Polštářová láva

Polštářová láva ( kulovitá , elipsoidní , kulovitá láva , polštářová láva ) [1] [2] [3] [4]  — láva ztuhlá v podobě polštářovitých těles. Vzniká při podvodních a subglaciálních [5] [6] erupcích (zpravidla při nízké rychlosti výlevu) [7] [8] [9] . Pravděpodobně nejrozšířenější typ ztuhlé lávy na Zemi [10] [11] [12] [5] .

Velikost, tvar a struktura „polštářů“ jsou velmi různorodé [11] [13] . Mohou připomínat améby, bochníky, bochníky, balónky, matrace, koule, plankonvexní čočky [8] [9] [14] a jsou obvykle spojeny můstky, tvořícími řetězy a hromady [9] [1] . Velikost „polštářů“ se zpravidla pohybuje od desítek centimetrů do několika metrů [13] [15] [2] [16] . Charakteristickými znaky polštářové lávy jsou tmavá sklovitá kůra pokrytá rýhami, štěpení podél radiálních trhlin a tendence tvořit haldy se strmými svahy [14] [13] [16] [17] .

Vzdělávání

Vzhled

Zvláštní tvar polštářové lávy je důsledkem jejího tuhnutí pod vodou. Za prvé, ve vodě je gravitace částečně kompenzována Archimédovou silou a nevyrovnává proud lávy tolik [5] . Za druhé, ve vodě se tento proud rychle ochlazuje a pokrývá se tvrdou krustou, která brání jeho splynutí s jinými proudy. Tlak lávy může tuto kůru brzy prorazit a z trhliny se pak vymáčkne nový „polštář“, někdy spojený s rodičem jen úzkým hrdlem. Takto mohou vypadat rozvětvené a propletené řetězce „polštářů“ [12] [7] [15] [18] [9] .

Tvorbu „polštářů“ usnadňuje nízká rychlost výlevu lávy, její středně vysoká [19] viskozita a nízký sklon terénu [9] [13] . V jiných podmínkách láva tuhne ve formě souvislých pokryvů nebo laločnatých proudů [16] [13] . S nárůstem rychlosti výlevu, sklonem povrchu a také s poklesem viskozity jsou „polštáře“ nahrazovány ploššími formami [16] [13] [9] . Nárůst viskozity a podle některých údajů [13] [6] [20] i rychlost výlevu přispívá k výměně běžných „polštářů“ za „megapolštáře“ nebo souvislé masy lávy [11] . Všechny tyto formy se mohou objevit během stejné erupce: se vzdáleností od zdroje lávy (do strany nebo nahoru) jsou pevné hmoty zpravidla nahrazeny "megapolštáři" a poté - obyčejnými "polštáři" [13 ] [11] [14] .

Růst

Nový „polštář“ může vyrůst během několika sekund, ale někdy velké vzorky pokračují v růstu celé hodiny nebo dokonce dny [11] . Růst je možný, pokud vnější vrstva "polštáře" příliš nezpevní. Nejmenší vzorky mohou mít čas vyrůst ještě před vznikem tvrdé kůry a velké se zvětšují kvůli jejímu praskání. Zároveň láva vystupující rychle ven (řádově rychleji než ve vzduchu [12] ) se ochlazuje a roste k okrajům trhliny (k jedné nebo oběma) [11] [13] [20] . Tlak lávy však tyto okraje odtlačí a může udržet trhlinu aktivní až několik minut. Jeho šířka přitom zůstává přibližně konstantní: expanze je kompenzována růstem nové kůry. Podle měření provedených poblíž Havajských ostrovů se „polštářová“ kůra může od sebe oddalovat rychlostí 0,05 až 20 cm/s a šířka aktivních trhlin se obvykle pohybuje v rozmezí 0,2–20 cm [12] .

Na povrchu lávy vylévající se do vody se okamžitě vytvoří poměrně silná ochlazená vrstva, která působí dojmem elastické „pokožky“, která brání šíření lávy. Dokud je tlak lávy dostatečně velký, je tato skořápka rovnoměrně napnutá a později přechází v tvrdou kůru [21] [20] .

Vlivem velmi vysoké teploty vytékající lávy ji obaluje film vodní páry, který značně zpomaluje ochlazování ( Leidenfrostův efekt ). Podle některých zpráv v tomto případě voda proniká do povrchové vrstvy lávy a výrazně snižuje její viskozitu [22] .

Sbalit

Někdy se rostoucí „polštáře“ prudce zmenšují, čímž se jejich objem zmenší o 10–40 % [17] . Poté růst pokračuje, což lze několikrát opakovat v intervalech řádově 5 sekund [12] . Tyto „výbuchy“ vytvářejí náhlé tlakové rázy, které mohou být bolestivé pro potápěče na vzdálenost až 3 metrů [12] . Současně je „polštářová“ kůra částečně zničena a část trosek odlétá a část pravděpodobně klesá pod povrch lávy. Podle jedné verze to vysvětluje skutečnost, že kůra „polštářů“ je někdy na některých místech vícevrstvá [17] .

