Lavă de pernă

Lavă de pernă ( lavă sferică , elipsoidală , globulară , lavă de pernă ) [1] [2] [3] [4]  — lavă solidificată sub formă de corpuri în formă de pernă. Se formează în timpul erupțiilor subacvatice și subglaciare [5] [6] (de regulă, cu o viteză mică de revărsare) [7] [8] [9] . Probabil cel mai comun tip de lavă solidificată de pe Pământ [10] [11] [12] [5] .

Mărimea, forma și structura „pernelor” sunt foarte diverse [11] [13] . Ele pot semăna cu amibe, pâini, pâini, baloane, saltele, bile, lentile plan-convexe [8] [9] [14] și sunt de obicei legate prin punți, formând lanțuri și grămezi [9] [1] . Mărimea „pernelor”, de regulă, variază de la zeci de centimetri la câțiva metri [13] [15] [2] [16] . Trăsăturile caracteristice ale lavei de pernă sunt o crustă sticloasă întunecată acoperită cu șanțuri, despicată de-a lungul crăpăturilor radiale și tendința de a forma grămezi cu pante abrupte [14] [13] [16] [17] .

Educație

Aspect

Forma particulară a lavei de pernă este o consecință a solidificării sale sub apă. În primul rând, în apă , gravitația este parțial compensată de forța lui Arhimede și nu aplatizează atât de mult fluxul de lavă [5] . În al doilea rând, în apă acest pârâu se răcește rapid și devine acoperit cu o crustă tare, ceea ce îl împiedică să se contopească cu alte pârâuri. Presiunea lavei poate sparge în curând această crustă, iar apoi o nouă „pernă” este strânsă din breșă, uneori conectată la părinte doar printr-un gât îngust. Așa pot apărea lanțuri de „perne” ramificate și împletite [12] [7] [15] [18] [9] .

Formarea „pernelor” este facilitată de viteza scăzută a revărsării lavei, de vâscozitatea sa moderat [19] ridicată și de panta redusă a terenului [9] [13] . În alte condiții, lava se solidifică sub formă de acoperiri continue sau fluxuri lobate [16] [13] . Odată cu creșterea vitezei de revărsare, a pantei suprafeței și, de asemenea, cu scăderea vâscozității, „pernele” sunt înlocuite cu forme mai plate [16] [13] [9] . O creștere a vâscozității și, conform unor date [13] [6] [20] , viteza revărsării contribuie la înlocuirea „pernelor” obișnuite cu „mega-perne” sau mase continue de lavă [11] . Toate aceste forme pot apărea în timpul aceleiași erupții: cu distanța de la sursa de lavă (în lateral sau în sus), mase solide, de regulă, sunt înlocuite cu „mega-perne”, apoi - cu „perne” obișnuite [13]. ] [11] [14] .

Creștere

O nouă „pernă” poate crește în doar câteva secunde, dar uneori exemplarele mari continuă să crească ore întregi sau chiar zile [11] . Creșterea este posibilă atâta timp cât stratul exterior al „pernei” nu devine prea puternic. Cele mai mici exemplare pot avea timp să crească chiar înainte de apariția unei cruste dure, iar cele mari cresc din cauza crăpăturii acesteia. În același timp, lava care iese în afară rapid (un ordin de mărime mai rapid decât în ​​aer [12] ) se răcește și crește până la marginile fisurii (la una sau la ambele) [11] [13] [20] . Dar presiunea lavei împinge aceste margini și poate menține fisura activă până la câteva minute. În același timp, lățimea sa rămâne aproximativ constantă: expansiunea este compensată de creșterea unei noi cruste. Conform măsurătorilor făcute în apropierea insulelor Hawaii , crusta „pernă” se poate despărți cu o viteză de 0,05 până la 20 cm/s , iar lățimea fisurilor active se află de obicei în intervalul 0,2–20 cm [12] .

Pe suprafața lavei care se revarsă în apă se formează imediat un strat răcit destul de puternic, care dă impresia unei „piei” elastice care împiedică răspândirea lavei. Atâta timp cât presiunea lavei este suficient de mare, această înveliș este întinsă uniform, iar ulterior se transformă într-o crustă tare [21] [20] .

Datorită temperaturii foarte ridicate a lavei în erupție, o învăluie o peliculă de vapori de apă, care încetinește foarte mult răcirea ( efectul Leidenfrost ). Potrivit unor rapoarte, în acest caz, apa pătrunde în stratul de suprafață al lavei și îi reduce semnificativ vâscozitatea [22] .

Restrânge

Uneori, „pernele” în creștere se micșorează brusc, reducându-le volumul cu 10-40% [17] . După aceea, creșterea continuă, iar aceasta se poate repeta de mai multe ori la intervale de ordinul a 5 secunde [12] . Aceste „explozii” creează creșteri bruște de presiune care pot fi dureroase pentru scafandri la distanțe de până la 3 metri [12] . În același timp, crusta „pernă” este parțial distrusă, iar o parte din resturi zboară, iar o parte, probabil, se scufundă sub suprafața lavei. Potrivit unei versiuni, acest lucru explică faptul că crusta „pernelor” este uneori multistratificată în unele locuri [17] .

