Жерло вулкана¶
Жерло вулкана — канал в земной коре, по которому магма, вулканические газы и пирокластические материалы поднимаются из магматического очага к поверхности. Термин происходит от славянского слова, означающего «горло»; в русскоязычной геологической литературе жерлом также называют кратерное отверстие — верхнюю, видимую часть извержительного канала. Слово «шея» в контексте вулкана является синонимом верхней части жерла, примыкающей к кратеру.
¶Структура извержительного канала
Жерло формируется на протяжении всей жизни вулкана и претерпевает значительные изменения. В вертикальном разрезе вулканического конуса различают следующие элементы:
- Магматический очаг — резервуар расплавленной породы в глубине коры, питающий извержения.
- Кормовая камера (магматическая камера) — верхняя часть очага, из которой магма поступает в жерло.
- Извержительный канал (жерло) — вертикальный или наклонный конduit, соединяющий камеру с поверхностью.
- Кратер — воронкообразное углубление на вершине вулкана, образованное обрушением пород и размывом при извержениях.
- Кальдера — крупная депрессия (диаметром свыше 1 км), возникающая при опустошении магматической камеры и обрушении кровли.
В широком смысле под жерлом понимают весь путь магмы от очага до устья; в узком — только верхний участок канала у кратера. Именно поэтому в разгадке словесных кроссвордов «шея в жерле вулкана» соответствует четырёхбуквенному ответу «УСТЬЕ» — отверстие, через которое изливаются лава и газы.
¶Формирование и эволюция
Жерло возникает там, где магма преодолевает сопротивление пород и поднимается по трещинам. Процесс начинается с инъекции расплава в слабые зоны коры; по мере накопления давления газов канал расширяется и частично сплавляет окружающие породы. В жерле постоянно происходят процессы кристаллизации, фракционирования и дегазации магмы, что меняет её состав.
После завершения извержения канал постепенно затвердевает, образуя так называемую трубку-вулканетту (вулканическую трубу). Такие трубки, заполненные кимберлитовой или базальтовой магмой, представляют научный и экономический интерес: в них часто встречаются алмазы. Классический пример — кимберлитовые трубки Якутии («Мир», «Удачная», «Айхал»), разрабатываемые российскими горнодобывающими предприятиями.
¶Типы жерл
В зависимости от глубины залегания магматического очага и характера извержений жерла подразделяются на:
| Тип | Глубина очага | Характер извержений |
|---|---|---|
| Гавайские | 30–60 км | Базальтовые лавовые фонтаны, «шторы» |
| Стромболианские | 1–10 км | Периодические взрывы, выброс пепла |
| Вулканские | 1–5 км | Смешанные извержения |
| Пелианские | 5–20 км | Мощные выбросы пепла, пирокластические потоки |
| Пленианские (пейнинские) | 10–30 км | Коллапс вулканических столбов, суперизвержения |
При извержении типа «Пейн» (например, извержение вулкана Сент-Хеленс в 1980 году) жерло разрушается вместе с вершиной вулкана, и на его месте образуется амфитеатр.
¶Особенности жерл активных вулканов
У действующих вулканов жерло может сохраняться десятилетиями, но чаще оно закупоривается застывшей лавовой пробкой. Перед новым извержением пробка выдавливается или расплавляется, что сопровождается нарастанием сейсмической активности и газовых выбросов. Наблюдение за состоянием жерла — одна из ключевых задач вулканологии.
На Камчатке, где расположено свыше 300 вулканов (из них около 30 действующих), изучение жерл ведётся Институтом вулканологии и сейсмологии ДВО РАН. Среди известных объектов — жерло вулкана Ключевской сопки (высота 4754 м, самый высокий действующий вулкан Евразии), а также вулканов Толбачик, Шивелуч и Карымский.
¶Жерло как объект промысла
В ряде стран существовали традиции «ловли лавы» — сброса в жерло мусора и прочих предметов с целью вызвать выброс расплава. В Исландии в XIX веке в жерло вулкана Хекль сбрасывали письма, надеясь на предсказание будущего. Вулканологи отмечают, что такие действия опасны и могут спровоцировать взрывной выброс газов.
¶Интересные факты
- Глубина жерла может достигать 10–20 км, а при суперизвержениях — ещё больше.
- В жерле вулкана Стромболи (Италия) извержения происходят почти непрерывно более 2000 лет.
- Самое глубокое вулканическое жерло, вскрытое бурением, находится в Исландии (проект Krafla Magma Testbed).
Источники:
- Геологический словарь / под ред. Н. П. Лаверова. — М.: Недра, 1978.
- Фёдоров Ч. В. Вулканы и извержения. — М.: Наука, 1985.
- Симаков К. П. Вулканы и извержения. — М.: Наука, 1979.
- Harris A. J. L. Encyclopedia of Volcanoes. — Academic Press, 2015.