Pyroklastická hornina - Pyroclastic rock - Wikipedia

USGS vědec zkoumá pemza bloky na okraji pyroklastického toku z Mount St. Helens
Skály z Bishop Tuff, nekomprimovaný s pemza vlevo; komprimováno pomocí fiamme napravo.
Let skrz a μCT - obrazový zásobník a lapillus sopky Katla v Island. Najít místo: Pláž poblíž Vik na konci silnice 215. Akvizice byla provedena pomocí „CT Alpha“ od „Procon X-Ray GmbH“, Garbsen, Německo. Rozlišení 11,2μm /Voxel, šířka cca 24 mm.
3D vykreslování výše uvedeného zásobníku obrázků, v částech průhledných. Těžké částice červeně.

Pyroclastické horniny (odvozeno z řečtiny: πῦρ, což znamená oheň; a κλαστός, což znamená zlomený) jsou klastické horniny složený z úlomků hornin produkovaných explozivním vulkanismem a vybuchujících jako jednotlivé částice. Jednotlivé úlomky hornin jsou známé jako pyroklasty. Pyroclastické horniny jsou typem sopečný plast vklad.[1][2] Phreatic pyroklastická ložiska jsou různé pyroklastické horniny, které se tvoří z explozivní interakce magma s podzemní voda.[3]

Nekonsolidované akumulace pyroklastů jsou popsány jako tephra. Když se Tephra stane vulkanoklastickou horninou litifikovaný, ke kterému může dojít bezprostředně po umístění kvůli svařování ze zbytkového tepla tephry,[4] nebo mnohem později z reakcí s podzemní voda (diageneze ).[5]

Jedním z nejpozoruhodnějších typů pyroklastického ložiska je ignimbrite, což je depozit pemzového pyroklastického hustotního proudu objímajícího zemi (rychle tekoucí horká suspenze pyroklastů v plynu). Ignimbrity mohou být volné nebo slabě nebo intenzivně přivařeny k pevné skále a mohou pohřbít celou krajinu. Ignimbrity jsou jediným vulkanickým produktem, jehož objemy konkurují objemům povodňové čediče.[6]

Klasifikace

Mezi pyroklasty patří juvenilní pyroklasty odvozené od chlazeného magmatu smíchané s náhodnými pyroklasty, které jsou fragmenty country rock. Pyroclasty různých velikostí jsou klasifikovány (od nejmenších po největší) jako sopečný popel, lapilli nebo vulkanické bloky (nebo pokud vykazují důkazy o tom, že byly během přemístění horké a roztavené, sopečné bomby ). Všechny jsou považovány za pyroklastické, protože byly vytvořeny (roztříštěny) sopečnou výbušností, například při explozivní dekompresi, smykové, tepelné sešlost, nebo otěrem a obroušením ve vulkanickém potrubí, vulkanickém paprsku nebo v proudu pyroklastické hustoty.[7]

Velikost klastruPyroclastHlavně nekonsolidovaný (tephra)Hlavně konsolidované: pyroklastická hornina
> 64 mmblok (úhlový)
bomba (pokud má tvar tekutiny)		bloky; aglomerátpyroklastická brekcie; aglomerát
<64 mmlapilluslapillilapillistone (lapilli-tuff je místo, kde jsou lapilli podporovány v matici tufu)
<2 mmhrubý popelhrubý popelHrubý tuf
<0,063 mmjemný popeljemný popeljemný tuf

Lze rozlišit dva způsoby dopravy: oblaky atmosférické erupce, z nichž se pyroklasty usazují a vytvářejí topografii pyroklastický pád vrstvami a horkými proudy pyroklastické hustoty (včetně pyroklastické toky a pyroklastické rázy ).[8]

V době Plinianské erupce, pemza a popel se tvoří, když křemičitý magma je fragmentován v sopečném potrubí z důvodu dekomprese a růstu bublin. Pyroklasty jsou poté strženy do vztlaku sloupec erupce který může vystoupit několik kilometrů do stratosféry a způsobit letecká nebezpečí.[9] Částice padají z oblaků atmosférické erupce a hromadí se ve vrstvách na zemi, které jsou popsány jako nánosy spadů.[10]

Proudy hustoty pyroclastu mohou být buď úplně naředěný (zředěné, turbulentní oblaky popela, až na jejich nižší úrovně) nebo na bázi granulované tekutiny (jejichž nižší úrovně zahrnují koncentrovanou disperzi interagujících pyroklastů a částečně zachyceného plynu).[11] První typ se někdy nazývá pyroklastické rázy (i když mohou být udržovány spíše než „prudce“) a ten lze nazvat pyroklastické toky (tyto také mohou být udržované a kvazi stabilní nebo prudké). Během své cesty proudy pyroklastické hustoty usazují částice na zemi a odvádějí studený atmosférický vzduch, který se poté zahřívá a tepelně expanduje.[12] Tam, kde se hustotní proud dostatečně zředí na půdu, stoupá do atmosféry jako a fénixův oblak[13] (nebo co-PDC oblak).[14] Tyto fénixové oblaky obvykle ukládají tenké vrstvy popela, které mohou obsahovat malé pelety agregovaného jemného popela.[15]