Motivul pentru acest fenomen este eliberarea de gaze din lavă (în special, vaporii de apă), care formează bule în interiorul acesteia. Pe măsură ce vaporii se răcesc, se condensează și presiunea din bule scade. În plus, presiunea din interiorul „pernei” poate scădea din cauza scurgerii de lave în exemplarele învecinate. Când presiunea internă devine prea scăzută, presiunea externă sparge peretele „pernei”. Colapsul este tipic pentru specimenele mari formate la o adâncime mică (până la 1–2 km ; bulele de gaz aproape că nu se formează mai adânc din cauza presiunii ridicate) [17] [12] . Cel mai adesea, „pernele” nou formate se prăbușesc - cu o vârstă de câteva secunde și o grosime a crustei de 2-5 mm [12] . O coajă mai subțire se rupe prea ușor și imperceptibil, iar una mai groasă de obicei nu se rupe deloc [12] .

Așezare

„Pernele” se pot desprinde din alte „perne” precum și dintr-o masă continuă de lavă și adesea da naștere la una sau mai multe „perne” noi [19] . Se pot potrivi destul de strâns: uneori doar câteva procente din volum rămân în goluri [9] . „Pernele” nu sunt înclinate să acopere fundul cu un strat uniform: crescând una peste alta, formează multe grămezi înalte de câțiva metri [9] și adesea dealuri abrupte sau creste de zeci de metri înălțime. Există „perne” în compoziția munților submarin mari [7] [13] [14] .

Pe fundul oceanelor, există adesea grămezi conici de „perne” de 5–20 m înălțime  - „fân” ( în engleză căpi de  fân ). Astfel de dealuri și creste sunt aranjate în lanțuri, poate pentru că lava care le hrănește curge prin crăpături lungi [13] . Uneori, înălțimea grămezilor de „perne” ajunge la 100-200 m . Aceste dealuri, cunoscute sub denumirea de „vulcani de pernă” ( volcani de pernă în engleză  ), au fost găsite atât în ​​ocean (pe axa crestei Mid-Atlantic ), cât și pe continente (în compoziția fragmentelor de crustă oceanică ridicate acolo  - ofiolite ) [13] . Straturile de „perne” din compoziția munților submarin ating și o grosime de două sute de metri [14] .

În plus, lava de pernă face parte dintr-un alt tip de grămezi. Acestea sunt acumulări de „perne” și fragmentele lor, care se răspândesc pe părțile laterale ale erupțiilor și se desprind în fața unei pante abrupte. Lavă curge în straturile superioare ale unor astfel de formațiuni; pe marginea din față, curge în jos și formează „perne” suspendate [13] .

Straturile de lavă solidificată pot consta din „perne” atât în ​​totalitate, cât și în parte. Straturile cu separare prin pernă pot trece în huse continue și intercalate cu acestea, precum și cu depozite de hialoclastită [21] [19] .

Dacă „pernele” se formează pe o pantă abruptă, se pot desprinde unele de altele, se pot rostogoli în jos, pierzând crusta pe parcurs și se pot acumula acolo amestecate cu fragmentele sale [23] .

Distrugere

Lava de pernă este destul de fragilă, deoarece atunci când se răcește rapid, în ea apar multe crăpături [13] . Chiar și în timpul întăririi, crusta sa este parțial distrusă, iar fragmentele sale formează depozite de hialoclastită . „Pernele” care se rostogolesc pe panta vulcanului se pot transforma în fragmente în mare parte sau chiar în întregime; straturile acestor fragmente ajung pe alocuri la o grosime de mulți metri [23] .

Deși „pernele” constau din straturi concentrice [24] [1] , de obicei nu se împart în straturi, ci în prisme sau piramide direcționate radial [13] [5] . Acest lucru se datorează direcției radiale a fisurilor care apar în timpul răcirii [13] [5] . Exemplarele mari se pot dezintegra în coloane poliedrice lungi de aproximativ 10 cm grosime , radiind spre exterior din centru [11] [25] [21] . Acest lucru se datorează răcirii lente, care are ca rezultat un model regulat de fisuri. Dar suprafața și zona centrală a „pernelor” în același timp nu se împart în coloane regulate, ci în bucăți de formă neregulată sau straturi concentrice [25] [11] . De-a lungul crăpăturilor concentrice, uneori se despart și alte „perne”, inclusiv „paraperne”. Acest lucru se datorează numeroaselor bule de gaz colectate în straturi concentrice. Astfel de straturi sunt puncte slabe [11] .

Se întâmplă că peretele „pernei” care nu s-a solidificat încă se rupe din interior - lava împinge prin el și curge afară, lăsând o crustă goală. Dacă acest lucru se întâmplă unei „perne” situate pe o stâncă, lava care curge poate forma corzi subțiri suspendate de până la câțiva metri lungime [13] .

Când se sparge o „pernă” mare proaspăt solidificată, se pot forma „pseudo-perne” (vezi mai jos ) [11] .

Clădire

Mărime și formă

Dimensiunea „pernelor” tipice este de 0,5–1 m ; există exemplare cu dimensiuni de la câteva zeci de centimetri până la câțiva metri [13] [15] [2] [16] . Corpuri mai mari - „mega-perne”  - se află la granița dintre „perne” obișnuite și husele continue [11] . Uneori, chiar și corpurile care măsoară 150 m sau mai mult sunt numite „mega-perne” [25] . Partea inferioară a gamei de dimensiuni a „pernelor” este ocupată de corpuri cu dimensiuni de 5–15 cm , care adesea se desprind de „perne” tipice și diferă de ele printr-o suprafață netedă [13] .

