Gunung berapi. Apa itu Vulkan? fitur geografis
Magmatisme adalah serangkaian proses dan fenomena yang terkait dengan aktivitas magma. Magma adalah lelehan silikat alami yang berapi-cair yang diperkaya dengan komponen volatil (H 2 O, CO 2 , CO, H 2 S, dll.). Magma rendah silikat dan non-silikat jarang terjadi. Kristalisasi magma mengarah pada pembentukan batuan beku (beku).
Pembentukan lelehan magmatik terjadi sebagai akibat dari pencairan area lokal mantel atau kerak bumi. Sebagian besar pusat pencairan terletak pada kedalaman yang relatif dangkal dalam kisaran 15 hingga 250 km.
Ada beberapa alasan pencairan. Alasan pertama dikaitkan dengan kenaikan cepat materi dalam plastik panas dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Penurunan tekanan (dengan tidak adanya perubahan suhu yang signifikan) menyebabkan terjadinya peleburan. Alasan kedua terkait dengan kenaikan suhu (dengan tidak adanya perubahan tekanan). Penyebab pemanasan batuan biasanya adalah intrusi magma panas dan aliran fluida yang menyertainya. Alasan ketiga dikaitkan dengan dehidrasi mineral di zona dalam kerak bumi. Air, yang dilepaskan selama penguraian mineral, secara tajam (puluhan - ratusan derajat) mengurangi suhu awal pencairan batuan. Jadi, pencairan dimulai karena munculnya air bebas dalam sistem.
Tiga mekanisme yang dipertimbangkan dari pembentukan lelehan sering digabungkan: 1) munculnya materi astenosfer ke area bertekanan rendah mengarah ke awal pencairannya - 2) magma yang terbentuk menyusup ke dalam mantel litosfer dan kerak bawah, yang mengarah ke pencairan sebagian batuan penyusunnya - 3) munculnya lelehan ke zona kerak yang kurang dalam, di mana mineral yang mengandung hidroksil (mika, amfibol) hadir, pada gilirannya, menyebabkan lelehan batuan selama pelepasan air.
Berbicara tentang mekanisme pembentukan lelehan, perlu dicatat bahwa dalam banyak kasus, tidak lengkap, tetapi hanya sebagian substrat yang meleleh (batuan yang mengalami pelelehan) terjadi. Pusat peleburan yang muncul adalah batuan padat yang ditembus oleh kapiler yang diisi dengan lelehan. Evolusi lebih lanjut dari ruangan tersebut dikaitkan dengan pemerasan dari lelehan ini, atau dengan peningkatan volumenya, yang mengarah pada pembentukan "bubur magmatik" - magma yang jenuh dengan kristal tahan api. Setelah mencapai 30-40% volume lelehan, campuran ini memperoleh sifat cairan dan diperas ke wilayah dengan tekanan lebih rendah.
Mobilitas magma ditentukan oleh viskositasnya, yang bergantung pada komposisi kimia dan suhu. Viskositas terendah dimiliki oleh magma mantel dalam, yang memiliki suhu tinggi (hingga 1600-1800 0 C pada saat pembentukan) dan mengandung sedikit silika (SiO 2). Viskositas tertinggi melekat pada magma yang muncul karena melelehnya bahan kerak benua bagian atas selama dehidrasi mineral: terbentuk pada suhu 700-600 0 C dan jenuh maksimal dengan silika.
Lelehan yang keluar dari pori-pori intergranular disaring ke atas dengan kecepatan beberapa sentimeter hingga beberapa meter per tahun. Jika volume magma yang signifikan dimasukkan di sepanjang retakan dan patahan, laju kenaikannya jauh lebih tinggi. Menurut perhitungan, laju kenaikan beberapa magma ultrabasa (pencurahan di permukaan yang menyebabkan pembentukan batuan ultrabasa efusif langka - komatiites) mencapai 1-10 m/s.
Pola evolusi magma dan pembentukan batuan beku
Komposisi dan ciri batuan yang terbentuk dari magma ditentukan oleh kombinasi faktor-faktor berikut: komposisi awal magma, proses evolusinya, dan kondisi kristalisasi. Semua batuan beku dibagi menjadi 6 ordo menurut keasaman silikat:
Lelehan magmatik berasal dari mantel atau terbentuk sebagai hasil dari pencairan batuan di kerak bumi. Seperti diketahui, komposisi kimiawi mantel dan kerak berbeda, yang terutama menentukan perbedaan komposisi magma. Magma yang timbul dari peleburan batuan mantel, seperti batuan ini sendiri, diperkaya dengan oksida basa - FeO, MgO, CaO, oleh karena itu, magma tersebut memiliki komposisi ultrabasa dan basa. Selama kristalisasi mereka, batuan beku ultrabasa dan dasar masing-masing terbentuk. Magma yang timbul dari peleburan batuan kerak yang terkuras dalam oksida basa tetapi diperkaya tajam dalam silika (oksida asam khas) memiliki komposisi asam; selama kristalisasi mereka, batuan asam terbentuk.
Namun, magma primer dalam perjalanan evolusi sering mengalami perubahan komposisi yang signifikan terkait dengan proses diferensiasi kristalisasi, segregasi, dan hibridisme, yang memunculkan berbagai batuan beku.
diferensiasi kristalisasi. Seperti diketahui, menurut deret Bowen, tidak semua mineral mengkristal secara bersamaan - olivin dan piroksen adalah yang pertama kali terpisah dari lelehan. Memiliki kerapatan yang lebih besar dari sisa lelehan, jika viskositas magma tidak terlalu tinggi, mereka akan mengendap di dasar dapur magma, yang mencegah reaksi lebih lanjut dengan lelehan. Dalam hal ini, sisa lelehan akan berbeda dalam komposisi kimianya dari aslinya (karena beberapa unsur termasuk dalam komposisi mineral) dan diperkaya dalam komponen volatil (tidak termasuk dalam mineral kristalisasi awal). Akibatnya, mineral kristalisasi awal dalam hal ini membentuk satu batuan, dan magma yang tersisa akan membentuk batuan lain yang komposisinya berbeda. Proses diferensiasi kristalisasi khas untuk lelehan dasar; Pengendapan mineral femik menyebabkan pelapisan di ruang magma: bagian bawahnya memperoleh komposisi ultrabasa, sedangkan bagian atasnya memperoleh komposisi dasar. Dalam kondisi yang menguntungkan, diferensiasi dapat menyebabkan pelepasan sejumlah kecil lelehan felsik dari magma mafik primer (yang telah dipelajari pada contoh danau lava beku Alae di Kepulauan Hawaii dan gunung berapi di Islandia).
Pemisahan adalah proses pemisahan magma dengan penurunan suhu menjadi dua lelehan yang tidak bercampur dengan komposisi kimia yang berbeda (dalam pandangan umum jalannya proses ini dapat direpresentasikan sebagai proses pemisahan air dan minyak dari campurannya). Dengan demikian, batuan dengan komposisi berbeda akan mengkristal dari magma yang terpisah.
hibridisme ("hybrida" - campuran) adalah proses pencampuran magma dengan komposisi berbeda atau asimilasi batuan induk oleh magma. Berinteraksi dengan batuan induk dengan komposisi berbeda, menangkap dan memproses fragmennya, lelehan beku diperkaya dengan komponen baru. Proses peleburan atau asimilasi lengkap bahan asing oleh magma dilambangkan dengan istilah asimilasi ("assimillato" - asimilasi). Misalnya, interaksi magma mafik dengan batuan dinding felsik menghasilkan batuan hibrida dengan komposisi antara. Atau sebaliknya, intrusi magma silikat ke dalam batuan yang kaya akan oksida basa juga dapat menyebabkan pembentukan batuan antara.
Juga harus diperhitungkan bahwa selama evolusi pencairan, proses di atas dapat digabungkan.
Lebih-lebih lagi, magma dengan komposisi kimia yang sama dapat terbentuk keturunan yang berbeda . Hal ini disebabkan oleh kondisi kristalisasi magma yang berbeda dan, terutama, kedalamannya.
Menurut kondisi kedalaman formasi (atau berdasarkan fasies), batuan beku dibagi menjadi batuan intrusif, atau dalam, dan efusif, atau meletus. batuan intrusi terbentuk selama kristalisasi lelehan magmatik pada kedalaman strata batuan; Tergantung pada kedalaman formasi, mereka dibagi menjadi dua fasies: 1) batuan abisal terbentuk pada kedalaman yang cukup besar (beberapa km), dan 2) hipabisal, yang terbentuk pada kedalaman yang relatif dangkal (sekitar 1-3 km). batuan efusif terbentuk sebagai hasil dari pemadatan lava yang dituangkan ke permukaan atau dasar lautan.
Dengan demikian, fasies utama berikut ini dibedakan: abyssal, hypabyssal, dan efusif. Selain tiga fasies bernama, ada juga subvulkanik Dan pembuluh darah trah. Yang pertama terbentuk dalam kondisi dekat permukaan (hingga beberapa ratus meter) dan sangat mirip dengan batuan efusif; yang terakhir dekat dengan hypabyssal. Batuan efusif sering disertai dengan piroklastik formasi yang terdiri dari pecahan efusif, mineralnya dan kaca vulkanik.
Menggambar - wajah
Perbedaan yang signifikan dalam sifat manifestasi proses magmatik dalam kondisi dalam dan permukaan membuatnya perlu untuk membedakan antara proses intrusif dan efusif.
Magmatisme yang mengganggu
Proses intrusi dikaitkan dengan pembentukan dan pergerakan magma di bawah permukaan bumi. Lelehan magmatik yang terbentuk di kedalaman bumi memiliki kepadatan yang lebih rendah daripada batuan padat di sekitarnya dan, karena bergerak, menembus ke cakrawala di atasnya. Proses intrusi magma disebut intrusi (dari "intrusio" - implementasi). Jika magma mengeras sebelum mencapai permukaan (di antara batuan inang), maka terbentuklah benda-benda intrusi. Sehubungan dengan batuan induk, intrusi dibagi menjadi konsonan(sesuai) dan pembangkang(sumbang). Yang pertama terletak sesuai dengan batuan induknya, tanpa melewati batas lapisannya; yang terakhir memiliki kontak garis potong. Menurut bentuknya, sejumlah jenis benda intrusi dibedakan.
Bentuk intrusi konsonan termasuk sill, lopolith, laccolith, dan yang kurang umum lainnya. Sila adalah benda intrusi seperti lembaran yang selaras yang terbentuk di bawah kondisi peregangan kerak bumi. Ketebalannya berkisar dari puluhan cm hingga ratusan meter, intrusi sejumlah besar kusen ke dalam lapisan berlapis membentuk sesuatu seperti kue lapis. Pada saat yang sama, akibat erosi, batuan beku yang kuat pada relief membentuk “tangga” ( Bahasa inggris "ambang" - ambang batas). Kusen bertingkat yang terdiri dari batuan mafik tersebar luas di platform Siberia (sebagai bagian dari sineklis Tunguska), di Hindustan (Dean), dan platform lainnya. lopolit- Ini adalah benda besar berbentuk piring intrusi konsonan. Ketebalan lopolith mencapai ratusan meter, dan diameternya puluhan kilometer. Yang terbesar adalah Bushveld di Afrika Selatan. Terbentuk di bawah kondisi ekstensi tektonik dan subsidensi. Laccolith- tubuh intrusif konsonan dengan bentuk seperti jamur. Atap laccolith berbentuk melengkung cembung, solnya biasanya horizontal. Intrusi Pegunungan Henry di Amerika Utara adalah contoh klasik. Mereka terbentuk di bawah kondisi tekanan signifikan dari intrusi magma pada batuan inang berlapis. Itu adalah intrusi dangkal, karena di cakrawala yang dalam, tekanan magma tidak dapat mengatasi tekanan strata batuan yang kuat di atasnya.
Ketidaksesuaian yang paling umum termasuk tanggul, vena, stok, dan batolit. Tanggul- tubuh intrusi terputus-putus dari bentuk seperti piring. Mereka terbentuk dalam kondisi hypabyssal dan subvulkanik ketika magma ditempatkan di sepanjang patahan dan celah. Sebagai hasil dari proses eksogen, tanggul sedimen yang menutupinya dihancurkan lebih cepat daripada tanggul yang terjadi di dalamnya, karena itu, pada relief, yang terakhir menyerupai dinding yang hancur ( nama dari bahasa Inggris "tanggul", "tanggul" - penghalang, dinding batu). pembuluh darah disebut badan potong kecil bentuknya tidak beraturan. Saham (dari dia. "Stok" - tongkat, bagasi) adalah benda kolumnar intrusif yang tidak selaras. Gangguan terbesar adalah batolit, mereka termasuk benda-benda intrusi dengan luas lebih dari 200 km 2 dan ketebalan beberapa km. Batholith terdiri dari batuan abyssal asam yang terbentuk selama pencairan kerak bumi di area bangunan pegunungan. Patut dicatat bahwa granitoid yang membentuk batolit terbentuk baik sebagai hasil dari peleburan batuan sedimen primer "sialik" (granit-S), dan selama peleburan magmatik primer, termasuk batuan dasar "femik" (granit-I). ). Ini difasilitasi oleh pemrosesan awal batuan asli (substratum) dengan cairan dalam, yang memasukkan alkali dan silika ke dalamnya. Magma yang terbentuk akibat peleburan skala besar dapat mengkristal di tempat pembentukannya, menciptakan intrusi asli, atau menyusup ke batuan inang - intrusi allochthonous.
Semua badan intrusi dalam yang besar (batolit, stok, lopolit, dll.) Sering digabungkan dengan istilah umum pluton. Cabang mereka yang lebih kecil disebut apofisis.
Bentuk-bentuk terjadinya badan-badan yang mengganggu
Saat berinteraksi dengan batuan inang ("kerangka"), magma memiliki efek termal dan kimiawi padanya. Zona perubahan di bagian kontak dekat dari batuan induk sedang dibor exocontact. Ketebalan zona tersebut dapat bervariasi dari beberapa cm hingga puluhan km, tergantung pada sifat batuan induk dan saturasi magma dengan cairan. Intensitas perubahan juga dapat bervariasi secara signifikan: mulai dari dehidrasi dan sedikit pemadatan batuan hingga penggantian total komposisi asli dengan mineral paragenesa baru. Di sisi lain, magma itu sendiri mengubah komposisinya. Ini terjadi paling intensif di bagian marjinal dari intrusi. Zona batuan beku yang berubah di bagian marginal dari intrusi disebut kontak endo daerah. Zona kontak endo (fasies) dicirikan tidak hanya oleh perubahan komposisi kimiawi (dan, akibatnya, mineral) batuan, tetapi juga oleh perbedaan fitur struktural dan tekstur, terkadang saturasi. xenolit(ditangkap oleh inklusi magma) dari batuan inang. Saat mempelajari dan memetakan teritori di mana beberapa benda intrusi digabungkan, identifikasi fase dan fasies yang benar sangatlah penting. Setiap fase implementasi adalah benda beku yang terbentuk akibat intrusi salah satu bagian magma. Tubuh milik fase penetrasi yang berbeda dipisahkan oleh kontak garis potong. Keragaman fasies dapat dikaitkan tidak hanya dengan adanya beberapa fase, tetapi juga dengan pembentukan zona kontak endo. Untuk fasies endokontak, adanya transisi bertahap antara batuan adalah karakteristik (karena penurunan pengaruh batuan induk dengan jarak dari kontak), daripada batas yang tajam.
