Как устроена наша Земля?

  Все выпуски  

Как устроена наша Земля? Активные вулканы Земли: Щитовой Вулкан Килауэа, Гавайи.


BBM3 Верхняя мантия Земли

Англ.

Активные вулканы Земли: Щитовой Вулкан Килауэа, Гавайи.


Содержание страницы.


- Введение.
- Геология. Гавайская ГорячаяТочка.
- Исторические извержения вулкана Килауэа.
- Отслеживание колебаний (inflation and deflation)вершины кальдеры Килауэа с помощью наклономеров.
- Магма увеличивает и уменьшает объемвулканаКилауэа.
-Каналы движения магмы под вулканом Килауэа.
- Извержение вулканаи лавовые потоки вулкана Килауэа, Гавайи (Видео).
- Источники информации.
- Фотографии извержения вулкана Килауэа.
- Оставьте Ваши комментарий.

Введение.

Основные вулканы архипелага Гавайских островов. Вулкан Килауэа - активный щитовой вулкан на Гавайских островах. Этосамый активный вулканиз пяти Гавайских вулканов. Также Килауэа является самым активным вулканом на Земле. Вулкан расположен вдоль южного берега острова. Координаты вулкана Килауэа: 19 25'16 "N; 155 17'13" W,Кальдера расположена навысота: 1247 м. Последнееизвержение вулканаКилауэаначалось 3 января 1983 года, и продолжается до сегодняшнего дня. Этоодно из наиболее долгоживущих извержений в мире.К январю 2011 года вулканизверг3,5 кубических километра лавы, которая покрыла 123,2 км2 земной поверхности. Возраст вулкан Килауэа колеблется между 300 000 и 600 000 лет. Постройки вулканаподнялись над уровнем моря около 100 000 лет назад. Вулкан Килауэа- один из самых молодых (второй по молодости) вулканов в Гавайско-Императорской цепи подводных гор вулканического происхождения, возникших над Гавайской горячей точкой. Конструктивно, вулканКилауэа имеет большую, сравнительно недавно сформированную кальдеру навершине вулканической постройкии две активные рифтовые зоны разломов. Одна зонапростирается на125 км к востоку,а вторая на35 км к западу. Глубина заложения рифтовых зон не определена, а движения в вертикальном направленииимеет среднюю величинуот 2 до 20 мм в в год.

Карта вулкана Килауэа. Карта вулкана Килауэа. Показаны: вершина кальдеры; юго-западная ивосточная рифтовые зоны; конус Пуу Оо; дороги инаселенные пункты, расположенные на флангах вулкана.(Map by J. Johnson, 2000). Вулкан Килауэа имеет две рифтовые зоны, радиальноисходящиеот его вершины. Одна рифтовая зонапростирается на125 кмк востоку. Вторая рифтовая зона простирается на35 кмк юго-западу. Тектоническое расширение вдоль обеих рифтовых зонприводит к тому, чтотело вулканаКилауэамедленно сползает в сторонупобережья со скоростью от 6 до 10 см в год. Восточная рифтовая зона - доминирующаяструктура вулкана. Поверхность вулкана в этой части почти полностью покрыта лавой, изверженной за последние 400 лет.Нагребне вулкана, возле вершины лавовый поток имеет ширину 2- 4 км.. Нелокализованные (рассеянные)извержения, характерные длярифтовой зоны, создали ряд невысоких гряд, спадающих, в основномв восточном направлении. Верхний сегмент вулкана -самая активная егочасть вулкана, и дополнительно, является местом, где роазмещаются многочисленные пит кратеры. Юго-западный рифт, гораздо меньший по размеру и значительно спокойней.Последнее извержения произощло в1974 году. Юго-западная рифтовая зона имеет подводную часть, значительно более ограниченную по протяженности. Юго-Западная рифтовая зона не имеет явно выраженныегряды и значительное количество пит кратеров, что является доказательством меньшей активности этой рифтовой зоны по сравнению с Восточной рифтовоф зоной.
Разрез вдоль Восточной рифтовой зоне вулкана Килауэа. Cutaway view of the east rift zone of Kilauea Volcano, Hawaii Diagram by J. Johnson, 2000 Разрез (масштаб искажен)Восточной рифтовой зоны вулкана Килауэа (J. Johnson, 2000 ).На разрезепоказан путь магмы во время извержения конусаПуу Оо, расположенного в20 км от кальдеры.Магма двигаетсяот магматического резервуара, расположенногопод кальдерой вдольВосточной рифтовой зонык конусуПуу Оо. Когда расплавленная порода прорываетсяв формелавы через конус Пуу Оо, онаползет в сторону берега нарасстояние 10-11 км либопо поверхности земли, либопо системелавовых каналов (тюбов), располагающихся под земной поверхностью. Во времяизвержения, произошедшего 30 января 1997 года, лава эруптировала из кратераНапау, расположенногов 4 кмвыше по рифтовой зоне от конусаПуу Оо. Поднимающаяся к поверхностимагма расширикл рифтовый разломна 1,8 м в районе Напау и на36 см на удалении 2 км вше по рифту,. Исследования химического составаобразцов лавыпоказали, что она происходит издвух отдельных и различныхмагматических очагов,залегающих в рифтовой зоне вблизи кратераНапау. Эти магматические очаги и являются источникамидля вулканической деятельности.в течение многих лет.
Лавы моложе 1000летпокрывают 90%поверхности вулкана, а самыедревниелавы датируются 2800 и 2100 годами. Первое, хорошо задокументированное извержение Килауэа произошло в 1823 году, и с этого времени вулкан извергался неоднократно. Большинство исторических извержений произошло насамой вершиневулкана или вего Юго-западной рифтовой зоне.
К началу

