Как рождаются вулканы?
Добавлено: Сб июл 05, 2014 10:00 pm
Небольшое размышление о том, что заставляет магму подниматься из недр Земли и изливаться на поверхность. Какая такая сила выталкивает пар, газ и пепел, так неистово, что иногда разносит вулканические постройки?
Данное размышление касается проявления вулканизма в зонах субдукции.
Поясняющие рисунки здесь: https://yadi.sk/d/Nke1VZNzmK9z4Q (клик по рисунку открывает его в полном размере).
Механизм подъема магмы.
Предположим, что скорость погружения океанской плиты в астеносферу равна скорости ее плавления (рис. 1а и рис. 3а).
Если же в какой то промежуток времени, отдельный участок океанской плиты (имеется ввиду протяженность по фронту), будет продвигаться, и соответственно погружаться в астеносферу быстрее, чем успевать плавиться, то суммарная мощность двух плит будет увеличиваться (рис. 1б и рис. 3б). Тогда на область с относительно большей суммарной мощностью будет действовать бОльшая выталкивающая сила, чем на область континентальной плиты примыкающую к ней; что приведет к подъему первой. Поднимаясь, область с относительно большей суммарной мощностью, может вызвать образование вертикальной (правильнее сказать - направленной снизу вверх) трещины в примыкающей области континентальной плиты, из-за ее изгиба (рис. 3в). Форма такой трещины, вероятнее всего, будет треугольной (рис. 2).
Ее размеры будут определяться величиной подъема и протяженностью области с большей суммарной мощностью (протяженность, возможно, будет достигать пары сотен километров, а ширина - нескольких метров).
С началом образования трещины, когда подошва надастеносферного слоя мантии начнет расходиться, магма будет заполнять ее, пока рост трещины не прекратиться, или пока магма не достигнет своего естественного уровня.
Но заполнение трещины магмой - это еще не вулканизм. Поскольку трещина образуется не далеко от плоскости соприкосновения плит, то стенка между этой плоскостью и трещиной, может оказаться достаточно слабой, и может быть надломлена и смещена в горизонтальном направлении, когда океанская плита вновь начнет двигаться. В этом случае нижняя часть трещины окажется перекрытой, что не позволит магме выходить обратно в астеносферу, когда края трещины начнут сходиться (рис. 3г).
В дальнейшем, двигаясь, океанская плита продолжить смещать стенку трещины, которая будут выдавливать магму вверх (при условии, что снизу трещина закрыта герметично**) (рис. 3д). Выдавливаемой магме ни что не останется, как заполнять все имеющиеся пустоты. А если мест для заполнения больше не остается, то прорываться между пластами осадочного чехла, вспучивая его, образуя магматические линзы.
Дальнейшее развитие событий вы и так знаете…
Для наглядности, данный геологический процесс представлен непрерывным и завершенным, хотя сценарии его развития могут быть различные. Частота и вероятность повторений процесса будет зависеть от скорости встречного движения плит и отношения их мощностей.
Все прилагаемые рисунки даны не в масштабе, некоторые их элементы увеличены для наглядности.
Все вышесказанное является гипотезой.
*Континентальная плита взята для наглядности; это может быть и другая океанская плита.
**Разумеется, трещина может быть закрыта и не герметично, что внесет определенные коррективы в развитие событий.
Поясняющие рисунки здесь: https://yadi.sk/d/Nke1VZNzmK9z4Q (клик по рисунку открывает его в полном размере).
Данное размышление касается проявления вулканизма в зонах субдукции.
Поясняющие рисунки здесь: https://yadi.sk/d/Nke1VZNzmK9z4Q (клик по рисунку открывает его в полном размере).
Механизм подъема магмы.
Предположим, что скорость погружения океанской плиты в астеносферу равна скорости ее плавления (рис. 1а и рис. 3а).
Если же в какой то промежуток времени, отдельный участок океанской плиты (имеется ввиду протяженность по фронту), будет продвигаться, и соответственно погружаться в астеносферу быстрее, чем успевать плавиться, то суммарная мощность двух плит будет увеличиваться (рис. 1б и рис. 3б). Тогда на область с относительно большей суммарной мощностью будет действовать бОльшая выталкивающая сила, чем на область континентальной плиты примыкающую к ней; что приведет к подъему первой. Поднимаясь, область с относительно большей суммарной мощностью, может вызвать образование вертикальной (правильнее сказать - направленной снизу вверх) трещины в примыкающей области континентальной плиты, из-за ее изгиба (рис. 3в). Форма такой трещины, вероятнее всего, будет треугольной (рис. 2).
Ее размеры будут определяться величиной подъема и протяженностью области с большей суммарной мощностью (протяженность, возможно, будет достигать пары сотен километров, а ширина - нескольких метров).
С началом образования трещины, когда подошва надастеносферного слоя мантии начнет расходиться, магма будет заполнять ее, пока рост трещины не прекратиться, или пока магма не достигнет своего естественного уровня.
Но заполнение трещины магмой - это еще не вулканизм. Поскольку трещина образуется не далеко от плоскости соприкосновения плит, то стенка между этой плоскостью и трещиной, может оказаться достаточно слабой, и может быть надломлена и смещена в горизонтальном направлении, когда океанская плита вновь начнет двигаться. В этом случае нижняя часть трещины окажется перекрытой, что не позволит магме выходить обратно в астеносферу, когда края трещины начнут сходиться (рис. 3г).
В дальнейшем, двигаясь, океанская плита продолжить смещать стенку трещины, которая будут выдавливать магму вверх (при условии, что снизу трещина закрыта герметично**) (рис. 3д). Выдавливаемой магме ни что не останется, как заполнять все имеющиеся пустоты. А если мест для заполнения больше не остается, то прорываться между пластами осадочного чехла, вспучивая его, образуя магматические линзы.
Дальнейшее развитие событий вы и так знаете…
Для наглядности, данный геологический процесс представлен непрерывным и завершенным, хотя сценарии его развития могут быть различные. Частота и вероятность повторений процесса будет зависеть от скорости встречного движения плит и отношения их мощностей.
Все прилагаемые рисунки даны не в масштабе, некоторые их элементы увеличены для наглядности.
Все вышесказанное является гипотезой.
*Континентальная плита взята для наглядности; это может быть и другая океанская плита.
**Разумеется, трещина может быть закрыта и не герметично, что внесет определенные коррективы в развитие событий.
Поясняющие рисунки здесь: https://yadi.sk/d/Nke1VZNzmK9z4Q (клик по рисунку открывает его в полном размере).