Proses vulkanik
Lelehan dan gas yang dilepaskan di perut planet dapat mencapai permukaan, menyebabkan erupsi vulkanik- proses produk vulkanik pijar atau panas padat, cair dan gas memasuki permukaan. Bukaan outlet di mana produk vulkanik memasuki permukaan planet disebut gunung berapi (Vulcan adalah dewa api dalam mitologi Romawi.). Bergantung pada bentuk outletnya, gunung berapi dibagi menjadi celah dan tengah. Gunung berapi celah, atau tipe linier memiliki outlet berupa retakan yang diperpanjang (fault). Letusan terjadi baik di sepanjang retakan, atau di bagian individualnya. Gunung berapi semacam itu terbatas pada zona ekspansi lempeng litosfer, di mana sebagai akibat dari peregangan litosfer, patahan yang dalam terbentuk, di mana lelehan basal diperkenalkan. Zona peregangan aktif adalah area pegunungan tengah laut. Pulau-pulau vulkanik di Islandia, yang mewakili pintu keluar Mid-Atlantic Ridge di atas permukaan laut, adalah salah satu bagian planet yang paling aktif secara vulkanik, di sini terdapat gunung berapi celah yang khas.
Di gunung berapi tipe sentral letusan terjadi melalui saluran seperti pipa pasokan - mulut- lewat dari ruang vulkanik ke permukaan. Bagian atas ventilasi yang terbuka ke permukaan disebut kawah. Saluran outlet sekunder dapat bercabang dari lubang utama di sepanjang celah, sehingga menimbulkan kawah lateral. Produk vulkanik yang berasal dari kawah membentuk struktur vulkanik. Seringkali istilah "gunung berapi" dipahami sebagai bukit dengan kawah di atasnya, yang terbentuk dari hasil letusan. Bentuk struktur vulkanik tergantung pada sifat letusannya. Dengan semburan lava basaltik cair yang tenang, datar gunung berapi perisai. Jika terjadi letusan lava yang lebih kental dan (atau) lontaran produk padat, kerucut vulkanik akan terbentuk. Pembentukan struktur vulkanik dapat terjadi sebagai akibat dari letusan tunggal (gunung berapi semacam itu disebut monogenik), atau sebagai akibat dari beberapa letusan (gunung berapi poligenik). Gunung berapi poligenik yang dibangun dari aliran lava bolak-balik dan material vulkanik lepas disebut stratovolcano.
Kriteria penting lainnya untuk mengklasifikasikan gunung berapi adalah tingkat aktivitasnya. Menurut kriteria ini, gunung berapi dibagi menjadi:
- saat ini- meletus atau mengeluarkan gas dan air panas dalam 3500 tahun terakhir (periode sejarah);
- berpotensi aktif- Holosen gunung berapi yang meletus 3500-13500 tahun yang lalu;
- punah bersyarat gunung berapi yang tidak menunjukkan aktivitas pada Holosen, tetapi mempertahankan bentuk luarnya (lebih muda dari 100 ribu tahun);
- punah- Gunung berapi, yang dikerjakan ulang secara signifikan oleh erosi, bobrok, tidak aktif selama 100 ribu tahun terakhir.
Representasi skematis dari pusat (atas) dan perisai (bawah) gunung berapi (setelah Rast, 1982)
Produk letusan gunung berapi terbagi menjadi cair, padat dan gas.
letusan padat disajikan batuan piroklastik (dari bahasa Yunani "ryg" - api dan "klao" - saya istirahat, saya istirahat) - batuan klastik yang terbentuk sebagai akibat dari akumulasi material yang dikeluarkan selama letusan gunung berapi. Dibagi menjadi endoklastitis, terbentuk selama percikan dan pemadatan lava, dan eksoklastit terbentuk sebagai hasil penghancuran batuan pra-koklastik yang terbentuk sebelumnya. Menurut ukuran puing-puing, mereka dibagi menjadi bom vulkanik, lapili, pasir vulkanik, dan debu vulkanik. Pasir vulkanik dan debu vulkanik digabungkan di bawah istilah tersebut Abu vulkanik.
Bom vulkanik adalah yang terbesar di antara formasi piroklastik, ukurannya bisa mencapai beberapa meter dengan diameter. Terbentuk dari pecahan lahar yang terlontar dari kawah. Bergantung pada viskositasnya, lava memiliki bentuk dan pahatan permukaan yang berbeda. Bom berbentuk gelendong, berbentuk tetesan, berbentuk pita, dan berbentuk tinta terbentuk selama ejeksi lava cair (terutama basaltik). Bentuk kurus ini disebabkan oleh rotasi cepat lava berviskositas rendah selama penerbangan. Bentuk berbentuk tinta terjadi saat lontaran lava cair ke ketinggian kecil, tidak sempat mengeras, saat menyentuh tanah, menjadi rata. Bom pita dibentuk dengan memeras lava melalui celah-celah sempit, ditemukan dalam bentuk pecahan pita. Bentuk spesifik terbentuk selama aliran lava basal. Aliran tipis lava cair tertiup angin dan mengeras menjadi benang, bentuk seperti itu disebut "rambut Pele" ( Pele - sang dewi, menurut legenda, tinggal di salah satu danau lava di Kepulauan Hawaii). Bom yang dibentuk oleh lava kental dicirikan oleh garis poligonal. Beberapa bom menjadi tertutup kerak yang dingin dan mengeras selama penerbangan, yang terkoyak oleh gas yang dilepaskan dari interiornya. Permukaannya berbentuk "kerak roti". Bom vulkanik juga dapat tersusun dari material eksoklastik, terutama pada ledakan yang menghancurkan struktur vulkanik.
Lapili (dari lat. "lapillus" - kerikil) diwakili oleh semburan vulkanik bulat atau bersudut, terdiri dari potongan-potongan lava segar yang membeku saat terbang, lava tua, dan bebatuan yang asing bagi gunung berapi. Ukuran fragmen yang sesuai dengan lapili berkisar antara 2 hingga 50 mm.
Bahan piroklastik terkecil adalah Abu vulkanik. Sebagian besar emisi vulkanik disimpan di dekat gunung berapi. Sebagai ilustrasi, cukup mengingat kota Herculaneum, Pompeii dan Stabia yang tertutup abu saat letusan Vesuvius pada tahun 79. Selama letusan yang kuat, debu vulkanik dapat terlempar ke stratosfer dan, dalam keadaan tersuspensi, bergerak dalam arus udara sejauh ribuan kilometer.
Awalnya produk vulkanik lepas (disebut "tefra") kemudian dipadatkan dan disemen, berubah menjadi tuf vulkanik. Jika pecahan batuan piroklastik (bom dan lapili) disemen oleh lava, maka breksi lava. Spesifik, pantas mendapat pertimbangan khusus, formasi adalah ignimbrit (dari lat. "ignis" - api dan "imber" - hujan deras). Ignimbrites adalah batuan yang terdiri dari bahan piroklastik asam sinter. Formasi mereka dikaitkan dengan kemunculannya awan yang menghanguskan(atau aliran abu) - aliran gas panas, tetesan lava, dan emisi vulkanik padat yang dihasilkan dari pelepasan gas berdenyut intens selama letusan.
Produk cair letusan adalah lava. Lahar (dari ital. "lava" - saya banjir) adalah cairan atau massa cair kental yang muncul ke permukaan selama letusan gunung berapi. Lava berbeda dari magma dengan kandungan komponen volatil yang rendah, yang dikaitkan dengan degassing magma saat bergerak ke permukaan. Sifat aliran lava ke permukaan ditentukan oleh intensitas pelepasan gas dan viskositas lava. Ada tiga mekanisme aliran lava - efusi, ekstrusi, dan ledakan - dan, karenanya, tiga jenis letusan utama. Letusan efusif adalah semburan lava yang tenang dari gunung berapi. Ekstrusi- jenis erupsi disertai ekstrusi lahar kental. Letusan ekstrusif dapat disertai dengan pelepasan gas yang eksplosif, yang mengarah ke pembentukan awan yang menghanguskan. letusan eksplosif- Ini adalah letusan yang bersifat eksplosif, karena pelepasan gas yang cepat.
Fasies batuan vulkanogenik(Geologi lapangan, 1989)
1-tanggul, 2-kusen, laccolith, 3-subfasies eksplosif, aliran 4-lava (subfasies efusif), 5-kubah dan obelisk (subfasies ekstrusif), fasies 6-ventilasi, intrusi 7-hypabyssal
Lava, seperti rekan-rekan mereka yang mengganggu, terutama diklasifikasikan menjadi ultrabasic, basic, intermediate, dan felsic. Lava ultrabasa di Fanerozoikum sangat jarang, meskipun di Prakambrium (dalam kondisi masuknya panas endogen yang lebih intens) lava tersebut jauh lebih tersebar luas. Dasar - basaltik - lava biasanya cair, yang dikaitkan dengan kandungan silika yang rendah dan suhu tinggi saat keluar ke permukaan (sekitar 1000-1100 0 С dan lebih). Karena keadaan cairnya, mereka dengan mudah mengeluarkan gas, yang menentukan sifat letusan yang efusif, dan kemampuan untuk menyebar jarak jauh dalam bentuk aliran, dan di daerah dengan topografi yang tidak terbelah dengan baik membentuk penutup yang luas. Ciri struktural permukaan aliran lava memungkinkan untuk membedakan dua jenis di antaranya, yang diberi nama Hawaii. Jenis pertama disebut pahoehoe(atau lava tali) dan terbentuk di permukaan lava yang mengalir deras. Lava yang mengalir ditutupi dengan kerak, yang, dalam kondisi gerakan aktif, tidak memiliki waktu untuk memperoleh ketebalan yang signifikan dan cepat berkerut dalam gelombang. "Gelombang" ini dengan pergerakan lava selanjutnya turun dan terlihat seperti tali yang diletakkan berdampingan.
Video yang mengilustrasikan pembentukan permukaan tali
Tipe kedua, disebut aa-lava, adalah karakteristik lava basaltik (atau komposisi lain) yang lebih kental. Karena aliran yang lebih lambat, kerak menjadi lebih tebal dan pecah menjadi fragmen bersudut; permukaan lava aa merupakan akumulasi fragmen bersudut tajam dengan tonjolan seperti paku atau seperti jarum.
Pembentukan lava AA (gunung berapi Kilauea)
Saat kandungan silika meningkat, lava menjadi lebih kental dan mengeras pada suhu yang lebih rendah. Jika lava basal tetap bergerak pada suhu sekitar 600-700 0 C, maka lava andesitik (tengah) sudah mengeras pada suhu 750 0 C atau lebih. Biasanya yang paling kental adalah lava felsik dasit dan liparitik. Viskositas yang meningkat membuat sulit untuk memisahkan gas, yang dapat menyebabkan letusan eksplosif. Jika viskositas lava tinggi dan tekanan gas relatif rendah, terjadi ekstrusi. Struktur aliran lahar juga berbeda. Untuk media kental dan lelehan asam, pembentukan lava kuning merupakan ciri khas. lava kotak-kotak secara lahiriah mirip dengan aa-lava dan berbeda dari mereka dengan tidak adanya tonjolan runcing dan berbentuk jarum, serta fakta bahwa balok di permukaan memiliki bentuk yang lebih teratur dan permukaan yang halus. Pergerakan aliran lava yang permukaannya tertutup lava gumpal menyebabkan terbentuknya horizon breksi lava.
Ketika lava basal cair dituangkan ke dalam air, permukaan aliran dengan cepat mengeras, yang mengarah pada pembentukan "pipa" khusus di mana lelehan terus bergerak. Meremas dari tepi "pipa" semacam itu ke dalam air, sebagian lava memperoleh bentuk seperti tetesan. Karena pendinginan tidak merata dan bagian dalam tetap dalam keadaan cair untuk beberapa waktu, "tetesan" lava diratakan di bawah pengaruh gravitasi dan berat bagian lava berikutnya. Tumpukan lava seperti itu disebut lava bantal atau lava bantal (dari bahasa Inggris. "bantal" - bantal).
Produk gas dari letusan diwakili oleh uap air, karbon dioksida, hidrogen, nitrogen, argon, sulfur oksida dan senyawa lainnya (HCl, CH 4 , H 3 BO 3 , HF, dll.). Suhu gas vulkanik bervariasi dari beberapa puluh derajat hingga seribu derajat atau lebih. Secara umum, pernafasan suhu tinggi (HCl, CO 2 , O 2 , H 2 S, dll.) Berhubungan dengan degassing magma, suhu rendah (N 2 , CO 2 , H 2 , SO 2) terbentuk baik oleh cairan remaja dan karena gas atmosfer dan air tanah merembes ke dalam gunung berapi.
Dengan pelepasan gas yang cepat dari magma atau transformasi air tanah menjadi uap, letusan gas. Selama letusan semacam ini, ada pelepasan gas yang terus menerus atau berirama dari lubang, tidak ada emisi atau abu dalam jumlah yang sangat kecil. Letusan gas dan uap yang dahsyat menembus saluran di bebatuan, dari mana pecahan batuan dikeluarkan, membentuk poros yang membatasi kawah. Letusan gas juga terjadi melalui ventilasi gunung berapi poligenik yang ada (contohnya adalah letusan gas Vesuvius pada tahun 1906).
Jenis letusan gunung berapi
Bergantung pada sifat letusannya, beberapa jenis dibedakan di antaranya. Dasar dari klasifikasi semacam itu diletakkan oleh ahli geologi Prancis Lacroix pada tahun 1908. Dia mengidentifikasi 4 jenis, yang penulis beri nama gunung berapi: 1) Hawaiian, 2) Strombolian, 3) Vulcan dan 4) Peleian. Klasifikasi yang diusulkan tidak dapat mencakup semua mekanisme letusan yang diketahui (selanjutnya, itu dilengkapi dengan jenis baru - Islandia, dll.), Tetapi, meskipun demikian, itu tidak kehilangan relevansinya saat ini.
Letusan tipe Hawaii ditandai dengan semburan tenang magma basaltik cair yang sangat panas di bawah kondisi tekanan gas rendah. Lava di bawah tekanan terlempar ke udara dalam bentuk air mancur lava, dari ketinggian beberapa puluh hingga beberapa ratus meter (selama letusan Kilauea pada tahun 1959, ketinggiannya mencapai 450 m). Letusan biasanya terjadi dari lubang celah, terutama pada tahap awal. Itu disertai dengan sejumlah kecil ledakan lemah yang memercikkan lahar. Gumpalan cair lava yang jatuh di dasar air mancur berupa percikan dan bom berbentuk blot membentuk kerucut percikan. Air mancur lahar, membentang di sepanjang retakan, terkadang hingga beberapa kilometer, membentuk poros yang terdiri dari percikan lahar beku. Tetesan lava cair bisa membentuk rambut Pele. Letusan tipe Hawaii terkadang mengarah pada pembentukan danau lava.
