Гидротермальный взрыв
Гидротермальный взрыв — природное явление, имеющее форму взрыва, происходит при внезапном высвобождении большого объёма перегретой, находящейся под давлением воды, в ходе которого происходит быстрое превращение жидкости в газообразное состояние с сопутствующим разрушением слоев грунта, сдерживающих проходящий поток газа. Физическая природа гидротермальных взрывов аналогична природе образования гейзера, но в отличие от последних, энергия высвобождаемого потока достаточна для образования и выноса на поверхность большого количества обломочного материала, а повторяемость подобных событий в конкретной местности исчисляется более длительными промежутками времени.[1]
Как правило, происходят в вулканически активных районах, но напрямую не связаны с текущей активностью магматического очага вулкана. В зависимости от силы извержения, разброс обломков может происходить на расстояние от нескольких метров до нескольких километров.[1]
Причины возникновения
[править | править код]Гидротермальные взрывы происходят в районах с изолированными подземными резервуарами под давлением, которые либо содержат воду, разогретую до температуры выше точки кипения при нормальных условиях, либо содержат горячую воду с большим количеством растворенного в ней газа. Внезапное снижение давления приводит к резкой смене агрегатного состояния вещества с жидкого на газообразное, что приводит к быстрому высвобождению резервуара и разлету обломков.[2]
В конце последнего ледникового периода значительное количество гидротермальных извержений было вызвано отступлением ледников.[3] Другими возможными причинами являются землетрясения, эрозия почвы или гидроразрыв пластов грунта.[4]
Известные гидротермальные извержения
[править | править код]На территории Йеллоустонского национального парка в США гидротермальные взрывы с образованием кальдеры происходят с периодичностью приблизительно раз в 700 лет.[2] Значительные извержения в этом районе также имели место в конце последнего ледникового периода, когда вместе с отступлением ледника происходило осушение озер и снижение внешнего давления на водоносные слои.[1] В Йеллоустоне образование крупных гидротермальных кратеров происходило от 14 тысяч до трех тысяч лет назад, что, возможно, также было связано с подповерхностной активизацией вулкана в этот период. В России одно из крупнейших гидротермальных извержений произошло восемь с половиной тысяч лет назад в кальдере вулкана Узон на Камчатке, оставив после себя воронку диаметром 1,65 км[5].
Вулканические извержения
[править | править код]Основным газом, выделяемым при вулканических извержениях, является водяной пар[6]. Таким образом, взрывные явления в ходе любого вулканического извержения в основном связаны с прорывами на поверхность перегретой воды или её пара под давлением. В случае подводных вулканов или вулканов, расположенных на островах, наиболее крупные взрывные извержения как правило обусловлены поступлением большого количества горячего магматического материала на пропитанное водой дно водоема, что приводит к постепенному прогреву покрытого лавой участка дна и, в конечном итоге, приводит к гидротермальному взрыву[7]. При таких экстремальных вулканических событиях мощность гидротермального взрыва может достигать десятков и сотен мегатонн ТНТ, в результате которого происходит полное разрушение действующего вулкана и прекращение его текущей вулканической активности[7][8]. К наиболее известным вулканическим извержениям такого типа относятся — извержения Кракатау 1883 года, Хунга-Тонга 2022 года и Санторин XVII в. до н. э.
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 (англ.) L. J. P Muffler, R, D. E White and A. H Truesdell (March 1971). "Hydrothermal Explosion Craters in Yellowstone National Park". 82 (3). GSA Bulletin: 723—740. doi:10.1130/0016-7606. Архивировано 4 июля 2012.
{{cite journal}}: Cite journal требует|journal=(справка)Википедия:Обслуживание CS1 (множественные имена: authors list) (ссылка) - ↑ 1 2 (англ.) Morgan, L. A.; Shanks, W. P.; Pierce, K. L. Super eruption environments make for "super" hydrothermal explosions: Extreme hydrothermal explosions in Yellowstone National Park. American Geophysical Union, Fall Meeting 2006. Архивировано 4 июля 2012 года.
- ↑ (англ.) Robert Baer Smith, Lee J. Siegel (2000). "Windows into the earth: the geologic story of Yellowstone and Grand Teton national parks". Oxford University Press US: 64—66. ISBN 0195105974. Архивировано 23 февраля 2017. Дата обращения: 2 октября 2017.
{{cite journal}}: Cite journal требует|journal=(справка) - ↑ (англ.) Rose, William Ingersoll (2004). "Natural hazards in El Salvador". Geological Society of America: 246—247. ISBN 0813723752. Архивировано 23 февраля 2017. Дата обращения: 2 октября 2017.
{{cite journal}}: Cite journal требует|journal=(справка) - ↑ Узон - Вулканы мира. www.wulkano.ru. Дата обращения: 6 ноября 2020. Архивировано 1 октября 2020 года.
- ↑ (англ.) Volcanic Carbon Dioxide Архивная копия от 13 декабря 2015 на Wayback Machine, Timothy Casey
- ↑ 1 2 NASA scientists estimate Tonga blast at 10 megatons (англ.). Дата обращения: 18 января 2022. Архивировано 18 января 2022 года.
- ↑ Выброс остатков лавы из магматического резервуара может продолжаться несколько часов после основного взрыва.