Геология. Гавайская ГорячаяТочка.

Гавайская Горячая Точка. Вулкан Килауэа. Тихоокеанская плиты перемещается  над Гавайской горячей точкой, расположенной в подстилающей мантии Земли. Как и все Гавайские вулканы, вулкан Килауэазародился во время, когда Тихоокеанская тектоническая плита "проплывала" над Гавайской горячейточкой, которая расположенавмантии Земли.
Гавайские острова имеют вулканическое происхождение иявляютсясамыми современными свидетелямипроцессаперемещения Тихоокеанской плиты над горячей точкой.За последние70 миллионов лет это перемещение плиты над мантийным плюмомпослужило причиной создания 6000-километровой Гавайско-Императорской цепи подводных гор. Считается, что Гавайская горячая точка является стационарной, мантийной горячей точкой (плюмом), сохраняющей свое положениепрактически в течение всего кайнозойского периода. Гавайскиеплюм являетсяхорошоизученным мантийным объектом.Природа жесамих горячих точек Земли требует дальнейшего глубокого и всестороннегоизучения.
Старейшим вулканом на острове Гавайи являетсявулканКохала, чейвозрастпревышает миллион лет Самый молодой наострове Гавайи вулкан - это вулканКилауэа, чей возраст исчисляется значением от 300 000до 600 000 лет. Подводный вулкан Лоихи, расположенныйна склоне острова Гавайи,еще моложе, настолько моложе, что его вершинапока не достигла океанической поверхности. Вулкан Килауэа являетсявторым помолодости вулканГавайско - Императорской цепи -цепочки вулканов и подводных гор простирающихся от Гавайев до Курило-Камчатского желоба в России.
Как и все Гавайские вулканы, вулканКилауэа начализвергаться под водой, постепенно надстраивая себяизверженными щелочными базальтами.Над поверхностью океана вулкан оказался50 000- 100 000 лет назад с помощьюсерии взрывных извержений . С тех пор и до настоящего временидеятельность вулкана представляла из себя непрерывные потоки эффузивных магм ипирокластические извержения.
Вулкан Килауэа имеет большуюкальдеру на своей вершине, размером 4х 3,2 км, со стенами высотой до 120 м, нарушенными потоками лавы на юго-западной стороне. Кальдера вулкана Килауэа формировалась в течение нескольких столетий (около 500 лет). И окончательно сформировалась в результатемощного извержения1790 года. Главной особенностьюкальдеры Килауэа является кратер Халемаумау(Halemaumau) -один из самых исторически активныхэруптивных центров вулкана Килауэа. Кратер Халемаумау имеет диаметр920 ми глубину 85 м. Форма кратерашироко варьируе от извержения к извержению. В настоящее время дно кратера Халемаумау потоками лавыпоследнего извержения1974 года.
К началу

Исторические извержения вулкана Килауэа.

Все исторические извержениявулкана Килауэа произошли в одном из трех мест:
-Вершина кальдеры: половина исторических извержений Килауэа произошли вобласти вершинной кальдеры Килауэа. Активность вулкана в этой области была почти непрерывной в течение большей части 19-го века, и завершилась массивным взрывным извержением1924 года. В период с 1924 года и до 1934 год наблюдалось затишье в вулканической деятельности.
- Восточная рифтовая зона. Современная вулканическая деятельность наблюдается именно в этойрифтовой зоне Килауэа, и приурочена, в основном, кверхней части зоны.
- Юго-западная рифтовая зона.На сегодняшний деньв этой, относительно спокойной зоне, отмечено лишь пять вулканических извержений.
К началу

