Открыть сервис
Главная → Блог → Фумарола

Фумарола

Фумарола — это трещина, отверстие или канал в земной коре, являющийся выходом вулканических газов и паров на поверхность. Фумаролы относятся к проявлениям поствулканической деятельности, характерным для районов активного или угасающего вулканизма. В отличие от гейзеров и горячих источников, основной компонент фумарольных выбросов — это водяной пар, смешанный с различными газами (углекислым, сернистым, сероводородом, хлористым водородом и другими), температура которых может варьироваться от нескольких десятков до сотен градусов Цельсия.

Классификация фумарол

Фумаролы классифицируются по температуре и химическому составу выбрасываемых газов. Эта классификация была предложена немецким вулканологом Вольфгангом Эльснером и является общепринятой в геологии.

По температуре

  • Сухие фумаролы (высокотемпературные): температура газов превышает 500 °C. В их составе преобладают хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF) и оксиды серы (SO₂, SO₃). Вода практически отсутствует, так как при таких температурах пар не конденсируется. Встречаются непосредственно в кратерах действующих вулканов.
  • Кислые фумаролы (среднетемпературные): температура от 200 до 500 °C. Основные компоненты — водяной пар, сероводород (H₂S), сернистый газ (SO₂) и хлористый водород. На выходе из таких фумарол часто образуются сульфатные минералы (например, алунит, гипс) и отложения самородной серы.
  • Щелочные фумаролы (низкотемпературные): температура ниже 200 °C, обычно 60–100 °C. Газ состоит преимущественно из водяного пара, углекислого газа (CO₂) и сероводорода. Характерны для угасающих вулканов и сольфатарных полей. Вокруг них часто образуются глинистые минералы и опалы.
  • Холодные фумаролы (мофетты): температура близка к температуре окружающей среды (0–30 °C). Выделяют в основном углекислый газ (CO₂) и иногда метан. Мофетты опасны, так как углекислый газ тяжелее воздуха и может скапливаться в низинах, создавая зоны, непригодные для дыхания. Примером служит «Собачья пещера» в Италии.

По составу газов

  • Сольфатары: выделяют преимущественно сероводород и сернистый газ, что приводит к образованию обильных отложений серы. Название происходит от итальянского solfo (сера).
  • Мофетты: выделяют углекислый газ. Часто встречаются в районах потухших вулканов.
  • Гидротермальные фумаролы: выделяют водяной пар с примесью углекислого газа и сероводорода. Наиболее распространённый тип.

Образование и механизм действия

Фумаролы образуются, когда магматические газы, растворённые в магме, поднимаются к поверхности по трещинам и разломам в земной коре. По мере подъёма давление падает, и газы выделяются из магматического расплава. Водяной пар, составляющий до 90–99% объёма фумарольных выбросов, имеет двоякое происхождение:

  1. Магматическая вода: вода, изначально содержащаяся в магме.
  2. Метеорная вода: грунтовые и поверхностные воды, которые просачиваются вглубь, нагреваются горячими породами и испаряются, смешиваясь с магматическими газами.

Глубина источника фумарол может достигать нескольких километров. Скорость истечения газа варьируется от тихого выделения до мощных струй, слышимых на расстоянии.

Географическое распространение

Фумаролы распространены во всех районах современного вулканизма. Крупнейшие и наиболее изученные фумарольные поля находятся:

Влияние на окружающую среду и опасность

Фумаролы оказывают существенное воздействие на ландшафт и атмосферу.

  • Минералообразование: Вокруг фумарол происходит отложение минералов из газовой фазы. Наиболее характерны отложения серы, нашатыря (хлорида аммония), гематита, магнетита, флюорита, барита, а также различных сульфидов (пирит, халькопирит). В высокотемпературных фумаролах могут образовываться редкие минералы, такие как тенорит (CuO) или галогениды.
  • Почвообразование: Кислые фумарольные газы (SO₂, HCl) разрушают горные породы, образуя глинистые минералы и кислые почвы. Вблизи фумарол растительность часто отсутствует или представлена устойчивыми видами (например, лишайники, мхи).
  • Атмосферные выбросы: Вулканические газы, в том числе фумарольные, являются естественным источником парниковых газов (CO₂, водяной пар) и аэрозолей (сульфаты, хлориды), влияющих на климат.
  • Опасность для человека:
  • Токсичность: Угарный газ (CO), сероводород (H₂S) и сернистый газ (SO₂) в высоких концентрациях смертельно опасны. Углекислый газ (CO₂) в мофеттах может вызвать удушье.
  • Термические ожоги: Горячие газы и пар могут обжечь кожу и дыхательные пути.
  • Взрывоопасность: Метан (CH₄) и водород (H₂), иногда присутствующие в фумаролах, могут образовывать взрывоопасные смеси с воздухом.
  • Кислотные дожди: Выбросы SO₂ и HCl приводят к образованию кислотных дождей, повреждающих растительность и строения.

Фумаролы и вулканический мониторинг

Фумаролы являются важным объектом для мониторинга вулканической активности. Изменение температуры, химического состава и дебита (расхода) фумарольных газов может служить предвестником извержения. Увеличение содержания магматических газов (SO₂, HCl) или повышение температуры часто указывает на подъём магмы к поверхности. Вулканологи регулярно отбирают пробы газов и измеряют их параметры с помощью газоанализаторов, дистанционных спектрометров (например, COSPEC, DOAS) и термопар.

Фумаролы в культуре и туризме

Фумарольные поля привлекают туристов как уникальные природные объекты. В Исландии, Италии, Новой Зеландии и на Камчатке проложены туристические маршруты, позволяющие наблюдать за фумаролами. В некоторых местах фумарольное тепло используется для отопления зданий и теплиц (например, в Исландии и на Камчатке). Однако посещение таких зон требует строгого соблюдения правил безопасности: нельзя приближаться к краям отверстий, вдыхать газ, находиться в низинах, где может скапливаться CO₂.

Источники

  1. Войткевич Г. В., Мирошников А. Е. Краткий справочник по геохимии. — М.: Недра, 1977.
  2. Макдональд Г. А. Вулканы. — М.: Мир, 1975.
  3. Ритман А. Вулканы и их деятельность. — М.: Мир, 1964.
  4. Сигурдссон Х. и др. (ред.). Энциклопедия вулканов. — 2-е изд. — Academic Press, 2015.
  5. Тейлор П. С. Вулканические газы. — В кн.: Вулканы и окружающая среда. — М.: Мир, 1984.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →

Похожие материалы