Contohnya adalah letusan gunung berapi Kilauea, Hapemaumau di Kepulauan Hawaii, Niragongo dan Erta Ale di Afrika Timur.
Sangat dekat dengan tipe Hawaii yang dijelaskan Tipe Islandia; kesamaan terlihat baik dalam sifat letusan maupun dalam komposisi lava. Perbedaannya terletak pada berikut ini. Selama letusan tipe Hawaii, lava membentuk massa besar berbentuk kubah (gunung berapi perisai), dan selama letusan tipe Islandia, aliran lava membentuk lembaran datar. Pencurahan berasal dari retakan. Pada tahun 1783, letusan terkenal dari celah Laki sepanjang sekitar 25 km terjadi di Islandia, akibatnya basal menciptakan dataran tinggi seluas 600 km2. Setelah letusan, saluran celah diisi dengan lava yang mengeras, dan celah baru terbentuk di sebelahnya pada letusan berikutnya. Sebagai hasil dari pelapisan ratusan mantel, dataran tinggi lava yang diperluas (dataran tinggi basal kuno yang luas di Siberia, India, Brasil, dan wilayah lain di planet ini) terbentuk di atas celah yang mengubah posisinya di ruang angkasa.
Jenis letusan strombolian. Namanya berasal dari gunung berapi Stromboli yang terletak di Laut Tyrrhenian di lepas pantai Italia. Mereka dicirikan oleh ejeksi ritmis (dengan interupsi dari 1 hingga 10-12 menit) relatif terhadap lava cair. Fragmen lava membentuk bom vulkanik (berbentuk buah pir, bengkok, lebih jarang berbentuk gelendong, sering diratakan saat jatuh) dan lapili; bahan dimensi abu hampir tidak ada. Ejeksi bergantian dengan semburan lava (dibandingkan dengan letusan gunung berapi tipe Hawaii, alirannya lebih pendek dan lebih tebal, yang dikaitkan dengan viskositas lava yang lebih tinggi). Ciri khas lainnya adalah durasi dan kontinuitas perkembangan: gunung berapi Stromboli telah meletus sejak abad ke-5 SM. SM.
Letusan gunung berapi. Namanya berasal dari pulau Vulcano di gugusan Kepulauan Aeolian di lepas pantai Italia. Terkait dengan letusan lava kental, biasanya andesitik atau dasit dengan kandungan gas yang tinggi dari gunung berapi tipe sentral. Lava kental mengeras dengan cepat, membentuk sumbat yang menyumbat kawah. Tekanan gas yang dilepaskan dari lahar secara berkala “merobohkan” gabus dengan ledakan. Pada saat yang sama, awan hitam dari material piroklastik dengan bom jenis "kerak roti" terlempar ke atas, praktis tidak ada bom bulat, elipsoidal, dan bengkok. Terkadang ledakan disertai dengan semburan lava dalam bentuk aliran pendek dan kuat. Kemudian steker terbentuk kembali, dan siklus berulang.
Letusan dipisahkan oleh periode istirahat total. Letusan tipe Vulcan adalah ciri khas gunung berapi Avachinsky dan Karymsky di Kamchatka. Letusan Vesuvius juga dekat dengan tipe ini.
Letusan tipe Peleian. Namanya berasal dari gunung berapi Mont Pelee di pulau Martinik di Karibia. Terjadi ketika lava yang sangat kental memasuki gunung berapi tipe sentral, yang membawanya lebih dekat ke letusan tipe Vulcan. Lava mengeras di lubang dan membentuk sumbat yang kuat, yang terjepit dalam bentuk obelisk monolitik (terjadi ekstrusi). Di gunung berapi Mont Pele, obelisk memiliki ketinggian 375 m dan diameter 100 m Gas vulkanik panas yang terkumpul di lubangnya terkadang keluar melalui gabus yang membeku, menyebabkan pembentukan awan yang menghanguskan. Awan panas yang muncul saat letusan Mont Pele pada 8 Mei 1902 bersuhu sekitar 800 ° C dan, bergerak menuruni lereng gunung berapi dengan kecepatan 150 m / s, menghancurkan kota Saint-Pierre dengan 26.000 penduduk.
Jenis letusan serupa sering diamati di dekat gunung berapi di pulau Jawa, khususnya di dekat gunung berapi Merapi, dan juga di Kamchatka dekat gunung berapi Bezymyanny.
VOLKANISME, serangkaian proses endogen yang terkait dengan pembentukan dan pergerakan magma di perut bumi dan letusannya di permukaan tanah, dasar laut, dan samudra. Ini adalah bagian integral dari magmatisme. Dalam proses vulkanisme, ruang magma terbentuk di kedalaman bumi, batuan di sekitarnya dapat berubah di bawah pengaruh suhu tinggi dan aksi kimiawi magma. Ketika pencairan magmatik mencapai permukaan bumi, manifestasi vulkanisme yang paling spektakuler diamati - letusan gunung berapi, yang terdiri dari pencurahan atau semburan lava cair (efusi), memeras lava kental (ekstrusi), penghancuran struktur vulkanik oleh ledakan dan pengusiran produk padat dari aktivitas vulkanik (ledakan). Akibat erupsi jenis yang berbeda dan kekuatan, gunung berapi dengan berbagai bentuk dan ukuran terbentuk, batuan vulkanik terbentuk. Vulkanisme dikaitkan dengan fenomena yang mendahului (harbinger), menyertai dan menyelesaikan (fenomena pasca-vulkanik) letusan gunung berapi. Pertanda yang diamati dari beberapa jam hingga beberapa abad sebelum letusan meliputi beberapa gempa vulkanik, deformasi permukaan bumi dan struktur vulkanik, fenomena akustik, perubahan medan geofisika, komposisi dan intensitas gas fumarolik (dari gunung berapi aktif), dll.
Fenomena yang diamati selama letusan: ledakan vulkanik, gelombang kejut terkait, lompatan tajam dalam tekanan atmosfer, awan erupsi (letusan) yang dialiri listrik dengan api Elmo, petir, hujan abu vulkanik dan hujan asam, terjadinya lahar (aliran batulumpur), pembentukan tsunami - selama jatuh ke dalam air volume besar tanah longsor dan endapan yang mudah meledak. Fenomena vulkanik juga meliputi penurunan tingkat radiasi dan suhu matahari, munculnya matahari terbenam ungu yang disebabkan oleh pengaburan atmosfer oleh debu vulkanik dan aerosol selama bencana letusan eksplosif. Setelah letusan, fenomena pasca-vulkanik diamati terkait dengan pendinginan ruang magma - aliran keluar gas vulkanik (fumarol) dan air panas (mata air panas, geyser, dll.).
Menurut tempat manifestasinya, vulkanisme dibedakan terestrial, bawah air dan subaerial (bawah permukaan); menurut komposisi produk letusan - basal-andesit-riolit yang dibedakan secara berurutan, basal-rhyolite yang dibedakan secara kontras (bimodal), alkalin, alkali-ultrabasik, basa, asam, dan vulkanisme lainnya adalah ciri paling khas dari batas konvergen lempeng litosfer, dimana dalam proses interaksi kontra mereka sabuk vulkanik (pulau-busur dan marjinal-benua) terbentuk di atas zona subduksi (subduksi) satu lempeng di bawah yang lain atau di area tumbukan (tabrakan) bagian benua mereka. Vulkanisme juga dimanifestasikan secara luas pada batas-batas yang berbeda dari lempeng litosfer, terbatas pada pegunungan tengah samudera, di mana, ketika lempeng-lempeng tersebut bergerak menjauh selama aktivitas gunung berapi bawah air, terjadi pembentukan baru kerak samudera. Vulkanisme juga merupakan karakteristik dari bagian dalam lempeng litosfer - struktur titik panas, sistem celah benua, provinsi perangkap benua, dan dataran tinggi basal intraoseanik.
Vulkanisme dimulai pada tahap awal perkembangan Bumi dan menjadi salah satu faktor utama pembentukan litosfer, hidrosfer, dan atmosfer. Perkembangan ketiga cangkang akibat vulkanisme berlanjut: volume batuan di litosfer meningkat setiap tahun lebih dari 5-10 km 3, dan rata-rata 50-100 juta ton gas vulkanik per tahun memasuki atmosfer, beberapa di antaranya dihabiskan untuk transformasi hidrosfer. Banyak endapan mineral logam (emas, perak, logam non-ferrous, arsenik, dll.) Dan non-logam (belerang, borat, bahan bangunan alami, dll.), serta sumber daya panas bumi, secara genetik terkait dengan vulkanisme.
Manifestasi vulkanisme telah diidentifikasi di semua planet dari kelompok terestrial. Di Merkurius, Mars, dan Bulan, vulkanisme mungkin telah berakhir (atau hampir berakhir), dan hanya berlanjut secara intensif di Venus. Pada akhir abad ke-20 - awal abad ke-21, bentuk vulkanik dan aktivitas vulkanik yang sedang berlangsung ditemukan di satelit Jupiter dan Saturnus - Europa, Io, Callisto, Ganymede, Titan. Di Europa dan Io, jenis vulkanisme tertentu dicatat - cryovolcanism (letusan es dan gas).
Lit.: Melekestsev IV Vulkanisme dan formasi relief. M., 1980; Rast H. Gunung berapi dan vulkanisme. M., 1982; Vlodavets V. I. Handbook vulkanologi. M., 1984; Vulkanisme Markhinin EK. M., 1985.
PERKENALAN
Fenomena letusan gunung berapi mengiringi seluruh sejarah Bumi. Kemungkinan mereka mempengaruhi iklim dan biota Bumi. Saat ini, gunung berapi ada di semua benua, dan beberapa di antaranya aktif dan tidak hanya merupakan pemandangan yang spektakuler, tetapi juga fenomena berbahaya yang luar biasa.
Gunung berapi Mediterania dikaitkan dengan dewa api di Etna dan gunung berapi di pulau Vulcano dan Santorini. Diyakini bahwa Cyclops bekerja di bengkel bawah tanah.
Aristoteles menganggap mereka sebagai hasil dari aksi udara terkompresi di rongga bumi. Empedocles percaya bahwa penyebab aksi gunung berapi adalah material yang meleleh di kedalaman bumi. Pada abad ke-18, muncul hipotesis bahwa ada lapisan termal di dalam Bumi, dan sebagai akibat dari fenomena pelipatan, bahan yang dipanaskan ini terkadang dibawa ke permukaan. Pada abad ke-20, materi faktual pertama kali terakumulasi, baru kemudian muncul ide. Mereka menjadi paling produktif sejak munculnya teori tektonik lempeng litosfer. Studi satelit menunjukkan bahwa vulkanisme adalah fenomena kosmik: jejak vulkanisme ditemukan di permukaan Bulan dan Venus, dan gunung berapi aktif ditemukan di permukaan bulan Jupiter Io.
Penting juga untuk mempertimbangkan vulkanisme dari sudut pandang dampak global pada selubung geografis dalam proses evolusinya.
Tujuan dari pekerjaan ini adalah untuk mempelajari proses vulkanisme di Bumi dan konsekuensi geografisnya.
Sesuai dengan tujuan, tugas-tugas berikut diselesaikan dalam pekerjaan:
1) Definisi diberikan: vulkanisme, gunung berapi, struktur gunung berapi, jenis letusan gunung berapi;
2) Sabuk vulkanik utama Bumi sedang dipelajari;
3) Fenomena pasca-vulkanik sedang dipelajari;
4) Peran vulkanisme dalam transformasi relief dan iklim bumi dicirikan.
Karya itu menggunakan materi pendidikan, publikasi ilmiah, sumber daya Internet.
BAB 1. KONSEP UMUM TENTANG VOLKANISME
1.1 Konsep proses vulkanisme
Gunung berapi adalah tempat di mana magma atau lumpur muncul ke permukaan dari lubang. Selain itu, ada kemungkinan magma meletus di sepanjang retakan dan gas keluar setelah letusan di luar gunung berapi. Gunung berapi juga disebut bentuk relief yang muncul selama penumpukan material vulkanik.
Vulkanisme adalah serangkaian proses yang terkait dengan munculnya magma di permukaan bumi. Jika magma muncul di permukaan, maka ini adalah letusan yang efusif, dan jika tetap berada di kedalaman, ini adalah proses yang mengganggu.
Jika lelehan magmatik menyembur ke permukaan, maka terjadi letusan gunung berapi yang sebagian besar bersifat tenang. Jenis magmatisme ini disebut efusif.
Seringkali, letusan gunung berapi bersifat eksplosif, di mana magma tidak meletus, tetapi meledak, dan produk lelehan yang didinginkan, termasuk tetesan beku kaca vulkanik, jatuh ke permukaan bumi. Letusan seperti itu disebut eksplosif.
Magma adalah lelehan silikat yang terletak di zona dalam bola atau mantel. Itu terbentuk pada tekanan dan suhu tertentu dan, dari sudut pandang kimia, merupakan lelehan yang mengandung silika (Si), oksigen (O 2) dan zat volatil yang ada dalam bentuk gas (gelembung) atau larutan dan lelehan.
Viskositas magma tergantung pada komposisi, tekanan, suhu, saturasi gas dan kelembaban.
Menurut komposisinya, 4 kelompok magma dibedakan - asam, basa, basa, dan alkali tanah.
Menurut kedalaman formasi, 3 jenis magma dibedakan: pyromagma (pencairan dalam yang kaya akan gas dengan T ~ 1200°C, sangat mobile, kecepatan di lereng hingga 60 km/jam), hypomagma (pada P besar, tidak cukup jenuh dan tidak aktif, T = 800-1000 °С, sebagai aturan, bersifat asam), epimagma (degassed dan tidak meletus).
Generasi magma adalah konsekuensi dari pencairan fraksional batuan mantel di bawah pengaruh masukan panas, dekompaksi, dan peningkatan kandungan air di zona tertentu dari mantel atas (air dapat mengurangi pencairan). Ini terjadi: 1) di celah, 2) di zona subduksi, 3) di atas hot spot, 4) di zona sesar transform.
Jenis magma menentukan sifat letusan. Penting untuk membedakan antara magma primer dan sekunder. Yang primer terjadi pada kedalaman kerak bumi dan mantel atas yang berbeda dan, biasanya, memiliki komposisi yang homogen. Namun, pindah ke lapisan atas kerak bumi, di mana kondisi termodinamika berbeda, magma primer mengubah komposisinya, berubah menjadi sekunder dan membentuk rangkaian magmatik yang berbeda. Proses ini disebut diferensiasi magmatik.