„Pernele” au o formă rotunjită sau alungită [13] : lățimea lor este puțin mai mare decât înălțimea, iar lungimea poate fi semnificativ mai mare decât lățimea [19] . Partea superioară a „pernelor” este convexă, iar partea inferioară reflectă forma neregularităților inferioare (inclusiv alte „perne”) și este diferită [15] [8] [20] . Descriind forma „pernelor”, acestea sunt comparate cu pâini, pâini, baloane, saltele, bile, amibe și lentile plano-convexe [8] [9] [21] . Pe aflorimentele grămezilor, ele seamănă cu perne reale [14] . Cu cât sunt mai mici, cu atât forma lor este mai apropiată de o minge [2] [11] . Există variante intermediare între lava de pernă, husele de lavă și lava lobată (aceste forme formează o serie continuă) [26] .

„Perna” este cu atât mai mare, cu cât este mai mare vâscozitatea [6] [11] [19] și, conform unor date [6] [20] , cu atât rata revărsării lavei este mai mare. Dar pentru valori prea mari sau mici ale acestor parametri, „perne” nu se formează deloc [9] [11] . Morfologia lor este afectată și de panta fundului: pe pante abrupte, „pernele” în creștere se întind în jos și se ramifică. Mărimea lor medie acolo este mai mică decât de obicei, deoarece adesea se desprind de sursa de lavă și se opresc din creștere. Suprafața orizontală este caracterizată de exemplare mai rotunjite și mai mari [16] [20] [27] .

De obicei „pernele” sunt legate prin săritori mai mult sau mai puțin groși, formând lanțuri și grămezi [9] [1] . Exemplarele solitare sunt rare (cu excepția cazului în care se formează pe o pantă abruptă, unde se pot desprinde de altele sub influența gravitației) [16] . „Perne” noi se desprind din cele vechi din toate părțile, chiar și de sus [12] . Adesea, pe "perne" cresc mini-"perne" - excrescențe de 5-15 cm cu o suprafață netedă. Ele pot înconjura „perna” pe părțile laterale sau chiar pot acoperi cea mai mare parte a suprafeței acesteia [13] .

Relief de suprafață

De obicei, „pernele” sunt acoperite cu multe caneluri paralele. Unele dintre ele se întind de-a lungul lanțului de „perne”, iar altele - peste. Uneori ambele sunt prezente, acoperind „perna” cu o grilă dreptunghiulară. Distanța dintre canelurile adiacente este de obicei de 0,5-10 cm , iar adâncimea lor este de aproximativ cinci ori mai mică. Aceste caneluri apar din mai multe motive și diferă foarte mult nu numai ca direcție, ci și ca formă [12] .

Canelurile întinse de-a lungul lanțului de „perne” (cel puțin unele [12] ) sunt urme stoarse pe „perna” copilului de marginile neuniforme ale rupturii în părinte [7] [11] . Astfel de caneluri sunt perpendiculare pe marginea acestei breșe. În plus, atunci când o nouă suprafață crește, apar urme pe ea care sunt paralele cu marginea ei. Ele apar, în special, din cauza creșterii neuniforme. Dacă creșterea are loc pe ambele părți ale unei fisuri în crustă, astfel de urme sunt situate simetric pe ambele părți. Suprafața „pernei” bogată în ele seamănă cu o placă de spălat [12] . Cu o deschidere rapidă a unei fisuri (de ordinul a 5 cm/s ), se formează în principal caneluri, perpendiculare pe marginea acesteia, iar cu una lentă (de ordinul a 0,2 cm/s ), sunt paralele. La o viteză medie, ambele apar [12] [11] .

Suprafața proceselor mici ( 5–15 cm ) de „perne” este netedă. Aceasta este o consecință a formării lor foarte rapide: procesul atinge dimensiunea maximă chiar înainte ca crusta să se solidifice, iar întinderea sa se desfășoară uniform [20] . Este posibil ca o anumită contribuție la netezirea suprafeței să fie adusă și de forța de tensiune superficială a topiturii [13] .

Crusta cu mai multe straturi

Uneori la ruperea „pernelor” se văd bucăți de crustă, scufundate în adâncime. Sunt paralele cu suprafața „pernei”, iar crusta exterioară de deasupra lor este întotdeauna deteriorată (deși fractura poate fi mai mică decât fragmentul scufundat). Pot exista mai multe astfel de straturi de crustă situate unul sub celălalt. De obicei, nu sunt mai mult de 2–4 dintre ele , dar au fost observate 13 [17] . Stratificarea nu acoperă întreaga crustă, ci doar zone individuale [17] [11] . Dimensiunea piesei scufundate poate depăși un metru (în „perne” de câțiva metri de dimensiune) [17] Chiar și o crustă foarte groasă poate fi multistratificată (cu o grosime a unui singur strat de 9–12 cm ); în astfel de cazuri au fost observate până la 5 straturi [11] .

Această caracteristică se găsește de obicei în „perne” mari [17] [11] . Potrivit unor rapoarte, este mai caracteristic exemplarelor formate la adâncime mică (până la 1–2 km ) [17] , deși apare și la adâncimi de 2,5–3 km [11] . Studiul unei cruste multistrat este complicat de faptul că se observă de obicei numai pe fracturi bidimensionale separate. Aspectul ei este explicat în diferite moduri; este posibil ca în cazuri diferite să existe motive diferite [17] [11] [20] .

