Вулканические и плутонические процессы

Магма, достигающая поверхности, извергается в виде вулканических пород, тогда как магма, застывающая на глубине, образует плутонические тела; эти два процесса отражают контрастные механизмы внедрения.

Definition

Физические процессы, посредством которых магма транспортируется, извергается на поверхность или внедряется и кристаллизуется в земной коре, образуя вулканические и плутонические породы.

Scope

Эта тема охватывает поднятие магмы через земную кору, факторы, влияющие на стиль извержения — от эффузивных лавовых потоков до эксплозивных пирокластических извержений, морфологию вулканических сооружений и отложений, а также внедрение интрузивных тел, таких как дайки, силлы, лакколиты и батолиты. Она связывает вязкость магмы и содержание летучих компонентов с поведением при извержении.

Core questions

• Что определяет, будет ли извержение эффузивным или эксплозивным?
• Как вязкость магмы и растворённые летучие компоненты влияют на стиль извержения?
• Каковы основные формы интрузивных магматических тел?
• Как магма создаёт себе пространство во время внедрения плутона?

Key theories

Взрывной вулканизм, обусловленный летучими компонентами

Растворённые газы, главным образом вода и углекислый газ, выделяются при декомпрессии магмы; в вязких кислых магмах газ не может легко выйти, что приводит к фрагментации и эксплозивным пирокластическим извержениям, тогда как базальты с низкой вязкостью извергаются эффузивно.

Механизмы внедрения плутонов

Интрузивная магма создаёт пространство путём стопинга, пластической деформации вмещающих пород, поднятия кровли и опускания подошвы, образуя тела от тонких даек и силлов до обширных батолитов.

Clinical relevance

Понимание этих процессов имеет центральное значение для оценки вулканической опасности и прогнозирования извержений, для интерпретации древних вулканических и интрузивных ландшафтов, а также для обнаружения магматических и гидротермальных месторождений полезных ископаемых, связанных с плутонами.

History

Вулканология XX века, развитая такими исследователями, как Джордж Уокер, установила количественные связи между свойствами магмы и динамикой извержений, в то время как детальное картирование интрузивных комплексов прояснило давно обсуждаемую «проблему пространства» — каким образом внедряются крупные плутоны.

Key figures

• George P. L. Walker
• Ray Cas
• John D. Winter

Seminal works

• winter2013
• cas1987

Frequently asked questions

Почему одни вулканы взрывные, а другие извергаются спокойно?

Взрывной характер зависит главным образом от вязкости магмы и содержания газов: вязкие, богатые газами кислые магмы извергаются взрывно, тогда как текучие, бедные газами базальтовые магмы образуют спокойные лавовые потоки.

Что такое батолит?

Очень крупное плутоническое тело, обычно гранитного состава, обнажённое на площади более 100 квадратных километров, образованное слиянием множества интрузий глубоко в земной коре.