Jika lelehan magmatik cair mencapai permukaan bumi, ia akan meletus. Sifat letusan ditentukan oleh: komposisi lelehan; suhu; tekanan; konsentrasi komponen yang mudah menguap; saturasi air Salah satu penyebab letusan magma yang paling penting adalah degassingnya, yaitu gas yang terkandung dalam lelehan yang berfungsi sebagai "mesin" yang menyebabkan letusan.
1.2 Struktur gunung berapi
Ruang magma di bawah gunung berapi biasanya secara kasar berbentuk lingkaran, tetapi tidak selalu mungkin untuk menentukan apakah bentuk tiga dimensinya mendekati bola atau memanjang dan diratakan. Beberapa gunung berapi aktif telah dipelajari secara intensif menggunakan seismometer untuk menentukan sumber getaran yang disebabkan oleh pergerakan magma atau gelembung gas, serta untuk mengukur perlambatan gelombang seismik buatan yang melewati dapur magma. Dalam beberapa kasus, keberadaan beberapa kamar magma pada kedalaman yang berbeda telah ditetapkan.
Pada gunung berapi berbentuk klasik (gunung berbentuk kerucut), ruang magma yang paling dekat dengan permukaan biasanya diasosiasikan dengan saluran silinder vertikal (berdiameter beberapa meter hingga puluhan meter), yang disebut saluran suplai. Magma yang meletus dari gunung berapi dengan bentuk ini biasanya memiliki komposisi basaltik atau andesit. Tempat saluran suplai mencapai permukaan disebut lubang angin dan biasanya terletak di dasar cekungan di atas gunung berapi yang disebut kawah. Kawah vulkanik adalah hasil dari kombinasi beberapa proses. Letusan yang dahsyat dapat memperluas lubang dan mengubahnya menjadi kawah karena penghancuran dan pelepasan bebatuan di sekitarnya, dan dasar kawah dapat tenggelam karena rongga yang ditinggalkan oleh letusan dan kebocoran magma. Selain itu, ketinggian bibir kawah bisa bertambah akibat akumulasi material yang dikeluarkan saat letusan eksplosif. Ventilasi gunung berapi tidak selalu terbuka ke langit, tetapi sering kali terhalang oleh puing-puing atau lava yang membeku, atau tersembunyi di bawah air danau atau air hujan yang terakumulasi.
Ruang magma besar dan dangkal yang mengandung magma rhyolitic sering dihubungkan ke permukaan oleh patahan cincin daripada saluran silinder. Patahan seperti itu memungkinkan batuan di atasnya bergerak ke atas atau ke bawah, tergantung pada perubahan volume magma di dalam bilik. Depresi yang terbentuk akibat penurunan volume magma di bawah (misalnya setelah letusan), ahli vulkanologi menyebut kaldera. Istilah yang sama digunakan untuk setiap kawah gunung berapi yang berdiameter lebih dari 1 km, karena kawah sebesar ini lebih banyak terbentuk oleh penurunan permukaan bumi daripada oleh lontaran batuan yang eksplosif.
Beras. 1.1. Struktur gunung berapi 1 - bom vulkanik; 2 - gunung berapi kanonik; 3 - lapisan abu dan lava; 4 - tanggul; 5 - mulut gunung berapi; 6 - kekuatan; 7 – ruang magma; 8 - gunung berapi perisai.
1.3 Jenis letusan gunung berapi
magma bantuan iklim vulkanisme
Produk vulkanik cair, padat, dan gas, serta bentuk struktur vulkanik, terbentuk akibat letusan berbagai jenis, karena komposisi kimiawi magma, saturasi gas, suhu, dan viskositasnya. Ada berbagai klasifikasi letusan gunung berapi, di antaranya ada tipe umum untuk semua.
Jenis letusan Hawaii dicirikan oleh semburan lava basaltik yang sangat cair dan sangat mobile, yang membentuk gunung api perisai datar yang sangat besar (Gbr. 1.2.). Bahan piroklastik praktis tidak ada, seringkali danau lava terbentuk, yang memancar hingga ketinggian ratusan meter, membuang potongan-potongan cair lava seperti kue, menciptakan poros dan kerucut hujan rintik-rintik. Aliran lahar dengan ketebalan kecil menyebar hingga puluhan kilometer.
Terkadang perubahan terjadi di sepanjang patahan dalam rangkaian kerucut kecil (Gambar 1.3).
Beras. 1.2. Letusan lava basaltik cair. Gunung Kilauea
Jenis strombolian(dari gunung berapi Stromboli di Kepulauan Aeolian di utara Sisilia) letusan dikaitkan dengan lava dasar yang lebih kental, yang dikeluarkan oleh ledakan dengan kekuatan berbeda dari lubang, membentuk aliran yang relatif pendek dan lebih kuat (Gbr. 1.3).
Beras. 1.3. Jenis letusan strombolian
Ledakan membentuk kerucut cinder dan gumpalan bom vulkanik yang bengkok. Gunung Api Stromboli secara teratur mengeluarkan "muatan" bom dan potongan terak panas ke udara.
tipe plinian(vulkanik, Vesuvian) mendapatkan namanya dari ilmuwan Romawi Pliny the Elder, yang meninggal saat letusan Vesuvius pada 79 Masehi. (3 kota besar dihancurkan - Herculaneum, Stabia dan Pompeii). fitur karakteristik Letusan jenis ini sangat kuat, seringkali ledakan tiba-tiba, disertai dengan emisi tephra dalam jumlah besar, membentuk aliran abu dan batu apung. Di bawah tephra bersuhu tinggi itulah Pompeii Stabia dimakamkan, dan Herculaneum dikotori aliran batu lumpur - lahar. Akibat ledakan dahsyat, ruang magma dekat permukaan mengosongkan bagian puncak Vesuvius, runtuh dan membentuk kaldera, di mana, 100 tahun kemudian, kerucut vulkanik baru tumbuh - Vesuvius modern. Letusan Plinian sangat berbahaya dan terjadi secara tiba-tiba, seringkali tanpa persiapan sebelumnya. Ledakan dahsyat pada tahun 1883 gunung Krakatau di Selat Sunda antara pulau Sumatera dan Jawa termasuk jenis yang sama, yang suaranya terdengar pada jarak hingga 5.000 km, abu vulkanik mencapai ketinggian hampir 100 km. Letusan tersebut dibarengi dengan munculnya gelombang besar (25-40 m) di lautan tsunami yang menewaskan sekitar 40 ribu orang di wilayah pesisir. Sebuah kaldera raksasa terbentuk di lokasi gugusan pulau Krakatau.
T.I.FROLOVBatuan vulkanik adalah produk dari proses yang dalam - vulkanisme. Menurut definisi ahli vulkanologi terkenal A. Jaggar, vulkanisme adalah sekumpulan fenomena yang terjadi di kerak bumi dan di bawahnya, yang menyebabkan pecahnya massa cair melalui kerak padat. Vulkanisme dikaitkan dengan aliran gas dalam yang panas - cairan dari perut bumi. Cairan berkontribusi pada dekompaksi dan kenaikan lokal materi dalam, yang, sebagai akibat dari penurunan tekanan (dekompresi), mulai meleleh sebagian, membentuk diapir dalam - sumber lelehan magmatik. Bergantung pada intensitas pemanasan, pembentukan lelehan terjadi di berbagai tingkat mantel dan kerak bumi, mulai dari kedalaman 300 - 400 km.
Vulkanologi adalah ilmu tentang gunung berapi dan produknya (batuan vulkanik), penyebab vulkanisme karena proses geodinamik, tektonik, dan fisikokimia yang terjadi di perut bumi. Selain ilmu geologi yang sebenarnya: geologi sejarah, geotektonik, petrografi, mineralogi, litologi, geokimia dan geofisika, vulkanologi menggunakan data dari geografi, geomorfologi, kimia fisik, dan sebagian dari astronomi, karena vulkanisme adalah fenomena planet. Menjadi produk dari proses dalam (endogen), gunung berapi yang terbentuk di permukaan bumi mempengaruhi lingkungan, atmosfer dan hidrosfer, pembentukan presipitasi. Vulkanologi, seolah-olah, memfokuskan masalah yang menghubungkan proses energi internal dan eksternal Bumi.
Klasifikasi umum semua batuan beku, termasuk batuan vulkanik, didasarkan pada komposisi kimianya dan, pertama-tama, pada kandungan dan rasio silika dan alkali dalam batuan (Gbr. 1). Menurut kandungan silika, oksida paling umum dalam batuan beku, yang terakhir dibagi menjadi empat kelompok: ultrabasa (30 - 44% SiO2), basa (44 - 53%), sedang (53 - 64%), asam ( 64 - 78%). Ciri penting lain dari klasifikasi ini adalah alkalinitas batuan, yang diperkirakan dengan jumlah kandungan Na2O + K2O. Atas dasar ini, batuan dengan alkalinitas normal dan alkali dibedakan.
Yang paling banyak tersebar di antara batuan vulkanik di Bumi adalah batuan utama - basal, yang merupakan turunan dari bahan mantel dan ditemukan baik di lautan maupun di benua. Mereka dapat dibandingkan dengan "darah" planet kita, yang muncul di setiap pelanggaran kerak bumi. Bergantung pada posisi geologis, komposisi basal berbeda. Kebanyakan dari mereka milik batuan alkalinitas normal. Ini adalah basal alkali rendah (tholeiitic) dan kalk-alkalin yang kaya kapur. Yang kurang umum adalah basal alkali yang tidak jenuh dengan silika. Selama diferensiasi, magma basaltik memunculkan serangkaian batuan (tholeiitic, calc-alkaline, dan alkaline), disatukan oleh asal mula dari satu magma, mempertahankan ciri-ciri umum dengan magma basaltik parental, hingga yang sangat asam. Di antara batuan intrusi, granit adalah yang paling umum. Mereka termasuk dalam kelompok batuan silikat, yang dalam pembentukannya zat kerak bumi memainkan peran penting. Batuan dengan komposisi rata-rata, yang terutama diwakili oleh andesit vulkanik, lebih jarang ditemukan dan hanya ada di sabuk bergerak Bumi. Pada saat yang sama, komposisi rata-rata kerak bumi sesuai dengan andesit, dan bukan basal atau granit, sesuai dengan campuran yang terakhir ini dengan perbandingan 2: 1.
BAGAIMANA VOLKANISME BEREvolusi DALAM SEJARAH BUMI
Proses vulkanisme paling awal sinkron dengan pembentukan Bumi sebagai planet. Kemungkinan besar, sudah pada tahap akresi (konsentrasi materi planet akibat nebula gas-debu dan tabrakan puing-puing kosmik padat - planetosimal) pemanasannya terjadi. Pelepasan energi karena pertambahan dan kontraksi gravitasi ternyata cukup untuk peleburan awal, sebagian atau seluruhnya, dengan diferensiasi Bumi selanjutnya menjadi cangkang. Beberapa saat kemudian, sumber-sumber pemanasan ini digabungkan dengan pelepasan panas oleh unsur-unsur radioaktif. Konsentrasi massa besi-batu Bumi, serta di planet lain tata surya, disertai dengan pemisahan cangkang gas, terutama hidrogen, yang kemudian hilang selama periode aktivitas matahari maksimum, berbeda dengan planet besar dan jauh dari kelompok Jupiter. Ini dibuktikan dengan pemiskinan modern atmosfer bumi gas lembam langka - neon dan xenon dibandingkan dengan materi kosmik.
Menurut A.A. Marakushev, diferensiasi massa besi-batu Bumi, yang komposisinya mirip dengan meteorit - kondrit dan benar-benar meleleh di bawah tekanan tinggi dari cangkang gas hidrogen, menyebabkan konsentrasi tinggi cairan hidrogen yang pada dasarnya (komponen volatil dalam keadaan superkritis) dalam inti logam (besi-nikel) yang mulai terpisah. Dengan demikian, Bumi memperoleh cadangan cairan yang besar di perutnya, yang menentukan aktivitas endogen berikutnya, unik dalam durasinya, dibandingkan dengan planet lain. Saat Bumi terkonsolidasi ke arah dari kulit terluarnya ke tengah, tekanan fluida internal meningkat dan terjadi pelepasan gas secara berkala, disertai dengan pembentukan lelehan magmatik yang muncul ke permukaan saat kerak beku retak. Dengan demikian, vulkanisme paling awal, yang ditandai dengan sifat eksplosif yang sangat eksplosif, dikaitkan dengan awal pendinginan Bumi dan disertai dengan pembentukan atmosfer. Menurut gagasan lain, atmosfer primer, yang terbentuk pada tahap akresi, selanjutnya dipertahankan, secara bertahap berkembang dalam komposisinya. Dengan satu atau lain cara, sekitar 3,8 - 3,9 miliar tahun yang lalu, ketika suhu di permukaan bumi dan di bagian atmosfer yang berdekatan turun di bawah titik didih air, hidrosfer terbentuk. Kehadiran atmosfer dan hidrosfer memungkinkan perkembangan lebih lanjut kehidupan di Bumi. Pada awalnya, atmosfer miskin oksigen hingga bentuk kehidupan paling sederhana yang menghasilkannya muncul, yang terjadi sekitar 3 miliar tahun yang lalu (Gbr. 2).
Komposisi batuan vulkanik paling awal di Bumi, yang sekarang dikerjakan ulang sepenuhnya oleh proses selanjutnya, dapat dinilai dengan membandingkannya dengan planet terestrial lainnya, khususnya dengan satelit kita yang relatif dipelajari dengan baik, Bulan. Bulan adalah planet dengan perkembangan yang lebih primitif, yang telah menghabiskan cadangan cairannya lebih awal dan, akibatnya, kehilangan aktivitas endogennya. Saat ini merupakan planet "mati". Tidak adanya inti logam di dalamnya menunjukkan bahwa proses diferensiasinya menjadi cangkang berhenti lebih awal, dan medan magnet yang sangat lemah menunjukkan pemadatan total interiornya. Pada saat yang sama, keberadaan cairan pada tahap awal perkembangan Bulan dibuktikan dengan gelembung gas pada batuan vulkanik bulan, yang sebagian besar terdiri dari hidrogen, yang menandakan reduksinya yang tinggi.