Potrivit unei versiuni, fragmente de crustă cad adânc în „pernă” atunci când aceasta se prăbușește (ceea ce, după cum se știe din observații [12] , poate apărea de mai multe ori). În acest caz, o margine a crustei se poate deplasa peste cealaltă. Această ipoteză explică faptul că o crustă multistratificată este mai caracteristică lavei care a erupt puțin adânc - conform calculelor, la o adâncime mai mare de 1–2 km , „pernele” nu ar trebui să se prăbușească (deși această valoare depinde puternic de conținutul de gaze dizolvate în lavă). ) [17] . Potrivit unei alte versiuni, aceste fragmente sunt deja formate în interiorul „pernei” și nu ajung acolo de la suprafață. Când crusta exterioară crapă din cauza presiunii lavei, intră apa, care răcește lava și creează o nouă crustă. Deoarece acest lucru se poate întâmpla de mai multe ori, această versiune explică cu ușurință și un număr mare de straturi [11] . Conform celei de-a treia ipoteze, în unele cazuri, cauza multistratării poate fi golirea multiplă a „pernei” și reumplerea acesteia cu lavă [17] .

Cavități

De obicei, „pernele” sunt solide [7] , dar adesea se găsesc și exemplare goale. Cavitatea poate fi destul de mică (apoi se află în partea superioară a „pernei” [9] ), sau poate ocupa aproape întreg volumul său [13] . Grosimea pereților „pernelor” goale se situează de obicei în intervalul 1–15 cm [17] . Fundul golurilor este de obicei plat [9] ; uneori este mototolită în pliuri [13] [11] . În „pernă” pot exista mai multe cavități separate prin despărțitori orizontale [9] . Partea superioară a pereților despărțitori, spre deosebire de partea inferioară, este de obicei acoperită cu sticlă . În cavități există „șiruri” de lavă solidificată, care apar atunci când o topitură vâscoasă picură din tavan [13] [27] . În „perne” fosile cavitățile pot fi umplute cu diverse minerale [28] .

Cavitățile din perne sunt similare cu tuburile de lavă : sunt lăsate în urmă de lava care curge în jos sub acțiunea gravitației în perna copilului atunci când fluxul de lavă de la mamă s-a uscat deja [12] [17] . Fundul cavității se poate întări chiar înainte ca toată lava să curgă din „pernă”. Dacă apa intră în cavitate, fundul se solidifică atât de repede încât partea superioară devine sticloasă. Data viitoare când nivelul lavei scade, de jos apare o nouă cavitate, iar procesul se repetă. Aceasta poate forma un întreg teanc de cavități [9] [13] .

Bubbles

De obicei, „pernele” conțin bule de gaz de diferite dimensiuni și forme (în funcție de condițiile de formare) [6] . Volumul ocupat de bule diferă mult în funcție de adâncimea erupției (adică de presiunea în timpul solidificării) și de compoziția lavei: uneori sunt aproape absente, iar alteori ocupă zeci de procente din volum [17] [ 27] . De obicei bulele sunt colectate într-o „pernă” în straturi concentrice [13] [29] , de-a lungul cărora „perna” se poate despica ulterior [11] . La fel ca cavitățile mari, veziculele se pot umple în cele din urmă cu diverse minerale și se pot transforma în amigdale [8] [9] [30] .

Adesea, în „perne” există bule sub formă de bastoane alungite radial de până la un centimetru grosime și până la 10, iar uneori până la 15 cm lungime [17] . Se formează în stratul exterior de aproximativ 20 cm grosime [17]  , uneori sub toată suprafața „pernei”, alteori doar în partea inferioară [11] . Bulele se pot întinde din două motive - din cauza ascensiunii și datorită împingerii de către frontul de solidificare. În primul caz apar bule mari în partea inferioară a „pernei”, alungite de jos în sus, în al doilea caz apar bule mai mici pe toate părțile „pernei”, alungite din exterior spre interior [11] . Dacă lava curge rapid prin „pernă”, nu se pot forma bule lungi și astfel prezența lor indică faptul că lava s-a solidificat pe o suprafață aproximativ plană [6] [11] .

Structura cristalină

„Pernele” sunt acoperite cu o crustă sticloasă sau sticloasă [ 24] [2] , iar în interior sunt formate din rocă cristalină, iar dimensiunea cristalelor crește spre centru [2] [17] . Acest lucru se explică prin faptul că suprafața se răcește rapid, iar cristalele de acolo nu au timp să crească [31] [6] [13] .

Grosimea acestei cruste este de aproximativ 1–2 cm [20] . Are o culoare închisă [17] (uneori neagră [20] ). Crusta celor mai comune - bazalt  - „perne” este formată din două tipuri de sticlă: din exterior spre interior, sideromelanul este înlocuit cu tachilit [20] .

Compoziție

Lava de pernă își capătă forma nu datorită unei compoziții chimice speciale, ci datorită condițiilor speciale ale erupției și solidificării. Prin urmare, nu diferă în originalitatea compoziției. În condiții adecvate, „perne” se pot forma din lavă de compoziții diferite, iar în alte condiții, aceeași lavă se solidifică în alte forme [13] [16] .

Lava de pernă are de obicei o compoziție de bază ( bazaltică , mai rar andezitică ) [24] [3] [2] [9] [32] , deoarece aceste roci sunt de obicei erupte pe fundul oceanelor [13] . În Archaean s-au format și „perne” de roci ultramafice  , komatiite (în ciuda faptului că lava de komatiit este excepțional de fluidă). Mai târziu, această rocă aproape că nu a erupt, deoarece punctul ei de topire este foarte ridicat, iar mantaua Pământului se răcește în timp. Pe uscat, ocazional există „perne” de compoziție acidă - dacitice și riolitice . S-au format în antichitate când nivelul mării era mai ridicat și acoperea suprafețe mari ale continentelor. Astfel de „perne” nu au fost găsite pe fundul mării moderne (dar sunt cunoscute lave acide, solidificate ca masă solidă) [13] .

