Вулканическая бомба

Вулканическая бомба — это пирокластическая порода, представляющая собой остывающую массу лавы, которая разлетается по воздуху после извержения. Если это можно назвать бомбой, то диаметр экземпляра должен превышать 2 дюйма. Более мелкие экземпляры известны как Лапилли. Известны экземпляры диаметром до 20 футов (6 м). Вулканические бомбы обычно коричневого или красного цвета. выветривание до желто-коричневого цвета. Образцы могут становиться круглыми, когда они летят по воздуху, хотя они также могут быть скрученными или заостренными. Они могут иметь растрескавшуюся, мелкозернистую или стекловидную поверхность. Существует несколько типов вулканических бомб, названных по внешнему виду и структуре.

Цвет: Темные оттенки красного, коричневого или зеленого

группы: экструзивный

Минералы: Вулканические бомбы обычно обладают базальтовый или аналогичный мафический состав.

Классификация вулканических бомб

Бомбы названы в соответствии с их формой, которая определяется текучестью магмы, из которой они образовались.

Ленточные или цилиндрические бомбы образуются из магмы с высокой или умеренной текучестью, выбрасываемой в виде неправильных нитей и сгустков. Струны распадаются на маленькие сегменты, которые падают на землю целыми и похожими на ленты. Отсюда и название «ленточные бомбы». Эти бомбы имеют круглую или уплощенную форму в поперечном сечении, бороздчатые по длине и имеют таблитчатые пузырьки.

Сферические бомбы также формируются из магмы с высокой или средней текучестью. В случае сферических бомб поверхностное натяжение играет главную роль в превращении выброса в сферы.

Веретенообразные, веретенообразные или миндалевидные/вращающиеся бомбы образуются теми же процессами, что и сферические бомбы, хотя основное отличие заключается в частичном характере сферической формы. Вращение во время полета делает эти бомбы удлиненными или миндалевидными; теория вращения, лежащая в основе разработки этих бомб, также дала им название «веретенообразные бомбы». Веретеновидные бомбы характеризуются продольным рифлением, одна сторона которого несколько более гладкая и широкая, чем другая. Эта гладкая сторона представляет собой нижнюю часть бомбы, когда она падала в воздухе.

Бомбы из коровьего пирога образуются, когда очень жидкая магма падает с небольшой высоты, поэтому бомбы не затвердевают перед ударом (они все еще жидкие, когда ударяются о землю). В результате они сплющиваются или разбрызгиваются и образуют округлые диски неправильной формы, напоминающие коровий навоз.

Бомбы из хлебной корки образуются, если внешняя часть лавовых бомб затвердевает во время их полетов. У них могут появиться трещины на внешней поверхности, поскольку внутренняя часть продолжает расширяться.

Бомбы с сердечником бомбы, которые имеют корки лавы, заключающие в себе ядро ​​из ранее застывшей лавы. Ядро состоит из акцессорных фрагментов более раннего извержения, случайных фрагментов вмещающих пород или, в редких случаях, кусков лавы, образовавшихся ранее во время того же извержения.

Формирование вулканической бомбы

Вулканическая бомба — это тип вулканического снаряда, который образуется во время взрывных извержений. Обычно это округлая или продолговатая масса расплавленной породы (лавы), выбрасываемая из вулкан пока еще полужидкий или пластичный. Вулканические бомбы могут иметь размеры от нескольких сантиметров до нескольких метров в диаметре, и перед приземлением они могут перемещаться на значительные расстояния от жерла вулкана.