Отслеживание колебаний (inflation and deflation)саммита кальдеры Килауэа с помощью наклономеров

Извержение конуса Пуу Оо вулкана Килауэа, Гавайи. Фотография J.D Griggs, 4 февраля 1985 года. Извержения кратераПуу Оо, расположенногов Восточной рифтовой зоне вулкана Килауэа, происходившие между 1983 и 1986 годами,сопровождались заметныминаудалении до 20 кмнаклонамисаммита кальдеры. Перед извержениемчерез кратерПуу Оо, магма внедрилась вподземныйрезервуар, расположенныйпод саммитом кальдеры, и далее продвинулась в восточную рифтовую зону вулкана. Этот процесс перемещения магмы был зарегистрирован наклономерами, расположеннымина западном краю кальдеры.
К началу

Магмаувеличивает и сокращает объем (inflates and deflates)вулкана Килауэа.

Саммит кальдеры Килауэа. Фотография D. Dzurisin, 12 сентября 1980 года. Вид накальдеру вулкана Килауэа с северо-востока. Кратер Халемаума диаметром 1 кмрасположен в центрекальдеры. Наклономерные данные более чем за40 лет показывают, чтоперемещениемагмыподсаммитом кальдеры вулкана Килауэа приводит квертикальным движениям поверхности вулкана, амплитуда которых достигает2 метров.
Кальдера вулкана Килауэа, Гавайи. Наклон саммита кальдеры Килауэа. Когда магма выталкивает саммит кальдеры вверх, наклономеры, расположенные по бортам кальдеры, наклоняются наружу. Наиболее продолжительная запись наклономера Гавайской вулканической
обсерватории, расположенного на обрыве Увекахуна вулкана Килауэа. Награфике показана запись наклонов земной поверхности заодин год произведеннойнаклономером, расположенном на обрыве Увекахуна(Uwekahuna)кальдеры Килауэа. Увеличение угла наклона (в микрорадианах) соответствует отклонениюземной поверхности от кальдеры,то естьразбуханиюобласти саммит кальдеры за счет притока с магмой. Когда желава, заполнившаяконус Пуу Оо, начинает извергатьсяилифонтанировать через его кратер, на записинаклономераотмечается снижение угла наклона, то есть происходит дефляция (уменьшение в объеме)саммита кальдеры. После извержения, наклономер вновьрегистриует устойчивое увеличениенаклона, то есть движение наружу.
К началу

Путь продвижения магмыпод вулканом Килауэа.

Путь магмы под вулканом. Магма, поднимаясь к вулкану Килауэа, в первую очередьзаполняет основной резервуар, расположенныйподсаммитом кальдеры. После этого, магмы может эруптировать через саммит или продвигаться поодному из двух основныхканалов (рифтовых зон), расположенных на флангах вулканаКилауэа (стрелкина схемепоказывают направление движения). Это движение магмы вниз по рифтовым зонам приводитк опаданию (снижению) поверхности саммита, что записывается как уменьшение угла наклона наклономера, то естькальдеры наклоняется во внутрь. Когда же магма несбрасывается вниз по одной из рифтовых зон, саммит кальдера медленно наполняется (inflates slowly),угол наклона наклономера увеличивается,что и указывает на наполнение магмойосновного резервуар под саммитом кальдеры. Вид с верху на саммит кальдеры и восточную рифтовую зону вулкана Килауэа. Восточная рифтовая зона вулкана Килауэа. Фотография J.D. Griggs, 1 января 1985 года. Восточная рифтовая зона маркируется серией кратеров, шлаковых конусов иповерхностных разломов,простирающихсявниз отсаммита кальдеры вулкана Килауэа. Эта линияпоказывает приблизительное положение рифтовой зоны между кальдерой и конусом Пуу оо. Рифтовая зона состоит из серии трещин внутри вулкана, через которые магма движется из резервуарапод саммитом кальдеры. Саммит кальдеры Килауэа и кратер Халемаумау напереднем плане. На заднем плане виден газовый шлейф, который поднимается над конусомPuu Оо.
Особенности в записи наклономерных наблюдений, проведенныхв кальдере в 1980-х годах,выявили связь (тонкий баланс)междурезервуарами магмы подсаммитом кальдеры и под Восточной рифтовой зоной. Особенности в записи наклономеров на Килауэа помогают определить, когда магмапродвигается вниз поодной из рифтовых зон, акогдаона может эруптировать.



Источники информации:
1. Сайты:
- http://hvo.wr.usgs.gov/activity/kilaueastatus.php
- http://hvo.wr.usgs.gov/multimedia/
- http://en.wikipedia.org/wiki/Kīlauea
- http://www.volcanodiscovery.com/kilauea.html
К началу

В избранное