Důvodem tohoto jevu je uvolňování plynů z lávy (zejména vodní páry), které v ní tvoří bubliny. Jak se pára ochlazuje, kondenzuje a tlak v bublinách klesá. Navíc se tlak uvnitř „polštáře“ může snížit v důsledku výronu lávy do sousedních vzorků. Když se vnitřní tlak příliš sníží, vnější tlak rozbije "polštářovou" stěnu. Kolaps je typický pro velké exempláře vzniklé v malé hloubce (do 1–2 km ; hlouběji se kvůli vysokému tlaku bubliny plynu téměř netvoří) [17] [12] . Nejčastěji se nově vzniklé „polštáře“ zhroutí – se stářím několika sekund a tloušťkou kůry 2–5 mm [12] . Tenčí skořápka se rozbije příliš snadno a neznatelně a silnější se obvykle nerozbije vůbec [12] .

Pokládka

"Polštáře" se mohou odlepovat od jiných "polštářů" stejně jako od souvislé masy lávy a často dávají vzniknout jednomu nebo více novým "polštářům" [19] . Mohou sedět docela těsně: někdy v mezerách zůstane jen několik procent objemu [9] . „Polštáře“ nemají tendenci pokrývat dno rovnoměrnou vrstvou: rostou na sobě a tvoří mnoho hald vysokých několik metrů [9] a často strmé kopce nebo hřebeny vysoké desítky metrů. Ve složení velkých podmořských hor jsou „polštáře“ [7] [13] [14] .

Na dně oceánů jsou často kuželovité hromady „polštářů“ vysokých 5–20 m  – „sena“ ( anglicky  haystacks ). Takové kopce a hřebeny jsou uspořádány do řetězů, možná proto, že láva, která je živí, protéká dlouhými trhlinami [13] . Někdy výška hromad "polštářů" dosahuje 100-200 m . Tyto kopce, známé jako "polštářové sopky" ( anglicky  polštářové sopky ), byly nalezeny jak v oceánu (na ose Středoatlantického hřbetu ), tak na kontinentech (ve složení úlomků oceánské kůry tam vyrostlé  - ofiolity ) . [13] . Vrstvy „polštářů“ ve složení podmořských hor dosahují také tloušťky dvou set metrů [14] .

Kromě toho je polštářová láva součástí jiného typu hald. Jedná se o nahromadění „polštářů“ a jejich úlomků, které se šíří do stran erupcí a odlamují se před strmým svahem. V horních vrstvách takových útvarů proudí láva; na předním okraji stéká a tvoří závěsné „polštáře“ [13] .

Vrstvy ztuhlé lávy se mohou skládat z „polštářů“ vcelku i zčásti. Vrstvy s polštářovou separací mohou přecházet v souvislé potahy a jimi se prolínat, stejně jako s ložisky hyaloklastitu [21] [19] .

Pokud jsou „polštáře“ vytvořeny ve strmém svahu, mohou se od sebe odtrhnout, kutálet se, cestou ztrácejí kůrku a hromadí se tam smíchané s jejími úlomky [23] .

Destrukce

Polštářová láva je dosti křehká, protože při prudkém ochlazení v ní vzniká mnoho prasklin [13] . I během tuhnutí je jeho kůra částečně zničena a jeho fragmenty tvoří ložiska hyaloklastitu . „Polštáře“, které se kutálejí ze svahu sopky, se mohou z velké části nebo dokonce úplně změnit na úlomky; vrstvy těchto úlomků místy dosahují mocnosti mnoha metrů [23] .

Přestože se „polštáře“ skládají ze soustředných vrstev [24] [1] , většinou se nedělí na vrstvy, ale na radiálně směřující hranoly nebo jehlany [13] [5] . Je to způsobeno radiálním směrem trhlin, které vznikají při ochlazování [13] [5] . Velké vzorky se mohou rozpadat na dlouhé polyedrické sloupy o tloušťce asi 10 cm , vyzařující směrem ven ze středu [11] [25] [21] . To je způsobeno pomalým chlazením, které má za následek pravidelný obrazec trhlin. Ale povrch a středová zóna „polštářů“ se zároveň nerozdělují do pravidelných sloupců, ale do kusů nepravidelného tvaru nebo soustředných vrstev [25] [11] . Podél soustředných trhlin se někdy rozpadnou i další "polštáře", včetně "parapillows". To je způsobeno četnými bublinami plynu shromážděnými v soustředných vrstvách. Takové vrstvy jsou slabými místy [11] .

Stává se, že stěna „polštáře“, která ještě neztuhla, se zevnitř rozbije - láva ji protlačí a vyteče a zanechá prázdnou kůru. Pokud se to stane s „polštářem“ umístěným na útesu, tekoucí láva může vytvořit tenké visící šňůry dlouhé až několik metrů [13] .

Při praskání čerstvě ztuhlého velkého „polštáře“ mohou vznikat „pseudopolštáře“ (viz níže ) [11] .

Budova

Velikost a tvar

Velikost typických „polštářů“ je 0,5–1 m ; existují vzorky o velikosti od několika desítek centimetrů do několika metrů [13] [15] [2] [16] . Větší korpusy - "megapolštáře"  - leží na hranici mezi obyčejnými "polštáři" a průběžnými potahy [11] . Někdy se dokonce těla o rozměrech 150 m a více nazývají „megapolštáře“ [25] . Spodní část velikostní řady „polštářů“ zaujímají těla o velikosti 5–15 cm , která často vyrážejí z typických „polštářů“ a liší se od nich hladkým povrchem [13] .