Образование вулканических бомб связано с сочетанием процессов, связанных с природой извергающейся магмы и взрывной динамикой самого извержения. Вот краткий обзор того, как образуются вулканические бомбы:

1. Состав магмы: Состав магмы играет решающую роль в образовании вулканических бомб. Магма должна быть достаточно вязкой (густой и липкой), чтобы сопротивляться фрагментации на мелкие частицы во время извержения. На эту вязкость часто влияют такие факторы, как содержание кремнезема в магме.
2. Содержание газа: Магма содержит растворенные газы, прежде всего водяной пар и углекислый газ. По мере того, как магма поднимается к поверхности, уменьшающееся давление позволяет этим растворенным газам выходить из раствора и образовывать пузырьки. Накопление пузырьков газа внутри магмы увеличивает ее внутреннее давление.
3. Взрывное извержение: Во время эксплозивного извержения вулкана давление расширяющихся пузырьков газа внутри магмы становится значительным. Когда это давление превышает прочность окружающей породы, оно может вести к фрагментации магмы на более мелкие частицы, образуя смесь фрагментированной лавы, вулканического пепла и газов, известную как пирокластический поток или пирокластический выброс.
4. Выброс расплавленных фрагментов: В дополнение к тонкому пеплу и обломкам горных пород из жерла также могут выбрасываться более крупные, полужидкие или пластичные комки магмы. Эти шарики - вулканические бомбы. Бомбы часто формируются за счет их аэродинамического взаимодействия с окружающим воздухом при выбросе, что может придавать им характерную обтекаемую или каплевидную форму.
5. Затвердевание: Когда вулканические бомбы выбрасываются в атмосферу, они начинают быстро остывать из-за более низкой температуры на больших высотах. Внешний слой бомбы затвердевает, образуя корку, а внутренний остается частично расплавленным. Это может создать характерный внешний вид «хлебной корки».
6. Посадка: Затвердевшая внешняя корка бомбы помогает ей сохранять свою форму, когда она летит по воздуху и приземляется на землю. В зависимости от размера, формы и начальной скорости бомбы она может частично или полностью зарыться в землю или образовать воронки при приземлении.

Таким образом, вулканические бомбы образуются во время эксплозивных вулканических извержений, когда полужидкая или пластичная магма выбрасывается из жерла из-за повышения давления газа. Бомбы охлаждаются и затвердевают, путешествуя по воздуху, прежде чем приземлиться на землю, часто демонстрируя отличительные формы и текстуры из-за их аэродинамических взаимодействий и быстрого охлаждения.

Зона распространения вулканических бомб

Район распространения вулканических бомб или район, где их можно найти после выброса из вулкана во время извержения, может сильно различаться в зависимости от нескольких факторов. Эти факторы включают тип извержения, размер вулкана, тип вовлеченной магмы, преобладающие ветровые условия и силу взрыва. Вот несколько общих соображений по ареалу распространения вулканических бомб:

1. Тип извержения: Другой виды извержений вулканов может привести к различному распределению вулканических бомб. Взрывные извержения, такие как плинианские или вулканические извержения, с большей вероятностью будут выбрасывать вулканические бомбы на большие расстояния по сравнению с эффузивными извержениями, при которых лава вытекает относительно мягко.
2. Размер вулкана: больше вулканы как правило, имеют больший взрывоопасный потенциал, что может привести к выбросу вулканических бомб на большие площади. Меньшие вулканы могут иметь более локализованное распространение.
3. Свойства магмы: Существенную роль играют вязкость и газосодержание магмы. Более вязкие магмы с большей вероятностью образуют вулканические бомбы и могут переносить их на большие расстояния из-за своей устойчивости к фрагментации.
4. Модели ветра: Преобладающие ветры во время извержения могут разносить вулканические бомбы в определенных направлениях. Ветер может сильно влиять на район распространения, потенциально перенося вулканические бомбы далеко по ветру от места извержения.
5. Интенсивность извержения: Интенсивность извержения, включая такие факторы, как высота столба извержения, скорость выброса магмы и взрывоопасность события, могут влиять на то, насколько далеко выбрасываются вулканические бомбы.
6. Топография: Местный рельеф и топография могут повлиять на распространение вулканических бомб. Горы, холмы и долины могут отклонять или направлять траекторию выбрасываемого материала.
7. Географическое положение: Расположение вулкана, его близость к населенным пунктам и наличие естественных преград могут влиять на распространение вулканических бомб.
8. История извержения: Предыдущие извержения того же вулкана могут дать представление о потенциальной области распространения вулканических бомб. Модели прошлых извержений могут использоваться для оценки диапазона распространения будущих событий.