Batuan Bulan paling kuno yang diketahui saat ini, berkembang di permukaan kerak bulan di benua bulan, memiliki usia 4,4 - 4,6 miliar tahun, yang mendekati perkiraan usia pembentukan Bumi. . Mereka mengkristal pada kedalaman dangkal atau di permukaan, kaya akan kalsium tinggi feldspar - anorthite - batuan dasar berwarna terang, yang biasa disebut anorthosites. Batuan benua bulan menjadi sasaran pemboman meteorit yang intens dengan pembentukan pecahan, sebagian meleleh dan bercampur dengan materi meteorit. Akibatnya, banyak kawah tumbukan yang hidup berdampingan dengan kawah asal vulkanik terbentuk. Diasumsikan bahwa bagian bawah kerak bulan terdiri dari batuan dengan komposisi silika rendah yang lebih mendasar, dekat dengan meteorit berbatu, dan anortosit secara langsung ditopang oleh anortit gabro (eukrit). Di Bumi, asosiasi anorthosites dan eucrites dikenal dalam apa yang disebut intrusi mafik berlapis dan merupakan hasil diferensiasi magma basaltik. Karena hukum fisika dan kimia yang menentukan diferensiasi adalah sama di seluruh Alam Semesta, masuk akal untuk berasumsi bahwa di Bulan kerak meteorit bulan yang paling kuno terbentuk sebagai hasil dari pencairan awal dan diferensiasi selanjutnya dari lelehan magmatik yang membentuk cangkang atas Bulan dalam bentuk yang disebut "lautan magma bulan". Perbedaan proses diferensiasi magma bulan dari magma terestrial terletak pada kenyataan bahwa di Bulan sangat jarang mencapai pembentukan batuan felsik silika tinggi.
Belakangan, depresi besar terbentuk di Bulan, yang disebut lautan bulan, diisi dengan basal yang lebih muda (3,2 - 4 miliar tahun). Secara keseluruhan, komposisi basal ini mirip dengan basal bumi. Mereka dibedakan oleh kandungan alkali yang rendah, terutama natrium, dan tidak adanya oksida besi dan mineral yang mengandung gugus OH hidroksil, yang menegaskan hilangnya komponen volatil oleh pencairan dan lingkungan vulkanisme yang berkurang. Batuan bebas feldspar yang dikenal di Bulan - piroksenit dan dunit, mungkin menyusun mantel bulan, baik merupakan sisa dari pencairan batuan basal (yang disebut restite), atau diferensiasi beratnya (menumpuk). Kerak awal Mars dan Merkurius mirip dengan kerak kawah benua bulan. Terlebih lagi, di Mars, vulkanisme basaltik belakangan berkembang luas. Ada juga kerak basaltik di Venus, namun data di planet ini masih sangat terbatas.
Penggunaan data dari planetologi komparatif memungkinkan kita untuk menyatakan bahwa pembentukan kerak awal planet kebumian terjadi sebagai akibat dari kristalisasi lelehan magmatik yang mengalami diferensiasi yang lebih besar atau lebih kecil. Retakan proto-kerak beku ini dengan pembentukan cekungan kemudian disertai dengan vulkanisme basaltik.
Tidak seperti planet lain, Bumi tidak memiliki kerak paling awal. Kurang lebih andal, sejarah vulkanisme Bumi hanya dapat dilacak dari Arkean Awal. Tanggal usia tertua yang diketahui milik Archean gneisses (3,8 - 4 miliar tahun) dan butiran mineral zirkon (4,2 - 4,3 miliar tahun) dalam kuarsit yang bermetamorfosis. Tanggal-tanggal ini 0,5 miliar tahun lebih muda dari pembentukan Bumi. Dapat diasumsikan bahwa selama ini Bumi berkembang mirip dengan planet lain di kelompok terestrial. Kira-kira 4 miliar tahun yang lalu, proto-kerak benua terbentuk di Bumi, terdiri dari gneisses, sebagian besar berasal dari batuan beku, berbeda dari granit dalam kandungan silika dan kalium yang lebih rendah dan disebut "gray gneisses" atau asosiasi TTG, sesuai dengan nama tiga batuan beku utama sesuai dengan komposisi gneisses ini: tonalit, trondhjemites dan granodiorit, kemudian mengalami metamorfosis intens. Namun, "gneis abu-abu" hampir tidak mewakili kerak utama Bumi. Juga tidak diketahui seberapa luas mereka. Berbeda dengan batuan silikat yang jauh lebih sedikit di benua bulan (anorthosites), volume batuan felsik yang begitu besar tidak dapat diperoleh dengan diferensiasi basal. Pembentukan "gneisses abu-abu" yang berasal dari batuan beku secara teoritis hanya mungkin terjadi selama peleburan kembali batuan berkomposisi basal atau komatit-basal, yang, karena gravitasinya, telah tenggelam ke kedalaman planet ini. Jadi, kita sampai pada kesimpulan tentang komposisi basal kerak bumi, yang lebih awal dari "gray-gneiss" yang kita kenal. Kehadiran kerak basaltik awal dikonfirmasi oleh temuan di gneis "abu-abu" Archean dari blok mafik yang bermetamorfosis lebih tua. Tidak diketahui apakah magma induk dari basal yang membentuk kerak bumi awal mengalami diferensiasi untuk membentuk anorthosites yang mirip dengan bulan, meskipun secara teori hal ini sangat mungkin terjadi. Diferensiasi materi planet multi-tahap yang intensif, yang mengarah pada pembentukan batuan asam granitoid, menjadi mungkin karena rezim air yang terbentuk di Bumi karena cadangan cairan yang besar di bagian dalamnya. Air mempromosikan diferensiasi dan sangat penting untuk pembentukan batuan asam.
Jadi, pada masa paling awal (Katarchean) dan Arkean, terutama sebagai akibat dari proses magmatisme, yang digabungkan dengan sedimentasi setelah pembentukan hidrosfer, kerak bumi terbentuk. Itu mulai diproses secara intensif oleh produk degassing aktif Bumi purba dengan penambahan silika dan alkali. Degassing disebabkan oleh pembentukan inti dalam Bumi yang padat. Itu menyebabkan proses metamorfisme hingga pencairan dengan pengasaman umum komposisi kerak. Jadi, sudah di Arkean, Bumi memiliki semua cangkang keras yang melekat di dalamnya - kerak, mantel, dan intinya.
Perbedaan yang semakin besar dalam tingkat permeabilitas kerak dan mantel atas, yang disebabkan oleh perbedaan rezim termal dan geodinamiknya, menyebabkan heterogenitas komposisi kerak dan pembentukan berbagai jenisnya. Di daerah kompresi, di mana degassing dan naik ke permukaan lelehan yang muncul sulit, yang terakhir mengalami diferensiasi yang intens, dan batuan vulkanik dasar yang terbentuk sebelumnya, dipadatkan, tenggelam ke kedalaman dan dilelehkan kembali. Kerak dua lapis protokontinental terbentuk, yang memiliki komposisi yang kontras: bagian atasnya sebagian besar terdiri dari batuan vulkanik asam dan intrusi, diproses oleh proses metamorf menjadi gneis dan granulit, bagian bawah terdiri dari batuan dasar, basal, komatit, dan gabroid. Kerak seperti itu adalah karakteristik dari protocontinents. Kerak proto-samudera, yang memiliki komposisi dominan basaltik, terbentuk di daerah ekstensi. Sepanjang celah di kerak protokontinental dan di zona persimpangannya dengan protooceanic, sabuk bergerak pertama Bumi (protogeosynclines) terbentuk, ditandai dengan peningkatan aktivitas endogen. Bahkan kemudian, mereka memiliki struktur yang kompleks dan terdiri dari zona terangkat yang kurang bergerak yang telah mengalami metamorfosis suhu tinggi yang intens, dan zona ekstensi dan subsidensi yang intens. Yang terakhir disebut sabuk batu hijau, karena batuan penyusunnya diperoleh warna hijau sebagai hasil dari proses metamorfosis suhu rendah. Pengaturan ekstensional dari tahap awal pembentukan sabuk bergerak digantikan dengan pengaturan kompresional yang berlaku selama evolusi, yang menyebabkan munculnya batuan felsik dan batuan pertama dari seri kalk-alkalin dengan andesit (lihat Gambar. 1). Sabuk bergerak, yang telah menyelesaikan perkembangannya, menempel pada area perkembangan kerak benua dan menambah luasnya. Menurut konsep modern, dari 60 hingga 85% kerak benua modern terbentuk di Archaean, dan ketebalannya mendekati modern, yaitu sekitar 35 - 40 km.
Pada pergantian Arkean dan Proterozoikum (2700 - 2500 juta tahun) tahap baru dimulai dalam perkembangan vulkanisme di Bumi. Proses peleburan menjadi mungkin di kerak tebal yang terbentuk pada saat itu, dan batuan yang lebih asam muncul. Komposisinya telah berubah secara signifikan, terutama karena peningkatan kandungan silika dan kalium. Granit kalium asli, yang dilebur dari kulit kayu, banyak digunakan. Diferensiasi yang intens dari lelehan basaltik mantel di bawah aksi cairan di sabuk bergerak, disertai interaksi dengan bahan kerak, menyebabkan peningkatan volume andesit (lihat Gambar 1). Dengan demikian, selain vulkanisme mantel, vulkanisme kerak dan campuran mantel-kerak menjadi semakin penting. Pada saat yang sama, karena melemahnya proses degassing Bumi dan aliran panas yang terkait dengannya, tingkat leleh yang tinggi di mantel, yang dapat menyebabkan pembentukan lelehan komatit ultrabasa (lihat Gambar 1) , ternyata tidak mungkin, dan jika memang terjadi, maka jarang naik ke permukaan karena kepadatannya yang tinggi dibandingkan dengan kerak bumi. Mereka mengalami diferensiasi di ruang perantara dan turunannya, basal yang kurang padat, jatuh ke permukaan. Proses metamorfisme suhu tinggi dan granitisasi juga menjadi kurang intens, yang tidak memperoleh areal, tetapi karakter lokal. Kemungkinan besar, dua jenis kerak bumi akhirnya terbentuk pada saat itu (Gbr. 3), sesuai dengan benua dan samudra. Namun, waktu pembentukan lautan belum ditentukan secara pasti.
Pada tahap perkembangan Bumi selanjutnya, yang dimulai 570 juta tahun yang lalu dan disebut Fanerozoikum, tren yang muncul di Proterozoikum dikembangkan lebih lanjut. Vulkanisme menjadi semakin beragam, memperoleh perbedaan yang jelas di segmen samudera dan benua. Di zona ekstensi di lautan (mid-ocean rift ridges), basal toleitik meletus, dan di zona ekstensi serupa di benua (celah benua), mereka bergabung dan sering didominasi oleh batuan vulkanik alkali. Sabuk bergerak Bumi, yang disebut geosynclinal, aktif secara magmatik selama puluhan dan ratusan juta tahun, dimulai dari vulkanisme toleiit-basalt awal, yang bersama dengan batuan intrusi ultrabasa membentuk asosiasi ofiolit dalam kondisi ekstensional. Kemudian, ketika ekstensi berubah menjadi kompresi, mereka digantikan oleh vulkanisme andesitik basalt-riolit dan kalk-alkalin yang kontras, yang berkembang di Fanerozoikum. Setelah pelipatan, pembentukan granit dan orogen (pertumbuhan pegunungan), vulkanisme di sabuk bergerak menjadi basa. Vulkanisme seperti itu biasanya mengakhiri aktivitas endogennya.
Evolusi vulkanisme di sabuk bergerak Fanerozoikum mengulangi hal itu dalam perkembangan Bumi: dari basal homogen dan asosiasi basalt-rhyolite kontras yang berlaku di Archaean, hingga keasaman silikat kontinu dengan volume andesit yang besar, dan, akhirnya, ke asosiasi basa , yang praktis tidak ada di Archaean. Evolusi ini, baik di sabuk individu maupun di Bumi secara keseluruhan, mencerminkan penurunan permeabilitas secara umum dan peningkatan kekakuan kerak bumi, yang menentukan tingkat diferensiasi yang lebih tinggi dari lelehan magmatik mantel dan interaksinya dengan material. kerak bumi, pendalaman tingkat pembentukan magma dan penurunan derajat pencairan. Hal tersebut di atas terkait dengan perubahan parameter internal planet ini, khususnya dengan penurunan umum fluks panas global dari interiornya, yang diperkirakan 3–4 kali lebih kecil daripada pada tahap awal perkembangan Bumi. Sejalan dengan itu, aliran cairan ke atas lokal yang dihasilkan dari degassing berkala dari lapisan tanah juga berkurang. Merekalah yang menyebabkan pemanasan pada masing-masing area (sabuk bergerak, celah, dll.) Dan aktivitas magmatiknya. Aliran ini terbentuk sehubungan dengan akumulasi komponen ringan di bagian depan kristalisasi inti cair luar dalam tonjolan-perangkap terpisah yang mengapung, membentuk pancaran konvektif.
Aktivitas endogen bersifat periodik. Ini menyebabkan kehadiran pulsasi besar Bumi dengan dominasi magmatisme dasar dan ultrabasa bergantian, ekstensi tetap, dan vulkanisme kalk-alkalin, pembentukan granit dan metamorfisme, memperbaiki dominasi kompresi. Periodisitas ini menentukan keberadaan siklus magmatik dan tektonik, yang seolah-olah ditumpangkan pada perkembangan Bumi yang tidak dapat diubah.
DI MANA PERISTIWA VOLCANO TERJADI DI CENOSIOIC?
Struktur geologi tempat batuan vulkanik terbentuk pada tahap termuda, Kenozoikum, perkembangan Bumi, yang dimulai 67 juta tahun lalu, terletak di segmen samudra dan benua Bumi. Yang pertama meliputi pegunungan di tengah samudra dan banyak gunung berapi di dasar samudra, yang terbesar di antaranya membentuk pulau samudra (Islandia, Hawaii, dll.). Semuanya dicirikan oleh lingkungan permeabilitas kerak bumi yang tinggi (Gbr. 4). Di benua, dalam pengaturan serupa, gunung berapi meletus, terkait dengan zona ekstensi besar - celah benua (Afrika Timur, Baikal, dll.). Dalam kondisi kompresi yang dominan, vulkanisme terjadi pada struktur pegunungan, yang saat ini merupakan sabuk bergerak intrakontinental yang aktif (Kaukasus, Carpathians, dll.). Sabuk bergerak di tepi benua (yang disebut tepi aktif) adalah khas. Mereka dikembangkan terutama di sepanjang pinggiran Samudra Pasifik, dan di tepi baratnya, seperti di sabuk bergerak kuno, mereka menggabungkan zona kompresi dominan - busur pulau (Kurilo-Kamchatka, Tonga, Aleutian, dll.) Dan zona intens ekstensi - laut marjinal belakang (Jepang, Filipina, Karang, dll.). Di sabuk bergerak tepi timur Samudra Pasifik, perluasannya kurang signifikan. Di tepi benua Amerika terdapat pegunungan (Andes, Cordillera), yang merupakan analog dari busur pulau, di belakangnya terdapat depresi benua - analog dari laut marjinal, di mana situasi peregangan terjadi. Dalam kondisi permeabilitas tinggi, seperti biasa dalam sejarah Bumi, lelehan mantel meletus, dan dalam struktur samudra mereka memiliki alkalinitas normal yang dominan, sedangkan dalam struktur kontinental mereka meningkat dan tinggi. Dalam pengaturan kompresi dominan pada kerak benua, selain batuan mantel, batuan campuran mantel-kerak (andesit) dan kerak (beberapa vulkanik dan granit felsik) tersebar luas (Gbr. 5).