Compoziția lavei afectează în mod semnificativ vâscozitatea acesteia și, ca urmare, forma și dimensiunea „pernelor”. Cu o compoziție acidă (vâscozitate mare), lava tinde să formeze „perne” mai rotunjite și pot deveni mai mari. Lava foarte acidă nu formează „perne” tipice, ci corpuri lobate de zeci de metri în mărime [19] .

Golurile dintre „perne” sunt de obicei umplute cu hialoclastită  - fragmente ale unei cruste de sticlă care apar atunci când lava se răcește brusc [5] [6] [23] [8] . Pot exista jaspermoid [8] (inclusiv calcedonie ) [2] , precum și calcar , noroi și alte roci sedimentare [2] [9] [20] [32] [28] . Fisurile din straturile antice sunt adesea umplute cu minerale secundare [11] [20] cum ar fi calcitul , cloritul , prehnita și pumpelyita [20] . Acest lucru se aplică și golurilor formate în timpul scurgerii lavei, precum și bulelor de gaz. În special, zeoliții [28] și opalul [30] se găsesc acolo .

Prevalență

Lava de pernă se formează atât în ​​oceane, cât și în rezervoarele continentale, și chiar pe vârfurile vulcanilor acoperiți cu gheață [6] (de exemplu, acum 10.000 de ani , o astfel de lavă s-a format pe vârful vulcanului hawaian Mauna Kea ) [5] . Poate apărea nu numai în timpul unei erupții direct în apă (sau în grosimea sedimentelor de fund), ci și în timpul curgerii de lave de pe țărm [12] [13] [19] .

Lavele de pernă se găsesc adesea în depozitele submarine vulcanice de orice vârstă [1] [2] [6] . Formarea lor se observă și în timpul erupțiilor moderne [1] [12] . Aparent, aceasta este cea mai comună formă de lavă de pe Pământ, deoarece se formează în principal în rupturile crestelor oceanice și pe vulcanii subacvatici [12] [5] [9] [13] . Datorită proceselor tectonice , lava pernă a erupt în ocean poate ajunge și pe continente  ca parte a complexelor ofiolite [3] [33] .

În timpul erupțiilor subacvatice, nu apar doar „perne”, ci și acoperiri continue , precum și fluxuri de lavă lobate. „Pernele” predomină în locurile cu erupții de intensitate scăzută - în special, pe crestele oceanice cu o rată scăzută de răspândire [16] . De exemplu, pe creasta Mid-Atlantic , aproape toată lava se solidifică în această formă [12] . În zonele cu răspândire rapidă predomină nu „perne”, ci husele [16] , ceea ce se explică prin viteza mare a revărsării. În crestele de lavă de pernă care se extind rapid, mai ales, nu de-a lungul axei riftului , ci la o distanță de câțiva kilometri - aparent, deoarece se formează în timpul revărsărilor de intensitate scăzută departe de zona principală de activitate [13] .

Perne atipice și false

Megaperne

„Megaperne” ( în engleză  megaperne ) sunt „perne” de zeci de metri, o formă de tranziție între „perne” obișnuite și mase continue de lavă. Ele sunt caracteristice pentru interiorul grămezilor de lavă de pernă ("vulcani de pernă"). Aparent, lava curge prin ele, hrănind astfel de grămezi [13] .

Adesea, separarea prismatică sau columnară se observă în „megaperne” : ele se crăpă în coloane poliedrice cu o grosime de ordinul a 10 cm sau mai mult, divergând radial [25] [11] [34] . Digurile sunt uneori vizibile în aflorimentele terestre care au adus lavă la megaperne [ 34] .

Paraperne

„Parapernele” ( engleză  para-perne ) diferă de „perne” obișnuite prin grosimea lor mică (de la câțiva centimetri). Cu toate acestea, lungimea lor poate depăși 5 metri. Aparent, ele nu câștigă grosime datorită mișcării prea rapide a lavei (care se poate datora vâscozității sale scăzute sau revărsării pe o pantă abruptă). Un alt motiv ar putea fi o scădere bruscă a vitezei de curgere a lavei sau o rată nefavorabilă de răcire a lavei. „Parapernele” se pot forma împreună cu „perne” obișnuite și, de asemenea, uneori conțin carii. Există observații ale procesului de formare a acestora, făcute sub apă în apropierea vulcanului Kilauea [11] [13] .

„Pseudo-perne”

Uneori, masa de lavă solidificată constă din corpuri separate separate de crăpături și asemănătoare cu „perne” cu limitele lor curbate, crăpate în prisme direcționate radial și, uneori, cu o suprafață sticloasă . Dar ele nu sunt formate în același mod ca „pernele” - acest lucru este evident din faptul că limitele lor traversează straturi de lavă și, prin urmare, au apărut după ce aceasta a încetat să curgă. Sunt cunoscute ca pseudo -perne .  Uneori „pseudo-perne” sunt adevărate „perne” [11] [35] [36] .

„Pseudo-perne” apar atunci când lava aproape solidificată crapă și apa pătrunde în crăpături. Răcește rapid suprafața blocurilor de lavă (viitoarele „pseudoperne”), ceea ce duce la crăparea acestora în prisme, iar uneori la apariția sticlei pe suprafața lor [11] [35] [36] .

