Содержание статьи
Пирокластический поток вулкана, что это такое
Пирокластические потоки — наиболее опасный и разрушительный аспект взрывного вулканизма. Они бывают разных размеров и типов. Прозванные nuées ardentes (светящиеся облака), светящиеся лавины или потоки пепла, но их общей характеристикой является псевдосжиженная эмульсия вулканических частиц, изверженных газов и захваченного воздуха, в результате чего возникает поток достаточно низкая вязкость, чтобы быть очень подвижной и иметь достаточно высокую плотность, чтобы плотно прилегать к поверхности земли. Пирокластический поток может переливаться через край извергающегося жерла или вздыматься, как столб пепла, постепенно становясь слишком плотным, чтобы продолжать подниматься, и падает обратно на землю.
В основном обрушение кальдеры связано с взрывными вулканами. Огромные пирокластические потоки могут исходить из кольцевых трещин по мере оседания блока кальдеры.
Скорость и объем пирокластического потока
Пирокластические потоки могут двигаться со скоростью до 160 км в час и иметь температуру в диапазоне от 100 до 700 ° C. Они сметают и сжигают почти все на своем пути. Более мелкие пирокластические потоки часто «привязаны» к долинам. Крупные пирокластические потоки могут распространяться в виде сплошных отложений на многие сотни или даже тысячи квадратных километров вокруг крупного обрушения кальдеры. За последние два миллиона лет территория вокруг Йеллоустонского национального парка на западе Соединенных Штатов претерпела три крупных обрушения кальдеры, включая пирокластические извержения пепловых потоков и пеплопадов объемом от 280 до 2500 кубических километров.
Вулканические газовые облака
Даже за пределами взрывного разрушения, горячие, покрытые пеплом газовые облака, связанные с взрывным извержением, могут опалять растительность и убивать животных и людей удушающими горячими газами. Газовые облака исходят из фумарол или от внезапного прорыва кратерного озера. Содержат удушающие или ядовитые газы, такие как двуокись углерода, окись углерода, сероводород и двуокись серы. В Камерун (Западная Африка) кратерное озеро Ниос погубило более 1700 человек в результате внезапного выброса углекислого газа в августе 1986 года. Ученые предполагают, что углекислый газ вулканического происхождения просачивался в озеро, возможно, столетиями, и накапливался в его глубоких слоях. Считается, что какое-то возмущение, такое как крупный оползень в озере, могло вызвать выброс газа.
Состав газов вулкана
Наиболее распространенные вулканические газы: водяной пар, углекислый газ, диоксид серы и сероводород. Также присутствуют небольшие количества других летучих элементов и соединений, таких как водород, гелий, азот, хлористый водород, фтороводород и ртуть. Особые газообразные соединения, выделяемые из магмы, зависят от температуры, давления и общего состава присутствующих летучих элементов. Количество кислорода имеет решающее значение для определения присутствия летучих газов. При недостатке кислорода метан, водород и сероводород химически стабильны, но когда горячие вулканические газы смешиваются с атмосферными газами, водяной пар, диоксид углерода и диоксид серы стабильны.
Некоторые вулканические газы менее растворимы в магме, чем другие, и поэтому отделяются при более высоком давлении. Учеба в Килауэа на Гавайях указывает на то, что углекислый газ начинает отделяться от своей родительской магмы на глубине около 40 км (25 миль), тогда как большая часть сернистых газов и воды не выделяется, пока магма почти не достигнет поверхности. Фумаролы рядом Кратер Халемаумау на вершине Килауэа богат углекислым газом, который просачивается из магматического очага, расположенного на глубине от 3 до 4 км (от 1,9 до 2,5 миль) под поверхностью. Фумаролы в рифтовых зонах Килауэа, однако, богаче водяным паром и серой, потому что большая часть углекислого газа просачивается на вершину, прежде чем магма проникает в рифтовые зоны.