Jika kita mempertimbangkan ciri-ciri tahap modern perkembangan Bumi, yang meliputi intensitas tinggi proses pembentukan samudra dan perkembangan luas zona keretakan di benua, menjadi jelas bahwa pada tahap perkembangan Kenozoikum, perluasan mendominasi. dan sebagai akibatnya, mantel terkait, terutama vulkanisme basal, tersebar luas. , terutama intensif di lautan.
BAGAIMANA VOLKANISME MENGUBAH KERAK BUMI
Bahkan pada awal abad yang lalu, diketahui bahwa batuan membentuk asosiasi yang berulang secara teratur, yang disebut formasi geologis, lebih dekat hubungannya dengan struktur geologis daripada batuan individu. Barisan formasi yang saling menggantikan dalam waktu disebut sementara, dan yang saling menggantikan dalam ruang disebut baris formasi lateral. Bersama-sama, mereka memungkinkan untuk menguraikan tahapan utama dalam pengembangan struktur geologis dan merupakan indikator penting dalam pemulihan tatanan geologis di masa lalu. Formasi vulkanik, termasuk batuan vulkanik, produk dari pencucian dan pengendapan ulangnya, dan seringkali batuan sedimen, lebih mudah digunakan untuk tujuan ini daripada yang intrusi, karena merupakan anggota dari bagian berlapis, yang memungkinkan untuk secara akurat menentukan waktu pembentukannya. pembentukan.
Ada dua jenis rangkaian formasi vulkanogenik. Yang pertama, disebut homodrom, dimulai dengan batuan dasar - basal, digantikan oleh formasi dengan volume batuan sedang dan asam yang meningkat secara bertahap. Deret kedua adalah antidromik, dimulai dengan formasi komposisi yang didominasi felsik dengan peningkatan peran vulkanisme dasar menjelang akhir deret. Oleh karena itu, yang pertama dikaitkan dengan vulkanisme mantel dan permeabilitas kerak yang tinggi, dan hanya ketika permeabilitas menurun dan kerak dipanaskan oleh panas yang dalam, yang terakhir mulai berpartisipasi dalam pembentukan magma. Seri antidromik adalah karakteristik struktur geologis dengan kerak benua yang tebal dan tidak dapat ditembus dengan baik, ketika penetrasi langsung mantel yang meleleh ke permukaan sulit dilakukan. Mereka berinteraksi dengan material kerak bumi semakin intens, semakin panas. Formasi basal baru muncul kemudian, ketika kerak retak di bawah tekanan magma mantel.
Serangkaian formasi vulkanik homodrom adalah karakteristik dari lautan dan sabuk bergerak geosinklin dan mencerminkan, masing-masing, pembentukan kerak samudera dan benua. Seri antidromik adalah karakteristik struktur yang diletakkan di atas kerak benua yang dipanaskan setelah siklus magmatisme sebelumnya. Contoh tipikal adalah laut marjinal dan keretakan benua yang muncul segera setelah orogeni (celah epiorogenik). Dari awal siklus magmatik, batuan mantel-kerak dan kerak dengan komposisi menengah dan asam muncul di dalamnya, digantikan oleh batuan dasar saat kerak benua dihancurkan (penghancuran). Jika proses ini berjalan cukup jauh, seperti, misalnya, di laut marjinal, kemudian kerak benua, sebagai akibat dari serangkaian proses yang rumit, termasuk perluasan, digantikan oleh proses samudera.
Proses transformasi kerak dalam jangka panjang mengembangkan sabuk bergerak tipe geosynclinal, yang strukturnya sangat heterogen, adalah yang paling beragam dan multi arah. Mereka mengandung struktur dengan rezim ekstensi dan rezim kompresi, dan jenis transformasi kerak tergantung pada dominasi proses tertentu. Namun, sebagai aturan, proses pembentukan kerak benua baru mendominasi, yang melekat pada yang terbentuk sebelumnya, menambah luasnya. Tetapi ini tidak selalu terjadi, karena, meskipun wilayah luas yang ditempati oleh sabuk bergerak dari berbagai usia, sebagian besar kerak benua berumur Arkean. Akibatnya, penghancuran kerak benua yang sudah terbentuk juga terjadi di dalam sabuk bergerak. Ini juga dibuktikan dengan terpotongnya struktur pinggiran benua oleh kerak samudera.
Vulkanisme mencerminkan evolusi Bumi selama sejarah geologisnya. Irreversibilitas perkembangan Bumi diekspresikan dalam hilangnya atau penurunan tajam volume beberapa jenis batuan (misalnya, komat) bersamaan dengan kemunculan atau peningkatan volume lainnya (misalnya, batuan alkali). Kecenderungan umum evolusi menunjukkan pelemahan bertahap aktivitas dalam (endogen) Bumi dan peningkatan proses pemrosesan kerak benua selama pembentukan magma.
Vulkanisme adalah indikator kondisi geodinamika ekstensi dan kompresi yang ada di Bumi. Tipomorfik untuk yang pertama adalah vulkanisme mantel, untuk yang terakhir, kerak mantel dan kerak.
Vulkanisme mencerminkan adanya siklus dengan latar belakang perkembangan umum Bumi yang tidak dapat diubah. Siklusitas menentukan keterulangan rangkaian formasi dalam satu kesatuan yang diambil secara terpisah dan dalam waktu yang berbeda, tetapi jenis struktur geologi yang sama.
Evolusi vulkanisme dalam geostruktur bumi merupakan indikator pembentukan kerak bumi dan kehancurannya (kehancuran). Kedua proses ini terus menerus mengubah kerak bumi, melakukan pertukaran materi antara cangkang padat bumi - kerak dan mantel.
* * *
Tatyana Ivanovna Frolova - Profesor Departemen Petrologi, Fakultas Geologi, Universitas Negeri Moskow Lomonosov M.V. Lomonosov, Profesor Kehormatan Universitas Negeri Moskow, anggota penuh Akademi Ilmu Pengetahuan Alam (RANS) dan Akademi Ilmu Pengetahuan Internasional Pendidikan Tinggi; spesialis di bidang vulkanisme sabuk bergerak Bumi - kuno (Ural) dan modern (margin aktif Pasifik Barat); penulis monograf: "Volkanisme geosinklinal" (1977), "Asal rangkaian vulkanik busur pulau" (1987), "Magmatisme dan transformasi kerak bumi dari batas aktif" (1989), dll.
VOLKANISME DI BUMI DAN KONSEKUENSI GEOGRAFISNYA
Pekerjaan kursus diselesaikan oleh seorang siswa tahun pertama dari kelompok pertama Bobkov Stepan
Kementerian Pendidikan Republik Belarus
Universitas Negeri Belarusia
Fakultas Geografi
Departemen Geografi Umum
ANOTASI
Vulkanisme, jenis letusan gunung berapi, komposisi lava, efusif, proses ekstrusif.
Jenis sedang dipelajari: gunung berapi, letusan gunung berapi. Distribusi geografis mereka dipertimbangkan. Peran vulkanisme dalam pembentukan permukaan bumi.
Daftar Pustaka 5 judul, Gambar 3, hlm. 21
ANATASI
Babkov S.U. Vulkanisme di bumi dan temuan geografis yago (karya kursif).-Mn., 2003.-21s.
Vulkanisme, jenis ekstrusi vulkanik, lava alami, efusif, proses ekstrusif.
Pravodzіtstsa dasledvanne typaў: vulkanik, vyarzhennyaў vulkanik razglyadetstsa dalam ukuran geografis kavaleri. Peran vulkanisme dalam sediaan farmasi di permukaan bumi.
Judul Bibliyagr.5, small.3, old.21
Bobkov S.V. Vulkanisme di Bumi dan utamanya di bidang geografi. (makalah kursus).-Minsk, 2003. -21 hal.
Vulkanisme , jenis efusi vulkanisme, kontes lavs, efusi , bangunan ekstrusif.
Ujung gunung berapi dan efusi telah diteliti Peran vulkanisme dalam pembentukan permukaan bumi.
Daftar pustaka 5 referensi, gambar 3, halaman 21.
PERKENALAN
Aktivitas gunung berapi yang merupakan salah satu fenomena alam yang paling dahsyat seringkali membawa bencana besar bagi manusia dan perekonomian nasional. Oleh karena itu, harus diingat bahwa meskipun tidak semua gunung berapi aktif menyebabkan kemalangan, namun masing-masing dapat menjadi sumber peristiwa negatif pada tingkat tertentu, letusan gunung berapi memiliki kekuatan yang berbeda-beda, tetapi hanya yang disertai dengan kematian yang merupakan bencana besar. .dan nilai material.
Penting juga untuk mempertimbangkan vulkanisme dari sudut pandang dampak global pada selubung geografis dalam proses evolusinya.
Tujuannya adalah untuk mempelajari vulkanisme sebagai manifestasi terpenting dari proses endogen, distribusi geografis.
Anda juga perlu mengikuti:
1) klasifikasi letusan.
2) jenis gunung berapi.
3) komposisi lava yang meletus.
4) Konsekuensi dari aktivitas vulkanisme untuk amplop geografis.
Saya, sebagai penulis makalah ini, ingin menarik perhatian orang lain tentang masalah ini, untuk menunjukkan sifat global dari proses ini, sebab dan akibat dari dampak vulkanisme pada amplop geografis. Bukan rahasia lagi bahwa kita masing-masing ingin dekat dengan letusan gunung berapi... Setidaknya sekali merasakan mikroskopisitas kita dibandingkan dengan kekuatan alam Bumi. Apalagi bagi setiap ahli geografi, ekspedisi dan penelitian harus tetap menjadi sumber utama ilmu pengetahuan, dan tidak mempelajari seluruh keanekaragaman bumi hanya dari buku dan gambar.
BAB 1. KONSEP UMUM TENTANG VOLKANISME.
"Volkanisme adalah fenomena yang karenanya, selama perjalanan sejarah geologis, kulit terluar Bumi terbentuk - kerak, hidrosfer, dan atmosfer, yaitu habitat organisme hidup - biosfer."
Pendapat ini diungkapkan oleh sebagian besar ahli vulkanologi, tetapi ini bukanlah satu-satunya gagasan tentang pengembangan selubung geografis.
Vulkanisme mencakup semua fenomena yang terkait dengan letusan magma ke permukaan. Saat magma berada jauh di dalam kerak bumi di bawah tekanan tinggi, semua komponen gasnya tetap dalam keadaan terlarut. Saat magma bergerak ke permukaan, tekanan berkurang, gas mulai dilepaskan, akibatnya magma yang mengalir ke permukaan berbeda secara signifikan dari yang asli. Untuk mempertegas perbedaan ini, magma yang meletus di permukaan disebut lava. Proses erupsi disebut aktivitas erupsi.
Letusan gunung berapi terjadi secara berbeda, tergantung pada komposisi produk letusan. Dalam beberapa kasus, letusan berlangsung dengan tenang, gas dilepaskan tanpa ledakan besar, dan lava cair mengalir bebas ke permukaan. Dalam kasus lain, letusannya sangat dahsyat, disertai dengan ledakan gas yang dahsyat dan menyemburkan atau menyemburkan lava yang relatif kental. Letusan beberapa gunung berapi hanya terdiri dari ledakan gas yang megah, akibatnya awan gas dan uap air yang sangat besar terbentuk, jenuh dengan lava, naik ke ketinggian yang sangat tinggi.
Menurut konsep modern, vulkanisme adalah bentuk magmatisme eksternal yang disebut efusif - suatu proses yang terkait dengan pergerakan magma dari perut bumi ke permukaannya. Pada kedalaman 50 hingga 350 km, kantong materi cair - magma - terbentuk di ketebalan planet kita. Di daerah penghancuran dan patahan kerak bumi, magma naik dan keluar ke permukaan dalam bentuk lava (berbeda dengan magma karena hampir tidak mengandung komponen yang mudah menguap, yang ketika tekanan turun, dipisahkan dari magma. dan pergi ke atmosfer.
Di tempat-tempat letusan, penutup lava, aliran, gunung berapi-gunung, terdiri dari lava dan partikel bubuknya - piroklas, muncul. Menurut kandungan komponen utamanya - silikon oksida magma dan batuan vulkanik yang dibentuk olehnya - vulkanik dibagi menjadi ultrabasa (silikon oksida kurang dari 40%), basa (40-52%), sedang (52-65% ), bersifat asam (65-75%). Magma dasar atau basaltik yang paling umum.
BAB 2. JENIS-JENIS GUNUNG GUNUNG, KOMPOSISI LAVA. KLASIFIKASI MENURUT SIFAT Erupsi.
Klasifikasi gunung berapi terutama didasarkan pada sifat letusannya dan pada struktur peralatan vulkanik. Dan sifat letusannya, pada gilirannya, ditentukan oleh komposisi lava, tingkat kekentalan dan mobilitasnya, suhu, dan jumlah gas yang terkandung di dalamnya. Tiga proses terwujud dalam letusan gunung berapi: 1) efusif - semburan lava dan penyebarannya ke permukaan bumi; 2) eksplosif (eksplosif) - ledakan dan pelepasan sejumlah besar material piroklastik (produk letusan padat); 3) ekstrusif - memeras, atau memeras, materi magmatik ke permukaan dalam keadaan cair atau padat. Dalam sejumlah kasus, transisi timbal balik dari proses ini dan kombinasi kompleksnya satu sama lain diamati. Akibatnya, banyak gunung berapi dicirikan oleh jenis letusan campuran - eksplosif-efusif, ekstrusif-eksplosif, dan terkadang satu jenis letusan digantikan oleh yang lain pada waktunya. Bergantung pada sifat letusannya, kompleksitas dan keragaman struktur vulkanik dan bentuk kemunculan material vulkanik dicatat.
Di antara letusan gunung berapi, berikut ini dibedakan: 1) letusan tipe sentral, 2) celah dan 3) areal.
Gunung berapi tipe sentral.
Mereka memiliki bentuk yang mendekati bulat dalam denah, dan diwakili oleh kerucut, perisai, dan kubah. Di bagian atas biasanya terdapat cekungan berbentuk mangkuk atau corong, yang disebut kawah (Yunani 'kawah'-mangkuk).Dari kawah ke kedalaman kerak bumi terdapat saluran pemasok magma, atau lubang gunung api. , yang berbentuk tabung, di mana magma dari ruang dalam naik ke permukaan. Di antara gunung berapi tipe sentral, yang poligenik, terbentuk sebagai hasil dari letusan berulang, dan yang monogenik, yang pernah memanifestasikan aktivitasnya, menonjol.
gunung berapi poligenik.
Ini termasuk sebagian besar gunung berapi yang dikenal di dunia. Tidak ada klasifikasi gunung berapi poligenik yang terpadu dan diterima secara umum. Berbagai jenis letusan paling sering disebut dengan nama gunung berapi yang dikenal, di mana satu atau beberapa proses memanifestasikan dirinya secara paling khas.
Efusif, atau lahar, gunung berapi.