„Polštáře“ mají zaoblený nebo protáhlý tvar [13] : jejich šířka je o něco větší než výška a délka může být výrazně větší než šířka [19] . Horní strana „polštářů“ je konvexní a spodní strana odráží tvar spodních nerovností (včetně jiných „polštářů“) a je odlišná [15] [8] [20] . Při popisu tvaru „polštářů“ jsou srovnávány s bochníky, bochníky, balónky, matracemi, míčky, amébami a plankonvexními čočkami [8] [9] [21] . Na výchozech hald připomínají skutečné polštáře [14] . Čím jsou menší, tím se jejich tvar blíží kouli [2] [11] . Existují přechodné varianty mezi polštářovou lávou, lávovými kryty a laločnatou lávou (tyto formy tvoří souvislou řadu) [26] .

„Polštář“ je tím větší, čím vyšší je viskozita [6] [11] [19] a podle některých údajů [6] [20] tím vyšší je rychlost výlevu lávy. Ale pro příliš velké nebo malé hodnoty těchto parametrů se „polštáře“ vůbec netvoří [9] [11] . Jejich morfologii ovlivňuje i sklon dna: na strmých svazích se rostoucí „polštáře“ táhnou a větví. Jejich průměrná velikost je tam menší než obvykle, protože se často odtrhnou od zdroje lávy a přestanou růst. Vodorovný povrch se vyznačuje zaoblenějšími a většími vzorky [16] [20] [27] .

Obvykle jsou „polštáře“ spojeny více či méně tlustými propojkami, tvořícími řetězy a hromady [9] [1] . Samotářské exempláře jsou vzácné (kromě případů, kdy se tvoří na prudkém svahu, kde se mohou vlivem gravitace odtrhnout od ostatních) [16] . Nové „polštáře“ se odlepují od starých ze všech stran, dokonce i shora [12] . Na "polštářích" často rostou mini"polštáře" - výrůstky o velikosti 5–15 cm s hladkým povrchem. Mohou obklopovat „polštář“ po stranách nebo dokonce pokrývat většinu jeho povrchu [13] .

Povrchový reliéf

Obvykle jsou "polštáře" pokryty mnoha paralelními drážkami. Některé z nich se táhnou podél řetězce "polštářů" a některé - napříč. Někdy jsou přítomny oba a pokrývají „polštář“ obdélníkovou mřížkou. Vzdálenost mezi sousedními drážkami je obvykle 0,5–10 cm a jejich hloubka je asi pětkrát menší. Tyto drážky se objevují z několika důvodů a velmi se liší nejen směrem, ale i tvarem [12] .

Drážky natažené podél řetězu „polštářů“ (alespoň některé [12] ) jsou stopy vymáčknuté na dětském „polštáři“ nerovnými okraji zlomu v rodiči [7] [11] . Takové drážky jsou kolmé k okraji tohoto porušení. Navíc, když vyroste nový povrch, objeví se na něm stopy, které jsou rovnoběžné s jeho okrajem. Vznikají zejména v důsledku nerovnoměrného růstu. Pokud dojde k růstu na obou stranách trhliny v kůře, jsou takové stopy umístěny symetricky na obou stranách. Povrch na ně bohatého „polštáře“ připomíná válec [12] . Při rychlém otevření trhliny (řádově 5 cm/s ) se tvoří především rýhy kolmé k jejímu okraji, při pomalém (řádově 0,2 cm/s ) jsou rýhy rovnoběžné. Při průměrné rychlosti se objeví oba [12] [11] .

Povrch malých ( 5–15 cm ) výběžků „polštářků“ je hladký. Je to důsledek jejich velmi rychlého vzniku: proces dosahuje maximální velikosti ještě dříve, než kůra ztuhne a její natahování probíhá rovnoměrně [20] . Je možné, že určitý příspěvek k vyhlazení povrchu má také síla povrchového napětí taveniny [13] .

Vícevrstvá kůra

Někdy při přetržení "polštářů" jsou vidět kousky kůry, ponořené do hloubky. Jsou rovnoběžné s povrchem „polštáře“ a vnější kůra nad nimi je vždy poškozena (ačkoli zlom může být menší než ponořený fragment). Takových vrstev kůry může být několik pod sebou. Obvykle jich není více než 2–4 , ale bylo jich pozorováno 13 [17] . Vrstvení nepokrývá celou kůru, ale pouze jednotlivé oblasti [17] [11] . Velikost ponořeného kusu může přesáhnout metr (u „polštářů“ několik metrů) [17] I velmi silná kůra může být vícevrstvá (s tloušťkou jedné vrstvy 9–12 cm ); v takových případech bylo pozorováno až 5 vrstev [11] .

Tuto vlastnost obvykle najdeme u velkých „polštářů“ [17] [11] . Podle některých zpráv je charakteristická spíše pro exempláře vzniklé v mělké hloubce (do 1–2 km ) [17] , i když se vyskytuje i v hloubkách 2,5–3 km [11] . Studium vícevrstvé kůry je komplikováno tím, že je obvykle pozorována pouze na samostatných dvourozměrných zlomech. Její vzhled je vysvětlen různými způsoby; je možné, že v různých případech existují různé důvody [17] [11] [20] .