Lavă lobulară

Este ușor de confundat lava de pernă cu lava lobate ( ing.  lava lobate ) - lavă care s-a solidificat sub formă de fluxuri asemănătoare amibei, aplatizate de-a lungul fundului (mai turtită decât „perne”) [13] . Nu există o graniță clară între aceste tipuri de lavă [26] . Principala diferență dintre lava lobă este absența șanțurilor la suprafață: este fie netedă, fie acoperită cu o rețea de fisuri apărute în timpul solidificării. Conform structurii interne, „lobulii” sunt foarte asemănători cu „pernele”, dar mai des sunt goale. Probabil cresc din cauza întinderii uniforme a cochiliei (reușesc să crească chiar înainte de a se întări, ceea ce este o consecință a ratei mari de umplere). Pentru a distinge lava de pernă fosilă de lava lobulată, este necesară o bună conservare și observabilitate a crustei, ceea ce este departe de a fi întotdeauna cazul [13] .

Pahoehoe

Lavele de pernă fosile pot fi, de asemenea, greu de distins de lavele de tip pahoehoe  , pâraiele înghețate pe uscat cu valuri, pliuri și umflături caracteristice [5] . În special, ambele conțin adesea cavități și straturi concentrice de bule în partea superioară [19] . Principala diferență dintre lava de pernă este prezența hialoclastitei (depuneri de fragmente din crusta lor sticloasă) între „perne” [5] . În plus, are mai puține punți între corpurile individuale și un volum mai mare de goluri între ele [32] . „Pernele” sunt mai rotunjite decât fluxurile pahoechoe (datorită acțiunii forței lui Arhimede , compensând gravitația), iar crusta lor este mai groasă (datorită răcirii rapide) și conține mai puține bule de gaz (datorită presiunii apei). Lava pernă se desparte, spre deosebire de lava pahoehoe, în principal cu crăpături radiale [5] .

Cercetare

Deși există multă lavă de pernă pe Pământ, studiul acesteia a fost foarte lent de mult timp, deoarece se formează (și se află în mare parte) sub apă [12] [11] . A fost chiar o problemă să se determine forma „pernelor” și natura conexiunii lor, deoarece acestea au fost observate în principal pe aflorimente bidimensionale de grămezi [11] .

Lava de pernă a fost observată pentru prima dată în secolul al XIX-lea [32] [10] . În 1897 a apărut o ipoteză despre originea sa subacvatică [22] . În 1909, a fost confirmată de observațiile lavei curgând în ocean de la vulcanul Matavanu ( Samoa ) [37] [29] [38] [32] , iar până în 1914 a fost ferm stabilit. În anii 1960 , s-a descoperit că această lavă acoperă cea mai mare parte a fundului oceanului [10] . În anii 1970 , în apele insulelor Hawaii , unde curge lava vulcanului Kilauea , formarea „pernelor” a fost pentru prima dată filmată și studiată în detaliu de scafandri [39] [11] [12] [22] .

Formarea lavei pernei poate fi simulată în laborator. Polietilenglicolul , turnat într-o soluție rece de zaharoză , ia aceleași forme ca lava care se solidifică sub apă. În funcție de viteza revărsării și de panta fundului, acestea pot fi „perne” sau huse de diferite forme. O astfel de modelare face posibilă aflarea în ce condiții apar diferite tipuri de lavă solidificate [13] [16] .

Studiul lavelor de pernă poate oferi o mulțime de informații despre istoria geologică a zonei:

Pentru datarea cu potasiu-argon , „pernele” și alte lave subacvatice sunt mult mai rele decât cele terestre. În primul rând, din cauza crustei sticloase și a presiunii externe ridicate, argonul nu se evaporă complet din ele în timpul solidificării (adică „ceasul” radioizotop nu se resetează la zero, ceea ce face ca vârsta măsurată să fie supraestimată). Acest efect este cu atât mai puternic, cu atât adâncimea erupției este mai mare și distanța de la crusta „pernă” este mai mică. În al doilea rând, datorită interacțiunii cu apa de mare, conținutul lor de potasiu crește (ceea ce subestimează vârsta măsurată). Prin urmare, vârsta lavelor oceanice trebuie determinată prin alte metode - paleontologice (prin roci sedimentare însoțitoare) și magnetostratigrafice [42] [43] .