Proses yang dominan pada gunung api tersebut adalah efusi, atau semburan lava ke permukaan dan pergerakannya berupa aliran di sepanjang lereng gunung vulkanik. Gunung berapi di Kepulauan Hawaii, Samoa, Islandia, dll. Dapat dikutip sebagai contoh sifat letusan ini.
tipe Hawaii.
Hawaii dibentuk oleh gabungan puncak dari lima gunung berapi, empat di antaranya aktif dalam waktu sejarah. Aktivitas dua gunung berapi telah dipelajari dengan sangat baik: Mauna Loa, yang menjulang hampir 4.200 meter di atas permukaan Samudra Pasifik, dan Kilauea dengan ketinggian lebih dari 1.200 meter.
Lava di gunung berapi ini sebagian besar bersifat basaltik, mudah bergerak, dan bersuhu tinggi (sekitar 12.000). Di danau kawah, lava menggelegak sepanjang waktu, levelnya menurun atau naik. Selama letusan, lahar naik, mobilitasnya meningkat, membanjiri seluruh kawah, membentuk danau mendidih yang sangat besar. Gas dilepaskan relatif pelan, membentuk semburan di atas kawah, air mancur lava naik dari beberapa hingga ratusan meter (jarang). Lava berbusa oleh percikan gas dan mengeras dalam bentuk benang kaca tipis 'rambut Pele'. Kemudian danau kawah meluap dan lahar mulai meluap di tepinya dan mengalir menuruni lereng gunung berapi dalam bentuk aliran besar.
Efusif di bawah air.
Letusan adalah yang paling banyak dan paling sedikit dipelajari. Mereka juga terkait dengan struktur keretakan dan dibedakan dengan dominasi lava basaltik. Di dasar lautan, pada kedalaman 2 km atau lebih, tekanan air sangat besar sehingga tidak terjadi ledakan yang berarti tidak terjadi piroklas. Di bawah tekanan air, lava basaltik cair pun tidak menyebar jauh, membentuk badan berbentuk kubah pendek atau aliran sempit dan panjang yang tertutup dari permukaan dengan kerak kaca. Ciri khas gunung berapi bawah laut yang terletak di tempat yang sangat dalam adalah pelepasan cairan yang melimpah yang mengandung tembaga, timah, seng, dan logam non-ferro lainnya dalam jumlah tinggi.
Gunung berapi campuran eksplosif-efusif (gas-eksplosif-lava).
Contoh gunung berapi tersebut adalah gunung berapi Italia: Etna - gunung berapi tertinggi di Eropa (lebih dari 3263 m), terletak di pulau Sisilia; Vesuvius (tinggi sekitar 1200 m), terletak di dekat Naples; Stromboli dan Vulcano dari kelompok Kepulauan Aeolian di Selat Messina. Kategori ini mencakup banyak gunung berapi di Kamchatka, pulau Kuril dan Jepang, dan bagian barat sabuk bergerak Cordillera. Lava gunung berapi ini berbeda - dari basa (basal), andesit-basal, andesit hingga asam (liparitik). Diantaranya, beberapa jenis dibedakan secara kondisional.
Jenis strombolian.
Ini adalah karakteristik dari gunung berapi Stromboli, yang naik di Laut Mediterania hingga ketinggian 900 m Lava gunung berapi ini sebagian besar terdiri dari komposisi basal, tetapi suhunya lebih rendah (1000-1100) daripada lava gunung berapi di Kepulauan Hawaii. , oleh karena itu kurang bergerak dan jenuh dengan gas. Letusan terjadi secara ritmis pada interval pendek tertentu - dari beberapa menit hingga satu jam. Ledakan gas menyemburkan lahar panas ke ketinggian yang relatif kecil, yang kemudian jatuh ke lereng gunung berapi dalam bentuk bom dan terak yang melengkung secara spiral (potongan lahar yang berpori dan bergelembung). Secara karakteristik, sangat sedikit abu yang dipancarkan. Aparat vulkanik berbentuk kerucut terdiri dari lapisan terak dan lava yang mengeras. Gunung berapi yang terkenal seperti Izalco termasuk dalam jenis yang sama.
Jenis etno-Vesuvian (Vulcan).
Gunung berapi bersifat eksplosif (peledak gas) dan ekstrusif-eksplosif.
Kategori ini mencakup banyak gunung berapi, di mana proses ledakan gas besar dengan pelepasan produk letusan padat dalam jumlah besar, hampir tanpa semburan lava (atau dalam ukuran terbatas) dominan. Sifat letusan ini dikaitkan dengan komposisi lava, viskositasnya, mobilitasnya yang relatif rendah, dan saturasi gas yang tinggi. Di sejumlah gunung berapi, proses ledakan gas dan ekstrusi diamati secara bersamaan, diekspresikan dalam keluarnya lava kental dan pembentukan kubah dan obelisk yang menjulang tinggi di atas kawah.
Tipe Peleian.
Terutama terwujud dengan jelas di gunung berapi Mont Pele di sekitar. Martinik adalah bagian dari Antillen Kecil. Lava gunung berapi ini sebagian besar berukuran sedang, andesit, sangat kental dan jenuh dengan gas. Saat mengeras, ia membentuk sumbat padat di kawah gunung berapi, yang mencegah keluarnya gas secara bebas, yang terakumulasi di bawahnya, menciptakan tekanan yang sangat tinggi. Lava diperas dalam bentuk obelisk, kubah. Letusan terjadi sebagai ledakan dahsyat. Ada awan gas yang sangat besar, jenuh dengan lava. Longsoran abu gas yang panas (dengan suhu lebih dari 700-800) ini tidak naik tinggi, tetapi meluncur menuruni lereng gunung berapi dengan kecepatan tinggi dan menghancurkan semua kehidupan di jalurnya.
Tipe Krakatau.
Itu dibedakan dengan nama gunung berapi Krakatau, yang terletak di Selat Sunda antara Jawa dan Sumatera. Pulau ini terdiri dari tiga kerucut vulkanik yang menyatu. Yang tertua, Rakata, terdiri dari basal, dan dua lainnya, yang lebih muda, adalah andesit. Ketiga gunung berapi gabungan ini terletak di kaldera bawah air kuno yang luas, terbentuk pada zaman prasejarah. Hingga tahun 1883, selama 20 tahun Krakatau tidak menunjukkan aktivitas aktif. Pada tahun 1883, salah satu bencana letusan terbesar terjadi. Itu dimulai dengan ledakan dengan kekuatan sedang di bulan Mei, setelah beberapa interupsi, mereka berlanjut lagi di bulan Juni, Juli, Agustus dengan peningkatan intensitas secara bertahap. Pada 26 Agustus, terjadi dua ledakan besar. Pada pagi hari tanggal 27 Agustus terjadi ledakan raksasa yang terdengar di Australia dan pulau-pulau di Samudera Hindia bagian barat pada jarak 4000-5000 km. Awan abu gas pijar naik ke ketinggian sekitar 80 km. Gelombang besar setinggi 30 m yang timbul akibat ledakan dan guncangan bumi yang disebut tsunami menyebabkan kehancuran besar di pulau-pulau yang berdekatan di Indonesia, menghanyutkan sekitar 36 ribu orang dari pantai Jawa dan Sumatra. Di beberapa tempat, kehancuran dan korban manusia dikaitkan dengan gelombang ledakan berkekuatan besar.
tipe Katmai.
Itu dibedakan dengan nama salah satu gunung berapi besar di Alaska, di dekat pangkalannya pada tahun 1912 terjadi letusan eksplosif gas yang besar dan lontaran langsung longsoran, atau aliran, campuran gas-piroklastik panas. memiliki komposisi asam, riolitik atau andesit-riolit. Campuran gas-abu panas ini memenuhi lembah dalam yang terletak di barat laut kaki Gunung Katmai sejauh 23 km. Di tempat bekas lembah, terbentuk dataran datar selebar sekitar 4 km. Dari aliran yang mengisinya, pelepasan massal fumarol suhu tinggi diamati selama bertahun-tahun, yang menjadi dasar untuk menyebutnya "Lembah Sepuluh Ribu Asap".
gunung berapi monogenik.
Jenis maar.
Jenis ini menggabungkan gunung berapi yang hanya sekali meletus, sekarang gunung berapi eksplosif yang sudah punah. Dalam relief, mereka diwakili oleh cekungan berbentuk piring datar yang dibingkai oleh benteng rendah. Ombaknya mengandung abu vulkanik dan pecahan batuan nonvulkanik yang membentuk wilayah ini. Pada penampang vertikal, kawah berbentuk corong yang pada bagian bawahnya dihubungkan dengan tubular vent atau tabung ledakan. Ini termasuk gunung berapi tipe sentral, yang terbentuk selama satu letusan. Ini adalah letusan eksplosif gas, terkadang disertai dengan proses efusif atau ekstrusif. Akibatnya, slag atau slag-lava cone kecil (dari ketinggian puluhan hingga beberapa ratus meter) dengan cekungan kawah berbentuk piring atau mangkuk terbentuk di permukaan. Gunung berapi monogenik yang begitu banyak diamati dalam jumlah besar di lereng atau di kaki gunung berapi poligenik besar. Bentuk monogenik juga termasuk corong peledak gas dengan saluran seperti pipa masuk (ventilasi). Mereka dibentuk oleh satu ledakan gas berkekuatan besar. Pipa berlian termasuk dalam kategori khusus. Pipa ledakan di Afrika Selatan secara luas dikenal sebagai diatremes (Yunani "dia" - melalui, "trema" - lubang, lubang). Diameternya berkisar antara 25 hingga 800 meter, diisi dengan sejenis batuan vulkanik terbreksi yang disebut kimberlite (menurut kota Kimberley di Afrika Selatan). Batuan ini mengandung batuan ultramafik - peridotit yang mengandung garnet (pirope adalah satelit berlian), ciri khas mantel atas bumi. Ini menunjukkan pembentukan magma di bawah permukaan dan kenaikannya yang cepat ke permukaan, disertai dengan ledakan gas.
Letusan celah.
Mereka terbatas pada patahan besar dan retakan di kerak bumi, yang berperan sebagai saluran magma. Letusan, terutama pada fase awal, dapat terjadi di sepanjang celah atau bagian-bagian terpisah dari bagian-bagiannya. Selanjutnya, kelompok pusat vulkanik yang berdekatan muncul di sepanjang garis patahan atau retakan. Lava utama yang meletus, setelah pemadatan, membentuk penutup basal dengan berbagai ukuran dengan permukaan yang hampir horizontal. Pada zaman sejarah, letusan lava basaltik yang begitu kuat diamati di Islandia. Letusan celah tersebar luas di lereng gunung berapi besar. O lebih rendah, tampaknya, dikembangkan secara luas di dalam patahan East Pacific Rise dan di zona bergerak lainnya di Samudra Dunia. Letusan celah yang sangat signifikan terjadi pada periode geologis yang lalu, ketika lapisan lava yang kuat terbentuk.
Jenis erupsi areal.
Jenis ini mencakup letusan masif dari banyak gunung berapi tipe pusat yang berjarak dekat. Mereka sering terbatas pada celah kecil, atau simpul persimpangan mereka.Dalam proses letusan, beberapa pusat mati, sementara yang lain muncul. Jenis letusan areal kadang-kadang menangkap area yang luas di mana produk letusan bergabung, membentuk penutup yang terus menerus.
BAB 3. DISTRIBUSI GEOGRAFIS GUNUNG BERGUNUNG.
Saat ini, ada beberapa ribu gunung berapi yang sudah punah dan aktif di dunia, dan di antara gunung berapi yang sudah punah, banyak yang menghentikan aktivitasnya selama puluhan dan ratusan ribu tahun, dan dalam beberapa kasus jutaan tahun yang lalu (pada periode Neogen dan Kuarter), beberapa relatif baru-baru ini. Menurut V.I. Vlodavets, jumlah total gunung berapi aktif (sejak 1500 SM) adalah 817, termasuk gunung berapi tahap solfatarik (201) .
Dalam distribusi geografis gunung berapi, keteraturan tertentu diuraikan, terkait dengan sejarah baru-baru ini perkembangan kerak bumi. Di benua, gunung berapi terletak terutama di bagian marjinalnya, di pesisir samudra dan laut, dalam batas struktur gunung muda yang bergerak secara tektonik. Gunung berapi berkembang secara luas di zona transisi dari benua ke lautan - di dalam busur pulau yang berbatasan dengan parit laut dalam. Di lautan, banyak gunung berapi yang terbatas pada pegunungan bawah laut tengah laut. Dengan demikian, keteraturan utama distribusi gunung berapi adalah pengurungannya hanya pada zona bergerak kerak bumi. Letak gunung berapi di dalam zona ini terkait erat dengan patahan yang dalam yang mencapai wilayah sub-kerak. Jadi, di busur pulau (Jepang, Kuril-Kamchatka, Aleutian, dll.), Gunung berapi didistribusikan dalam rantai di sepanjang garis patahan, terutama patahan memanjang dan melintang. Beberapa gunung berapi juga ditemukan dalam massa yang lebih tua, diremajakan panggung terbaru lipat oleh pembentukan sesar muda yang dalam.
Zona Pasifik dicirikan perkembangan terbesar vulkanisme modern. Dalam batas-batasnya, dua sub-zona dibedakan: sub-zona dari bagian marjinal benua dan busur pulau, diwakili oleh cincin gunung berapi yang mengelilingi Samudra Pasifik, dan sub-zona Pasifik dengan gunung berapi di dasar Samudra Pasifik. Pada saat yang sama, sebagian besar lava andesitik meletus di subzona pertama, dan lava basaltik meletus di subzona kedua.
Subzona pertama melewati Kamchatka, di mana sekitar 129 gunung berapi terkonsentrasi, 28 di antaranya dipamerkan aktivitas modern. Diantaranya, yang terbesar adalah Klyuchevskoy, Karymsky Shiveluch, Bezymyanny, Tolbachik, Avachinsky, dll. Dari Kamchatka, jalur gunung berapi ini membentang ke Kepulauan Kuril, di mana diketahui 40 gunung berapi aktif, termasuk Alaid yang perkasa. Di selatan Kepulauan Kuril adalah Kepulauan Jepang, di mana terdapat sekitar 184 gunung berapi, lebih dari 55 di antaranya aktif dalam waktu sejarah. Diantaranya adalah Bandai dan Fujiyama yang agung. Selanjutnya, subzone vulkanik melewati pulau-pulau Taiwan, New Britain, Solomon, New Hebrides, Selandia Baru dan kemudian pergi ke Antartika, kira-kira di mana. Ross didominasi oleh empat gunung berapi muda. Dari jumlah tersebut, yang paling terkenal adalah Erebus, yang beroperasi pada tahun 1841 dan 1968, dan Teror dengan kawah samping.
