Из чего состоит лава? Разбираем «кровь» вулканов

Когда мы представляем себе извержение вулкана, перед глазами возникает картина раскаленной реки, медленно стекающей по склонам. Эта река — лава, и она является ключом к пониманию того, что происходит в самых недрах нашей планеты. Лava — это не просто расплавленная порода; это сложный «коктейль» из минералов и газов, чей состав определяет характер самого извержения.

Основные ингредиенты лавы

Лава рождается в мантии Земли, на глубине десятков и сотен километров, где царят невероятные температура и давление. Там формируется магма — первичный расплав. Добравшись до поверхности и потеряв растворенные газы, она и становится лавой. Ее химический состав в первую очередь определяют четыре основных элемента:

Кремний (Si): Самый важный элемент. Он образует сложные молекулярные цепочки с кислородом, которые делают лаву более густой и вязкой. Чем больше кремния, тем «тяжелее» и опаснее лавовый поток.

Кислород (O): Связующее звено, которое в соединении с другими элементами образует оксиды — основу всех минералов в лаве.

Алюминий (Al): Отвечает за легкость и образование таких минералов, как полевой шпат.

Железо (Fe) и Магний (Mg): Эти элементы, наоборот, делают лаву более плотной и текучей.

Два главных типа лавы: от спокойных до взрывных

Соотношение этих элементов, особенно количество кремния, позволяет разделить лаву на два принципиально разных типа, которые определяют «характер» вулкана.

Базальтовая лава (малое содержание кремния ~50%)

* Свойства: Она очень горячая (до 1200°C), жидкая и текучая, поскольку в ней мало тех самых кремниевых цепочек.

* Поведение: Такая лава образует длинные и пологие потоки. Газы из нее выходят относительно легко. Именно так извергаются вулканы Гавайских островов или вулкан Этна. Они считаются менее опасными, так как их извержения обычно предсказуемы и имеют эффузивный (излившийся) характер.

* Рельеф: Застывая, базальтовая лава создает обширные плато и характерные шестигранные колонны.

Андезитовая или риолитовая лава (высокое содержание кремния >60%)

* Свойства: Более холодная (800-1000°C) и чрезвычайно вязкая, похожая на густую пасту. Кремниевые цепи сковывают ее движение.

* Поведение: Это — причина катастрофических взрывных извержений. Вязкая лава закупоривает жерло вулкана, как пробка. Газы не могут выйти и накапливаются под огромным давлением, пока не происходит чудовищный взрыв. Именно так вел себя печально известный вулкан Везувий, уничтоживший Помпеи.

* Рельеф: Такая лава часто не течет далеко, а образует купола над жерлом вулкана.

Невидимая, но опасная сила: газы в лаве

До 5% объема магмы могут составлять растворенные газы. Это водяной пар (H?O), диоксид углерода (CO?), диоксид серы (SO?) и другие. Когда магма поднимается к поверхности, давление падает, и газы начинают выделяться, как пузырьки из открытой бутылки газировки. В случае с текучей базальтовой лавой это приводит к эффектному фонтанированию. Но в вязкой риолитовой лаве эти пузырьки не могут вырваться, что и приводит к нарастанию давления и последующему взрыву.

Вывод:

Лава — это не однородное вещество, а сложный химический раствор, чей состав является «дирижером» вулканической активности. Ключевой фактор — содержание кремния. От него зависит, будет ли извержение относительно спокойным и зрелищным (как на Гавайях) или же внезапным и разрушительным (как Везувий). Таким образом, изучая химический состав лавы, ученые могут не только заглянуть в глубинные процессы Земли, но и значительно точнее прогнозировать поведение вулканов, спасая жизни людей.