Вулканическая плотина - Volcanic dam

Край Барьер в британская Колумбия, Канада.

А вулканическая плотина это тип естественная плотина производятся прямо или косвенно вулканизм, который задерживает или временно ограничивает поток поверхностных вод в существующих ручьях, как искусственный плотина. Есть два основных типа вулканических плотин, созданных потоком расплавленного металла. лава, и те, которые созданы первичным или вторичным осаждением пирокластический материал и обломки. Эта классификация обычно исключает другие, часто более крупные и долгоживущие геологические объекты плотинного типа, отдельно именуемые кратерные озера, хотя эти вулканические центры могут быть связаны с источником материала для вулканических плотин, а нижняя часть ограничивающего их края может считаться такой плотиной, особенно если уровень озера в кратере относительно высок.

Вулканические плотины обычно встречаются по всему миру, в ассоциации с бывшими и действующими вулканическими провинциями, и, как известно, в геологической летописи существовали в исторические времена и встречаются в настоящее время. Аналогичным образом регистрируется их удаление или отказ. Продолжительность жизни и степень варьируются в широких пределах, имея периоды от нескольких дней, недель или лет до нескольких сотен тысяч лет и более, а размеры - от нескольких метров до сотен и нескольких тысяч.

Размещение, внутренняя структура, распределение и долговечность таких плотин могут быть по-разному связаны с количеством, скоростью и продолжительностью (начальный ) геотермальная энергия выпущен, и рок-материал предоставлен; другие соображения включают типы добываемых пород, их физические характеристики и характеристики ударной вязкости, а также различные способы их осаждения. Режимы осаждения включают гравитационный поток расплавленной лавы на поверхности, гравитационный поток или падение пирокластики через воздух, а также перераспределение и транспортировку этих материалов под действием силы тяжести и воды.

Лавовая плотина

Лавовые дамбы образованы лава течет или проливается в речную долину в достаточном количестве и на высоте, достаточной для временного преодоления взрывоопасного характера (пара) его контакта с водой и эрозионной силы текущей воды для его удаления. Последнее зависит от количества воды и градиента потока. Лава может течь во время многочисленных последовательных или повторяющихся извержений и может исходить из одиночных или многочисленных отверстий или трещин. Лава такой природы, как базальт, обычно ассоциируется с менее взрывоопасными извержениями; более вязкие лавы с более низкими мафический контент, как дациты и риолиты, также могут течь, но, как правило, более тесно связаны с извержениями большей взрывоопасности и образованием пирокластики.

После первоначального установления непрерывный поток лавы создает более крутой склон вверх по течению, поскольку он борется с поднимающейся водой, но большая часть лавы беспрепятственно течет вниз по течению, покрывая теперь высохшее русло реки и ее аллювиальный отложения, иногда на мили. Установленная таким образом лавовая плотина напоминает продолговатую каплю, вклинившуюся в дно долины. В то же время вода продолжает течь, озеро продолжает подниматься и накапливать наносы, которые ранее беспрепятственно перемещались вниз по течению. За этим неизбежно следуют засыпка осадком, перекрытие, нисходящая эрозия, водопады и подрезание,[1] если не установлен альтернативный выход для воды и отложений в другом месте дренажа.

Крупные примеры лавовых плотин из геологической летописи включают те, которые неоднократно создавались с западной стороны Большой Каньон, самый большой остаток теперь называется Проспект плотины,[1] и в нескольких местах в Snake River дренаж. Бывшее «озеро Айдахо», просуществовавшее более 6,5 миллионов лет, заполнило западную часть позади такой структуры и создало западную часть Равнина Снейк-Ривер, и накопил 4000 футов озерных отложений.[2] Другие места включают около Американский водопад, Айдахо и многие другие. Многие из них были перекрыты, размыты или обведены всплеск наводнения происходящий от предков Озеро Бонневиль.[3]

Многие другие примеры существуют во всем мире, в том числе, Озеро Кабургуа в Чили, Миватн в Исландии и Озеро Репороа в Новой Зеландии.[4] Примеры в западной Канаде и других странах на северо-западе США включают: Лавовое озеро и Барьер, который до сих пор конфисковывает Озеро Гарибальди,[5] и Лава Бьютт.

Пирокластическая плотина

Пирокластические плотины образуются в существующем дренажном канале либо в результате их непосредственного размещения, либо в результате накопления пирокластических частиц с широким спектром вариаций, что в широком смысле называется тефра. В отличие от лавовых плотин, которые образованы когерентным, расплавленным гравитационным поверхностным потоком жидкости, непосредственно заполняющим дно долины и быстро затвердевающим извне внутрь, пирокластические плотины создаются менее связанными воздушными гравитационными потоками или падениями тефры. частицы из атмосферы, которые затвердевают на поверхности медленнее от внутренней части наружу; пирокластика также откладывается как на дне долины, так и широко распространена на прилегающих склонах. Их переносимость по воздуху менее ограничена непосредственным дренажем, и они могут перемещаться за границы дренажа; их компоненты в виде твердых частиц позволяют продолжить перераспределение после первоначального размещения под действием силы тяжести и воды. Взрывоопасность пирокластических извержений, как по горизонтали, так и по вертикали, варьируется от огненной до огненной. всплески, чтобы горячо потоки, разогреть падает тефры; первые могут иметь тенденцию устанавливать плотину непосредственно, тогда как последние имеют тенденцию улучшать размещение или обеспечивать дополнительный материал. Если не выбрасывать насильно, и вообще говоря, тефра большего размера падает ближе всего к кратеру, а тефра меньшего размера - дальше от него, причем ее распределение в большей степени зависит от преобладающей скорости и направления ветра.