Jalur gunung berapi yang dijelaskan melewati punggungan bawah laut Antillen Selatan (kelanjutan Andes yang terendam), memanjang ke timur dan disertai dengan rantai pulau: Shetland Selatan, Orkney Selatan, Sandwich Selatan, Georgia Selatan. Itu kemudian berlanjut di sepanjang pantai. Amerika Selatan. Pegunungan muda yang tinggi menjulang di sepanjang pantai barat - Andes, tempat banyak gunung berapi terkurung, tersusun secara linier di sepanjang patahan yang dalam. Secara total, ada beberapa ratus gunung berapi di Andes, yang banyak di antaranya aktif saat ini atau aktif di masa lalu, dan beberapa mencapai ketinggian yang sangat tinggi (Aconcagua -7035 m, Tupungata-6700 m.).
Aktivitas vulkanik paling intens diamati dalam struktur muda Amerika Tengah (Meksiko, Guatemala, El Salvador, Honduras, Kosta Rika, Panama). Gunung berapi muda terbesar dikenal di sini: Popocatepel, Orizaba, serta Izalco, yang disebut mercusuar Samudra Pasifik karena letusan yang terus menerus. Zona vulkanik aktif ini berdekatan dengan busur vulkanik Antilles Kecil. Samudera Atlantik, di mana, khususnya, gunung berapi Mont Pele yang terkenal (di pulau Martinik).
Tidak banyak gunung berapi yang saat ini aktif di Cordillera Amerika Utara (sekitar 12). Namun, keberadaan aliran dan lapisan lava yang kuat, serta kerucut yang hancur, menjadi saksi aktivitas vulkanik aktif sebelumnya. Cincin Pasifik ditutup oleh gunung berapi Alaska dengan gunung berapi Katmai yang terkenal dan banyak gunung berapi di Kepulauan Aleutian.
Subzona kedua adalah wilayah Pasifik itu sendiri. Di belakang tahun-tahun terakhir pegunungan bawah air telah ditemukan di dasar Samudra Pasifik dan nomor besar patahan yang dalam, yang terkait dengan banyak gunung berapi, terkadang menonjol dalam bentuk pulau, terkadang terletak di bawah permukaan laut. Sebagian besar pulau Pasifik berasal dari gunung berapi. Diantaranya, gunung berapi di Kepulauan Hawaii adalah yang paling banyak dipelajari. Menurut G. Menard, terdapat sekitar 10 ribu gunung api bawah laut di dasar Samudera Pasifik yang menjulang setinggi 1 km di atasnya. dan banyak lagi.
Zona Mediterania-Indonesia
Zona vulkanisme modern aktif ini juga dibagi menjadi dua subzona: Mediterania, Indonesia.
Subzone Indonesia dicirikan oleh aktivitas vulkanik yang jauh lebih besar. Ini adalah busur pulau yang khas, mirip dengan busur Jepang, Kuril, dan Aleutian, dibatasi oleh patahan dan cekungan air dalam. Sejumlah besar gunung berapi aktif, teredam, dan punah terkonsentrasi di sini. Hanya tentang. Jawa dan empat pulau yang terletak di sebelah timur, terdapat 90 gunung berapi, dan puluhan gunung berapi telah punah atau sedang dalam proses memudar. Di zona inilah gunung berapi Krakatau yang dijelaskan terbatas, yang letusannya dibedakan oleh ledakan yang luar biasa hebatnya. Di timur, subzone Indonesia menyatu dengan Pasifik.
Di antara subzona vulkanik Mediterania dan Indonesia yang aktif, terdapat sejumlah gunung berapi yang telah punah di struktur pegunungan pedalaman. Ini termasuk gunung berapi yang sudah punah di Asia Kecil, yang terbesar adalah Erjiyes dan lainnya; di selatan, di dalam Turki, muncul Ararat Besar dan Kecil, di Kaukasus - Elbrus berkepala dua, Kazbek, di sekitarnya terdapat mata air panas. Selanjutnya di punggungan Elbrus terdapat gunung berapi bernama Damavend dan lain-lain.
.Zona Atlantik.
Di dalam Samudra Atlantik, aktivitas vulkanik modern, dengan pengecualian busur kepulauan Antilles di atas dan wilayah Teluk Guinea, tidak memengaruhi benua. Gunung berapi terbatas terutama di Mid-Atlantic Ridge dan cabang lateralnya. Beberapa pulau besar di dalamnya adalah gunung berapi. Sejumlah gunung berapi di Samudra Atlantik dimulai di utara sekitar. Jan Mayen. Selatan terletak sekitar. Islandia, yang memiliki sejumlah besar gunung berapi aktif dan di mana letusan lava utama terjadi relatif baru-baru ini. Pada tahun 1973, letusan besar Helgafel terjadi selama enam bulan, akibatnya lapisan tebal abu vulkanik menutupi jalan-jalan dan rumah-rumah di Vestmannaeyjar. Di selatan adalah gunung berapi Azores, Kepulauan Ascension, Asuncien, Tristan da Cunha, Gough dan sekitarnya. Karangan bunga.
Berdiri terpisah adalah pulau vulkanik Canary, Cape Verde, St. Helena, yang terletak di bagian timur Samudra Atlantik, di luar punggungan median, dekat pantai Afrika. Ada intensitas proses vulkanik yang tinggi di Kepulauan Canary. Di dasar Samudra Atlantik juga terdapat banyak gunung dan bukit vulkanik bawah laut.
Zona Samudera Hindia.
DI DALAM Samudera Hindia pegunungan bawah air dan patahan yang dalam juga dikembangkan. Ada banyak gunung berapi yang telah punah, menunjukkan aktivitas vulkanik yang relatif baru. Banyak pulau yang tersebar di sekitar Antartika juga tampaknya berasal dari gunung berapi. Gunung berapi aktif modern terletak di dekat Madagaskar, di Komoro, kira-kira. Mauritius dan Reunion. Di selatan, gunung berapi dikenal di pulau Kerguelen, Crozet. Kerucut vulkanik yang baru punah ditemukan di Madagaskar.
Gunung berapi di bagian tengah benua
Mereka relatif jarang. Manifestasi vulkanisme modern yang paling mencolok adalah di Afrika. Di daerah yang berbatasan dengan Teluk Guinea, muncul stratovolcano Kamerun yang besar, letusan terakhirnya terjadi pada tahun 1959. Di Sahara, di dataran tinggi vulkanik Tibesti, terdapat gunung berapi dengan kaldera besar (13-14 km), di mana terdapat beberapa kerucut dan outlet gas vulkanik dan mata air panas. Di Afrika Timur, terdapat sistem patahan dalam (struktur keretakan) yang terkenal, membentang sejauh 3,5 ribu km dari muara Zambezi di selatan hingga Somalia di utara, yang terkait dengan aktivitas vulkanik. Di antara banyak gunung berapi yang sudah punah terdapat gunung berapi aktif di pegunungan Virunga (wilayah Danau Kivu). Gunung berapi di Tanzania dan Kenya sangat terkenal. Berikut adalah gunung berapi besar aktif di Afrika: Meru dengan kaldera dan somma; Kilimanjaro, yang kerucutnya mencapai ketinggian 5.895 m (titik tertinggi di Afrika); Kenya di sebelah timur danau. Victoria. Sejumlah gunung berapi aktif terletak sejajar dengan Laut Merah dan langsung di laut itu sendiri. Sedangkan untuk lautnya sendiri, lava basalt muncul ke permukaan dalam patahannya, yang merupakan tanda sudah terbentuknya kerak samudera di sini.
Tidak ada gunung berapi aktif di Eropa Barat. Ada gunung berapi yang sudah punah di banyak negara di Eropa Barat - di Prancis, di wilayah Rhine di Jerman, dan negara lain. Dalam beberapa kasus, mata air mineral dikaitkan dengannya.
BAB 4. FENOMENA PASCA-VOLKANIK
Selama pelemahan aktivitas vulkanik, sejumlah fenomena karakteristik diamati dalam waktu yang lama, menunjukkan proses aktif yang terus berlanjut secara mendalam. Ini termasuk pelepasan gas (fumarol), geyser, gunung lumpur, pemandian air panas.
Fumarol (gas vulkanik).
Setelah letusan gunung berapi, produk gas dikeluarkan dalam waktu lama dari kawah itu sendiri, dari berbagai retakan, dari aliran dan kerucut tuf-lava panas. Komposisi gas pasca vulkanik mengandung gas yang sama dari kelompok halida, belerang, karbon, uap air dan lainnya yang dilepaskan selama letusan gunung berapi. Namun, tidak mungkin untuk menguraikan satu skema komposisi gas untuk semua gunung berapi. Jadi, di Alaska, ribuan semburan gas dengan suhu 600-650, yang meliputi sejumlah besar halida (HCl dan HF), asam borat, hidrogen sulfida, dan karbon dioksida . Gambaran yang agak berbeda diamati di wilayah Phlegrean Fields yang terkenal di Italia, sebelah barat Napoli, di mana terdapat banyak kawah vulkanik dan kerucut kecil selama ribuan tahun yang ditandai secara eksklusif oleh aktivitas solfatarik. Dalam kasus lain, karbon dioksida mendominasi.
Geyser.
Geyser mengoperasikan air mancur uap secara berkala. Mereka mendapatkan ketenaran dan nama mereka di Islandia, tempat mereka diamati untuk pertama kalinya. Selain di Islandia, geyser banyak dikembangkan di Taman Yellowstone di AS, di Selandia Baru, dan di Kamchatka. Setiap geyser biasanya diasosiasikan dengan lubang bundar, atau griffin. Griffin datang dalam berbagai ukuran. Secara mendalam, saluran ini ternyata masuk ke dalam retakan tektonik. Seluruh saluran diisi dengan air bawah tanah yang sangat panas. Suhunya di griffin bisa 90-98 derajat, sedangkan di kedalaman saluran jauh lebih tinggi dan mencapai 125-150 derajat. dan banyak lagi. Pada saat tertentu, penguapan yang intens dimulai di kedalaman, akibatnya kolom air di griffin naik. Dalam hal ini, setiap partikel air berada di zona bertekanan lebih rendah, mulai mendidih dan semburan air dan uap. Setelah letusan, saluran tersebut berangsur-angsur terisi air bawah tanah, sebagian dengan air yang dikeluarkan saat letusan dan mengalir kembali ke gryphon; untuk beberapa waktu, keseimbangan terbentuk, pelanggaran yang mengarah pada letusan uap-air baru. Ketinggian air mancur tergantung pada ukuran geyser. Di salah satu geyser besar di Taman Yellowstone, ketinggian air mancur dan uap mencapai 40 m.
Gunung lumpur (salses).
Mereka terkadang ditemukan di area yang sama dengan geyser (Kamchatka, Jawa, Sisilia, dll.). Uap air panas dan gas menembus retakan ke permukaan, dikeluarkan dan membentuk lubang keluar kecil dengan diameter puluhan sentimeter hingga satu meter atau lebih. Lubang-lubang ini diisi dengan lumpur, yang merupakan campuran uap gas dengan air tanah dan produk vulkanik lepas dan ditandai dengan suhu tinggi (hingga 80-90 0) sehingga gunung lumpur muncul. Kepadatan, atau konsistensi, lumpur menentukan sifat aktivitas dan strukturnya. Dengan lumpur yang relatif cair, emisi uap dan gas menyebabkan percikan di dalamnya, lumpur menyebar dengan bebas dan, pada saat yang sama, berbentuk kerucut dengan kawah di puncak tidak lebih dari 1-1,5 m, seluruhnya terdiri dari lumpur. Di gunung lumpur di daerah vulkanik, selain uap air, karbon dioksida dan hidrogen sulfida dilepaskan.
“Bergantung pada penyebab terjadinya, gunung lumpur dapat dibagi menjadi: 1) terkait dengan pelepasan gas yang mudah terbakar; 2) terbatas pada area vulkanisme magmatik dan disebabkan oleh emisi gas magmatik.” . Ini termasuk gunung lumpur Apsheron dan Taman.
KESIMPULAN.
Gunung berapi aktif modern adalah manifestasi nyata dari proses endogen yang dapat diakses dengan pengamatan langsung, yang memainkan peran besar dalam perkembangan ilmu geografi... Namun, studi tentang vulkanisme tidak hanya penting secara kognitif. Gunung berapi aktif, bersama dengan gempa bumi, menimbulkan bahaya besar bagi pemukiman di sekitarnya. Saat-saat letusannya seringkali membawa bencana alam yang tidak dapat diperbaiki, yang diekspresikan tidak hanya dalam kerusakan material yang sangat besar, tetapi terkadang dalam kematian massal penduduk. Nah, misalnya, letusan Vesuvius pada 79 M yang terkenal menghancurkan kota Herculaneum, Pompeii dan Stabia, serta sejumlah desa yang terletak di lereng dan di kaki gunung berapi. Beberapa ribu orang meninggal akibat letusan ini.
Jadi gunung berapi aktif modern, yang dicirikan oleh siklus intens aktivitas letusan yang kuat dan mewakili, tidak seperti rekan mereka yang kuno dan punah, objek untuk penelitian pengamatan vulkanik, adalah yang paling disukai, meskipun jauh dari aman.
Agar tidak menimbulkan kesan bahwa aktivitas gunung berapi hanya membawa bencana, patut disebutkan demikian informasi singkat tentang beberapa aspek yang berguna.
Massa besar abu vulkanik yang dikeluarkan memperbaharui tanah dan membuatnya lebih subur.
Uap air dan gas yang dikeluarkan di daerah vulkanik, campuran uap-air dan mata air panas telah menjadi sumber energi panas bumi.
Banyak mata air mineral dikaitkan dengan aktivitas vulkanik dan digunakan untuk tujuan balneologis.
Produk aktivitas vulkanik langsung - lava individu, batu apung, perlit, dll. Digunakan dalam industri konstruksi dan kimia. Pembentukan beberapa mineral, seperti belerang, cinnabar, dan beberapa lainnya, dikaitkan dengan aktivitas fumarol dan hidrotermal. Produk vulkanik dari letusan bawah air merupakan sumber akumulasi mineral seperti besi, mangan, fosfor, dll.
Dan saya juga ingin mengatakan bahwa vulkanisme sebagai suatu proses belum sepenuhnya dipelajari dan umat manusia masih memiliki banyak misteri yang belum terpecahkan selain vulkanisme, dan seseorang perlu memecahkannya.
Dan studi tentang aktivitas vulkanik modern sangat penting secara teoretis, karena membantu untuk memahami proses dan fenomena yang terjadi di Bumi pada zaman kuno.
Bibliografi
2. Vlodavet V.I. Gunung berapi di Bumi.- M.: Nauka, 1973.-168 hal.
3. Markhinin EK. Gunung berapi dan kehidupan.-M.: Pemikiran, 1980-196 hal.
4. Yakushko O.F. Dasar-dasar geomorfologi // Peran pembentuk relief proses vulkanik.- Mn.: BSU, 1997.- hlm. 46-53.
5. Yakushova A.F. Geologi dengan dasar-dasar geomorfologi // Magmatisme.-Moscow: Moscow Publishing House. un-ta, 1983.- hal.236-266.
