ground, and they entrain cold atmospheric air, which is then heated and thermally expands. Where the density current becomes sufficiently dilute to loft, it rises into the atmosphere as a 'phoenix plume' (or 'co PDC plume'). These phoenix plumes typically deposit thin ashfall layers that may contain little pellets of aggregated fine ash. Hawaiian eruptions such as those at Kīlauea produce an upward directed jet of hot droplets and clots of magma suspended in gas; this is called a lava fountain or 'fire fountain'. If sufficiently hot and liquid when they land, the hot droplets and clots of magma may agglutinate to form 'spatter' ('agglutinate'), or fully coalesce to form a clastogenic lava flow.