Podle jedné verze úlomky kůry při zhroucení padají hluboko do „polštáře“ (k čemuž, jak je známo z pozorování [12] , může dojít vícekrát). V tomto případě se může jeden okraj kůry pohybovat přes druhý. Tato hypotéza vysvětluje, že vícevrstvá kůra je charakteristická spíše pro lávu, která vytryskla mělce – podle výpočtů by se „polštáře“ hlouběji než 1–2 km neměly zhroutit (ačkoli tato hodnota silně závisí na obsahu rozpuštěných plynů v lávě ) [17] . Podle jiné verze jsou tyto fragmenty již vytvořeny uvnitř „polštáře“ a nedostanou se tam z povrchu. Když vnější kůra vlivem tlaku lávy popraská, vnikne voda, která lávu ochladí a vytvoří novou kůru. Protože se to může stát více než jednou, tato verze také snadno vysvětluje velké množství vrstev [11] . Podle třetí hypotézy může být v některých případech příčinou vícevrstevnosti vícenásobné vyprázdnění „polštáře“ a jeho opětovné naplnění lávou [17] .

Dutiny

Obvykle jsou „polštáře“ pevné [7] , ale často se vyskytují i ​​duté vzorky. Dutina může být docela malá (pak leží v horní části „polštáře“ [9] ), nebo může zabírat téměř celý její objem [13] . Tloušťka stěn dutých „polštářů“ se obvykle pohybuje v rozmezí 1–15 cm [17] . Dno dutin je obvykle ploché [9] ; někdy je zmačkaný do záhybů [13] [11] . V "polštáři" může být několik dutin oddělených horizontálními přepážkami [9] . Horní strana příček bývá na rozdíl od spodní strany kryta sklem . V dutinách jsou „provázky“ ztuhlé lávy, které se objevují, když ze stropu kape viskózní tavenina [13] [27] . Ve fosilních „polštářích“ mohou být dutiny vyplněny různými minerály [28] .

Dutiny v polštářích jsou podobné lávovým trubicím : zanechávají je láva stékající dolů působením gravitace do dětského polštáře, když lávový proud z matky již vyschl [12] [17] . Dno dutiny může ztvrdnout ještě dříve, než všechna láva vyteče z „polštáře“. Pokud se do dutiny dostane voda, dno ztuhne tak rychle, že její vršek zesklovatí. Při příštím poklesu hladiny lávy se zespodu objeví nová dutina a proces se opakuje. To může tvořit celý stoh dutin [9] [13] .

Bubliny

Obvykle „polštáře“ obsahují plynové bubliny různých velikostí a tvarů (v závislosti na podmínkách vzniku) [6] . Objem, který bubliny zaujímají, se velmi liší v závislosti na hloubce erupce (tedy tlaku při tuhnutí) a složení lávy: někdy téměř chybí a někdy zabírají desítky procent objemu [17] [ 27] . Obvykle se bubliny shromažďují v "polštáři" v soustředných vrstvách [13] [29] , podél kterých se může "polštář" následně rozdělit [11] . Stejně jako velké dutiny se i vezikuly mohou časem vyplnit různými minerály a proměnit se v mandle [8] [9] [30] .

Často jsou v „polštářích“ bubliny ve formě radiálně protáhlých tyčinek o tloušťce až 10 cm, někdy až 15 cm [17] . Vznikají ve vnější vrstvě o tloušťce cca 20 cm [17]  , někdy pod celou plochou „polštáře“, někdy jen ve spodní části [11] . Bublinky se mohou natahovat ze dvou důvodů – kvůli stoupání a kvůli tlačení přední stranou tuhnutí. V prvním případě se ve spodní části „polštáře“ objevují velké bubliny, protáhlé zdola nahoru, ve druhém případě se objevují menší bubliny na všech stranách „polštáře“, protáhlé zvenčí dovnitř [11] . Pokud láva rychle protéká „polštářem“, dlouhé bubliny se nemohou tvořit, a tak jejich přítomnost naznačuje, že láva ztuhla na zhruba rovném povrchu [6] [11] .

Krystalová struktura

"Polštáře" jsou pokryty sklovitou nebo sklovitou kůrou [24] [2] a uvnitř se skládají z krystalické horniny a velikost krystalů se směrem ke středu zvětšuje [2] [17] . To se vysvětluje tím, že povrch rychle ochlazuje a krystaly tam nemají čas růst [31] [6] [13] .

Tloušťka této kůry je asi 1–2 cm [20] . Má tmavou [17] (někdy černou [20] ) barvu. Kůra nejběžnějších - čedičových  - "polštářů" se skládá ze dvou typů skla: zvenčí dovnitř je sideromelan nahrazen tachylitem [20] .

Složení

Polštářová láva nezískává svůj tvar díky speciálnímu chemickému složení, ale díky zvláštním podmínkám erupce a tuhnutí. Proto se neliší v originalitě složení. Za vhodných podmínek mohou vznikat „polštáře“ z lávy různého složení a za jiných podmínek stejná láva tuhne v jiných formách [13] [16] .

Polštářová láva má obvykle základní složení ( čedičové , méně často andezitové ) [24] [3] [2] [9] [32] , jelikož právě tyto horniny jsou obvykle vyvřeliny na dně oceánů [13] . V Archaeanu se také vytvořily „polštáře“ ultramafických hornin  , komatiity (přesto, že komatiitová láva je výjimečně tekutá). Později tato hornina téměř nevybuchla, protože její bod tání je velmi vysoký a zemský plášť se časem ochlazuje. Na souši se občas vyskytují "polštáře" kyselého složení - dacitové a ryolitové . Vznikly v dávných dobách, kdy byla vyšší hladina moře a pokrývalo velké plochy kontinentů. Takové "polštáře" nebyly na moderním mořském dně nalezeny (ale kyselé lávy, ztuhlé jako pevná hmota, jsou známé) [13] .