Havajské erupce, jako například u Kilauea může vyvrhnout nahoru směřující paprsek horkých kapiček a sraženin magmatu suspendovaných v plynu; tomu se říká a lávová fontána[16] nebo požární fontána.[17] Pokud jsou dostatečně horké a kapalné, když přistávají, mohou se horké kapičky a sraženiny magmatu aglutinovat a tvořit cákanec (aglutinát), nebo plně splynout a vytvořit klastogenní látku lávový proud.[16][17]

Viz také

Reference

  1. ^ Fisher, Richard V. (1961). "Navrhovaná klasifikace vulkanoklastických sedimentů a hornin". Bulletin americké geologické společnosti. 72 (9): 1409. doi:10.1130 / 0016-7606 (1961) 72 [1409: PCOVSA] 2.0.CO; 2.
  2. ^ Fisher, Richard V .; Schmincke, H.-U. (1984). Pyroclastické horniny. Berlín: Springer-Verlag. ISBN  3540127569.
  3. ^ Fisher 1961, str. 1409.
  4. ^ Fisher & Schmincke 1984, str. 285.
  5. ^ Schmincke, Hans-Ulrich (2003). Vulkanismus. Berlín: Springer. str. 138. ISBN  9783540436508.
  6. ^ Philpotts, Anthony R .; Ague, Jay J. (2009). Principy magmatické a metamorfní petrologie (2. vyd.). Cambridge, Velká Británie: Cambridge University Press. str. 77. ISBN  9780521880060.
  7. ^ Heiken, G. a Wohletz, K., 1985 Sopečný popel, University of California Press;, str. 246.
  8. ^ Philpotts & Ague 2009, str. 73.
  9. ^ Schmincke 2003, str. 155-176.
  10. ^ Fisher, Schmincke a 19084, str. 8.
  11. ^ Breard, Eric C.P .; Lube, Gert (leden 2017). „Uvnitř proudů pyroklastické hustoty - odhalení záhadné struktury proudění a transportního chování ve velkých experimentech“. Dopisy o Zemi a planetách. 458: 22–36. doi:10.1016 / j.epsl.2016.10.016.
  12. ^ Schmincke 2004, str. 177-208.
  13. ^ Sulpizio, Roberto; Dellino, Pierfrancesco (2008). „Kapitola 2 Sedimentologie, depoziční mechanismy a pulzující chování proudů pyroklastické hustoty“. Vývoj vulkanologie. 10: 57–96. doi:10.1016 / S1871-644X (07) 00002-2.
  14. ^ Engwell, S .; Eychenne, J. (2016). „Příspěvek jemného popela do atmosféry z oblaků spojených s proudy hustoty pyroklastiky“. Sopečný popel: 67–85. doi:10.1016 / B978-0-08-100405-0.00007-0.
  15. ^ Colombier, Mathieu; Mueller, Sebastian B .; Kueppers, Ulrich; Scheu, Bettina; Delmelle, Pierre; Cimarelli, Corrado; Cronin, Shane J .; Brown, Richard J .; Tost, Manuela; Dingwell, Donald B. (červenec 2019). "Rozmanitost koncentrací solí rozpustných na agregátech sopečného popela z různých typů erupcí a ložisek". Bulletin of vulcanology. 81 (7): 39. doi:10.1007 / s00445-019-1302-0.
  16. ^ A b Macdonald, Gordon A .; Abbott, Agatin T .; Peterson, Frank L. (1983). Sopky v moři: geologie Havaje (2. vyd.). Honolulu: University of Hawaii Press. s. 6, 9, 96–97. ISBN  0824808320.
  17. ^ A b Allaby, Michael, ed. (2013). „Požární fontána“. Slovník geologie a věd o Zemi (Čtvrté vydání). Oxford University Press. ISBN  9780199653065.

Jiné čtení

  • Blatt, Harvey a Robert J. Tracy (1996) Petrologie: magná, sedimentární a metamorfovaná, W.H.W. Freeman & Company; 2. vydání, str. 26–29; ISBN  0-7167-2438-3
  • Branney, M.J., Brown, R.J. a Calder, E. (2020) Pyroclastic Rocks. In: Elias, S. a Alderton D. (eds) Encyclopedia of Geology. 2. vydání. Elsevier. ISBN  9780081029084