Note

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Pillow lava // Dicționar geologic: în 2 volume / K. N. Paffengolts și colab. - ediția 2, corectată. - M .: Nedra, 1978. - T. 1. - S. 383.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Mica enciclopedie de munte . În 3 volume = Small hand encyclopedia / (În ucraineană). Ed. V. S. Beletsky . - Donețk: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3 .
  3. ↑ 1 2 3 Ball lava // Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
  4. ↑ Pillow-lava // Marea Enciclopedie Sovietică  : [în 30 de volume]  / cap. ed. A. M. Prohorov . - Ed. a 3-a. - M .  : Enciclopedia Sovietică, 1969-1978.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Care sunt diferitele tipuri de fluxuri de lavă bazaltică și cum se formează?  (engleză) . Lumea vulcanilor . Universitatea de Stat din Oregon. Consultat la 20 octombrie 2014. Arhivat din original pe 29 octombrie 2014.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Susan Schnur. Lave de pernă  . Raport săptămânal al expediției Walvis Ridge MV1203 2 . EarthRef.org (9 martie 2012). Data accesului: 20 octombrie 2014. Arhivat din original pe 7 iunie 2014.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 Lavă de  pernă . Laboratorul de mediu marin din Pacific. Administrația Națională Oceanică și Atmosferică. Data accesului: 20 octombrie 2014. Arhivat din original pe 7 iunie 2014.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Tevelev A. V. Cursul 14. Structura complexelor vulcanice . Geologie structurală și topografie . Facultatea de Geologie a Universității de Stat din Moscova. Consultat la 20 octombrie 2014. Arhivat din original pe 20 octombrie 2014.
  9. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Morton R. Vulcanismul  subapos . Pagina principală - Ron Morton . Universitatea din Minnesota. Consultat la 20 octombrie 2014. Arhivat din original pe 20 octombrie 2014.
  10. ↑ 1 2 3 Sigurdsson H. Istoria vulcanologiei // Enciclopedia vulcanilor / Editor-șef Haraldur Sigurdsson. - Presa Academică, 1999. - P. 15-37. — 1417 p. — ISBN 9780080547985 .
  11. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 32 33 33 36 36 32 33 lave  // ​​Buletin de  vulcanologie. - Springer , 1992. - Vol. 54, nr. 6 . - P. 459-474. - doi : 10.1007/BF00301392 . - Cod biblic .
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Moore JG Mecanism of Formation of Pillow Lava   // Om de știință american. - Sigma Xi, 1975. - Vol. 63, nr. 3 . - P. 269-277. — Cod .
  13. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 33 36 32 33 5 5 6 7 7 8 9 9 19 20 20 20 20 20 30 30 31 32 33 // Enciclopedia vulcanilor / Redactor-șef Haraldur Sigurdsson. - Presa Academică, 1999. - P. 361-381. — 1417 p. — ISBN 9780080547985 .
  14. ↑ 1 2 3 4 5 6 Schmidt R., Schmincke H.-U. Muntele submarine și clădirea insulelor // Enciclopedia vulcanilor / Editor-șef Haraldur Sigurdsson. - Presa Academică, 1999. - P. 383-402. — 1417 p. — ISBN 9780080547985 .
  15. ↑ 1 2 3 4 5 Belousov V. V. Capitolul 1. Forme primare de apariție a rocilor // Geologie structurală . - 3. - M . : Editura Moscovei. un-ta, 1986. - S. 14-16. — 248 p.
  16. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Kennish MJ, Lutz RA Morfologia și distribuția fluxurilor de lavă pe crestele mid-ocean: o revizuire // Earth Science Reviews. - 1998. - Vol. 43, nr. 3-4 . — P. 63–90. - doi : 10.1016/S0012-8252(98)00006-3 . - Cod biblic .
  17. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Kawachi Y., Pringle IJ Structura cu coji multiple în lava pernă ca indicator al apei de mică adâncime  // Bulletin of  Vulcanology. - Springer , 1988. - Vol. 50, nr. 3 . - P. 161-168. - doi : 10.1007/BF01079680 .
  18. ↑ 1 2 Lavă de pernă (link în jos) . Glosar foto din programul pericolelor vulcanilor . United States Geological Survey (29 decembrie 2009). Data accesului: 20 octombrie 2014. Arhivat din original pe 7 iunie 2014. 
  19. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Furnes H., Fridleifsson IB Relația dintre chimia și dimensiunile axiale ale unor lave de pernă de apă puțin adâncă de bazalt alcalin de olivină și compoziție toleiitică de olivină  (engleză)  // Buletin de vulcanologie. - 1978. - Vol. 41, nr. 2 . - P. 136-146. - doi : 10.1007/BF02597027 . - Cod biblic .
  20. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Shaker Ardakani AR, Arvin M., Oberhänsli R., Mocek B., Moeinzadeh SH Morfologia și petrogeneza lavelor de pernă din complexul Ophiolitic Ganj, Irane de Sud  : [ arh. 7 iunie 2014 ] // Jurnalul de Științe. - Universitatea din Teheran, 2009. - Vol. 20, nr 2. — P. 139–151. — ISSN 1016-1104 .
  21. ↑ 1 2 3 4 Snyder GL, Fraser GD Pillowed Lavas, I: Intrusive Layered Lava Pods and Pillowed Lavas, Unalaska Island, Alaska . - Washington : Imprimeria Guvernului SUA, 1963. - Vol. 454-B. — P.B1–B23. - (Lucrări profesionale de cercetare geologică). — ISBN 9781288964819 . — OCLC  636627779 .