Složení lávy výrazně ovlivňuje její viskozitu a v důsledku toho i tvar a velikost „polštářů“. Při kyselém složení (vysoká viskozita) má láva tendenci tvořit zaoblenější „polštáře“ a mohou se zvětšovat. Velmi kyselá láva tvoří ne typické „polštáře“, ale laločnatá těla o velikosti desítek metrů [19] .

Mezery mezi „polštáři“ jsou obvykle vyplněny hyaloklastitu  – úlomky skleněné krusty, které vznikají při prudkém ochlazení lávy [5] [6] [23] [8] . Může se zde vyskytovat jaspermoid [8] (včetně chalcedonu ) [2] , dále vápenec , blatník a další usazené horniny [2] [9] [20] [32] [28] . Praskliny ve starověkých polštářcích jsou často vyplněny sekundárními minerály [11] [20] , jako je kalcit , chlorit , prehnit a pumpellyit [20] . To platí i pro dutiny vzniklé při odtoku lávy a také pro bublinky plynu. Vyskytují se zde zejména zeolity [28] a opál [30] .

Prevalence

Polštářová láva se tvoří jak v oceánech, tak v kontinentálních nádržích a dokonce i na vrcholcích sopek pokrytých ledem [6] (např. před 10 000 lety se taková láva vytvořila na vrcholu havajské sopky Mauna Kea ) [5] . Může se objevit nejen při erupci přímo do vody (nebo do mocnosti spodních sedimentů), ale také při proudění lávy ze břehu [12] [13] [19] .

Polštářové lávy se často nacházejí ve vulkanických podmořských ložiskách jakéhokoli stáří [1] [2] [6] . Jejich vznik je pozorován i při moderních erupcích [1] [12] . Zřejmě se jedná o nejběžnější formu lávy na Zemi, protože se tvoří hlavně v trhlinách středooceánských hřbetů a na podvodních sopkách [12] [5] [9] [13] . Díky tektonickým procesům může polštářová láva vyvržená v oceánu skončit i na kontinentech  jako součást ofiolitových komplexů [3] [33] .

Při podvodních erupcích se objevují nejen „polštáře“, ale také souvislé kryty a také laločnaté lávové proudy. V místech erupcí nízké intenzity převládají „polštáře“ – zejména na středooceánských hřbetech s nízkou rychlostí šíření [16] . Například na Středoatlantickém hřbetu téměř veškerá láva tuhne v této podobě [12] . V zónách rychlého rozprostření převažují nikoli „polštáře“, ale pokrývky [16] , což se vysvětluje vysokou rychlostí výlevu. V rychle se rozšiřujících polštářových lávových hřbetech především ne podél osy trhliny , ale ve vzdálenosti několika kilometrů - zřejmě proto, že vzniká při výlevech nízké intenzity mimo hlavní zónu aktivity [13] .

Atypické a falešné polštáře

Megapolštáře

„Megapillows“ ( anglicky  megapillows ) jsou „polštáře“ velké desítky metrů, přechodná forma mezi obyčejnými „polštáři“ a souvislými masami lávy. Jsou charakteristické pro vnitřek polštářových lávových hromádek ("polštářové sopky"). Zřejmě jimi protéká láva, která takové hromady živí [13] .

U „megapolštářů“ je často pozorována prizmatická nebo sloupcová separace : praskají do mnohostěnných sloupců o tloušťce řádově 10 cm nebo více, které se radiálně rozbíhají [25] [11] [34] . V pozemských výchozech jsou někdy vidět hráze , které přinášely lávu na megapolštáře [ 34] .

Parapillows

"Parapillows" ( anglicky  para-pillows ) se od běžných "polštářů" liší malou tloušťkou (od pár centimetrů). Jejich délka však může přesáhnout 5 metrů. Zřejmě nenabývají na tloušťce příliš rychlým pohybem lávy (což může být způsobeno její nízkou viskozitou nebo výlevem na prudkém svahu). Dalším důvodem může být náhlé snížení rychlosti proudění lávy nebo nepříznivá rychlost ochlazování lávy. "Parapillows" se mohou tvořit společně s běžnými "polštáři" a také někdy obsahují dutiny. Existují pozorování procesu jejich vzniku, provedená pod vodou poblíž sopky Kilauea [11] [13] .

"Pseudopolštáře"

Někdy se hmota ztuhlé lávy skládá ze samostatných těles oddělených trhlinami a připomínajících svými zakřivenými hranicemi „polštáře“, praskající do radiálně orientovaných hranolů a někdy se skelným povrchem. Nejsou však tvořeny stejným způsobem jako „polštáře“ – to je zřejmé z toho, že jejich hranice překračují vrstvy lávy, a proto se objevily poté, co přestala proudit. Jsou známé jako pseudo -polštáře .  Někdy jsou „pseudopolštáře“ skutečnými „polštáři“ [11] [35] [36] .

