Гидротермальный взрыв

Гидротермальный взрыв — природное явление имеющее форму взрыва, происходит при внезапном высвобождении большого объема 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

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

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 Йеллоустоуне 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.

Вулканические извержения

Основным газом, выделяемым при вулканических извержениях, является водяной пар[5]. 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[6]. 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 после выброса остатков лавы из магматического резервуара в течение нескольких часов после взрыва[6]. К наиболее известным вулканическим извержениям такого типа относятся — извержения Кракатау 1883 года, Хунга-Тонга 2022 года и Санторин XVII в. до н. э.

Примечания
  1.  (англ.) L. J. P Muffler, R, D. E White and A. H Truesdell. Hydrothermal Explosion Craters in Yellowstone National Park 723–740. GSA Bulletin (March 1971). doi:10.1130/0016-7606. Архивировано 4 июля 2012 года.
  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.
  3.  (англ.) Robert Baer Smith, Lee J. Siegel. Windows into the earth: the geologic story of Yellowstone and Grand Teton national parks 64–66. Oxford University Press US (2000).
  4.  (англ.) Rose, William Ingersoll Natural hazards in El Salvador 246–247. Geological Society of America (2004).
  5.  (англ.) Volcanic Carbon Dioxide, Timothy Casey
  6. NASA scientists estimate Tonga blast at 10 megatons (англ.). Дата обращения: 18 января 2022.

Ссылки
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.