Важно отметить, что, хотя вулканические бомбы могут перемещаться на значительные расстояния от места извержения, их часто находят ближе к самому вулкану. Ареал распространения может простираться от непосредственной близости от жерла до нескольких километров, в зависимости от упомянутых выше факторов.

Исследователи и вулканологи часто изучают распределение вулканических бомб и других вулканических выбросов, чтобы лучше понять процессы извержения и опасности, связанные с вулканической активностью. Эта информация может иметь решающее значение для оценки опасностей и снижения рисков в вулканических регионах.

Физические свойства вулканических бомб

На физические свойства вулканических бомб влияют их образование, полет по воздуху и последующие процессы охлаждения и затвердевания. Вот основные физические свойства вулканических бомб:

1. Форма и размер: Вулканические бомбы могут иметь самые разные формы и размеры. Их формы могут быть сферическими, эллиптическими, обтекаемыми или неправильными, в зависимости от их аэродинамического взаимодействия с воздухом во время полета. Размеры могут варьироваться от сантиметров до нескольких метров в диаметре, при этом более крупные бомбы часто имеют удлиненную или каплевидную форму.
2. Внешняя корка: Когда вулканические бомбы выбрасываются из вулкана и путешествуют по воздуху, их внешние слои быстро остывают и затвердевают из-за воздействия более низких температур на больших высотах. Это приводит к образованию твердой корки на поверхности бомбы. Внешняя корка может быть шероховатой или гладкой и часто имеет более темный цвет по сравнению с расплавленной внутренней частью.
3. Внутренняя текстура: Внутренняя часть вулканической бомбы может оставаться частично расплавленной или содержать карманы полурасплавленного материала. Внутренняя текстура может варьироваться от стекловидной или кристаллической до везикулярной (содержащей пузырьки газа) в зависимости от скорости охлаждения и минерального состава магмы.
4. Везикулы: Многие вулканические бомбы содержат везикулы — маленькие пузырьки газа, которые присутствовали в расплавленной магме перед выбросом. Эти пузырьки часто разрушаются или частично закрываются по мере того, как бомба остывает и затвердевает, оставляя пустоты или полости внутри.
5. Вес и плотность: Вес и плотность вулканической бомбы определяются ее размером, формой и составом. Большие бомбы, как правило, имеют большую массу и плотность. Корка бомбы увеличивает ее общий вес и плотность, в то время как пузырьки могут снижать общую плотность.
6. Особенности воздействия: Когда вулканические бомбы приземляются, они могут создавать ударные кратеры или углубления в земле из-за своей кинетической энергии при ударе. Форма и глубина этих особенностей могут дать представление об угле падения и скорости бомбы.
7. Цвет: Цвет вулканических бомб может варьироваться в зависимости от минерального состава магмы. Бомбы могут быть темного цвета, если они содержат минералы, богатые железом, или более светлого цвета, если в них больше силикатных минералов.
8. Характеристики поверхности: Внешняя поверхность вулканической бомбы может иметь различные особенности, включая линии тока, канавки и гребни. Эти особенности являются результатом взаимодействия бомбы с воздухом и ее вращательного движения во время полета.
9. Скорость охлаждения: Скорость остывания вулканической бомбы влияет на ее внутреннюю кристалличность и текстуру. Быстрое охлаждение на поверхности может привести к стеклообразной текстуре, в то время как более медленное охлаждение внутри может способствовать росту кристаллов.

Понимание физических свойств вулканических бомб дает ценную информацию о динамике извержений, поведении магмы и вулканических процессах. Эти свойства можно изучить, чтобы расшифровать условия, при которых бомбы образовались и прошли через атмосферу перед приземлением, что способствует нашим знаниям о вулканических опасностях и механизмах извержений.

Рекомендации

• Боневиц, Р. (2012). Rocks и минералы. 2-е изд. Лондон: Издательство ДК.
• Авторы Википедии. (2018, 18 октября). Вулканическая бомба. В Википедии, свободной энциклопедии. Получено 15:22, 14 мая 2019 г., с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Volcanic_bomb&oldid=864612411.