После первоначального создания долговечность пирокластической плотины остается балансом между ее медленно укрепляющейся твердостью и ударной вязкостью, а также эрозионной способностью количества и скорости текущей воды удалять ее с самого начала. Неконсолидированная тефра быстро перемещается за счет атмосферных осадков и текущей воды в дренаже, иногда создавая лахар. Выше по течению от плотины этот материал будет быстро накапливаться, чтобы заполнить озеро, а ниже по течению он будет иметь тенденцию размывать его склоны и основание. Часто быстрое накопление рыхлого пирокластического материала на крутых склонах имеет тенденцию быть нестабильным с течением времени; Пирокластические плотины могут образовываться в результате оползания такого материала в реки и ручьи. Пирокластический материал, которому дается достаточно времени для консолидации или `` сваривания '' в твердую породу, создает скопления, по разному классифицируемые как игнимбриты, по разному брекчированный или же агломерированный, наряду с различными типами туфы и вулканический пепел, и в основном фельзический сочинение.

Хотя свидетельства пирокластических плотин встречаются в геологической летописи,[6] они наиболее известны и изучены в связи с недавними и текущими извержениями вулканов. Примеры во всем мире включают ассоциации с Эль-Чичон в Мексике,[7] и Карымский вулкан в России.[8] В кальдера озеро связана с Вулкан Таал, который ранее был открыт в Восточно-Китайское море, был навсегда закрыт пирокластической плотиной во время извержения 1749 года и до сих пор остается в равновесии на более высоком уровне,[9] в то время как пирокластическая плотина, составляющая нижнюю кромку кратера Озеро Ниос в Камеруне считается менее стабильным.[10]

Опасности

Как и все формы естественных плотин, эрозия или обрушение вулканических плотин может привести к катастрофическим последствиям. наводнения, селевые потоки и связанные оползни, в зависимости от размера арестованного озеро.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б Джереми Шмидт, Национальный парк Гранд-Каньон: Путеводитель по естественной истории, с.34-37. Хоутон Миффлин Харкорт (1993)
  2. ^ «Озеро Айдахо - Национальная туристическая тропа Халлс Галч». Полевой офис BLM Four Rivers. Бюро землеустройства США. Получено 2011-07-20.
  3. ^ Гарольд Э. Мальде, Катастрофическое затопление Бонневиль в позднем плейстоцене на равнине Снейк-Ривер, штат Айдахо
  4. ^ В. Манвилл, Седиментология и история озера Репороа: эфемерное надигнимбритовое озеро, вулканическая зона Таупо, Новая Зеландия. В Вулканокластическая седиментация в озерных условиях, Джеймс Д. Л. Уайт, Нэнси Р. Риггс, ред., Вили-Блэквелл, (2001), стр.194.
  5. ^ Каталог канадских вулканов: вулканическое поле озера Гарибальди В архиве 2006-02-19 в Wayback Machine Проверено 30 июля 2007 г.
  6. ^ Эндрюс, Грэм Д.М., Рассел, Дж. Келли и Стюарт, Мартин Л., ОБРАЗОВАНИЕ ЛАХАРА ПРИ КАТАСТРОФИЧЕСКОМ ОБРАБОТКЕ ПИРОКЛАСТИЧЕСКОЙ ПЛОТИНЫ: ИСТОРИЯ, ОБЪЕМ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬ ОЗЕРА САЛАЛ 2360 л.н., Маунт Мигер, БРИТАНСКАЯ КОЛУМБИЯ, КАНАДА, (Абстрактный) Геологическое общество Америки, 2009
  7. ^ Эль-Чичон, Мексика
  8. ^ А. Белоусов, М. Белоусова, Эруптивный процесс, последствия и отложения фреатомагматических извержений 1996 г. и древних базальтов на озере Карымское, Камчатна, Россия. В Вулканокластическая седиментация в озерных условиях, Джеймс Д. Л. Уайт, Нэнси Р. Риггз, ред., Вили-Блэквелл, (2001) стр. 39.
  9. ^ История деятельности Таала до 1911 г., описанная о. Садерра Мазо
  10. ^ Танса Муса, Рейтер, Камерунская плотина близка к обрушению, 10 000 жизней в опасности, Новости экологической сети, 19 августа 2005 г.