"Pseudopolštáře" se objevují, když praskne téměř ztuhlá láva a voda proniká do prasklin. Rychle ochlazuje povrch lávových bloků (budoucích „pseudopillows“), což vede k jejich praskání do hranolů, někdy i ke vzniku skla na jejich povrchu [11] [35] [36] .

Lobulární láva

Je snadné zaměnit polštářovou lávu s laločnatou lávou ( angl.  lobate lava ) - lávou, která ztuhla ve formě amébovitých proudů, podél dna zploštělá (více zploštělá než "polštáře") [13] . Mezi těmito druhy lávy neexistuje ostrá hranice [26] . Hlavním rozdílem mezi laločnatou lávou je absence rýh na povrchu: je buď hladká, nebo pokrytá sítí prasklin, které se objevily během tuhnutí. Podle vnitřní struktury jsou "lobuly" velmi podobné "polštářům", ale častěji jsou duté. Pravděpodobně rostou díky rovnoměrnému natahování skořápky (stihnou růst ještě před jejím ztuhnutím, což je důsledek vysoké rychlosti plnění). Aby bylo možné odlišit fosilní polštářovou lávu od lávy laločnaté, je nutná dobrá konzervace a pozorovatelnost kůry, což zdaleka neplatí vždy [13] .

Pahoehoe

Fosilní polštářové lávy mohou být také obtížně odlišitelné od láv typu pahoehoe  , proudů zamrzlých na zemi s charakteristickými vlnami, záhyby a vybouleninami [5] . Zejména oba často obsahují v horní části dutiny a soustředné vrstvy bublin [19] . Hlavním rozdílem mezi polštářovou lávou je přítomnost hyaloklastitu (nánosy úlomků jejich sklovité kůry) mezi „polštáři“ [5] . Navíc má méně můstků mezi jednotlivými tělesy a větší objem mezer mezi nimi [32] . "Polštáře" jsou více zaoblené než toky pahoechoe (díky působení Archimedovy síly kompenzující gravitaci) a jejich kůra je silnější (kvůli rychlému ochlazení) a obsahuje méně bublin plynu (kvůli tlaku vody). Polštářová láva se štěpí na rozdíl od lávy pahoehoe především radiálními trhlinami [5] .

Výzkum

Přestože je na Zemi spousta polštářové lávy, její studium probíhalo dlouhou dobu velmi pomalu, protože se tvoří (a většinou se nachází) pod vodou [12] [11] . Byl dokonce problém určit tvar „polštářů“ a charakter jejich spojení, neboť byly pozorovány především na dvourozměrných výchozech hald [11] .

Polštářová láva byla poprvé zaznamenána v 19. století [32] [10] . V roce 1897 se objevila hypotéza o jejím podvodním původu [22] . V roce 1909 byla potvrzena pozorováním lávy vytékající do oceánu ze sopky Matavanu ( Samoa ) [37] [29] [38] [32] a do roku 1914 byla pevně usazena. V 60. letech bylo zjištěno, že tato láva pokrývá většinu dna oceánu [10] . V 70. letech 20. století ve vodách Havajských ostrovů , kudy proudí láva vulkánu Kilauea , vznik „polštářů“ poprvé nafilmovali a podrobně studovali potápěči [39] [11] [12] [22] .

Tvorbu polštářové lávy lze simulovat v laboratoři. Polyethylenglykol , nalitý do studeného roztoku sacharózy , má stejné formy jako láva tuhnoucí pod vodou. V závislosti na rychlosti výlevu a sklonu dna to mohou být „polštáře“ nebo pokrývky různých tvarů. Takové modelování umožňuje zjistit, za jakých podmínek se objevují různé typy ztuhlé lávy [13] [16] .

Studium polštářových láv může poskytnout mnoho informací o geologické historii oblasti:

Pro datování draslík-argon jsou „polštáře“ a další podvodní lávy mnohem horší než ty pozemské. Za prvé, díky sklovité kůře a vysokému vnějšímu tlaku se z nich argon během tuhnutí úplně nevypaří (to znamená, že radioizotopové „hodiny“ se nevynulují, čímž se naměřený věk nadhodnocuje). Tento efekt je tím silnější, čím větší je hloubka erupce a čím menší je vzdálenost od „polštářové“ kůry. Za druhé, díky interakci s mořskou vodou se v nich zvyšuje obsah draslíku (což podhodnocuje naměřený věk). Stáří oceánských láv je proto nutné určit jinými metodami – paleontologickými (pomocí doprovodných sedimentárních hornin) a magnetostratigrafickým [42] [43] .

