Sopečné erupce produkují tři druhy materiálů: plynové, lávové, a roztříštěné trosky zvané tephra.
Magma obsahuje plyn. Při vysokých tlacích jsou plyny rozpuštěny v magmatu. Pokud však tlak klesá, plyn vychází z roztoku a vytváří bubliny. Tento proces je analogický tomu, co se stane, když se otevře popová láhev. Pop se plní do lahví pod tlakem a nutí plynný oxid uhličitý, aby se rozpustil do tekutiny. Výsledkem je, že láhev popu, kterou najdete na polici supermarketu, bude mít málo až žádné bubliny. Pokud otevřete láhev, snížíte tlak v ní. Pop začne šumit, jak plynný oxid uhličitý vychází z roztoku a vytváří bubliny.
hlavní složkou emisí sopečných plynů je vodní pára, následovaná oxidem uhličitým (CO2), oxidem siřičitým (SO2) a sirovodíkem (H2S).
sopky uvolňují plyny při výbuchu a otvory nazývanými fumaroly (obrázek 11.7). Mohou také uvolňovat plyn do půdy a podzemních vod.
Lávové
snadnost, s níž lávové proudy a struktur, forem, závisí na tom, kolik oxidu křemičitého a plynu, lávy, které obsahuje. Čím více oxidu křemičitého, tím více dochází k polymeraci (tvorbě dlouhých molekul), ztuhnutí lávy. Tuhost lávy je popsána z hlediska viskozity-láva, která snadno proudí, má nízkou viskozitu a láva, která je lepkavá a tuhá, má vysokou viskozitu.
obecně platí, že láva s vysokým obsahem oxidu křemičitého obsahuje více plynu než láva s nízkým obsahem oxidu křemičitého. Když se plyn vytvoří do bublin, viskozita se dále zvyšuje. Zvažte znovu analogii popu. Pokud byste měli láhev energicky protřepat a poté ji otevřít, pop by vyšel v hustém, pěnivý tok. Na rozdíl od toho, pokud jste se postarali o to, abyste láhev před otevřením neotřásli, můžete vylévat tenký proud tekutiny.
chemické složení ovlivňuje tloušťku a tvar lávových proudů
tloušťka a tvar lávového proudu závisí na jeho viskozitě. Čím větší je viskozita, tím silnější je tok a čím kratší je vzdálenost, kterou urazí před ztuhnutím. Vysoce viskózní láva nemusí vůbec proudit příliš daleko a jednoduše se hromadí jako boule, nazývaná lávová kupole, v kráteru sopky. Obrázek 11.8 ukazuje kopuli vytvořenou z ryolitické lávy v kráteru Mt. St. Helens.
Méně viskózní rhyolitic láva může dále cestovat, tak s hustou toku na Obrázku 11.9 (vpravo). Vlevo Obrázek 11.9 ukazuje, tenké proudy volně tekoucí, low-oxid křemičitý, nízkou viskozitou čedičové lávy.
Nízkou viskozitou čedičové lávové proudy mohou cestovat delší vzdálenosti, když se pohybují přes potrubí jmenuje lava tubes. Jedná se o tunely uvnitř starších ztuhlých lávových proudů. Obrázek 11.10 (nahoře) ukazuje pohled do lávové trubice skrz otvor v nadložní skále, zvaný Světlík. Obrázek 11.10 (dole) ukazuje vnitřek lávové trubice s osobou pro měřítko. Lávové trubky tvoří přirozeně a snadno, protože tekoucí mafic lava přednostně ochlazuje blízkosti jeho okraje, které tvoří pevný lava levées, že nakonec zavřete přes vrchol toku. Láva v trubkách může proudit po dobu 10 km, protože trubice izolují lávu z atmosféry a zpomalují rychlost, jakou láva ochlazuje. Havajské sopky jsou protkány tisíci starých, odvodněných lávových trubic, některé až 50 km.
Lávové Konstrukcí
Pahoehoe
Láva tekoucí na povrchu mohou mít různé tvary, jak to se ochladí. Čedičová láva s nefragmentovaným povrchem, jako na obrázku 11.9 (vpravo), se nazývá pahoehoe. (prohlásil pa-hoy-hoy). Pahoehoe může být hladký a vlnitý. Může také vyvinout vrásčitou strukturu, nazývanou ropná láva, jak je znázorněno na obrázku 11.11. Ropná láva se tvoří, když se nejvzdálenější vrstva lávy ochladí a vyvine kůži (viditelná jako tmavá vrstva na obrázku 11.11, vlevo), ale kůže je stále horká a dostatečně tenká, aby byla pružná. Kůže je tužší než láva pod ní a je tažena tekoucí lávou a složena do vrásek. Obrázek 11.11 (vpravo) je detailní pohled po provedení řezu, který ukazuje vnitřní strukturu vrásčitého lávového proudu. Všimněte si mnoha děr, nebo vezikuly, uvnitř lávy, vytvořené, když láva ztuhla kolem plynových bublin.
‚ a a Blocky Lava
v Případě, že vnější vrstvy lávy nelze umístit pohybu lávy pod deformováním hladce, vnější vrstvy se rozpadnou na fragmenty jako láva se pohybuje pod ní. To by se mohlo stát, pokud lávový proud vytvoří silnější, křehčí vnější vrstvu nebo pokud se pohybuje rychleji. Výsledkem je ostrý a tříštivý suti-jako láva tok nazývá ‚ (vyslovováno jako „lava“, ale bez l a v). Obrázek 11.12 (vlevo) ukazuje detailní pohled na postupující přední část lávového proudu a ‚ a (tok se pohybuje směrem k divákovi). Obrázek 11.12 (vpravo) ukazuje proud lávy a ‚ a při pohledu ze strany. Porovnejte strukturu toku a ‚ a s texturou světlejší šedé pahoehoe lávy v popředí obrázku.