  22. ↑ 1 2 3 Mills A.A. Pillow Lavas and the Leidenfrost effect // Journal of the Geological Society of London. - 1984. - Vol. 141, nr. 1 . - P. 183-186. - doi : 10.1144/gsjgs.141.1.0183 .
  23. ↑ 1 2 3 4 Taziev G. Despre vulcani  / Ed. Doctor în Geol.-Min. Științe M. G. Leonov . - M  .: Mir, 1987. - S.  73 - 74 .
  24. ↑ 1 2 3 4 Pechersky D. M. Pillow lava // Paleomagnetologie, petromagnetologie și geologie. Dicționar-carte de referință pentru vecini din specialitatea . ()
  25. ↑ 1 2 3 4 Hamilton W., Secțiunea de tip Hayes PT a Gresie Beacon din Antarctica . - Washington: Imprimeria Guvernului Statelor Unite, 1963. - P. C37–C38. - (Lucrarea profesională US Geological Survey 456-A).
  26. ↑ 1 2 Rubin KH, Soule SA, Chadwick Jr. WW, Fornari DJ, Clague DA, Embley RW, Baker ET, Perfit MR, Caress DW, Dziak RP Erupții vulcanice în adâncurile mării  // Oceanografie. - 2012. - Vol. 25, nr. 1 . - P. 142-157. - doi : 10.5670/oceanog.2012.12 . Arhivat din original pe 20 octombrie 2014.
  27. ↑ 1 2 3 4 Wells G., Bryan WB, Pearce TH Comparative Morphology of Ancient and Modern Pillow Lavas  // The  Journal of Geology. - 1979. - Vol. 87, nr. 4 . - P. 427-440.
  28. ↑ 1 2 3 4 Keith TEC, Staples LW Zeolites in Eocene bazaltic perna lavas of the Siletz River Volcanics, Central Coast Range, Oregon  // Clays & Clay Minerals. - 1985. - Vol. 33, nr. 2 . - P. 135-144. - doi : 10.1346/CCMN.1985.0330208 . - Cod biblic . Arhivat din original pe 20 octombrie 2014.
  29. ↑ 1 2 McCallien WJ Some Turkish Pillow Lavas  = Türkiye'de "Pilov Lavlar" // Türkiye jeoloji kurumu bülteni. - 1950. - Vol. 2, nr. 2 . — P. 1–15. Arhivat din original pe 20 octombrie 2014.
  30. ↑ 1 2 3 Helgason J., van Wagoner NA, Ryall PJC Un studiu al paleomagnetismului bazalților subglaciari, SW Islandei: o comparație cu crusta oceanică  // Geophysical Journal International. - 1990. - Vol. 103, nr. 1 . — P. 13–24. - doi : 10.1111/j.1365-246X.1990.tb01748.x . - Cod biblic .
  31. ↑ Pechersky D. M. Crystallization // Paleomagnetologie, petromagnetologie și geologie. Dicționar-carte de referință pentru vecini din specialitatea . ()
  32. ↑ 1 2 3 4 5 6 Snyder GL, Fraser GD Pillowed Lavas, II: O revizuire a literaturii recente selectate . - Washington : Imprimeria Guvernului SUA, 1963. - Vol. 454-C. — P.C1–C7. - (Lucrări profesionale de cercetare geologică). — ISBN 9781288964819 . — OCLC  636627779 .
  33. ↑ Siim Sepp. Lavă de pernă în  Cipru . sandatlas.org (26 aprilie 2012). — galerie foto cu lave de perne din ofiolitele din Cipru. Data accesului: 20 octombrie 2014. Arhivat din original pe 7 iunie 2014.
  34. ↑ 1 2 Bartrum JA Pillow-Lavas and Columnar Fan-Structures la Muriwai, Auckland, Noua Zeelandă  // The  Journal of Geology. - 1930. - Vol. 38, nr. 5 . - P. 447-455. - doi : 10.1086/623740 . - Cod biblic .
  35. ↑ 1 2 Forbes AES, Blake S., McGarvie DW, Tuffen H. Pseudopillow fracture systems in lavas: Insights into cooling mechanisms and environments from lava flow fractures  (engleză)  // Journal of Vulcanology and Geothermal Research. — Elsevier , 2012. — Vol. 245–246. — P. 68–80. - doi : 10.1016/j.jvolgeores.2012.07.007 . — Cod biblic .
  36. ↑ 1 2 Mee K., Tuffen H., Gilbert JS Facies vulcanice în contact cu zăpada și utilizarea lor în determinarea mediilor eruptive din trecut la vulcanul Nevados de Chillán, Chile  // Buletin de  vulcanologie. - Springer , 2006. - Vol. 68, nr. 4 . - P. 363-376. - doi : 10.1007/s00445-005-0017-6 . - .
  37. ↑ Anderson T. Vulcanic Craters and Explosions  //  The Geographical Journal. - 1912. - Vol. 39, nr. 2 . - P. 123-129.
  38. ↑ Cole GAJ Rocks și Originile lor . - Cambridge University Press, 2011 (retipărire a a doua ediție (1922)). - P. 116-118. — 184p. - ISBN 978-1-107-40192-1 .
  39. ↑ Tepley L., Moore JG (1974) Foc sub mare: originea lavei pernei (film de 16 mm) pe YouTube
  40. ↑ Borradaile GJ, Poulsen KH Tectonic deformation of pillow lava // Tectonophysics. - 1981. - Vol. 79, nr. 1-2 . - P. T17-T26. - doi : 10.1016/0040-1951(81)90229-8 . - Cod .
  41. ↑ 1 2 Kennett J.P. 4. Deriva continentală și răspândirea fundului oceanic: o introducere în tectonica plăcilor // Geologie marine. - M .: Mir, 1987. - T. 1. - S. 121. - 397 p.
  42. ↑ Kennett J.P. 3. Stratigrafie oceanică, corelație și geocronologie // Geologie marină. - M . : Mir, 1987. - T. 1. - S. 75-76. — 397 p.
  43. ↑ Dalrymple GB, Moore JG Argon-40: Excess in Submarine Pillow Basalts from Kilauea Volcano, Hawaii   // Science . - 1968. - Vol. 161, nr. 3846 . - P. 1132-1135. - doi : 10.1126/science.161.3846.1132 . - Cod biblic . — PMID 17812284 .

Literatură

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Dicționare și enciclopedii