Войти
Край Барьера в Британской Колумбии, Канада.A вулканическая плотина представляет собой тип естественной плотины, прямо или косвенно образованной вулканизмом, которая удерживает или временно ограничивает поток поверхностных вод в существующих ручьях, например искусственная плотина. Существует два основных типа вулканических плотин: те, которые создаются потоком расплавленной лавы, и те, которые созданы первичным или вторичным отложением пирокластического материала и обломков. Эта классификация обычно исключает другие, часто более крупные и долгоживущие геологические объекты типа плотин, отдельно именуемые кратерные озера, хотя эти вулканические центры могут быть связаны с источником материала для вулканических плотин и самой нижней частью их ограничивающая кромка может рассматриваться как такая плотина, 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 наши дни. Аналогичным образом регистрируется их удаление или отказ. Продолжительность жизни и степень варьируются в широких пределах, с периодами 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 (первичной ) высвобождаемой геотермальной энергии, и доступность горного материала; другие соображения включают типы добываемой породы, 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 образована лава течет или разливается в речную долину в достаточном количестве и высоте, чтобы временно преодолеть взрывную природу (пар) ее контакта с водой и эрозионную силу текущей воды для ее удаления. Последнее зависит от количества воды и градиента потока. Лава может течь во время многочисленных последовательных или повторяющихся извержений и может выходить из одиночных или многочисленных отверстий или трещин. Лава такой природы, как и базальт, обычно связана с менее взрывными извержениями; более вязкие лавы с более низким содержанием основного, такие как дациты и риолиты, также могут течь, но, как правило, более тесно связаны с извержениями большей взрывоопасности и образования 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 аллювиальные 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. Заполнение осадком, перекрытие, нисходящая эрозия, водопады и подрезание неизбежно последуют, если не будет установлен альтернативный выход для воды и наносов в другом месте дренажа.
Крупные примеры лавовых плотин из геологической летописи включают те, которые неоднократно создавались с западной стороны Гранд-Каньона, с самым большим остатком, теперь называемым Проспект-плотиной, и в нескольких местах в пределах дренажа реки Снейк. Бывшее «озеро Айдахо», просуществовавшее более 6,5 миллионов лет, заполнило западную часть позади такой структуры и образовало западную часть равнины реки Снейк и накопило 4000 футов озерных отложений.. Другие места включают около Американского водопада, Айдахо и многих других. Многие из них были перекрыты, размыты или перекрыты внезапным наводнением, происходящим из исконного озера Бонневиль.
Многие другие примеры существуют во всем мире, включая озеро Кабургуа в Чили, Миватн в Исландии и озеро Репороа в Новой Зеландии. Примеры в западной Канаде и других странах на северо-западе США включают, Lava Lake и The Barrier, которое до сих пор удерживает Garibaldi Lake, и Lava Butte.
Пирокластическая плотина создается в существующем дренажном канале либо в результате их прямого размещения, либо в результате накопления пирокластических частиц с широким диапазоном значений, в широком смысле называемых тефрой. В отличие от лавовых плотин, которые образуются когерентным, расплавленным гравитационным поверхностным потоком жидкости, непосредственно заполняющим дно долины и быстро затвердевающим снаружи внутрь, пирокластические плотины создаются менее когерентными воздушными гравитационными потоками или падениями частиц тефры 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 огненных нагонов, до горячих потоков, до теплых падений 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 длительная долговечность пирокластической плотины остается балансом между ее медленно укрепляющейся твердостью и ударной вязкостью, а также количеством и скоростью эрозионной способности текущей воды удалять ее с самого начала. Неконсолидированная тефра быстро перемещается под действием атмосферных осадков и текущей воды в дренажные системы, иногда создавая lahar. 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, получив достаточно времени для консолидации или «сваривания» в твердую породу, дает скопления, по-разному классифицируемые как игнимбриты, по-разному брекчированные или агломерированные, а также различные типы туфов и вулканический пепел и в основном имеют кислый состав.
Хотя свидетельства пирокластических плотин встречаются в геологической летописи, они наиболее известны и изучены в связи с недавними и текущими извержениями вулканов. Примеры во всем мире включают ассоциации с Эль-Чичон в Мексике и вулканом Карымский в России. Озеро кальдеры, связанное с вулканом Таал, которое ранее было открыто в Восточно-Китайское море, было навсегда закрыто пирокластической плотиной во время извержения 1749 года и остается в равновесии на более высоком уровне по сей день, в то время как пирокластическая плотина, образующая низкую кромку кратера озера Ньос в Камеруне, считается менее стабильной.
Как и все формы естественных плотин, эрозия или обрушение вулканических плотин может вызвать катастрофические наводнения, селевые потоки и связанные с ними оползни, в зависимости от размера запруженного озера.
