Индекс рассеивания

Индекс рассеивания - параметр в вулканология. Индекс рассеивания $D\; \{\backslash \; displaystyle\; D\}$был определен Джорджем П.Л. Уокером в 1973 году как площадь поверхности, покрытая пеплом или тефра, толщина которой равна или превышает 1/100 толщины водопада в вентиляционном отверстии. Извержение с низким индексом рассеивания оставляет большую часть своих продуктов близко к источнику, образуя конус; извержение с высоким индексом рассеивания образует более тонкие пластинчатые отложения, которые простираются на большие расстояния от жерла. Индекс рассеивания 500 квадратных километров (190 квадратных миль) или более крупной пемзы является одним из предложенных определений плинианского извержения. Аналогичным образом, индекс рассеивания в 50 000 квадратных километров (19 000 квадратных миль) был предложен в качестве порогового значения для ультраплинного извержения. Определение 1/100 ближней толщины отчасти было продиктовано тем фактом, что большинство отложений тефры плохо сохранились на больших расстояниях.

Первоначально считалось, что индекс рассеяния зависит от высоты пласта. колонна извержения. Позже была определена роль размера частиц тефры и золы: более крупные осадки покрывают меньшие поверхности, чем более мелкие отложения, образованные колонной такой же высоты. Например, месторождение с индексом рассеяния 500 квадратных километров (190 квадратных миль) может быть образовано колонной высотой 14–18 квадратных километров (5,4-6,9 квадратных миль). Таким образом, идея Уолкера о высоте колонны, разделяющей конусообразное извержение и извержение, образующее пластинчатые отложения, позже была сочтена чрезмерно упрощенной. Дополнительным усложняющим фактором является то, что мелкие частицы склонны к агрегированию и, таким образом, быстрее выпадают из колонны. Дополнительные проблемы возникают, когда необходимо определить максимальную толщину.

Высота колонны извержения, наличие и поведение воды, скорость и направление ветра, а также размеры различных частиц тефры влияют на характер выпадения облака пепла.

Индекс рассеяния вулканических извержений колеблется от <1 square kilometre (0.39 sq mi) and 1–1,000 square kilometres (0.39–386.10 sq mi). A number of базальтовых фреатомагматических отложений, часто связанных с кольцами туфов, имеют индекс рассеяния менее 50 квадратных километров (19 квадратных миль).

Соответствующим показателем является толщина на полпути $bt\; \{\backslash \; displaystyle\; b\_\; \{t\}\}$, определяющий расстояние, на котором толщина отложения уменьшается вдвое. Эти значения связаны друг с другом более чем $D\; =\; \pi \; bt\; 2\; ln\; (0,01)\; 2\; ln\; (0,5)\; 2\; \{\backslash \; textstyle\; D\; =\; \{\backslash \; frac\; \{\backslash \; pi\; b\_\; \{t\}\; ^\; \{2\}\; ln\; (0,01)\; ^\; \{2\}\}\; \{ln\; (0.5)\; ^\; \{2\}\}\}\}$для круговых депозитов.

Источники