В этой книге вы узнаете много интересного про курильские острова из впечатлений путешественников
Сколько газов высвобождается из магмы во время извержения?
Таким образом, для выстрелов шампанского нужны тепло и газ.
То же самое можно сказать и о магме: магма способна взрываться тогда, когда она достаточно горяча и содержит растворенный газ. При этом, так же как и в случае с бутылкой шампанского, взрыв может дроизойти только тогда, когда внешнее давление на магму, скажем давление вышележащих пород, станет меньше, чем давление растворенных в магме газов.
Если давление растворенных в магме газов превысит внешнее давление, газ начнет выделяться из раствора. В магме будут образовываться газовые пузырьки. Может наступить момент, когда соединение соседних пузырьков станет всеобщим и лава окажется разорванной на мелкие обрывки жидкости, заключенные между соседними пузырьками. Если давление газа в пузырьках в этот момент будет достаточно велико, произойдет взрыв. Сила взрыва будет тем больше, чем больше это газовое давление.
Энергия вулканического взрыва — это работа, которую совершает газ при расширении от небольшого объема, занимаемого им в магме перед взрывом, до объема, который он займет при атмосферном давлении. Зная эту работу, можно определить и количество газа, необходимое, чтобы ее произвести.
Нами была выведена формула, устанавливающая .зависимость между энергией вулканического взрыва, объемом образовавшегося ювенильного пирокластического материала и количеством выделившихся при взрыве ювенильиых газов. Она позволяет определить количество выделившихся при взрыве газов, если известна энергия вулканического взрыва.
Ю. Н. Рябинин и В. Н. Родионов по величине кратера определили энергию взрыва вулкана Безымянного (30 марта 1956 года) в 8 • 1023 эрг. По нашей формуле этой величине соответствуют 4 весовых процента выделившихся газов.
Когда энергия вулканических взрывов сводится к кинетической энергии выбрасываемых продуктов, количество газов можно определить по скорости выбросов.
Во время извержения в главном кратере Ключевской Сопки в ночь с 14 на 15 августа 1961 года вулканические бомбы и куски шлака летели на высоту 200—800 метров. Выбросы были вертикальными. Следовательно, скорость их составляла 80 метров в секунду. Этим ее значениям соответствует масса высвобождающегося газа от 0,7 до 0,9 весового процента. При извержении в кальдере вулкана Заварицкого осенью 1957 года высота выбросов достигала 1500 метров, скорость — 170 метров в секунду. Это свидетельствует о том, что газы, обусловливавшие взрывы, составляли около 2,4% от веса лавы. При извержении Так шлак летел на высоту 1200 метров. Скорость его составляла не менее 150 метров в секунду, а количество высвобождающихся газов — более 2 весовых процентов. Безусловно, при сильных извержениях вулканов Сарычева з 1930 и 1946 годах и Севергина в 1933 году весовой процент газов был больше, вероятно 3—4%. При извержении вулкана Безымянного весной 1981 года наиболее вероятная его величина равна 4,5. Относительное количество газов, участвовавших в гигантском извержении вулкана Шивелуч 12 ноября 1964 года, было, по-видимому, близким к этой величине. Итак, во время сильных вулканических взрывов из магмы высвобождается 3—4 весовых процента газа.