Vyšší viskozita planetární lávové proudy také rozvíjet roztříštěný povrch, nazývá blocky lava. To je vidět na špičce andezitického lávového proudu z obrázku 11.9 (vpravo). Rozdíl mezi ‚ a planetární blocky lava je, že blocky lava má fragmenty s hladší povrchy a méně váčků.
lávové polštáře
když láva proudí do vody, vnější část lávy se rychle ochladí a vytvoří trubici (obrázek 11.13 (vlevo nahoře)). Na konci trubice se vyvíjejí kuličky lávy (obrázek 11.13 (vpravo nahoře)) a vytvářejí polštáře. Vlevo dole na obrázku 10.13 jsou polštáře pokrývající mořské dno a vpravo dole výrazný zaoblený tvar polštářů ve výchozu. Protože polštáře se vždy tvoří pod vodou, jejich nalezení ve skalním záznamu nám dává informaci, že prostředí bylo pod vodou.
Sloupcové spoje
když lávové proudy vychladnou a ztuhnou, zmenšují se. V křehké Skále se tvoří dlouhé svislé trhliny nebo spáry, které umožňují smrštění. Při pohledu shora tvoří klouby mnohoúhelníky s 5, 6 nebo 7 stranami a úhly přibližně 120 ° mezi stranami (obrázek 11.14).
Obrázek 11.15 ukazuje boční pohled sloupovitý klouby v čedičové lávy na Islandu.
Pyroklastického Materiály
pop láhev analogie ilustruje další klíčový bod o plynových bublin v kapalině, která je, že bubliny mohou pohánět kapalinou. Stejným způsobem, aby třást láhev, aby se více bubliny způsobí, že pop stříkat ven, když láhev je otevřena, plynové bubliny mohou násilně pohánět lávy a jiných materiálů, ze sopky, vytvářet výbušné erupce.
souhrnně se sypký materiál hozený ze sopky označuje jako tephra. Jednotlivé fragmenty jsou obecně označovány jako pyroklasty, takže někdy je tephra také označována jako pyroklastické úlomky. Pyroklasty jsou klasifikovány podle velikosti.
sopečný popel
částice menší než 2 mm v průměru se nazývají sopečný popel. Sopečný popel se skládá z malých minerálních zrn a skla. Obrázek 11.16 ukazuje sopečný popel na třech stupnicích: vlevo nahoře je popel z erupce Eyjafjallajökull v roce 2010 na Islandu. Snímek byl pořízen rastrovacím elektronovým mikroskopem při přibližně 1000násobném zvětšení. V pravém horním rohu je popel z 1980 erupce Mt. St. Helens, shromážděné v Yakima, Washington, asi 137 km severovýchodně od Mt. St. Helens. Jednotlivé částice jsou menší než 1 mm. Obrázek 11.16 (dole) ukazuje vesnici poblíž Mt. Merapi v Indonésii poprášil popel po erupci 2010.
Lapilli
Úlomků o rozměrech mezi 2 mm a 64 mm jsou klasifikovány jako lapilli. Obrázek 11.17 (vlevo nahoře) ukazuje lapilli ve starobylém městě Pompeje, které bylo pohřbeno, když Mt. Vesuv vybuchla v 79. C. E. Obrázek 11.17 (dole vlevo) je forma tzv. lapilli Pele slzy, pojmenované po Hawai’ian božstvo Pele. Peleovy slzy se tvoří, když se kapky lávy rychle ochladí, když se vrhají vzduchem. Rychle pohybující se vzduchem může čerpat Pele slzy do dlouhé závity nazývá Pele vlasy (Obrázek 11.17, vpravo). Tmavé masy na obrázku 11.17 (vpravo) ve vlasech Pele jsou Peleovy slzy.
Bloky a Bomby
Fragmenty větší než 64 mm jsou klasifikovány jako bloky nebo bomby, v závislosti na jejich původu. Bloky jsou pevné fragmenty sopky, které se tvoří, když výbušná erupce rozbije již existující horniny. Obrázek 11.18 ukazuje jeden z mnoha bloků explozivní erupce v kráteru Halema ‚ uma ‚ U na sopce Kīlauea v květnu 1924. Blok má hmotnost přibližně 7 tun a přistál 1 km od kráteru.
Bomby formě, když láva je hozen ze sopky a ochlazuje, jak to cestuje vzduchem. Cestování vzduchem může způsobit, že láva nabude zjednodušeného tvaru, jako na příkladu na obrázku 11.19.
Účinky Plynu na Lapilli a Pumy
přítomnost plynu v erupci lávy může způsobit lapilli a bomby, aby se na charakteristické formy jako láva zamrzne kolem plynové bubliny, což kameny vezikulární (díry naplněné) textury. Pemza (obrázek 11.20) se tvoří z felsické lávy naplněné plynem. Obrázek 11.20 (vpravo) ukazuje zvětšený pohled na vzorek vlevo. Tmavé skvrny na fotografii jsou minerální krystaly, které se tvoří v magmatické komoře, než láva vybuchla. Pemza plave na vodě, protože některé otvory jsou zcela uzavřené a vzduchem naplněné.
mafic protějšek pemza je struska (Obrázek 11.21, vlevo). Mafic lava může také tvořit reticulite (Obrázek 11.21, vpravo), vzácné a křehké horniny, ve které stěny v okolí bubliny mají všichni praskla, zanechá jemnou síť sklo.