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 Polštářová láva // Geologický slovník: ve 2 dílech / K. N. Paffengolts et al. - vydání 2, opraveno. - M .: Nedra, 1978. - T. 1. - S. 383.
  2. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Malá horská encyklopedie . Ve 3 svazcích = Malá ruční encyklopedie / (V ukrajinštině). Ed. V. S. Beletsky . - Doněck: Donbass, 2004. - ISBN 966-7804-14-3 .
  3. ↑ 1 2 3 Ball lava // Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M  .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
  4. ↑ Polštář-lava // Velká sovětská encyklopedie  : [ve 30 svazcích]  / kap. vyd. A. M. Prochorov . - 3. vyd. - M  .: Sovětská encyklopedie, 1969-1978.
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Jaké jsou různé typy proudů čedičové lávy a jak vznikají?  (anglicky) . Sopečný svět . Oregonská státní univerzita. Získáno 20. října 2014. Archivováno z originálu 29. října 2014.
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Susan Schnur. Polštář  Lavas . Týdenní zpráva o expedici Walvis Ridge MV1203 2 . EarthRef.org (9. března 2012). Datum přístupu: 20. října 2014. Archivováno z originálu 7. června 2014.
  7. ↑ 1 2 3 4 5 Polštářová láva  . Pacifická námořní environmentální laboratoř. Národní úřad pro oceán a atmosféru. Datum přístupu: 20. října 2014. Archivováno z originálu 7. června 2014.
  8. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Tevelev A. V. Přednáška 14. Struktura vulkanických komplexů . Stavební geologie a geodézie . Geologická fakulta Moskevské státní univerzity. Získáno 20. října 2014. Archivováno z originálu 20. října 2014.
  9. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 Morton R. Subaqueous Volcanism  . Domovská stránka - Ron Morton . University of Minnesota. Získáno 20. října 2014. Archivováno z originálu 20. října 2014.
  10. ↑ 1 2 3 Sigurdsson H. Historie vulkanologie // Encyklopedie sopek / Šéfredaktor Haraldur Sigurdsson. - Academic Press, 1999. - S. 15-37. — 1417 s. — ISBN 9780080547985 .
  11. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 30 31 32 30 31 32 PL3 studium 33 36 metrický polštář mezi spektrem 33 36 lávy  // Bulletin  vulkanologie. - Springer , 1992. - Sv. 54, č.p. 6 . - S. 459-474. - doi : 10.1007/BF00301392 . - .
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Moore JG Mechanism of Formation of Pillow Lava   // American Scientist. — Sigma Xi, 1975. - Sv. 63, č.p. 3 . - S. 269-277. — .
  13. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 353 Batiza 348 _ _ _ _ _ _ // Encyklopedie sopek / Šéfredaktor Haraldur Sigurdsson. - Academic Press, 1999. - S. 361-381. — 1417 s. — ISBN 9780080547985 .
  14. ↑ 1 2 3 4 5 6 Schmidt R., Schmincke H.-U. Seamounts and Island Building // Encyklopedie sopek / Šéfredaktor Haraldur Sigurdsson. - Academic Press, 1999. - S. 383-402. — 1417 s. — ISBN 9780080547985 .
  15. ↑ 1 2 3 4 5 Belousov V. V. Kapitola 1. Primární formy výskytu hornin // Strukturní geologie . - 3. - M . : Moskevské nakladatelství. un-ta, 1986. - S. 14-16. — 248 s.
  16. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Kennish MJ, Lutz RA Morfologie a distribuce lávových proudů na středooceánských hřbetech: recenze // Earth Science Reviews. - 1998. - Sv. 43, č. 3-4 . — S. 63–90. - doi : 10.1016/S0012-8252(98)00006-3 . - .
  17. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Kawachi Y., Pringle IJ Struktura více kůry v polštářové lávě jako indikátor mělké vody  // Bulletin of  Volcanology. - Springer , 1988. - Sv. 50, č. 3 . - S. 161-168. - doi : 10.1007/BF01079680 .
  18. ↑ 1 2 Polštářová láva (downlink) . Slovník fotografií programu nebezpečí sopky . United States Geological Survey (29. prosince 2009). Datum přístupu: 20. října 2014. Archivováno z originálu 7. června 2014. 
  19. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 Furnes H., Fridleifsson IB Vztah mezi chemií a axiálními rozměry některých mělkých vodních polštářových láv alkalického olivínového bazaltového a olivínového tholeitického složení  (anglicky)  // Bulletin of Volcanology. - 1978. - Sv. 41, č. 2 . - S. 136-146. - doi : 10.1007/BF02597027 . - .
  20. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Shaker Ardakani AR, Arvin M., Oberhänsli R., Mocek B., Moeinzadeh SH Morphology and Petrogenesis of Pillow Lavas from the Ganj Ophiolitic Complex, Southeastern Kerman Complex  , [ arch. 7. června 2014 ] // Journal of Sciences. - Univerzita v Teheránu, 2009. - Sv. 20, č. 2. — S. 139–151. — ISSN 1016-1104 .
