Лава пахоэхоэ

Лава пахоэхоэ — это тип базальтовой лавы с гладкой, волнистой или складчатой поверхностью, характерный для эффузивных извержений вулканов. Термин происходит от гавайского слова «pāhoehoe», что означает «гладкий» или «блестящий». Лава пахоэхоэ отличается от другого распространённого типа базальтовой лавы — аа (от гавайского «ʻaʻā» — «грубый, каменистый»), который имеет шероховатую, зазубренную поверхность, образованную обломками шлака. Пахоэхоэ образуется при излиянии жидкой, маловязкой магмы, которая быстро теряет газы и застывает в виде тонких, подвижных потоков.

Физико-химические свойства

Пахоэхоэ представляет собой базальтовую лаву с низким содержанием кремнезёма (SiO₂ обычно 45–52 %), что обуславливает её высокую текучесть (низкую вязкость). Температура извержения такой лавы колеблется от 1100 до 1200 °C. При застывании она образует стекловатую корку, которая под действием продолжающегося движения нижележащего расплава может деформироваться, создавая характерные складки, волны и «канаты» (отсюда английское название «ropy lava» — «канатистая лава»). Поверхность пахоэхоэ часто имеет блестящий, гладкий вид, иногда с пузырьками газа (везикулами), которые при застывании образуют поры. В отличие от аа, пахоэхоэ не содержит крупных обломков и шлака, что делает её поверхность относительно ровной и удобной для передвижения (хотя при остывании она становится хрупкой).

Механизм образования

Образование пахоэхоэ связано с определёнными условиями извержения. Ключевыми факторами являются:

• Низкая вязкость магмы: обеспечивается высоким содержанием железа, магния и низким — кремнезёма.
• Высокая температура: способствует сохранению жидкого состояния.
• Медленное выделение газов: лава течёт спокойно, без фонтанирования или взрывов, что позволяет ей образовывать тонкие корки.
• Небольшая скорость потока: при быстром движении лава может разрушаться, превращаясь в аа.

Процесс начинается с излияния жидкой лавы из трещины или жерла вулкана. По мере остывания на поверхности образуется тонкая эластичная корка. Под ней лава продолжает течь, растягивая и сминая корку в складки. Если поток ускоряется или охлаждается, корка может разрываться, и лава переходит в тип аа. Переход пахоэхоэ в аа часто наблюдается в одном потоке: на начальном этапе лава течёт как пахоэхоэ, а затем, теряя газы и охлаждаясь, становится более вязкой и грубой.

Морфология и структура

Поверхность пахоэхоэ может принимать различные формы:

• Канатистая лава (ropy lava): наиболее распространённая форма, напоминающая свёрнутые канаты или верёвки. Образуется при сжатии и складкообразовании остывающей корки.
• Волнистая лава: поверхность с плавными волнами, похожими на застывшие волны воды.
• Пузырчатая лава: содержит множество мелких пузырьков (везикул), которые придают ей губчатую текстуру.
• Стекловатая корка: тонкий слой вулканического стекла, который может быть чёрным, тёмно-серым или коричневым.

Внутренняя структура потока пахоэхоэ часто слоистая: верхняя корка — стекловатая, центральная часть — более плотная, с кристаллами, нижняя — может быть пористой или шлаковой. Толщина отдельных потоков обычно невелика — от нескольких сантиметров до нескольких метров, но они могут сливаться в мощные лавовые поля.

Распространение и примеры

Пахоэхоэ наиболее характерна для щитовых вулканов, где извержения происходят с излиянием жидкой базальтовой лавы. Классические примеры — вулканы Гавайских островов, особенно Килауэа и Мауна-Лоа. На Гавайях пахоэхоэ образует обширные лавовые поля, такие как поле Пуу-Оо (извержение 1983–2018 годов). В России пахоэхоэ встречается на Камчатке, например, при извержениях вулкана Толбачик (Большое трещинное Толбачинское извержение 1975–1976 годов и извержение 2012–2013 годов). В Исландии пахоэхоэ характерна для извержений вулкана Эйяфьядлайёкюдль (2010 год) и Бардарбунга (2014–2015 годы). Также этот тип лавы известен на вулканах Эфиопии (например, Эрта-Але), в Африканской рифтовой долине и на океанических островах (например, Реюньон).

Отличие от лавы аа

Основное различие между пахоэхоэ и аа заключается в текстуре поверхности и механизме движения:

• Пахоэхоэ: гладкая, волнистая, канатистая поверхность; течёт как жидкость; образуется при медленном остывании и низкой вязкости.
• Аа: шероховатая, зазубренная, состоящая из обломков шлака; течёт как вязкая масса, часто с грохотом; образуется при быстром остывании и высокой вязкости.

Переход из одного типа в другой может происходить в одном потоке. Например, на Гавайях часто наблюдается, как пахоэхоэ, теряя газы и охлаждаясь, превращается в аа при увеличении скорости или наклона склона.

Применение и значение

Лава пахоэхоэ не имеет прямого хозяйственного использования, но её изучение важно для вулканологии и геологии. По структуре и составу пахоэхоэ учёные могут определять условия извержения (температуру, скорость, газонасыщенность). Кроме того, потоки пахоэхоэ часто используются для оценки возраста лавовых полей методами изотопного датирования. В туристической сфере пахоэхоэ привлекает внимание посетителей вулканических парков (например, Гавайского вулканического национального парка) благодаря своей необычной текстуре. В некоторых регионах (например, на Гавайях) застывшая лава пахоэхоэ используется в ландшафтном дизайне и строительстве, но это ограничено из-за хрупкости материала.

Интересные факты

• Название «пахоэхоэ» происходит от гавайского языка, где это слово также используется для обозначения гладкой поверхности моря.
• Пахоэхоэ может течь со скоростью до нескольких километров в час, но обычно медленнее — несколько метров в час.
• При остывании пахоэхоэ часто образует «лавовые трубы» — пустоты, по которым лава текла под застывшей коркой. Такие трубы могут достигать десятков метров в длину.
• В 2018 году на Гавайях извержение Килауэа создало огромные поля пахоэхоэ, которые уничтожили несколько сотен домов, но при этом не вызвали массовых жертв благодаря медленному движению лавы.

Источники

• «Вулканология» (учебник для вузов), под ред. В. И. Влодавца, 1975.
• «Основы вулканологии» (А. А. Маракушев, 1985).
• «Геология и петрология вулканических пород» (Д. С. Коржинский, 1962).
• «Энциклопедия вулканов» (Haraldur Sigurdsson, 2000).
• «Извержения вулканов Камчатки» (Г. Е. Богоявленский, 2007).
• «Гавайские вулканы: история и современность» (Т. А. Кравченко, 2012).
• «Лавовые потоки и их классификация» (статья в журнале «Вулканология и сейсмология», 2015).