  21. ↑ 1 2 3 4 Snyder GL, Fraser GD Pillowed Lavas, I: Intrusive Layered Lava Lus and Pillowed Lavas, Unalaska Island, Aljaška . - Washington: US Government Printing Office, 1963. - Sv. 454-B. — P.B1–B23. - (Odborná práce o geologickém průzkumu). — ISBN 9781288964819 . — OCLC  636627779 .
  22. ↑ 1 2 3 Mills A.A. Polštářové lávy a Leidenfrostův efekt // Journal of the Geological Society of London. - 1984. - Sv. 141, č. 1 . - S. 183-186. - doi : 10.1144/gsjgs.141.1.0183 .
  23. ↑ 1 2 3 4 Taziev G. O sopkách  / Ed. doktor geol.-min. vědy M. G. Leonov . - M  .: Mir, 1987. - S.  73 - 74 .
  24. ↑ 1 2 3 4 Pechersky D. M. Polštářová láva // Paleomagnetologie, petromagnetologie a geologie. Slovník-příručka pro sousedy v oboru . ()
  25. ↑ 1 2 3 4 Hamilton W., Hayes PT Type Section of the Beacon Sandstone of Antarctica . - Washington: Úřad vlády Spojených států, 1963. - S. C37–C38. - (odborný příspěvek US Geological Survey 456-A).
  26. ↑ 1 2 Rubin KH, Soule SA, Chadwick Jr. WW, Fornari DJ, Clague DA, Embley RW, Baker ET, Perfit MR, Caress DW, Dziak RP Sopečné erupce v hlubokém moři  // Oceánografie. - 2012. - Sv. 25, č. 1 . - S. 142-157. - doi : 10.5670/oceanog.2012.12 . Archivováno z originálu 20. října 2014.
  27. ↑ 1 2 3 4 Wells G., Bryan WB, Pearce TH Srovnávací morfologie starověkých a moderních polštářových láv  // The  Journal of Geology. - 1979. - Sv. 87, č.p. 4 . - S. 427-440.
  28. ↑ 1 2 3 4 Keith TEC, Staples LW zeolity v eocénních čedičových polštářových lávách vulkanity řeky Siletz, Central Coast Range, Oregon  // Jíly a jílové minerály. - 1985. - Sv. 33, č. 2 . - S. 135-144. - doi : 10.1346/CCMN.1985.0330208 . - . Archivováno z originálu 20. října 2014.
  29. ↑ 1 2 McCallien WJ Some Turkish Pillow Lavas  = Türkiye'de "Pilov Lavlar" // Türkiye jeoloji kurumu bülteni. - 1950. - Sv. 2, č. 2 . — S. 1–15. Archivováno z originálu 20. října 2014.
  30. ↑ 1 2 3 Helgason J., van Wagoner NA, Ryall PJC Studium paleomagnetismu subglaciálních bazaltů, JZ Island: srovnání s oceánskou kůrou  // Geophysical Journal International. - 1990. - Sv. 103, č. 1 . — S. 13–24. - doi : 10.1111/j.1365-246X.1990.tb01748.x . - .
  31. ↑ Pechersky D. M. Krystalizace // Paleomagnetologie, petromagnetologie a geologie. Slovník-příručka pro sousedy v oboru . ()
  32. ↑ 1 2 3 4 5 6 Snyder GL, Fraser GD Pillowed Lavas, II: Přehled vybrané nedávné literatury . - Washington: US Government Printing Office, 1963. - Sv. 454-C. — P.C1–C7. - (Odborná práce o geologickém průzkumu). — ISBN 9781288964819 . — OCLC  636627779 .
  33. ↑ Siim Sepp. Polštář láva na  Kypru . sandatlas.org (26. dubna 2012). — fotogalerie polštářových láv v ofiolitech Kypru. Datum přístupu: 20. října 2014. Archivováno z originálu 7. června 2014.
  34. ↑ 1 2 Bartrum JA Pillow-Lavas a sloupcové vějířové struktury v Muriwai, Auckland, Nový Zéland  // The  Journal of Geology. - 1930. - Sv. 38, č.p. 5 . - S. 447-455. - doi : 10.1086/623740 . - .
  35. ↑ 1 2 Forbes AES, Blake S., McGarvie DW, Tuffen H. Pseudopillow puklinové systémy v lávách: Pohledy do chladicích mechanismů a prostředí z trhlin lávového proudu  (anglicky)  // Journal of Volcanology and Geothermal Research. — Elsevier , 2012. — Sv. 245–246. — S. 68–80. - doi : 10.1016/j.jvolgeores.2012.07.007 . — .
  36. ↑ 1 2 Mee K., Tuffen H., Gilbert JS Kontaktní vulkanické facie se sněhem a jejich použití při určování minulých eruptivních prostředí na sopce Nevados de Chillán, Chile  // Bulletin of  Volcanology. - Springer , 2006. - Sv. 68, č.p. 4 . - S. 363-376. - doi : 10.1007/s00445-005-0017-6 . - .
  37. ↑ Anderson T. Sopečné krátery a exploze  //  The Geographical Journal. - 1912. - Sv. 39, č. 2 . - S. 123-129.
  38. ↑ Skály Cole GAJ a jejich původ . - Cambridge University Press, 2011 (dotisk druhého (1922) vydání). - S. 116-118. — 184p. - ISBN 978-1-107-40192-1 .
  39. ↑ Tepley L., Moore JG (1974) Oheň pod mořem: původ lávového polštáře (16mm film) na YouTube
  40. ↑ Borradaile GJ, Poulsen KH Tektonická deformace polštářové lávy // Tektonofyzika. - 1981. - Sv. 79, č. 1-2 . - S. T17-T26. - doi : 10.1016/0040-1951(81)90229-8 . - .
  41. ↑ 1 2 Kennett J.P. 4. Kontinentální drift a šíření oceánského dna: úvod do deskové tektoniky // Mořská geologie. - M .: Mir, 1987. - T. 1. - S. 121. - 397 s.
  42. ↑ Kennett J.P. 3. Oceánská stratigrafie, korelace a geochronologie // Mořská geologie. - M .: Mir, 1987. - T. 1. - S. 75-76. — 397 s.
  43. ↑ Dalrymple GB, Moore JG Argon-40: Přebytek podmořských polštářových bazaltů ze sopky Kilauea, Havaj   // Věda . - 1968. - Sv. 161, č.p. 3846 . - S. 1132-1135. - doi : 10.1126/science.161.3846.1132 . - . — PMID 17812284 .

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie